JPS63251814A - 走行コ−ス作成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 従来の無人車の走行コース作成装置は、無人車の横断面
機台形状を円または正方形であると仮定して無人車が障
害物に接触するかどうかの判別を行い走行コースを作成
していた。このため、実際の無人車の横断面機台形状が
円または正方形と異なっていた場合、走行コースが冗長
となったり、通行可能であるにもかかわらず通行不可能
と判別し停止してしまったりする問題を有していた。

本発明は、無人車が通行可能であるかどうかを判別する
際に無人車の横断面機台形状を無人車の実際の横断面機
台形状に近い形状に近似して障害物との接触を判別する
ようにしたものであり、従来の走行コース作成位置より
もより正確な最短走行コースの作成を行えると共に、通
行可能か不可能かの判別がより厳密となる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、無人車に係り、特に無人車の走行経路を決定
する装置に関する。

〔従　来　技　術〕

原子カプラントでの遠隔作業や工場、病院内での無人撤
退などの用途に厭送ロボットが用いられている。このよ
うな搬送ロボットすなわち無人車は、走行コース作成装
置を内蔵し、その走行コース作成装置により通行可能で
あるかどうかを判別している。

走行コース作成装置は、例えば線路探索法により走行コ
ースを決定している。

線路探索法においては、出発地点と目標地点を端点とす
る、障害物と交わらない複数の経路を探索し、その見い
出した複数の経路の中での最短距離の経路を実際の走行
コースとしている。

通常、その経路は、複数のノードから成っており、ノー
ドを起点として走行方向が変化する。線路探索法を概略
的に説明すると、あるノードを展開する際に、まず目標
点（不図示）までの直線経路が作成できない場合、まず
目標点の方向にある障害物を捜し、最もそのノードの近
くにある障害物の両側を回避する路を求め、これが更に
他の障害物に妨げられれば、これらを回避する路を求め
るという手順を繰返し、最後に回避すべき障害物が無く
なった時点で残った回避路を子ノードとするものである
。

ここで、従来の走行コース作成装置のノードの求め方を
、第９図を参照しながら説明する。

同図において、斜線領域ＤＩ、Ｄ２は障害物を示してお
りＩは、出発点を示すノードである。ノードＩの子ノー
ドＰ１を決定する場合、障害物Ｄ１の頂点を中心として
半径ｒの円Ｃ１を描き、その円Ｃ１に対する接線を引く
。そして、円Ｃ１の接点からｒの距離だけ行き過ぎた点
を次の子ノードの候補Ｐ１とする。

これは、無人車（不図示）の形状を半径ｒの円で近似し
、無人車と障害物Ｄ１の接触箇所を円Ｃ１の円周と仮定
している。すなわち、障害物Ｄ１と円ＣＩの和集合領域
を障害物領域とみなず。そしてノードＰ１は無人車が一
旦停止した後、直線走行または回転により次のノードま
たは目標点まで移動する位置であり、無人車の回転中心
位置である。このノードＰ１の近傍には障害物Ｄ２があ
り、無人車が出発点ＩからノードＰ＋までの経路Ｒ】を
走行した場合障害物Ｄ２により走行不可能となるかどう
かは、障害物Ｄ２の頂点を中心とした半径ｒの円Ｃ２内
を経路Ｒ１が通過するかどうかにより判別する。同図に
おいては、経路Ｒ１は円０２内を通過しないので、経路
Ｒ１は無人車の走行可能な経路であると判別され、ノー
ドＰ１が子ノードとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このようにして無人車の横断面機台形状を円
で近似した場合、障害物領域を実際よりも大きくとって
しまう場合があった。一般的に無人車の横断面機台形状
は長方形であるものが多く円による近似では、通行可能
な経路が通行不可能であると判別される場合が生じ、有
軌道無人型が停止してしまう問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、通行可能かどうか
を判別する際の無人車の横断面機台形状の近似をより実
際の形に近い形状で近似し、高い精度で経路選択ができ
る走行コース作成装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の機能ブロック図である。

１は例えばテレビカメラ等で撮像して得た画像データか
ら障害物の位置情報及び形状データを得る障害物認識手
段、２は該障害物認識手段１から加わる障害物の位置情
報と無人車の回転に要する円領域と走行に要する幅デー
タから回転においては前記円領域内に障害物が存在する
か否かを判別し、走行においては前記幅から得られる走
行領域内に障害物が存在するかを判別して目標地点まで
の走行経路を作成する作成手段である。

〔作　　　用〕

障害物認識手段１は、テレビカメラ等によって撮像した
画像データから障害物を認識する。そして、障害物を認
識した後、障害物の位置情報及び形状データを求め、作
成手段２に加える。作成手段２は、前記位置情報及び無
人車の回転に要する円領域と走行に要する幅データから
無人車が目標地点まで走行可能な経路例えば最短距離の
経路や最短走行時間の経路を求める。尚作成手段２は、
走行経路作成において障害物間を走行可能であるかどう
かを実際の無人車の横断面機台形状を例えば長方形であ
るとみなして回転においては前記円領域内に障害物が存
在するか否かを判別し、走行においては前記幅から得ら
れる走行領域内に障害物が存在するかを判別して走行コ
ースを作成する。

このコースの作成によって直線走行時に必要とする幅は
長方形の進行方向に垂直な辺の幅となり、通行できる領
域が従来と比べ増加する。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明を適用した無軌道無人車のシステム構成
図、第３図は第２図をさらに詳細に表したシステム構成
図である。

統括コントローラ１０は本発明の実施例の無軌道無人車
の全体の動作制御や走行コース設定を行うものであり、
第３図（ｂ）に示すようにプロセッサ１０−１シリアル
入出力（ＳＩＯ）１０−２〜１０−６、パラレル入出力
（ＰＩＯ）１０−７より成る。図示しないが、プロセッ
サ１０−１は内部にマイクロプロセッサユニットＭＰＵ
、上述の制御や他の処理を行うためのプログラムを記↑
、０するリード・オンリメモリ　（ＲＯＭ）　、各種の
処理時にデータを記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ）等を有し、これらのＭＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭはパスラインによって接続されている。また上述
のパスラインは５Ｉ０１０−２〜１０−６、Ｐ　１０１
０−７をも共通に接続している。本発明の実施例が動作
を開始した時には統括コンｌ−ローラｌＯは入力装置か
らのコマンド等の制御情報が加わるのを待つ。統括コン
トローラ１０のＰＩＯｌｏ−７はスイッチユニット１１
の各種スイッチ１１−１〜１１−１１に接続しており、
このスイッチ１１−１〜１１−１１の接点状態すな゛わ
ちオン、オフ状態を管理する。スイッチユニット１１は
Ｇｏスイッチ１１−１、ＲＥＳＥＴスイッチ１１−２、
音声Ｅ／Ｄスインチ１１−３、赤ボールスイッチ１１−
４、青ボールスイ・ノチ１１−５、黄ボールスイッチ１
１−６、緑ボールスイッチ１１−７、遠ボールスイッチ
１１−８、近ポールスイッチ１０−９、形状１スイッチ
１１−１０゜形状２スイッチ１１−１１より成り、各ス
イッチ１１−１〜１１−１１が総括コントローラ１０の
ＰＩＯＩＯ−７に接続している。例えばＧＯスイッチ１
１−１は本実施例の無軌道無人車を動作を開始させるス
イッチであり、このスイッチ１１−１をオンとすること
によって後述する目標物の認識や走行コースの設定さら
にはハンドリング等の動作を開始する。スイッチ１１−
４〜１１−７は目標物（本発明の実施例においては各色
のボール）の色の指定を入力するスイッチであり、赤ボ
ールスイッチ１１−４をオンとした時には目標物を赤ポ
ールとする。遠ポールスイッチ１１−８、近ボールスイ
ッチ１１−９は目標物の色をｔｔｒ定した場合その色の
ボールが複数存在した時に、遠い方の同一色のボールを
目標物とすべきかあるいは近い方の同一色のボールを目
標物とすべきかを指示するスイッチである。また形状１
スイッチ１１−１０、形状２スイッチ１１−１１は例え
ばボールの大きさや形状等を指示するスイッチであり、
このスイッチ１１−１０．１１−１１や前述の各種スイ
ッチ１１−４〜１１−９によって多数のボールが存在す
る時にもその内の１個を指定することができる。さらに
ＲＥＳＥＴスイッチ１１−２は本装置のりセント信号で
あり、このスイッチをオンとすることによって、動作中
であるならば動作を停止するとともに各スイッチ入力の
再設定（入力）も可能とする。また音声Ｅ／Ｄスイッチ
１ニー３は後述する音声入力を有効とするかの選択スイ
ッチである。統括コントローラ１０が動作を開始（Ｇｏ
スイッチ１１−１がオンとなった）した後に上述の各種
スイッチ１１−４〜１１−１１をオンとすると、統括コ
ントローラ１０は画像処理ユニット１２に対し、目標物
の認識動作を開始させる。

画像処理ユニット１２はカメラ１２−１、カメラコント
ローラ１２−２、カラーデコーダ１２−３、画像処理装
置１２−４さらにカメラティルク１２−５、カメラティ
ルタードライバ１２−６より成る。カメラ１２−１はカ
メラティルク１２−５に設置されており、目標物を撮像
するように統括コントローラ１０は目標物の認識動作の
開始前にカメラティルタードライバ１２−６を介して、
カメラティルタ１２−５を制御し、目標物がカメラの撮
像範囲内に入るようにする。

一方、カメラ１２−１の画像データはカメラコントロー
ラ１２−２に加わっており、例えばカメラ１２−１で得
られた画像データはカメラコントローラ１２−２によっ
て多値のデジタル画１象データに変換される。そして、
デジタル画１象データはカラーデコーダ１２−３でデコ
ードされ画像処理装置１２−４に加わる。画像処理装置
１２−４には前述したようにデコードされたデジタル画
像データが加わるが、統括コントローラ１ｏがらの目標
物認識要求が加わった時のみデコードされたデジタル画
像データを内部の画像メモリに取込む。

本発明の実施例においては４色のボールの内の１色のボ
ールが指示されるので、画像処理装置１２−４は指示さ
れボールの色に対応して各色の画像データの内から１色
の画像データを選択する。一般的に無軌道無人車が移動
する移動範囲内には例えば工場内には様々な光を発生ず
る処理があり、この光を受けることによって、画像デー
タのレベルが異なる。本発明の実施例においては、図示
しないがカメラ１２−１が撮像する範囲をライトが照射
するようになっており、この外部の光による誤動作を防
止するため、カメラ１２−１によって撮像したデータを
２回にわたって取り込む。そして、この２回の画像デー
タのレベルが一致していた時に、その画像データが正常
であるとして、目標物認識処理を行う。

さらに本発明の実施例においてはカラーデータを用いて
目標物の認識処理を行う。白黒データを用いて認識処理
を行う場合には遠方の画像と近傍の画像はその明るさが
異なるため、例えばカメラの近傍しか認識することがで
きないが、本発明では、カラーの特定色を用いているた
め、ライトによって得られる近傍と遠方の画像データの
レベルが異なっていても、目標物がどれであるかを明確
に認識することができる。

画像処理装置１２−４が目標物を認識すると、画像処理
装置１２−４は画像データとその目標物の位置情報をシ
リアルデータに変換して統括コントローラ１０の３１０
１０−４を介してプロセッサ１０−１に加える。

前述した動作によって目標物の位置が認識できたので、
次には統括コントローラ１０は画像処理ユニット１２よ
り得られた画像データから、目標物までの走行コースの
作成を行う。

プロセッサ１０−１は画像処理ユニット１２から３１０
１０−４を介して入力した画像データをＲＡＭ　（不図
示）内に記憶する。そして、画像データが全て入力され
るとＲＡＭ内に記憶された画像データから特徴抽出処理
等を行い、予め設定された障害物の特徴データとの比較
照合処理により全ての障害物を抽出しそれらの障害物の
位置情報及び形状データを求め、ＲＡＭ内に記憶する。

そして、前述のようにして求められた目標物の位置情報
及び各障害物の位置情報及び形状データを基に以下に示
す処理を行い、目標物までの走行コースを作成する。

まず、本発明の走行経路の作成方法について説明する。

第５図（ａ）は、本実施例で用いた無人車９の横断面形
状図である。同図（ａ）において、Ｆ側が無人車９の前
面、Ｂ側が無人車９の後面である。また、０は無人車９
が回転する場合の中心点であり、ＸＲＦ、ＸＲＲはそれ
ぞれ中心点Ｏから無人車９の前面、後面までの距離、Ｙ
Ｒは中心点０がら無人屯９の左右側面までの距離、ＭＲ
Ｆ）、ＭＲＲはそれぞれ中心点Ｏから前面の左右端まで
の距離、後面の左右端までの距離である。第５図（ａ）
においては、ＭＲＦ＞ＭＲＲとなっているが通常ＭＲＦ
。

ＭＲＲの大小関係は一定でなく、第５図（ｂｌに示すよ
うに無人車９の回転時の動作領域は中心位置をＯとしＭ
ＲＦ、ＭＲＲの中の最大値ＭＡＸ　（ＭＲＦＳＭＲＲ）
を半径とする円Ｃ３となる。

従って、本実施例においては子ノードの設定において、
第５図（Ｃ１に示す方法を採用した。

第５図（Ｃ）は、ノードｉを起点とする障害物Ｄ３の回
避路Ｒ２を生成する例であり５、まず障害物Ｄ３の外端
を中心とする半径ＹＲの円Ｃ４を設定する。

次にノードｉから円Ｃ４へ接線Ｒ２を引き、その接線Ｒ
２を接点Ｎ２からＸＲＲだけ延長し°ζ得られる点をノ
ードｉの子ノードｉ＋ｌとする。このように子ノードｉ
＋１の位置を接点Ｎ２からＸＲＲの距離の位置に設定し
たのは、子ノードｉ＋１の位置で無人車９が方向転換の
ために回転しても障害物Ｄ３に接触しないようにするた
めである。

次に、ノードｉからノードｉ＋ｌまでの経路Ｒ２が障害
物Ｄ３以外の他の障害物に妨害されないかどうかを判別
する。第５図（ｄ）は、その判別方法を説明する図であ
る。同図（ｄｉに示すようにまずノードｉ＋１を中心と
して、ＭＲＦまたはＭＲＲの内いずれか大きい方を半径
とする円Ｃ５を設定する。

またノードｉからノードｉ＋ｌまでの経路Ｒ２からの距
離がＹＲである領域Ｆ１を設定し、円Ｃ５と領域Ｆ１の
和集合領域内に他の障害物Ｄ４．ＤＯが重なるかどうか
判別する。第５図（ｄ）の例では、障害物Ｄ４の一部が
前記和集合領域に含まれ、障害物Ｄ５は前記和集合領域
とは全く正なっていない。従って、無人車９は、障害物
Ｄ４により経路Ｒ２を通行できないと判別される。

以上のような判別方法を用いた、本実施例の動作を第７
図及び第８図のフローチャートを参照しながら説明する
。また説明をわかり易くするために、第６図の具体例を
取り上げて説明する。第６図は、出発点を１１とし、目
標点Ｇ１までの無人車９の走行経路を決定する場合の例
を示す図である。

まず第７図のフローチャートにより説明すると最初に、
出発点１１から目標点Ｇ１までに直線を引く処理ＳＴＩ
を行い、その直線上に障害物があるかどうかすなわち、
その直線上を無人車９が通行可能であるかどうか判別す
る処理ＳＴ２を行う。

この判別処理ＳＴ２で、障害物Ｄ７により前記直線上を
無人車９は通行不可能であると判別され、次に、各障害
物に接して通行可能な直線経路の全てのノードを設定す
る処理ＳＴ３を行う。第６図の具体例では、各障害物Ｄ
６、Ｄ７、Ｄ８に対して、ノードｊ、　　ｋ、　　ｌ、
　ｍが設定される。

次に、出発点からそのノードまでの距離とそのノードか
ら目標点までの直線距離の合計が最小となるノードを選
択する処理ＳＴ４を行う。この処理ＳＴ４により、ノー
ドｌが選択される。

ノードを選択した後、選択したノードから目標点までに
直線を引く処理ＳＴ５を行い、次にその直線経路上に障
害物が蕪いかすなわち無人車９が前記直線経路上を通行
可能であるかどうかの判別処理ＳＴ６を行う。

この処理ＳＴ５、ＳＴ６により、無人車９は障害物ＤＢ
により前記直線経路上に通行不可能であると判別され、
再び処理ＳＴ３〜ＳＴ６を繰返す。

前述したような処理ＳＴ３、ＳＴ４によりノードβ＋１
が選択される。そして処理ＳＴ５でノードβ＋１から目
標点Ｇ１まで直線を引き、判別処理ＳＴ６でノードｚ＋
１から目標点Ｇ−＋まで引いた直線経路内に障害物が無
いか、すなわちその直線経路を無人車９が通行可能であ
るかどうか判別し、この場合通行可能なので処理ＳＴ７
に進み出発点から目標点までの最短経路すなわち、１１
−＋Ｊ−β＋１−”　Ｇ　Ｉの走行経路が決定される。

一方、前記処理ＳＴ２で出発点から目標点までの直線経
路を無人車９が通行可能であると判別されば、処理ＳＴ
７により出発転移１１から目標点Ｇ１までの直線経路が
最短経路すなわち無人車９の目標点までの走行経路であ
ると決定される。

以上のような処理ＳＴＩ〜ＳＴ７により第６図に示す例
よりも複雑な経路についても、走行経路を求めることが
できる。

次に、前記処理ＳＴ３のさらに詳細な処理動作を第８図
のフローチャートにより説明する。また、併せて第５図
（Ｃ）、第６図も参照し、出発点■１の子ノードを求め
る場合を例にとって説明する。

同図において、まず障害物の中から１つの障害物を選択
しその障害物の外端を中心とする半径ＹＲの円を設定す
る処理５ＴＩＯを行う（第５図（Ｃ１参照）。第６図の
例では、障害物ｄ６、ｄ７、ｄθ（不図示）の中から一
つの障害物が選択され、半（ｚＹＲの円である障害物領
域Ｄ６、Ｄ７、Ｄｅが設定される。この場合、まず障害
物ｄ６が選択され、障害物領域Ｄ６が設定される０次に
親ノードから円に接線を引き、その接線を円の接点から
ＸＲＲだけ延長した位置を子ノードの候補と設定する処
理５ＴＩＩを行う（第５図（Ｃ）参照）。この処理５Ｔ
ＩＩにより子ノードの候補ｊが設定される。

次に、前記接線が他の障害物と交わるかどうかの判別処
理５Ｔ１２を行い、交わらなければ処理５Ｔｌｌで選択
した子ノードの候補を真の子ノードとする。一方、交わ
れば前記子ノードの候補は子ノードで無いものとみなす
。処理５Ｔ１２により、子ノードの候？ｉ［ｉ　ｊは真
の子ノードとみなされる。

次に、全ての障害物に対して子ノードの設定が終了した
かどうか判別しくＳＴＩ　５）　、終了していなければ
前記処理５ＴＩＯ−ｓＴｉｓを繰返し行う。この場合、
障害物ｄ７、ｄ８についてまだ子ノードの設定が終了し
ていなので、処理５ＴＩＯで障害□物ｄ７を選択し、前
述した処理５ＴＩＩ〜５Ｔ１４を障害物ｄ７に対して行
う。その結果子ノードに、　　Ｉ！が設定される。次に
、障害物ｄ８に対しても処理５ＴＩＯ〜５Ｔ１４が行わ
れ子ノードｍが設定される。そして、判別処理５Ｔ１５
により、全ての障害物について子ノードの設定が終了し
たと判別される。

以上のような処理によって、スタート点から目標物まで
のコース（すなわち軌道）が決定される。

前述の方式は、回転と直線走行を考慮したコース決定方
法であるが、この他にも最短走行距離や最短走行時間の
コースを求めることも可能である。

例えば、障害物を回避するコースの全てを求め（複数ノ
ードがある場合にはそのコースの全てを求める）、そし
てそのコース中から走行距離が最小となるコースを決定
する。また、回転等に多くの時間を有する場合には、直
線走行の時間と回転に要する時間との和を求め、その最
小値を得るコースを最短走行時間のコースと決定する。

　　・統括コントローラ１０によって前述のような走行
コース決定がなされた後は統括コントローラ１０はその
決定した走行コースのデータを無軌道走行ユニット１３
に送出する。無軌道走行ユニット１３はＧＬＶコントロ
ーラ１３−１を有し、無軌道走行ユニット１３はこのＧ
ＬＶコントローラ１３−１の制御によって動作する。

ＧＬ■コントローラ１３−１は統括コントローラ１０と
同様の構成であり、プロセッサ１３−３−５、シリアル
入出力（Ｓ１０）１３−３−１、パラレル入出力（ＰＩ
Ｏ）１３−３−２〜１３−３−４より成り、これらは同
様に図示しないバスによって接続されている。プロセッ
サ１３−３−５は内部にマイクロプロセッサユニットＭ
ＰＵ。

無軌道走行ユニット１３を構成する各装置の制御プログ
ラムを記憶するリードオンリメモリ　（ＲＯＭ）、各種
の処理時にデータを記憶するランダムアクセスメモリ（
ＲＡＭ）等を有し、これらのＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
５ＩＯ１３−３−１、ＰＩＯ１３−３−２〜１３−３−
４はパスラインによって直通して接続されている。前述
の統括コントローラ１０から走行コースデータがＧＬＶ
コントローラ１３−１に加わると、３１０１３−３−１
を介してプロセッサ１３−３−５に取込まれ、その走行
コースデータに対応した走行の制御をプロセッサ１３−
３−５が行う。まず、無軌道走行ユニット１３を第１番
目のノードに対して必要な走行の方向と距離分駆動する
制御を行う。無軌道走行ユニット１３はＰ４Ｏ１０−３
−２を介してＤ／Ａコンバータ　１３−２にモータのド
ライブデータを出力する。このドライブデータはデジタ
ル信号であり、Ｄ／Ａコンバータ１３−２によってアナ
ログ信号に変換され、さらにアナログスイッチ１３−３
を介してドライブコントローラ１３−４に加わる。ドラ
イブコントローラ１３−４はモータ（Ｌ）１３−１３、
モータ（Ｒ）１３−１４を駆動する回路である。このモ
ータ１３−１３．１３−１４にはそれぞれ（図示しない
）車輪が機械的に接続されておりモータの回転により車
輪が回転する。本発明の実施例においては左右に設けた
車輪を同方向に回転させた場合、無軌道走行ユニット１
３は前進や後退を行い、左右の車輪をそれぞれ逆方向に
回転させた場合無軌道走行ユニット１３は回転を行う。

尚、この回転における中心軸は前述の走行コース作成時
に求められた走行ユニットの重心位置である。

Ｄ／Ａコンバータ１３−２は左右の車輪を回転させるた
めの２個のアナログ信号を発生するように２チャンネル
分設けられている。すなわちＤ／Ａコンバータ１３−２
には石川と左側の車輪を回転すべき制御データが独立し
て加わって、それぞれ独立したアナログ信号を出力する
。

本発明の実施例においてはジョイスティック１３−５の
操作によっても本体装置を移動させることができる様に
ジョイスティック１３−５の操作の情報を演算回路１３
−６に加え、その情報からモータを制御するアナログ信
号をドライブコントローラ１３−４に入力する。Ｄ／Ａ
コンバータ１３−２の出力を選択するか演算回路１３−
６の出力を選択するかを制御する信号はＰＩＯ１３−３
−２から出力されており、アナログスイッチ１３−３に
正の制御信号が加わった時にはＤ／Ａコンバータの出力
を選択してドライブコントローラ１３−４に出力し、イ
ン°バータ１３−７を介して負出力がインバートされて
アナログスイッチ１３−８に正信号として加わった時に
は演算回路１３−６から出力されたアナログ制御信号は
アナログスイッチ１３−８を介してドライブコントロー
ラ１３−４に加わる。尚自動による移動かあるいはジョ
イスティックによる１榮作による移動かの選択信号はプ
ロセッサＰＩＯ１３−３−２から出力されこれは無軌道
走行ユニット１３が有する自動／手動切換スイッチ１３
−９のオン・オフ状態で切換えられる。自動／手動切換
スイッチ１３−９のオン・オフ信号がＰＩＯ１３−３−
４を介してプロセッサ１３−３−５に加わることにより
、この制御信号が目的のアナログスイッチ１３−３．１
３−８をオン、オフする。また本発明の実施例において
は走行スタート、ストップ、さらにはブレーキ等も手動
で行えるようになっており、これはスタートスイッチ１
３−１０．ストップスイッチ１３−１１、フ゛レーキス
インチ１３−１２のオン・オフ状態がＰＩＯ１３−３−
４を介してプロセッサ１３−３−５に加わることによっ
てなされる。またドライブコントローラ１３−４は駆動
開始を制御する制御端子を有しており、ＧＬＶコントロ
ーラ１３−１からの出力（ＰＩＯ１３−３−２を介して
）と、演算回路１３−６と、ブレーキ１３−２０の駆動
信号がインバータ１３−２１を介して反転した信号とが
オアゲート１３−２２を介して制御端子に加えられてお
り、ブレーキをかけた時に駆動の停止をして目的位置に
到達した時のドライブを停止している。

前述した動作によってモータ１３−１３．１３−１４が
回転するかドライブコントローラ１３−１４には車輪と
同様にモータ１３−１３．１３−１４と機械的に接続し
たタコジェネ（Ｌ）１３〜１５、タコジェネ（Ｒ）、１
３−１６の出力が加わる。このタコジェネ１３−１５．
１３−１６の出力は回転に比例したアナログ信号であり
、ドライブコントローラ１３−４は車輪を定速回転させ
るようにすなわちタコジェネ１３−１５．１３−１６の
出力が一定となるようにモータ１３〜１３．１３−１４
を制御する。この制御によって車輪、は・　目的とする
回転数で回転し、その結果として走行ユニット１３を一
定速度で移動させる。

一般的に車輪はたとえば床との間でスリップすることが
あり、このスリップによって移動誤差が増大する。この
移動誤差を少なくするため、本発明の実施例においては
移動量を計測するための２個のエンコーダ（計測輪（Ｌ
）エンコーダ１３−１７、計測輪（Ｒ）エンコーダ１３
−１８）を有している。このエンコーダ１３−１７．１
３−１８は例えば左右の車輪の近傍に設けられた計測軸
に機械的に接続しており、計測輪の回転を求める。

エンコーダ１３−１７．１３−１８は特定の回転角度で
１個のパルスを出力するとともにその回転方向をも表す
信号を出力する。このパルスと回転方向の信号はカウン
タ１３−１９に加わり、各エンコーダから出力されるパ
ルスの数をカウントする。尚、カウンタ１３−１９はア
ップダウンカウンタであり、回転方向の信号はこのアッ
プダウンカウンタのアップダウン制御端子に加わってお
り、例えば逆回転時にはダウンカウントし、正回転の時
にアップカウントするので、このカウント値で精度よく
各車輪の回転による走行距離が求められる。このカウン
タ１３−１９の出力はＰＩＯ１３−３−３を介してプロ
セッサ１３−３−５に加わり、プロセッサ１３−３−５
はこの値から本体の走行距離や、回転における現在の方
向を求める。

前述した動作によって、統括コントローラ１０から加わ
った走行コースに従った移動を行う無軌道走行ユニット
１３は移動量等を計測するため計測輪を有し、この計測
輪で高精度の移動データを得ているが、遠距離移動した
場合には誤差が大となる。このため、特定の移動を行っ
た後、例えば目的の位置に達した時に再度前述の画像処
理ユニット１２からの目標物の認識を行い、その走行誤
差における補正を行う。

前述の走行においてはあくまでも本体装置の重心位置（
回転中心）の移動量で計算を行っているが、マニピュレ
ータ１４−２で目標物を持ち上げる時には、マニピュレ
ータ１４−２の位置を中心軸として計算を行う。すなわ
ちマニピュレータ１４−２が移動できる範囲は限定され
ているので、走行誤差による位置ずれ等で目標物がマニ
ピュレータの可動範囲外にある時は無軌道走行による位
置修正によりマニピュレータ１４−２の中心軸を移動さ
せるように本体を制御する。この制御によって、例えば
走行の誤差が発生していても、マニピュレータ１４−２
の移動で目標物を持ち上げることができる。

マニピュレータユニット１４　ハ統括コントローラ１０
と３１０１０−２を介して接続している。

前述において、本体が目標物の所まで移動した時には、
実際には目標物でも障害物の場合と同様に目標物に当た
らないように直前で停止する。この停止した時に統括コ
ントローラ１０から３１０１０−２を介して持ち上げ制
御信号が加わるともに、マニピュレータ１４−２の移動
を制御する信号が加わり、マニピュレータ１４−２を駆
動する。

マニピュレータユニット１４はマニビュコントローラ１
４−１とマニピュレータ１４−２、把持セン−’Ｊ−１
４−３より成っている。マニピュコントローラ１４−１
には前述（７）ＳＩＯＩＯ−２を介してプロセッサ１０
−１より出力された信号が加わっており、この制御信号
によってマニピュレータ１４−２を駆動する。そして、
この制御によってマニピュレータ１４−２が動作し、目
標物を持ち上げる。マニピュレータユニット１４の把持
センサ１４−３は目標物を持ち上げたか否かを検出する
センサであり、持ち上げに時には目標物を検出したとし
てＰ　ＩＯＩ　Ｏ−７を介してプロセッサ１０−１に出
力する。位置の誤差によって目標物を持ち上げられなか
った時にはマニピュレータ１４−２を持ち上げる制御信
号を加えた時にもかかわらす把持センサ１４−３から検
出信号が加わらないので、プロセッサ１０−１は再度目
標物の位置を求め、すなわち、位置の補正を行って再度
持ち上げの制御を行う。

以上の動作で、スタート位置から、走行した本体が目標
物まで到達し、目標物を持ち上げることができる。この
後は、例えば目標物を移動すべき位置を求め、前述した
走行コース作成と移動の制御によって目的の位置に目標
物を移動させることができる。

本発明の実施例においては、前述した装置の他に第３図
（ｂ）に示すように、音声入カニニット１５を有してい
る。このユニット１５のＲ５−２３２Ｃ受信機１５−１
は本体に設けられ、マイク１５−２、音声認識袋ｆｉ！
１５−３、Ｒ３−２３２Ｃ送信機１５−６は例えば操作
者等の近傍に設けられている。そして、操作者の声を記
録し、各色のボールの指示や目標物の前後関係等、前述
したスイッチユニット１１の操作指示と回線の入力さら
には目標物を移動させる目的の位置等のデータを加える
ことができる。尚、この音声入カニニット１５からのデ
ータが有効となるのは、音声Ｅ／Ｄスイッチ１１−３を
オンとした時である。

以上の動作によって本発明の実施例においては無軌道無
人車の走行を目標物や目的の位置まで行うことができる
。

次に、本発明の動作をより具体的に説明する。

第４図は本発明の実施例における統括コントローラ１０
とＧＬＶコントローラ１３−１の動作フローチャートで
ある。例えば電源を投入した時に、統括コントローラ１
０とＧＬＶコントローラ１３−１が処理動作を開始する
。

先ず、各コントローラ１０．１３−１　叫初期設定処理
ＳＣＩ、ＳＮＩを行う。そして、スタート信号入力（目
標物の色等の指示やＧＯスイッチのオン）ＳＣ２が加わ
ると、目標位置認識処理ＳＣ３を行う。目標位置認識処
理ＳＣ３は総括コントローラ１０の制御によって画像処
理ユニット１２が行う。この画像処理ユニット１２の目
標位置認識が終了すると、目標物の位置情報が総括コン
トローラ１０に加わるので、次には走行コース作成処理
ＳＣ４を行い、走行コースを作成する。そしてその結果
をＧＬＶコントローラ１３−１に送出する処理ＳＣ５を
行い、走行終了受信処理ＳＣ６で終了データが受信され
ることを検出する。

ＧＬＶコントローラは１３−１は初期設定ＳＮ１の後、
走行コース受信処理ＳＮ２を行っており、前述の処理Ｓ
Ｃ５によって走行コースが送信された時にこのデータを
受信して無軌道走行処理ＳＮ３を行う。無軌道走行ユニ
ット１３はこの情報で口約の位置まで前述の走行動作を
行う。そして走行動作が終了した時には走行終了信号送
出処理ＳＮ４を行い、総括コントローラ１０に終了信号
を送出する。総括コントローラｌＯはこの時走行終了受
信処理ＳＣ６を行っており、ＧＬＶコントローラ１３−
１の終了信号の送出よって終了信号が受信でき、次のボ
ール（目標物）位置再認識処理ＳＣ７を行う。この再認
識処理ＳＣ７は総括コントローラ１０の制御によって画
像ユニット１２が行う。そして再認識処理ＳＣ７によっ
て得られた結果から、現在位置においてマニピュレータ
１４−２の可動範囲であるかの判別処理Ｓ８を行う。

この判別においてマニピュレータ１４−２の可動範囲で
ない時には、微動走行制御処理ＳＣ９を行う。この制御
信号はＧＬＶコントローラ１３−１に加わり、ＧＬＶコ
ントローラ１３−１は微動走行処理ＳＮ５を行って、本
体装置を微動走行させる。統括コントローラ１０が微動
走行処理ＳＣ９を終了すると再度ボール位置再認識処理
ＳＣ７から処理を繰返す。例えば複数回の前述の繰返し
によってマニピュレータ１４−２の可動範囲内に入った
時（判別ＳＣ８がＹ）には、統括コントローラ１０はマ
ニピュレータユニット１４に対しハンドリング制御処理
５ＣＩＯを行い、マニピュレータ１４−２は目標物、例
えばボールを把む動作を行う。そして、統括コントロー
ラ１０はマニピュレータ１４−２がボールを把んだか否
かの判別５Ｃ１ｌを行う。この判別は把持センサ１４−
３からの検出信号が加わったか否かを統括コントローラ
１０が判別することによってなされる。この判別におい
て、把んでいない時（Ｎ）には、位置が正確でないため
に生じたものであるとして、再度ボール位置認識処理Ｓ
Ｃ７から繰返す。この繰返しの時微動走行制御処理ＳＣ
９を実行した時には、ＧＬＶコントローラ１０はその処
理に対応した微動走行処理ＳＮ５を行う。

ボールを把んだ場合すなわち、判別５ＣＩＩにおいて、
把んだと判断（Ｙ）した時には、スタート点に帰るため
の処理を行う。

先ず、総括コントローラ１０は画像処理ユニット１２か
ら画像データ（帰り方向の画像）を入力し、帰りコース
の作成処理５Ｃ１２を行う。なお、帰りにおいては目標
物まで到達した経路すなわち行きの軌道の逆を求めるこ
とによって帰りコースとすることも可能である。そして
、求めた帰りコースデータをＧＬＶコントローラ１３−
１に送出し、ＧＬＶコントローラ１３−１は帰りコース
を受信ＳＮ６する。この受信が完了した後、ＧＬＶコン
トローラ１３−１は無軌道走行処理ＳＮ７を行って、例
えば目標物に行くときと逆の軌道でスタート点に戻る。

そして戻った時には走行終了信号を送出ＳＮ８する。総
括コントローラ１０はこの走行終了信号の受信５Ｎ１３
で１回目のスタート信号入力ＳＮ２における目標物の指
示に対する処理を終了するため、ＧＬＶコントローラ１
３−１に動作終了信号を送信５Ｎ１４して再度処理ＳＣ
２より実行する。尚、処理ＳＣ２は入力処理であり、オ
ペレータ等がスイッチユニット１１や音声入カニニット
１５等からの入力がなされるまで、待機となる。

一方ＧＬｖコントローラ１３−１も、＆ｅ括コントロー
ラ１６か乙の動作終了信号を受信ＳＮ９すると、全処理
を終了し、再度走行コース受信処理Ｓ　Ｎ　２を行い、
総括コントローラ１０からの走行コース受信待ちとなる
。そして、再度加わった時には前述した動作を繰返す。

尚、本実施例では、無人車９の横断面が長方形なので、
長方形近似により障害物間を通行可能であるどうか判別
しているが、横断面近似の形状は長方形に限定されるこ
とはない。また、本発明の無人車を走行装置とし、上部
に他の形状の装置を載せた場合には、装置内に横断面の
各種図形の形状データを記憶しておき、外部スイッチ等
の壕作により本無人車の上部に載せた装置の形状にあっ
た横断面形状を自由に指定できるようにすればより汎用
性が高まる。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように本発明によれば無人車の機
台横断面形状をより実際の形状に近い図形として障害物
間を通行可能であるかどうか判別するので、障害物の側
方を通過する場合の判別精度が向上し、従来よりも正確
な目標地点までの最短経路を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、 第２図は本発明を適用した無軌道無人車のシステム構成
図、 第３図（ａｌ、　（ｂ）は上記無軌道無人車の詳細なシ
ステム構成図、 第４図は本発明の実施例の動作フローチャート、第５図
（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ）は本発明におけ
る走行経路作成方法を説明する図、 第６図は本発明の動作を具体的に説明するための図、 第７図、第８図は本発明の動作フローチャート、第９図
は従来の走行コース作成装置における走行経路作成の方
法を示す図である。 １・・・障害物認識手段、 ２・・・作成手段。 特許出願人　　株式会社豊田自動織機製作所ｉｌｉ図 本４１月の実動〃」の影メ乍フロチャート（ｃｌ　　　
　　　　　　　　　　　　　　（ｄ１本南口因に縮重る
走灘賂イ乍成方清を紡り列する国富５図 ネＪ引月の動作を具イ納に説明するｆりの図第ｄ図 本発躬の動作フローチャート 第７図 ｈ％ＢＦ４ノ１７）４ｒＦ−ｙロ−チｖ−ト第８犀 ＪＪテ紅円乍成・ す 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）障害物の位置情報及び形状データを得る障害物認識
   手段と、該障害物認識手段によって得られた障害物の位
   置情報、及び無人車の回転に要する円領域と走行に要す
   る幅データを基に、回転においては前記円領域内に障害
   物が存在するか否かを判別し、走行においては前記幅か
   ら得られる走行領域内に障害物が存在するかを判別して
   前記無人車の目標地点までの走行経路を作成する作成手
   段とを有することを特徴とする走行コース作成装置。 ２）前記無人車の走行面への投影図形は長方形で走行方
   向は長方形の一辺に平行であり、前記円領域の半径は該
   無人車の回転の中心より最も遠い位置の頂点までの長さ
   であり、前記幅は前記進行方向に垂直な前記長方形の辺
   の長さであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の走行コース作成装置。