JP2011076215A - Automatic traveling route guide tool and automatic traveling device - Google Patents

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JP2011076215A JP2009224763A JP2009224763A JP2011076215A JP 2011076215 A JP2011076215 A JP 2011076215A JP 2009224763 A JP2009224763 A JP 2009224763A JP 2009224763 A JP2009224763 A JP 2009224763A JP 2011076215 A JP2011076215 A JP 2011076215A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easily installable and inexpensive traveling guide tool and an automatic traveling device capable of automatically traveling on a predetermined route while switching the direction based on the guide tool. <P>SOLUTION: This traveling route guide tool incorporates an RFID chip for storing identification information, and configured such that a mark showing a location and direction as a reference is displayed when an automatic traveling device whose traveling should be guided switches its direction on the visible face of the traveling guide tool. The automatic traveling device is provided with: an RFID reader; a camera; a camera image analyzing part; a control part for determining a switching direction based on direction information associated with identification information and direction information obtained as the result of image analysis; and a direction switching steering mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動走行型ロボット等が予め決められた走行ルートを走行する際の方向転換ポイントと転換方向を正しくサポートするための走行ガイドツールおよび該走行ガイドツールを用いる自動走行装置に関する。   The present invention relates to a travel guide tool for correctly supporting a direction change point and a change direction when an automatic travel robot or the like travels on a predetermined travel route, and an automatic travel device using the travel guide tool.

従来、水田自動走行では、レーザビームをガイドにして水田走行ロボットを走行させる仕組が知られている。例えば、水田の周りの４箇所にレーザビームを照射する装置を設置し、水田走行ロボットは、レーザビームをガイドに距離や角度の測定を行い、自己の位置の判断を行う仕組である。これら技術は、特許文献１に記載されている。また、機構的なガイドを用いて、反転走行を伴う軌道を走行する方法が、特許文献２に記載されている。   Conventionally, in paddy field automatic traveling, a mechanism for traveling a paddy traveling robot using a laser beam as a guide is known. For example, a device that irradiates a laser beam at four locations around a paddy field, and the paddy field traveling robot measures the distance and angle using the laser beam as a guide to determine its own position. These techniques are described in Patent Document 1. Further, Patent Document 2 describes a method of traveling on a track accompanied by reverse traveling using a mechanical guide.

一方、特許文献３には、既知の場所に取り付けられた位置情報と共に符号化された複数の無線周波数ＩＤ（ＲＦＩＤ）タグ及び、正確な既知の場所に取り付けられた複数のビジュアルマーカから構成される可動床位置を測定するための装置ならびに方法が記載されている。可動床に取り付けられたＲＦリーダが床の大まかな地点を判断するために、ＲＦＩＤタグを読み取り、可動床に取り付けられたカメラ装置がビジュアルマーカをスキャンする。スキャンされた画像は床の正確な位置情報を与えるために画像処理される。特許文献３に記載の技術は、エレベータ装置に適用できる技術で、エレベータの可動床位置を正確に判断するために、無線周波数ＩＤ検知技術及びＣＣＤ画像処理の両方を組み合わせたシステムに関するものである。   On the other hand, Patent Document 3 includes a plurality of radio frequency ID (RFID) tags encoded together with position information attached to a known location, and a plurality of visual markers attached to an accurate known location. An apparatus and method for measuring a movable floor position is described. In order for the RF reader attached to the movable floor to determine the rough point of the floor, the RFID tag is read, and the camera device attached to the movable floor scans the visual marker. The scanned image is image processed to give accurate floor location information. The technology described in Patent Document 3 is a technology that can be applied to an elevator apparatus, and relates to a system that combines both radio frequency ID detection technology and CCD image processing in order to accurately determine the movable floor position of the elevator.

特開平２−０１６６０７号公報JP-A-2-016607 特開平４−１６６００３号公報JP-A-4-166003 特表２００７−５２１２０８号公報Special table 2007-521208 gazette

前記の特許文献１の技術で走行ルートを制御するには、レーザビーム装置自体がコスト高である点とレーザビーム装置の調整や設定の工数がかかる点で問題がある。前記の特許文献２の技術では、走行軌道上に沿って、機構的ガイドを全て設置する必要があり、装置も大掛かりで、全体コストもアップしてしまう問題が残る。前記の特許文献３の技術を自動走行ルート制御に応用したとしても、一方向のルートに対しての正確な位置決めには適用できるものの、方向転換の際の進行方向をガイドすることはできない。   Controlling the travel route with the technique of Patent Document 1 has problems in that the cost of the laser beam apparatus itself is high and the number of steps for adjustment and setting of the laser beam apparatus is required. In the technique of the above-mentioned Patent Document 2, it is necessary to install all the mechanical guides along the traveling track, and there is a problem that the apparatus is large and the overall cost is increased. Even if the technique of Patent Document 3 is applied to automatic travel route control, it can be applied to accurate positioning with respect to a one-way route, but it cannot guide the traveling direction when changing the direction.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単に設置が可能で、かつ、安価な方向付けガイドツールと、該ガイドツールを基に方向転換しながら予め決められたルートを自動走行が可能な自動走行装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, can be easily installed, and is an inexpensive traveling guide tool, and automatically travels along a predetermined route while changing the direction based on the guide tool. The purpose is to provide an automatic traveling device capable of performing the above.

本発明の第１の走行ガイドツールは、ＲＦＩＤチップを内蔵した走行ルートガイドツールであって、前記ＲＦＩＤチップには、前記走行ガイドツールを識別する識別情報が記憶され、前記走行ガイドツールを設置する設置面に設置した時に視認可能な面には、前記走行ガイドツールにより走行をガイドすべき自動走行装置が方向転換する時に基準となる位置と方向を示す印が表示されていることを特徴とする。   The first travel guide tool of the present invention is a travel route guide tool incorporating an RFID chip, wherein identification information for identifying the travel guide tool is stored in the RFID chip, and the travel guide tool is installed. The surface that is visible when installed on the installation surface is displayed with a mark indicating a reference position and direction when the automatic traveling device that should guide the traveling by the traveling guide tool changes direction. .

本発明の第２の走行ガイドツールは、第１の走行ガイドツールに対して、前記方向は、前記自動走行装置が前記設置面を前記走行ガイドツールに向かって走行して来た後、前記基準となる位置を基に、方向転換し次に走行すべき方向を確定するための方向情報であることを特徴とする。   The second travel guide tool of the present invention is configured such that the direction relative to the first travel guide tool is determined based on the reference after the automatic travel device travels on the installation surface toward the travel guide tool. Based on the position, the direction information is used to change the direction and determine the next direction to travel.

本発明の第１の自動走行装置は、第１または第２の走行ガイドツールを利用して、予め決められた方向転換を伴うルートを自動走行する自動走行装置であって、前記自動走行装置はＲＦＩＤリーダと、前記走行ガイドツールが設置された設置面に向けて取り付けたカメラと、前記ＲＦＩＤリーダによって取得された前記走行ガイドツールに内蔵されたＲＦＩＤチップに記憶されている前記走行ガイドツールを識別する識別情報を基に、方向を決める方向情報決定部と、前記カメラによって取得された前記走行ガイドツールに表示された前記自動走行装置が方向転換する時に基準となる位置と方向を示す印の画像を画像解析する画像解析部と、前記画像解析部によって得られた方向情報１と前記方向情報決定部によって得られた方向情報２を基に、前記自動走行装置の方向転換すべき方向を定める制御部と、前記制御部により指示された方向に方向転換する操舵機構とを有することを特徴とする。   A first automatic traveling apparatus of the present invention is an automatic traveling apparatus that automatically travels a route with a predetermined direction change by using the first or second traveling guide tool, and the automatic traveling apparatus includes: An RFID reader, a camera attached to the installation surface on which the traveling guide tool is installed, and the traveling guide tool stored in an RFID chip built in the traveling guide tool acquired by the RFID reader are identified. Based on the identification information to be performed, a direction information determination unit that determines the direction, and an image of a mark indicating a position and a direction serving as a reference when the automatic traveling device displayed on the traveling guide tool acquired by the camera changes direction An image analysis unit that analyzes the image, direction information 1 obtained by the image analysis unit, and direction information 2 obtained by the direction information determination unit. , And having a control unit for determining the direction to be diverted in the automatic traveling apparatus and a steering mechanism for turning in the direction indicated by the control unit.

本発明の第２の自動走行装置は、第１の自動走行装置に対して、前記方向情報２は前記方向情報１に対して相対的に角度補正する方向情報であって、前記制御部は、前記方向情報１に対して前記方向情報２を加味して、前記方向転換すべき方向を定めることを特徴とする。   In the second automatic traveling device of the present invention, the direction information 2 is direction information for performing angle correction relative to the direction information 1 with respect to the first automatic traveling device, and the control unit includes: The direction information 2 is added to the direction information 1 to determine the direction to be changed.

本発明によれば、簡単に設置が可能で、かつ、安価な方向付けガイドツールと、該ガイドツールを基に方向転換しながら自動走行が可能な自動走行装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an inexpensive orientation guide tool that can be easily installed and an automatic travel device that can automatically travel while changing the direction based on the guide tool.

本発明の実施の形態の自動走行ルートガイドツールの斜視図と上面図である。It is the perspective view and top view of the automatic driving | running | working route guide tool of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の自動走行装置の斜視図と、前面、側面及び底面図である。It is the perspective view of the automatic traveling apparatus of embodiment of this invention, and a front surface, a side surface, and a bottom view. 本発明の実施の形態の自動走行ルートガイドツールの設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the automatic traveling route guide tool of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の自動走行装置の方向転換ルートを示す図である。It is a figure which shows the direction change route of the automatic traveling apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の自動走行ルートガイドツールに記録されているＲＦＩＤデータと関連データの対応表である。4 is a correspondence table between RFID data and related data recorded in the automatic travel route guide tool according to the embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の自動走行ルートガイドツールを示す一つの例である。自動走行ルートガイド杭１にはＲＦＩＤチップ１１が内蔵されている。自動走行ルートガイド杭１の上面には、Ｔ字型の方向転換マーク１２が表示されている。また、自動走行ルートガイド杭１は、方向転換マーク１２が表示されている反対側に、設置面に打ち込んで固定するための杭部１３を有している。ＲＦＩＤチップ１１には、複数の自動走行ルートガイド杭１の中から一つを識別するための識別データが記憶されている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an example showing an automatic travel route guide tool of the present invention. An RFID chip 11 is built in the automatic travel route guide pile 1. On the upper surface of the automatic travel route guide pile 1, a T-shaped direction change mark 12 is displayed. Moreover, the automatic travel route guide pile 1 has the pile part 13 for driving and fixing to an installation surface on the opposite side where the direction change mark 12 is displayed. The RFID chip 11 stores identification data for identifying one of the plurality of automatic travel route guide piles 1.

図１に示す自動走行ルートガイド杭１は、水田などの地面に打ち込んで設置することを考慮したものなので、杭部を有した形状であるが、形状はこれに限らず用途ごとに適宜決めれば良い。例えば、車道、歩道あるいは駐車場等の表面構成材として敷き詰めて用いるタイル型部材と同形状の路面材料にＲＦＩＤチップを内蔵させ、表面にＴ字型マークを視認可能なように刻印したものでも良い。この場合は、路面と同一面になるように敷設して自動走行ルートガイドを路面材料の一部として利用することができる。室内の床の角型のフロア構成材として同様に用いることもできる。   The automatic travel route guide pile 1 shown in FIG. 1 is a shape having a pile portion because it is considered to be installed on the ground such as paddy fields. However, the shape is not limited to this, and the shape may be appropriately determined for each application. good. For example, an RFID chip may be built in a road surface material having the same shape as a tile-shaped member that is used as a surface constituent material such as a roadway, a sidewalk, or a parking lot, and a T-shaped mark is engraved on the surface so as to be visible. . In this case, the automatic travel route guide can be used as a part of the road surface material by being laid so as to be flush with the road surface. It can also be used in the same manner as a square floor component of an indoor floor.

薄型ＲＦＩＤチップを用いれば、厚さの薄いシール状の走行ガイドツールとして構成することも可能である。シール状走行ガイドツールは、表面にＴ字型のマークが印刷され、裏面側に貼付剤が塗布された貼付シール構造を採用しても良い。この構造を取れば、室内の床や壁などにも自由に貼付が可能である。   If a thin RFID chip is used, it can be configured as a seal-like travel guide tool with a small thickness. The seal-shaped traveling guide tool may adopt an adhesive seal structure in which a T-shaped mark is printed on the front surface and a patch is applied on the back surface side. If this structure is adopted, it can be freely attached to the floor or wall of the room.

また、図１に示す自動走行ルートガイド杭１の上面には、Ｔ字型の方向転換マーク１２が表示されているが、方向を示すことができるマークであればマーク形状はこれに限らない。Ｔ字型マークは、水平線の中央部から上下線が交差せずに下部方向に伸びたものとして構成される。この場合は、上下線の下部方向が方向を示す特徴部分となる。また、上下線と水平線の接するポイントを基準位置と定めることができる。   Moreover, although the T-shaped direction change mark 12 is displayed on the upper surface of the automatic traveling route guide pile 1 shown in FIG. 1, the mark shape is not limited to this as long as the mark can indicate the direction. The T-shaped mark is configured to extend from the center of the horizontal line in the lower direction without intersecting the upper and lower lines. In this case, the lower direction of the vertical line is a characteristic part indicating the direction. Further, a point where the vertical line and the horizontal line are in contact can be determined as the reference position.

図形内部の特定点に対して点対象となる図形マークでは、その図形マークの特定部から方向を一義に確定できないので、本発明には適用できない。しかし、点対象形状でないマークであれば、マークの特定部を、方向を示す部分と予め決めておけば本発明に適用可能である。基準位置も同様である。ここで点対象形状としたものは、例えば、＋形状、○形状、□形状といった形状である。それに対して本発明に適用可能なマーク形状は、例えば、↑形状、へ形状、Ｖ形状といった形状である。もちろん、マークの一部に色付けをすることで、マークの特定部を定めるのであれば、点対象形状のマークでも本発明に適用可能である。   A graphic mark that is a point object with respect to a specific point in the graphic cannot be applied to the present invention because the direction cannot be determined uniquely from the specific part of the graphic mark. However, if the mark is not a point target shape, it can be applied to the present invention if the specific portion of the mark is determined in advance as a portion indicating the direction. The same applies to the reference position. Here, the shape to be pointed is, for example, a shape such as a + shape, a ◯ shape, or a □ shape. On the other hand, the mark shapes applicable to the present invention are, for example, shapes such as ↑ shape, hem shape, and V shape. Of course, as long as the specific part of the mark is determined by coloring a part of the mark, even a mark with a point target shape can be applied to the present invention.

次に図２を参照して、本発明の自動走行装置の概要を説明する。図２は自動走行装置２の斜視図、正面図、側面図および底面図である。自動走行装置２は、走行車輪２３を二つと、走行車輪２３を操舵する操舵機構（不図示）と、底面側にＲＦＩＤリーダ２２とカメラ２１とを有している。ＲＦＩＤリーダ２２とカメラ２１は、自動走行装置２の走行面に向けて配置されている。   Next, with reference to FIG. 2, the outline | summary of the automatic traveling apparatus of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a perspective view, a front view, a side view, and a bottom view of the automatic travel device 2. The automatic traveling device 2 includes two traveling wheels 23, a steering mechanism (not shown) for steering the traveling wheels 23, and an RFID reader 22 and a camera 21 on the bottom side. The RFID reader 22 and the camera 21 are arranged toward the traveling surface of the automatic traveling device 2.

自動走行装置２の本体には、ＲＦＩＤリーダ２２で読み取った自動走行ルートガイド杭１を識別する識別データを基に方向情報を確定する方向情報決定部と、カメラ２１によって取得された画像を画像認識し、予め決められている少なくとも一つの基準画像と照合し、照合された基準画像において予め決められている特定部から基準となる位置と方向を決定する画像解析部と、方向情報決定部で決定した方向情報と画像解析部で決定した基準となる位置と方向から自動走行装置２が方向転換すべき方向を決定し操舵機構に指示する制御部を有している。これらの機能は、ＣＰＵと、ＣＰＵで実行するプログラムと、該プログラムが格納される記憶部と、予め決めた基準画像や対応付けのためのテーブル情報を格納した記憶部とから構成さる。これら構成物は自動走行装置２の本体に搭載されている。   In the main body of the automatic traveling device 2, a direction information determining unit that determines direction information based on identification data for identifying the automatic traveling route guide pile 1 read by the RFID reader 22, and an image obtained by the camera 21 are recognized. Then, it is collated with at least one predetermined reference image, and is determined by a direction information determining unit and an image analyzing unit that determines a reference position and direction from a predetermined specific unit in the collated reference image The automatic traveling device 2 has a control unit that determines the direction in which the automatic traveling device 2 should change direction based on the direction information and the reference position and direction determined by the image analysis unit and instructs the steering mechanism. These functions include a CPU, a program executed by the CPU, a storage unit storing the program, and a storage unit storing a predetermined reference image and table information for association. These components are mounted on the main body of the automatic traveling device 2.

自動走行装置２は無線通信機能を有していて、プログラムや予め決めた基準画像や対応付けのためのテーブル情報を無線通信で接続されたサーバーから適宜、書換えられるような構成としても良い。この場合は、基準画像や対応付けテーブル情報を自動走行装置２の走行前に書換えれば、自動走行ルートガイド杭１自体の変更や自動走行ルートガイド杭１の向きを変えて設置変更をしなくとも、走行ルートをフレキシブルに変更することができる。これら詳細については、後述することとする。   The automatic traveling device 2 may have a wireless communication function, and may be configured to appropriately rewrite a program, a predetermined reference image, and table information for association from a server connected by wireless communication. In this case, if the reference image and the association table information are rewritten before the traveling of the automatic traveling device 2, the automatic traveling route guide pile 1 itself is changed or the orientation of the automatic traveling route guide pile 1 is not changed and the installation is not changed. In both cases, the travel route can be changed flexibly. These details will be described later.

また、自動走行装置２は、適宜用途に合わせ種々の形態を採用することが可能である。水田の除草ロボットに応用する場合は、除草機構を付属させ、水田を決められたルートで自動走行することで除草を効率よく実施することが可能である。現在のコンシューマ市場に導入されている自動掃除ロボットにも応用が可能で、走行ルートを定めることで特定エリアのみを効率よく掃除をさせることが可能となる。   Moreover, the automatic traveling apparatus 2 can employ | adopt various forms according to a use suitably. When applying to a paddy field weeding robot, weeding can be efficiently carried out by attaching a weeding mechanism and automatically driving the paddy field along a predetermined route. It can also be applied to automatic cleaning robots introduced in the current consumer market, and it is possible to efficiently clean only a specific area by setting a travel route.

自動車を駐車場に自動駐車するための自動駐車機構にも応用が可能である。この場合は駐車場の特定箇所に走行ガイドツールを埋め込み設置することになる。また、工場での組み立て部品配送装置に応用することも可能である。工場フロアの部品配送装置の方向転換箇所に走行ガイドツールを埋め込み設置するか、シール状の走行ガイドツールを張り付ければ、所望の運搬ルートで部品配送装置を自動運行させることが可能となる。   The present invention can also be applied to an automatic parking mechanism for automatically parking a car in a parking lot. In this case, a travel guide tool is embedded and installed at a specific location in the parking lot. Also, it can be applied to an assembly parts delivery apparatus in a factory. If the traveling guide tool is embedded and installed in the direction changing portion of the parts delivery device on the factory floor or a seal-like traveling guide tool is attached, the parts delivery device can be automatically operated along a desired transportation route.

次に図３を参照して、本発明の自動走行ルートガイド杭１の設置例を説明する。図３は、水田除草ロボットに決められたルートを自動走行させるための自動走行ルートガイド杭１の設置例を示すイメージで、水田の上面図と断面図である。自動走行ルートガイド杭１は水田除草ロボットが方向転換するポイントに杭部１３を水田に打ち込んで設置されている。ＲＦＩＤチップ１１は、自動走行ルートガイド杭１の水田表面より上側に位置する箇所に内蔵されている。この方が、ＲＦＩＤリーダ２２による読み取りが、し易いからである。   Next, with reference to FIG. 3, the installation example of the automatic traveling route guide pile 1 of this invention is demonstrated. FIG. 3 is an image showing an installation example of the automatic travel route guide pile 1 for automatically traveling a route determined by the paddy field weeding robot, and is a top view and a sectional view of the paddy field. The automatic travel route guide pile 1 is installed by driving a pile portion 13 into the paddy field at a point where the paddy weeding robot changes direction. The RFID chip 11 is built in a location located above the paddy surface of the automatic travel route guide pile 1. This is because reading by the RFID reader 22 is easier.

自動走行ルートガイド杭１の上部が水田表面から突出しているが、水田走行ロボットがこの突出部に乗り上げて走行できる走行能力があれば問題ないし、また二つの走行車輪の間に位置するように自動走行ルートガイド杭１を設置すれば、走行の障害物になることを回避可能である。なお、水田除草ロボットは水田水位が極めて低位な時期に除草をすることを想定しているので、自動走行ルートガイド杭１のＴ字型の方向転換マーク１２をカメラで取得する際の画像の鮮明度やＲＦＩＤリーダ２２による読み取り感度への水の影響は考慮しなくても良い。   The upper part of the automatic travel route guide pile 1 protrudes from the surface of the paddy field, but there is no problem if the paddy traveling robot has the traveling ability to ride on this projecting part, and it is automatically located between the two traveling wheels. If the travel route guide pile 1 is installed, it can be avoided that it becomes an obstacle to travel. Since the paddy weeding robot is supposed to weed when the paddy water level is extremely low, the image when the T-shaped direction change mark 12 of the automatic travel route guide pile 1 is acquired with a camera is clear. It is not necessary to consider the influence of water on the reading speed and the reading sensitivity of the RFID reader 22.

最後に図４と図５を参照して、自動走行装置２の方向転換すべき方向の決定の仕方と走行方法を説明する。図４は、予め決められた方向転換を伴う走行ルートと自動走行ルートガイド杭１の設置関係を示す図である。図５は、自動走行ルートガイド杭１に記録されているＲＦＩＤデータとそれに対応づけた関連データを示すテーブル情報の一例を示す図である。   Finally, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, how to determine the direction of the automatic traveling device 2 to change the direction and the traveling method will be described. FIG. 4 is a diagram showing the installation relationship between a travel route with a predetermined direction change and the automatic travel route guide pile 1. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of table information indicating RFID data recorded in the automatic travel route guide pile 1 and related data associated with the RFID data.

図４のＡ０１、Ａ０２、Ａ０３、Ａ０４は各自動走行ルートガイド杭１を識別する識別情報である。自動走行装置２の走行ルートは、Ｓ１の位置からＳ２、Ｓ３、Ｓ４へと進行するように設定されている。Ｓ１からＳ４の位置に設置されたそれぞれの自動走行ルートガイド杭１のＲＦＩＤチップ１１に、Ａ０１、Ａ０２、Ａ０３、Ａ０４といった識別情報が書き込まれている。   A01, A02, A03, and A04 in FIG. 4 are identification information for identifying each automatic travel route guide pile 1. The travel route of the automatic travel device 2 is set so as to proceed from the position S1 to S2, S3, and S4. Identification information such as A01, A02, A03, and A04 is written on the RFID chip 11 of each automatic travel route guide pile 1 installed at positions S1 to S4.

これら識別情報は、自動走行装置２のＲＦＩＤリーダ２２によって自動走行装置２が自動走行ルートガイド杭１の近傍に走行して来て、アンテナ感度範囲内に入ると読み取られる。アンテナ感度と自動走行ルートガイド杭１の設置間隔は、適宜調整すれば良い。すなわち、複数の自動走行ルートガイド杭１の識別情報の同時読み取りができない程度に自動走行ルートガイド杭１の設置間隔を離す必要がある。   The identification information is read when the automatic travel device 2 travels in the vicinity of the automatic travel route guide pile 1 by the RFID reader 22 of the automatic travel device 2 and enters the antenna sensitivity range. What is necessary is just to adjust antenna sensitivity and the installation space | interval of the automatic travel route guide pile 1 suitably. That is, it is necessary to increase the installation interval of the automatic travel route guide piles 1 to the extent that the identification information of the plurality of automatic travel route guide piles 1 cannot be read simultaneously.

自動走行装置２がＳ１からＳ２に向かって走行しＳ２位置の近傍に来ると、ＲＦＩＤリーダ２２がＲＦＩＤデータＡ０２を読み取る。すると、自動走行装置２のカメラ２１が作動し、Ｓ２の位置に設置してある自動走行ルートガイド杭１のＴ字型の方向転換マーク１２を撮像する。   When the automatic travel device 2 travels from S1 to S2 and comes near the S2 position, the RFID reader 22 reads the RFID data A02. Then, the camera 21 of the automatic travel device 2 is activated to image the T-shaped direction change mark 12 of the automatic travel route guide pile 1 installed at the position S2.

図５のテーブル情報によれば、Ａ０２の自動走行ルートガイド杭１は、ロケーション番号としてＳ２が、方向転換マークとしてＴ字形状のマークの基準画像が、さらに方向情報として左９０度が対応づけられている。カメラ２１が取得した画像が基準画像と照合されると、Ｓ１の位置ではその基準画像で予め決められている基準位置と方向が確定する。ここでは、Ｔ字型のマークでは、上下線の下向きの線が方向を示し、水平線と上下線の接した点が基準位置を示す。   According to the table information in FIG. 5, the automatic traveling route guide pile 1 of A02 is associated with S2 as the location number, the reference image of the T-shaped mark as the direction change mark, and 90 degrees to the left as the direction information. ing. When the image acquired by the camera 21 is collated with the reference image, the reference position and direction predetermined in the reference image are determined at the position S1. Here, in the T-shaped mark, the downward line of the vertical line indicates the direction, and the point where the horizontal line and the vertical line are in contact indicates the reference position.

例えば、自動走行装置２は、制御部が操舵機構に指示し、Ｔ字型のマークの基準位置をカメラ２１の撮像画像の中央になるように、そして、下向きの線を自動走行装置２自身の前方向と合致させるように自動走行装置２の位置を制御する。つまり、自動走行装置２は、Ｓ２の位置で、Ｓ１の方向（走行して来た方向）に戻るように１８０度回転してしまうことになる。しかし、対応づけられた方向情報の左９０度により、自動走行装置２は自身を左９０度に方向転換する。すると、自動走行装置２は自身の前方向をＳ３方向に向けたことになり、ここで改めて前進を開始し、次の方向であるＳ３を目指す。   For example, in the automatic traveling device 2, the control unit instructs the steering mechanism so that the reference position of the T-shaped mark is the center of the captured image of the camera 21, and the downward line is placed on the automatic traveling device 2 itself. The position of the automatic travel device 2 is controlled so as to match the forward direction. That is, the automatic traveling device 2 rotates 180 degrees so as to return to the direction of S1 (the direction in which the vehicle has traveled) at the position of S2. However, the automatic traveling device 2 changes its direction to 90 degrees to the left by 90 degrees to the left of the associated direction information. Then, the automatic traveling device 2 has turned its front direction to the S3 direction, and starts moving forward again, aiming at the next direction S3.

実際には、自動走行装置２はＲＦＩＤデータとして識別情報Ａ０２とその自動走行ルートガイド杭１のＴ字型の方向転換マーク１２を取得した時点で、図５のテーブル情報を記憶部から読み出して照合および分析を行い、基準画像の方向転換マークで決められた基準位置と方向、その自動走行ルートガイド杭１の設置位置であるＳ２の位置での角度情報が決定できるので、一旦Ｓ１の方向を向かずに、次に進行すべきＳ３方向に方向転換をすることは可能である。   Actually, the automatic traveling device 2 reads the table information of FIG. 5 from the storage unit and collates it when the identification information A02 and the T-shaped turning mark 12 of the automatic traveling route guide pile 1 are acquired as RFID data. And analysis, the reference position and direction determined by the direction change mark of the reference image, and the angle information at the position S2 where the automatic travel route guide pile 1 is installed can be determined. Instead, it is possible to change the direction to the next S3 direction.

自動走行装置２は、識別情報Ａ０２に対応したロケーション番号Ｓ２と、自動走行装置２が記憶している図４に示すようなマップ情報から、走行すべきルートのＳ２近辺にいることは判断できるが、上記説明の基準画像の方向転換マークで決められた基準位置と方向を確定しないと、自身の正確な位置とマップとの関係において自身の向いている正確な方向が把握できない。   Although the automatic traveling device 2 can determine from the location number S2 corresponding to the identification information A02 and the map information stored in the automatic traveling device 2 as shown in FIG. Unless the reference position and direction determined by the direction change mark of the reference image described above are determined, the correct direction that the user is facing cannot be grasped in the relationship between the correct position and the map.

すなわち、自動走行装置２がカメラ２１から取得した方向転換マーク１２の画像を基準画像と照合させて、自動走行ルートガイドツール基準位置と方向を確定することで、この問題が解決できる。   That is, this problem can be solved by collating the image of the direction change mark 12 acquired from the camera 21 by the automatic traveling device 2 with the reference image and determining the automatic traveling route guide tool reference position and direction.

例えば、自動走行装置２のカメラ画像の中央を基準位置として自動走行ルートガイド杭１のＴ字型の方向転換マーク１２の基準位置を対応付け、自動走行装置２の前進方向を基準方向として自動走行ルートガイド杭１のＴ字型の方向転換マーク１２の基準方向を対応づけることで、自動走行装置２はマップのＳ２の位置でどちらを向いているかを正確に把握できる。従って、その基準方向に対して相対的な角度情報を与えることで、次に進むべき転換方向を正確に決定することができる。   For example, the center of the camera image of the automatic travel device 2 is used as a reference position, the reference position of the T-shaped direction change mark 12 of the automatic travel route guide pile 1 is associated, and the automatic travel device 2 automatically travels with the forward direction as the reference direction. By associating the reference direction of the T-shaped direction change mark 12 of the route guide pile 1, the automatic traveling device 2 can accurately grasp which direction it is facing at the position of S2 on the map. Therefore, by giving angle information relative to the reference direction, it is possible to accurately determine the turning direction to be followed.

図４を用いて前述の方向制御の仕方の詳細を説明する。自動走行装置２はＡ０１を読み取りＳ１位置を判断し方向転換マークから図４の上方向に前進方向を向けるように制御し、角度情報０度であるので、そのまま上方向に進行する。Ｓ２近傍に来ると前述の通りの制御を行い、次にＳ３近傍に来るとＡ０３を読み取りＳ３位置を把握し、方向転換マークから下方向に前進方向を向けるように制御し、角度情報０度であるので下方向に進行する。   Details of the above-described direction control method will be described with reference to FIG. The automatic traveling device 2 reads A01, determines the S1 position, and controls to move the forward direction upward from FIG. 4 from the direction change mark. Since the angle information is 0 degrees, the automatic traveling device 2 proceeds upward. When it comes close to S2, the control as described above is performed, and when it comes close to S3, A03 is read, the S3 position is grasped, and the forward direction is controlled downward from the turning mark, and the angle information is 0 degree. Proceed downward because there is.

すなわち、Ｓ２からの進入角度に対しては右に９０度向きを換えたことになる。次に自動走行装置２はＳ４近傍に来てＡ０４を読み取り、Ｓ４位置を把握し方向転換マークから上方向に前進方向を向けるように制御し、角度情報が右９０度であるので次の進行方向として右方向に進行する。   That is, the direction is changed 90 degrees to the right with respect to the approach angle from S2. Next, the automatic traveling device 2 comes to the vicinity of S4, reads A04, grasps the S4 position, and controls to move the forward direction upward from the direction change mark. Since the angle information is 90 degrees to the right, the next traveling direction As you proceed to the right.

ここで重要なのは、必ずしも、次の転換方向に向けるよう自動走行ルートガイド杭１のＴ字型の方向転換マーク１２を設置しなくて良いということである。図５に示すようなテーブル情報によって転換方向が確定されるので、自動走行ルートガイド杭１をどの向きに設置しても構わない。設置後、各々の自動走行ルートガイド杭１の方向転換マーク１２の向きを図４に示すようなマップの各位置でどちらに向いているかを確定し、それに対して次の方向転換方向を示す角度情報を割り振れば、自由にそれぞれの自動走行ルートガイド杭１の設置位置で方向転換すべき方向を設定できる。   What is important here is that it is not always necessary to install the T-shaped direction change mark 12 of the automatic travel route guide pile 1 so as to face the next change direction. Since the conversion direction is determined by the table information as shown in FIG. 5, the automatic travel route guide pile 1 may be installed in any direction. After installation, the direction of the direction change mark 12 of each automatic travel route guide pile 1 is determined in each position of the map as shown in FIG. 4, and the angle indicating the next direction change direction with respect thereto If the information is allocated, it is possible to freely set the direction to turn around at the installation position of each automatic travel route guide pile 1.

また、方向転換マークは、ここではＴ字型のマークで統一した自動走行ルートガイド杭１を用いているが、テーブル情報で対応づけられる基準画像を変えれば、方向転換マークが混在していても構わない。例えば、Ｓ２の位置にＶ字型のマークの自動走行ルートガイド杭１が設置されていたとしても、予めＶ字の下部の頂点を基準方向とし、上側の開いた部分の中央部を基準位置とするようにテーブル情報に記憶させておけば、当然に同じように方向を変えることができるからである。   Moreover, although the automatic traveling route guide pile 1 unified with the T-shaped mark is used here as the direction change mark, if the reference image associated with the table information is changed, the direction change mark may be mixed. I do not care. For example, even if the automatic traveling route guide pile 1 with a V-shaped mark is installed at the position of S2, the lower vertex of the V-shape is set as the reference direction in advance, and the center portion of the upper open portion is set as the reference position. This is because the direction can naturally be changed in the same way if the table information is stored.

また、Ｌ字型をした二つの直線の内の一方の直線の先を矢印形状とするマークを使って、矢印方向を次の転換方向に向け、矢印と逆側の線を自動走行装置２が自動走行ルートガイド杭１に進入して来る方向になるように、各々の自動走行ルートガイド杭１を正確な向きに設置していけば、テーブル情報の各々の角度情報は０度になる。この場合は、ユーザは設置場所の自動走行ルートガイド杭１の方向転換マーク１２を見ただけで、自動走行装置２の走行ルートを把握することができるというメリットがある。   In addition, using a mark having an arrow shape at the end of one of the two L-shaped straight lines, the automatic travel device 2 points the direction of the arrow in the next direction of change and the line opposite to the arrow. If each automatic traveling route guide pile 1 is installed in an accurate direction so as to enter the automatic traveling route guide pile 1, each angle information of the table information becomes 0 degree. In this case, there is an advantage that the user can grasp the traveling route of the automatic traveling device 2 only by looking at the direction change mark 12 of the automatic traveling route guide pile 1 at the installation location.

仮に、自動走行ルートガイド杭１が何らかの事情で設置後に向きが変わってしまった場合や、向きを間違えて設置した場合であっても、テーブル情報の対応する位置の角度情報に補正角度を追加すれば、所望の方向に自動走行装置２を転換させることも可能である。ＲＦＩＤには最初から各々の自動走行ルートガイド杭１の位置情報となるＳ１、Ｓ２のような識別データを記録させることも可能である。また、必ずしもマップ情報がなくても、方向転換をさせながら決められたルートを走行させることも可能である。   Even if the orientation of the automatic travel route guide pile 1 is changed after installation for some reason, or when it is installed with the wrong orientation, add a correction angle to the angle information at the corresponding position in the table information. For example, the automatic traveling device 2 can be changed in a desired direction. It is possible to record identification data such as S1 and S2 which are position information of each automatic travel route guide pile 1 from the beginning in the RFID. In addition, even if there is no map information, it is possible to travel on a predetermined route while changing the direction.

自動走行ルートガイド杭１が打ち込まれた各箇所を示すマップ情報とテーブル情報があれば、方向転換箇所の自動走行ルートガイド杭１には方向転換するための角度情報を書き込み、自動走行装置２の進行上にあって方向転換させたくない箇所の自動走行ルートガイド杭１には方向転換させないような角度情報を書き込んだテーブル情報をプログラミングすれば、自在に走行ルートを決められるというメリットがある。このテーブル情報をワイヤレス通信で、自動走行装置２に送り込み、適宜書き換えれば、自動走行装置２の自動走行ルートを遠隔地からも変更が可能である。走行ルートが、方向転換マーク１２から判別できることはメリットにもなるが、関係者以外に走行ルートを知られたく場合はデメリットとなる場合もある。利用ケースによって適宜使い分けられるというのも本発明の付随的な効果の一つである。   If there is map information and table information indicating each location where the automatic travel route guide pile 1 is driven, angle information for changing the direction is written in the automatic travel route guide pile 1 at the direction change location. There is an advantage that a travel route can be freely determined by programming table information in which angle information that does not cause a change of direction is programmed in the automatic travel route guide pile 1 at a place where it is not desired to change the direction while traveling. If this table information is sent to the automatic travel device 2 by wireless communication and rewritten as appropriate, the automatic travel route of the automatic travel device 2 can be changed from a remote location. Although it is a merit that the travel route can be discriminated from the direction change mark 12, it may be a demerit when it is desired to know the travel route by a person other than the related parties. It is one of the attendant effects of the present invention that it is properly used depending on the use case.

以上のような構成と制御方法を採用することで、簡単に設置が可能で、かつ、安価な走行ガイドツールと、該走行ガイドツールを基に方向転換しながら自動走行が可能な自動走行装置を提供することができる。同時に、走行プログラムを書換えるだけで自在に自動走行ルートが変更できるという効果も奏功する。   By adopting the configuration and control method as described above, an inexpensive travel guide tool that can be easily installed and an automatic travel device that can automatically travel while changing direction based on the travel guide tool are provided. Can be provided. At the same time, the automatic driving route can be freely changed by simply rewriting the driving program.

１ 自動走行ルートガイド杭
２ 自動走行装置
１１ ＲＦＩＤチップ
１２ 方向転換マーク
１３ 杭部
２１ カメラ
２２ ＲＦＩＤリーダ
２３ 走行用車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic traveling route guide pile 2 Automatic traveling apparatus 11 RFID chip 12 Direction change mark 13 Pile part 21 Camera 22 RFID reader 23 Wheel for traveling

Claims (8)

ＲＦＩＤチップを内蔵した走行ルートガイドツールであって、
前記ＲＦＩＤチップには、前記走行ガイドツールを識別する識別情報が記憶され、
前記走行ガイドツールを設置する設置面に設置した時に視認可能な面には、前記走行ガイドツールにより走行をガイドすべき自動走行装置が方向転換する時に基準となる位置と方向を示す印が表示されていることを特徴とする走行ガイドツール。 A travel route guide tool with a built-in RFID chip,
The RFID chip stores identification information for identifying the travel guide tool,
On the surface that is visible when installed on the installation surface on which the travel guide tool is installed, a mark indicating the reference position and direction is displayed when the automatic travel device that should guide travel by the travel guide tool changes direction. A travel guide tool characterized by 前記方向は、前記自動走行装置が前記設置面を前記走行ガイドツールに向かって走行して来た後、前記基準となる位置を基に、方向転換し次に走行すべき方向を確定するための方向情報であることを特徴とする請求項１に記載の走行ガイドツール。   The direction is for determining the direction to be changed next after the automatic traveling device travels on the installation surface toward the traveling guide tool, based on the reference position. The travel guide tool according to claim 1, wherein the travel guide tool is direction information. 前記方向は、前記自動走行装置が前記設置面を前記走行ガイドツールに向かって走行して来た後、前記基準となる位置を基に、方向転換し次に走行すべき方向と、
前記自動走行装置が前記設置面を前記走行ガイドツールに向かって走行して来た方向と
を示す方向情報であることを特徴とする請求項１に記載の走行ガイドツール。 The direction is based on the reference position after the automatic traveling device has traveled on the installation surface toward the travel guide tool, and the direction to be traveled next,
The travel guide tool according to claim 1, wherein the automatic travel device is direction information indicating a direction in which the automatic travel device travels toward the travel guide tool on the installation surface. 前記走行ガイドツールは、前記視認可能な面の反対側に、前記走行ガイドツールを前記設置面に打ち込んで固定設置するための杭部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の走行ガイドツール。   The said travel guide tool has a pile part for driving and fixing the said travel guide tool to the said installation surface on the opposite side to the said visually recognizable surface. Travel guide tool. 前記走行ガイドツールは、前記視認可能な面の反対側に、前記走行ガイドツールを前記設置面に貼付けて固定するための貼付面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の走行ガイドツール。   The said travel guide tool has a sticking surface for affixing the said travel guide tool on the said installation surface on the opposite side to the said surface which can be visually recognized. Travel guide tool. 前記走行ガイドツールは、前記視認可能な面が前記設置面と同一面になるように設置面部材と一体化した設置面ユニット部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の走行ガイドツール。   The said traveling guide tool is an installation surface unit member integrated with the installation surface member so that the visually recognizable surface is flush with the installation surface. Travel guide tool. 請求項１または請求項２に記載の走行ガイドツールを利用して、予め決められた方向転換を伴うルートを自動走行する自動走行装置であって、
前記自動走行装置はＲＦＩＤリーダと、
前記走行ガイドツールが設置された設置面に向けて取り付けたカメラと、
前記ＲＦＩＤリーダによって取得された前記走行ガイドツールに内蔵されたＲＦＩＤチップに記憶されている前記走行ガイドツールを識別する識別情報を基に、方向を決める方向情報決定部と、
前記カメラによって取得された前記走行ガイドツールに表示された前記自動走行装置が方向転換する時に基準となる位置と方向を示す印の画像を画像解析する画像解析部と、
前記画像解析部によって得られた方向情報１と前記方向情報決定部によって得られた方向情報２を基に、前記自動走行装置の方向転換すべき方向を定める制御部と、
前記制御部により指示された方向に方向転換する操舵機構と
を有することを特徴とする自動走行装置。 An automatic travel device that automatically travels a route with a predetermined direction change using the travel guide tool according to claim 1 or 2,
The automatic traveling device includes an RFID reader,
A camera attached to the installation surface on which the travel guide tool is installed;
Based on identification information for identifying the travel guide tool stored in the RFID chip built in the travel guide tool acquired by the RFID reader, a direction information determination unit that determines the direction;
An image analysis unit that analyzes an image of a mark indicating a position and a direction serving as a reference when the automatic travel device displayed on the travel guide tool acquired by the camera changes direction;
Based on the direction information 1 obtained by the image analysis unit and the direction information 2 obtained by the direction information determination unit, a control unit for determining a direction to change the direction of the automatic traveling device;
An automatic travel device comprising: a steering mechanism that changes direction in a direction instructed by the control unit. 前記方向情報２は前記方向情報１に対して、相対的に角度補正する方向情報であって、
前記制御部は、前記方向情報１に対して前記方向情報２を加味して、前記方向転換すべき方向を定めることを特徴とする請求項７に記載の自動走行装置。 The direction information 2 is direction information for correcting an angle relative to the direction information 1,
The automatic travel device according to claim 7, wherein the control unit determines the direction to change the direction by adding the direction information 2 to the direction information 1.
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