JP2018092393A - Automatic carrier vehicle control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行する際に誘導体等を必要としない自動搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）コントロールシステムに関する。 The present invention relates to an automatic guided vehicle (AGV) control system that does not require a derivative or the like when traveling.
運転者が直接操縦せず、所定の荷物を目的地まで自動的に搬送する自動搬送車（ＡＧＶ）は、１９８０年代頃から普及しており、生産現場等を中心に幅広く活用されている。また、生産現場だけでなく、製品の保管・出荷を行う物流センター、或いは病院といった製造業以外の分野にも幅広く導入が進められているところである（例えば、特許文献１を参照。）。 An automated guided vehicle (AGV) that automatically transports a predetermined baggage to a destination without being directly operated by a driver has been widespread since the 1980s, and is widely used mainly in production sites. In addition to the production site, a wide range of applications are being promoted not only in the manufacturing industry, such as distribution centers for storing and shipping products, or hospitals (see, for example, Patent Document 1).
自動搬送車の自動走行を実現するためには、該自動搬送車を目的地まで誘導するコントロールシステムが必要であり、該システムを構成する誘導方式としては、例えば、走行を予定している経路に敷設された磁気テープ、磁気マーカー等を使用した磁気誘導式が主流となっている。 In order to realize automatic traveling of the automatic guided vehicle, a control system that guides the automatic guided vehicle to the destination is necessary. As a guidance method that constitutes the system, for example, on a route planned to travel A magnetic induction type using a laid magnetic tape, a magnetic marker or the like has become the mainstream.
また、その他の誘導方式としては、バーコード誘導方式、ＱＲコード（登録商標）誘導方式、レーザー誘導方式等の何らかの誘導体を用いたシステムや、ジャイロセンサーやレーザーを使用した自己位置推定方式等が知られ、様々な現場で導入が検討されている（例えば、特許文献２、３を参照。）。 Other guidance methods include systems using some derivatives such as bar code guidance method, QR code (registered trademark) guidance method, laser guidance method, self-position estimation method using gyro sensor and laser, etc. However, introduction at various sites has been studied (for example, see Patent Documents 2 and 3).
上述した誘導体を用いて自動搬送車をコントロールするシステムにおいては、自動搬送車を目的地に導くための何らかの誘導体（磁気テープ等の誘導ライン、磁気マーカー、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、反射板等）を搬送経路に沿った床面や、周囲の壁等に設置する必要がある。しかし、自動搬送車が導入される生産現場の搬送経路は、自動搬送車だけでなく、大型のフォークリフトやハンドリフト（手動フォークリフト）、作業者等が頻繁に該搬送経路を通過することで、床や壁面に設置される該誘導体が徐々に摩耗、損傷して自動搬送車の走行に支障をきたすという問題があり、自動搬送車の正しい走行を確保するためには、該誘導体を定期的にメンテナンスすることが欠かせない。また、生産工程の見直しや、生産現場のレイアウトの変更等を行う場合は、自動搬送車の搬送経路も変更になることから、変更前の誘導体を撤去した上で、新しいレイアウトに合わせて新たな搬送経路を設計し、該搬送経路に対応した誘導体を改めて設置し直す必要があり、自動搬送車の経路の変更にも相当の時間を要するという問題がある。 In the system for controlling the automated guided vehicle using the above-described derivative, any derivative (guide line such as magnetic tape, magnetic marker, bar code, QR code (registered trademark), reflection) for guiding the automated guided vehicle to the destination. It is necessary to install a board etc. on the floor surface along a conveyance path | route, the surrounding wall, etc. However, the transport route of the production site where the automatic transport vehicle is introduced is not limited to the automatic transport vehicle, but large forklifts, hand lifts (manual forklifts), workers, etc. frequently pass the transport route, There is a problem in that the derivative installed on the wall is gradually worn and damaged, which hinders the traveling of the automated guided vehicle. To ensure the correct traveling of the automated guided vehicle, the derivative is regularly maintained. It is essential. In addition, when reviewing the production process or changing the layout of the production site, etc., the transfer route of the automated guided vehicle will also change, so after removing the derivative before the change, a new one will be added to the new layout. There is a problem that it is necessary to design a transport route and to newly install a derivative corresponding to the transport route, and it takes a considerable time to change the route of the automatic transport vehicle.
また、ジャイロセンサーを使用したジャイロ誘導方式に基づく自動搬送車のコントロールシステムでは、自動搬送車に搭載されたジャイロセンサーにより自動搬送車の姿勢角の変化を検出すると共に走行距離を積算することで自己位置を計算し、コンピュータ上で設定された走行経路に沿って走行するように制御されるが、自動搬送車の個体差（走行精度）や、走行面の微小な凹凸等の影響により該計算により推定される自己位置と、実際の位置とにずれが生じることを完全に除去することができず、定期的に自己位置の確認や補正が必要になるという問題がある。 In addition, in a control system for an automated guided vehicle based on a gyro guidance system using a gyro sensor, the gyro sensor mounted on the automated guided vehicle detects changes in the attitude angle of the automated guided vehicle and integrates the distance traveled. The position is calculated and controlled so as to travel along the travel route set on the computer, but due to the individual differences (travel accuracy) of the automated guided vehicle and the influence of minute irregularities on the travel surface, There is a problem that it is not possible to completely eliminate the occurrence of a deviation between the estimated self-position and the actual position, and it is necessary to periodically check and correct the self-position.
さらに、自己位置推定方式の一つとして、自動搬送車から周辺に対してレーザー光線を照射し、その反射光を解析することで自己位置を推定し走行する手法も提案されているが、このシステムに基づき自動搬送車を走行させるためには、走行予定の搬送経路において十分な試し走行を行い、該試し走行によって学習した情報から、コンピュータ上に電子地図を作成する必要があり、やはり、現場の環境の変化に伴って、その都度、該電子地図の再作成が必要となり、煩に堪えないという問題がある。 In addition, as one of the self-position estimation methods, a method has been proposed in which a self-position is estimated by running a laser beam from the automated guided vehicle to the surroundings and analyzing the reflected light. In order to run the automatic guided vehicle based on the information, it is necessary to make a sufficient trial run on the planned transportation route, and to create an electronic map on the computer from the information learned by the trial run. With this change, it is necessary to re-create the electronic map each time.
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、該誘導体の設置、修復などの必要がなく、また、自動搬送車が走行すべき経路の変更があっても、自動搬送車が走行する搬送経路の再設定に多大な時間を要することなく、搬送経路に沿って走行させることが可能な自動搬送車のコントロールシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is that there is no need to install or repair the derivative, and even if there is a change in the route on which the automated guided vehicle travels, It is an object of the present invention to provide a control system for an automatic transport vehicle that can travel along a transport route without requiring much time to reset the transport route on which the transport vehicle travels.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、自動搬送車をコントロールする自動搬送車コントロールシステムであって、
自動搬送車と、該自動搬送車が移動する領域を撮像するカメラを備えた撮像手段と、該撮像手段が撮像した走行領域における自動搬送車の現在位置を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、該撮像手段が撮像した走行領域からマップを設定するマップ設定部と、設定された該マップを記憶するマップ記憶部と、該マップと撮像手段が撮像した自動搬送車とを重ね合わせ該自動搬送車の該マップにおける現在位置を認識する位置認識部と、該マップに基づいて該マップ上の該自動搬送車が到達すべき目的地を設定する目的地設定部と、該自動搬送車と交信する交信部と、を少なくとも備え、該自動搬送車は、該マップと該自動搬送車の該現在位置とに基づいて該目的地に到達するように走行がコントロールされる自動搬送車コントロールシステムが提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, an automatic guided vehicle control system for controlling an automatic guided vehicle,
An automatic conveyance vehicle, an imaging means including a camera for imaging an area in which the automatic conveyance vehicle moves, and a control means for controlling a current position of the automatic conveyance vehicle in a travel region imaged by the imaging means. The means superimposes a map setting unit for setting a map from the travel region imaged by the imaging unit, a map storage unit for storing the set map, and an automatic transport vehicle imaged by the imaging unit. A position recognizing unit for recognizing a current position in the map of the automatic guided vehicle, a destination setting unit for setting a destination to be reached by the automatic guided vehicle on the map based on the map, and the automatic guided vehicle, An automatic transport vehicle control system, the travel of which is controlled so that the automatic transport vehicle reaches the destination based on the map and the current position of the automatic transport vehicle. Temu is provided.
該撮像手段は、自動搬送車が移動する領域の天井に複数のカメラを備え、自動搬送車の走行領域を複数の領域に区分して撮像する手段であることが好ましい。また、該制御手段は、該マップにおける自動搬送車の現在位置から目的地までの走行ルートを設定し、該交信部を介して自動搬送車の走行をコントロールする走行コントロール部を備えていてもよく、該走行コントロール部は、自動搬送車に対して、走行速度、前進、後進、停止、右折、左折、を指示するように構成されることが好ましい。さらに、該制御手段は、該交信部を介して、該マップ、自動搬送車の現在位置、及び目的地を含む情報を該自動搬送車に送信する情報連絡部を備え、該自動搬送車は、該情報に基づいて、該現在位置から目的地まで自走するように構成されていてもよい。 The image pickup means is preferably a means provided with a plurality of cameras on the ceiling of the area in which the automated guided vehicle moves, and imaging by dividing the traveling area of the automated guided vehicle into a plurality of areas. Further, the control means may include a travel control unit that sets a travel route from the current position of the automatic transport vehicle to the destination in the map and controls the travel of the automatic transport vehicle via the communication unit. The travel control unit is preferably configured to instruct the automated guided vehicle to travel speed, forward, reverse, stop, right turn, and left turn. Furthermore, the control means includes an information communication unit that transmits information including the map, the current position of the automatic transport vehicle, and the destination to the automatic transport vehicle via the communication unit, and the automatic transport vehicle includes: Based on the information, the vehicle may be configured to self-run from the current position to the destination.
本発明の自動搬送車コントロールシステムは、自動搬送車と、該自動搬送車が移動する領域を撮像するカメラを備えた撮像手段と、該撮像手段が撮像した走行領域における自動搬送車の位置を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、該撮像手段が撮像した走行領域からマップを設定するマップ設定部と、設定された該マップを記憶するマップ記憶部と、該マップと撮像手段が撮像した自動搬送車とを重ね合わせ該自動搬送車の該マップにおける現在位置を認識する位置認識部と、該マップに基づいて該マップ上の該自動搬送車が到達すべき目的地を設定する目的地設定部と、該自動搬送車と交信する交信部と、を少なくとも備え、該自動搬送車は、該マップと該自動搬送車の該現在位置とに基づいて該目的地に到達するように走行がコントロールされることから、自動搬送車が走行するための誘導体(磁気テープ、マーカー、ＱＲコード（登録商標）等）を搬送経路に設置する必要がなく、例えば、生産現場に適用される場合には、生産工程の変更や、現場のレイアウトが変更になっても、該誘導体の撤去や、再敷設の必要がなく、効率よく新たな搬送経路の設定が可能であり、自動搬送車の走行を容易に実現することが可能となって、生産効率が向上する。 An automatic guided vehicle control system according to the present invention controls an automatic guided vehicle, an imaging means having a camera for imaging an area in which the automatic guided vehicle moves, and a position of the automatic guided vehicle in a travel region imaged by the imaging means. And a control unit configured to set a map from a travel area captured by the imaging unit, a map storage unit storing the set map, and the map and the imaging unit A position recognition unit for recognizing the current position in the map of the automated guided vehicle, and a destination for setting the destination to be reached by the automated guided vehicle on the map based on the map A setting unit and a communication unit that communicates with the automatic conveyance vehicle, and the automatic conveyance vehicle travels to reach the destination based on the map and the current position of the automatic conveyance vehicle. Con Since it is rolled, there is no need to install a derivative (magnetic tape, marker, QR code (registered trademark), etc.) for running an automated guided vehicle in the transport path. For example, when it is applied to a production site Even if the production process is changed or the site layout is changed, it is not necessary to remove the derivative or to re-lay, and it is possible to set a new transport route efficiently and to facilitate the traveling of automated guided vehicles. It is possible to achieve this, and the production efficiency is improved.
以下、本発明の自動搬送車のコントロールシステムについて添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Hereinafter, the control system for an automatic guided vehicle according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図１には、本発明に基づいて構成された自動搬送車コントロールシステムの概要を説明すべく、自動搬送車コントロールシステムが適用された生産現場１の走行領域を側方から見た概略構成、及び該生産現場１の管理事務所等に設置されるコンピュータに構築される制御手段３０が示されている。図１に示す生産現場１は、床面２と、天井３とにより囲まれており、天井３には、床面２の方向を撮像する撮像手段としてのカメラ３１Ａ、３１Ｂと、該制御手段３０と、自動搬送車１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄとの間を無線通信で接続し、双方向で情報の授受を行うための送受信機３２が配設される。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a traveling area of a production site 1 to which an automatic guided vehicle control system is applied as viewed from the side, in order to explain an outline of the automatic guided vehicle control system configured according to the present invention. The control means 30 constructed | assembled by the computer installed in the management office etc. of this production site 1 is shown. A production site 1 shown in FIG. 1 is surrounded by a floor 2 and a ceiling 3, and the ceiling 3 has cameras 31 </ b> A and 31 </ b> B as imaging means for imaging the direction of the floor 2, and the control means 30. The automatic transmission vehicles 10A, 10B, 10C, and 10D are connected by wireless communication, and a transceiver 32 is provided for bidirectionally transferring information.
各自動搬送車１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの上面には、各自動搬送車を区別するための識別マーク、及び上述した送受信機３２との無線通信を行うアンテナ１１が設置されており、図中に自動搬送車１０Ａの上面を拡大して示すように、例えば、自動搬送車１０Ａであることを示す２次元バーコード１２が識別マークとして付与される。他の自動搬送車１０Ｂ〜１０Ｄにもそれぞれ１０Ｂ〜１０Ｄに対応する異なる２次元バーコードが付与され、これらの識別マークを上方から撮像することで、制御手段３０による画像認識プログラムによって捕えられた自動搬送車が、いずれであるのか区別がつくだけではなく、その進行方向をも知ることができるようになっている。なお、各自動搬送車を区別するための該識別マークは、２次元バーコードに限らず、図形、数字、アルファベット、自動搬送車の形状、或いはそれらの組合せ等、各自動搬送車を区別し、その進行方向が認識できるものであれば、いかなるマークも使用することができる。 On the upper surface of each automatic transport vehicle 10A, 10B, 10C, 10D, an identification mark for distinguishing each automatic transport vehicle and an antenna 11 for performing wireless communication with the above-described transceiver 32 are installed. For example, a two-dimensional bar code 12 indicating the automatic conveyance vehicle 10A is given as an identification mark, as shown in FIG. Different automatic two-dimensional bar codes corresponding to 10B to 10D are assigned to the other automatic transport vehicles 10B to 10D, respectively, and the automatic captured by the image recognition program by the control means 30 by imaging these identification marks from above. Not only can the carrier be distinguished, but the direction of travel can also be known. The identification mark for distinguishing each automatic transport vehicle is not limited to a two-dimensional barcode, but distinguishes each automatic transport vehicle such as a figure, a number, an alphabet, the shape of an automatic transport vehicle, or a combination thereof, Any mark can be used as long as its traveling direction can be recognized.
本実施形態における自動搬送車は、上述した機能の他に、搬送経路上で障害物が接近した場合に検知し、接触前に自動搬送車を停止させる近接センサシステム、他の物体に触れた際に自動で停止する自動停止システム、ボタン等の操作により作業者が自動搬送車を緊急に停止させる手動停止システム、オペレータの操作で自在に走行させるためのマニュアル走行システム等、一般的に知られた自動搬送車の機能が装備されるが、本発明の要部を構成するものではないため詳細については省略する。 In addition to the functions described above, the automatic guided vehicle according to the present embodiment detects when an obstacle approaches on the conveyance path, and detects a proximity sensor system that stops the automatic guided vehicle before contact. In general, an automatic stop system that automatically stops automatically, a manual stop system that allows an operator to urgently stop an automated guided vehicle by operating a button, a manual travel system that allows an operator to freely travel, etc. Although equipped with the function of an automated guided vehicle, it does not constitute a main part of the present invention, and therefore details thereof are omitted.
天井３に配設されたカメラ３１Ａ、３１Ｂ、及び送受信機３２が接続される制御手段３０は、コンピュータにより構成され、該コンピュータは、制御プログラムに従って演算処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、検出した検出値、演算結果等を格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとにより構成され（図示は省略する。）、キーボード、マウス等の入力装置３０Ａ、モニター等の表示装置３０Ｂも接続される。 The control means 30 to which the cameras 31A and 31B arranged on the ceiling 3 and the transceiver 32 are connected is constituted by a computer, and the computer is a central processing unit (CPU) that executes arithmetic processing according to the control program. A read only memory (ROM) for storing control programs, a read / write random access memory (RAM) for storing detected values, calculation results, etc., and an input interface and an output interface ( An input device 30A such as a keyboard and a mouse and a display device 30B such as a monitor are also connected.
図１に概要を示すように、制御手段３０には、該カメラ３１Ａ、３１Ｂが撮像した撮像データに基づきマップを設定するマップ設定部３０１と、設定された該マップＭを記憶するマップ記憶部３０２と、該マップＭと該カメラ３１Ａ、３１Ｂが撮像した自動搬送車とを重ね合わせ該自動搬送車の該マップＭにおける位置を認識する位置認識部３０４と、該マップＭに基づいて該マップＭ上の該自動搬送車が到達すべき目的地Ｐを設定する目的地設定部３０３と、自動搬送車に走行指示を行う走行コントロール部３０５、及び該送受信機３２を介して自動搬送車と交信するための交信部３０６が備えられている。なお、走行コントロール部３０５の代わりに、情報連絡部３０７が備えられていてもよく、詳細については追って説明する。該制御手段３０に備えられたマップ設定部３０１、目的地設定部３０３、位置認識部３０４、走行コントロール部３０５、交信部３０６、情報連絡部３０７は、コンピュータプログラムにより構成され、マップ記憶部３０２により記憶されるマップＭは、制御手段３０が備えるメモリ、或いはハードディスク等の補助記憶装置により構成される。 As schematically shown in FIG. 1, the control unit 30 includes a map setting unit 301 that sets a map based on image data captured by the cameras 31 </ b> A and 31 </ b> B, and a map storage unit 302 that stores the set map M. A position recognizing unit 304 that superimposes the map M and the automatic transport vehicle imaged by the cameras 31A and 31B to recognize the position of the automatic transport vehicle in the map M, and on the map M based on the map M To communicate with the automatic transport vehicle via the destination setting unit 303 for setting the destination P to be reached by the automatic transport vehicle, the travel control unit 305 for instructing the automatic transport vehicle to travel, and the transceiver 32 The communication unit 306 is provided. Note that an information communication unit 307 may be provided instead of the traveling control unit 305, and details will be described later. The map setting unit 301, the destination setting unit 303, the position recognition unit 304, the travel control unit 305, the communication unit 306, and the information communication unit 307 provided in the control unit 30 are configured by a computer program and are stored in the map storage unit 302. The stored map M is configured by a memory provided in the control means 30 or an auxiliary storage device such as a hard disk.
本実施形態の自動搬送車コントロールシステムは、概ね上記したとおりの構成を備えており、本発明の作用について以下に詳細に説明する。 The automatic guided vehicle control system of the present embodiment has a configuration generally as described above, and the operation of the present invention will be described in detail below.
図２には、自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄが走行する生産現場１の走行領域を含む床面２を上方から見た平面図が記載されている。図に示された床面２は、図中矢印Ｙで示す方向に５０ｍ、矢印Ｘで示す方向に１００ｍの長方形からなり、点線で囲われ斜線で示す領域は、例えば、生産機械等が配置されたエリア、作業者が組み立て工程を実施するエリア、組み立てに必要な部品を保管するエリア、完成した製品を一時保管するエリア等であり、自動搬送車が通行する搬送経路から除外されるべき生産エリア１ａを示している。 FIG. 2 shows a plan view of the floor surface 2 including the traveling area of the production site 1 where the automatic guided vehicles 10A to 10D travel from the upper side. The floor surface 2 shown in the figure is a rectangle of 50 m in the direction indicated by the arrow Y and 100 m in the direction indicated by the arrow X, and the area surrounded by the dotted line and indicated by the diagonal lines is, for example, a production machine is arranged. Production areas that should be excluded from the transport route that the automated guided vehicle passes through, such as an area where workers perform assembly processes, an area where parts necessary for assembly are stored, an area where finished products are temporarily stored, etc. 1a is shown.
該床面２の上方に位置する天井３には、床面２方向を撮像するカメラ３１Ａ、３１Ｂが設置されており、カメラ３１Ａは中心線ｃよりも左側の左床面２ａを、カメラ３１Ｂは該中心線ｃよりも右側の右床面２ｂを撮像するように設置されている。そして、この２台のカメラ３１Ａ、３１Ｂによって該床面２の全ての領域をカバーするように、カメラ３１Ａは左床面２ａの中心の上方に、カメラ３１Ｂは右床面２ｂの中心の上方に配置され（図２を参照。）、カメラ３１Ａ、３１Ｂが協働することによって床面２の全体が撮像されるように撮像領域の設定がなされている。 Cameras 31A and 31B that capture images in the direction of the floor surface 2 are installed on the ceiling 3 that is located above the floor surface 2. The camera 31A displays the left floor surface 2a on the left side of the center line c, and the camera 31B It is installed so as to image the right floor surface 2b on the right side of the center line c. The camera 31A is located above the center of the left floor surface 2a and the camera 31B is located above the center of the right floor surface 2b so that the two cameras 31A and 31B cover the entire area of the floor surface 2. The imaging region is set so that the entire floor surface 2 is imaged by the cooperation of the cameras 31A and 31B (see FIG. 2).
図３に示すように、カメラ３１Ａで撮像された左床面２ａの画像と、カメラ３１Ｂで撮像された右床面２ｂの画像は、制御手段３０のマップ設定手段３０１に伝達され、該マップ設定手段３０１により一体に合成され、図３中の（ａ）に示すように、表示装置３０Ｂに表示される。このように床面２全体の画像が合成されて表示装置３０Ｂに表示される際には、該床面２の画像が、予め設定された座標系に取込まれ、該床面２と共に座標軸が表示される。これにより床面２のあらゆる位置を座標（Ｘ，Ｙ）で正確に特定することが可能になる。 As shown in FIG. 3, the image of the left floor surface 2a captured by the camera 31A and the image of the right floor surface 2b captured by the camera 31B are transmitted to the map setting unit 301 of the control unit 30, and the map setting is performed. They are synthesized integrally by the means 301 and displayed on the display device 30B as shown in FIG. When the image of the entire floor surface 2 is combined and displayed on the display device 30B in this way, the image of the floor surface 2 is taken into a preset coordinate system, and the coordinate axis is set together with the floor surface 2. Is displayed. This makes it possible to accurately specify every position of the floor surface 2 with the coordinates (X, Y).
オペレータは、表示手段３０Ｂに表示された床面２の画像を基に、マウス等の入力装置３０Ａを操作することにより、表示手段３０Ｂに表示された床面２の画像上に搬送経路を設定しマップＭを作成する。より具体的には、図３中の（ｂ）に示すように、生産エリア１ａを避けるようにして自動搬送車が部品を搬送する際に通過するルートを考慮して、通路ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２を設定する。該通路ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２は、床面２が表示された座標軸を基準にして、その位置が特定され、この直線ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２が床面２上の搬送経路を構成し、図３中の（ｃ）で示すようなマップＭとなる。マップＭが作成されたならば、該座標軸と共に制御手段３０に配設されたマップ記憶部３０２に記憶される。なお、説明の都合上、図３中の（ｃ）には、搬送経路を１本の線で表記するが、実際には、自動搬送車のすれ違いを容易にするため、１本の線には、２本の経路が含まれており自動搬送車の走行は左側通行でなされる。また、マップ記憶部３０２は、制御手段３０に配設された不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）であってもよいし、その他の補助記憶装置であってもよい。 Based on the image of the floor surface 2 displayed on the display means 30B, the operator operates the input device 30A such as a mouse to set the transport path on the image of the floor surface 2 displayed on the display means 30B. A map M is created. More specifically, as shown in FIG. 3 (b), the passages x1, x2, y1 are taken into consideration in the route through which the automated guided vehicle transports parts so as to avoid the production area 1a. , Y2 is set. The positions of the passages x1, x2, y1, and y2 are specified with reference to the coordinate axis on which the floor surface 2 is displayed, and the straight lines x1, x2, y1, and y2 constitute a conveyance path on the floor surface 2. A map M as shown by (c) in FIG. If the map M is created, it is stored in the map storage unit 302 disposed in the control means 30 together with the coordinate axes. For convenience of explanation, in FIG. 3 (c), the transport route is represented by a single line, but in reality, in order to facilitate the passing of the automatic transport vehicle, Two routes are included and the automated guided vehicle travels on the left side. Further, the map storage unit 302 may be a non-volatile memory (EEPROM) disposed in the control unit 30, or may be another auxiliary storage device.
該制御手段３０は、各自動搬送車の目的地を設定する目的地設定部３０３を備えている。上記したように、制御手段３０のマップ記憶部３０２には、予めマップ設定部３０１によって設定されたマップＭが記憶されており、生産現場の床面２における全ての位置は、座標（Ｘ，Ｙ）によって特定される。そして、入力装置３０Ａを用い、必要に応じて各自動搬送車が移動すべき目的地Ｐを設定することが可能になっている。この目的地Ｐは、マップＭにおける任意の位置を座標（Ｘ，Ｙ）で入力してもよいが、予め作業位置、部品搬入位置等に対応した地点Ｐ１・・Ｐｎの座標を登録しておくことで、Ｐ１〜Ｐｎで選択することができ、オペレータの作業負荷を低減することができる。 The control means 30 includes a destination setting unit 303 for setting the destination of each automatic transport vehicle. As described above, the map M set in advance by the map setting unit 301 is stored in the map storage unit 302 of the control unit 30, and all the positions on the floor surface 2 of the production site are coordinate (X, Y). ). Then, using the input device 30A, it is possible to set a destination P to which each automatic transport vehicle should move as necessary. As the destination P, an arbitrary position on the map M may be input by coordinates (X, Y), but the coordinates of the points P1... Pn corresponding to the work position, the parts loading position, etc. are registered in advance. Thus, the selection can be made by P1 to Pn, and the work load on the operator can be reduced.
次に、図４に基づいて、本発明に基づいて構成される位置認識部３０４、走行コントロール部３０５、交信部３０６の作用について説明する。図４には、制御手段３０の指令に基づいて天井３に設置されたカメラ３１Ａ、３１Ｂを起動して左床面２ａ、右床面２ｂを撮像し、撮像した画像情報を位置認識部３０４に送信する。カメラ３１Ａ、３１Ｂは、搬送経路を構成する領域のみならず生産エリア１ａに配置されている生産機器や作業をしている作業者等を捕えるが、その中から位置認識部３０４に組み込まれた画像処理プログラムにより、該画像情報から自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの上面に付された２次元バーコード１２を認識する。この認識された２次元バーコード１２に基づいて、床面２上における自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの位置、及び向きが特定される。特定された自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの位置と向きの情報に基づいて、自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの位置と向きを、床面２上の位置を示す座標軸上で特定し、図４中の（ａ）に示すように自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄと共に床面２の画像情報を形成する。そして、該画像情報をマップ記憶部３０２に記憶されたマップＭ上に、共通の該座標軸を基準にして重ね合わせる。こうして、図４中の（ｂ）に示すように、自動搬送車１０Ａ〜１０ＤがマップＭ上のいずれの位置に、いずれの方向を向いて存在しているのかが認識される。なお、自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄは、制御手段３０から走行指示が出される前段階では、所定の待機位置に停止するように設定されており、図４中の（ｂ）において示されている位置は、各自動搬送車が該所定の待機位置にあることを示している。 Next, operations of the position recognition unit 304, the travel control unit 305, and the communication unit 306 configured according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the cameras 31 </ b> A and 31 </ b> B installed on the ceiling 3 are activated based on a command from the control unit 30 to image the left floor surface 2 a and the right floor surface 2 b, and the captured image information is sent to the position recognition unit 304. Send. The cameras 31 </ b> A and 31 </ b> B capture not only the area constituting the conveyance path but also the production equipment arranged in the production area 1 a, workers who are working, and the like, and an image incorporated in the position recognition unit 304 from among them. From the image information, the processing program recognizes the two-dimensional barcode 12 attached to the upper surfaces of the automatic transport vehicles 10A to 10D. Based on the recognized two-dimensional barcode 12, the positions and orientations of the automated guided vehicles 10A to 10D on the floor surface 2 are specified. Based on the information on the positions and orientations of the identified automatic transport vehicles 10A to 10D, the positions and orientations of the automatic transport vehicles 10A to 10D are specified on the coordinate axes indicating the positions on the floor surface 2, and ( As shown in a), image information of the floor surface 2 is formed together with the automatic transport vehicles 10A to 10D. Then, the image information is superimposed on the map M stored in the map storage unit 302 with reference to the common coordinate axis. In this way, as shown in FIG. 4B, it is recognized at which position on the map M the automatic guided vehicles 10A to 10D are facing and in which direction. The automatic transport vehicles 10A to 10D are set to stop at a predetermined standby position before the travel instruction is issued from the control means 30, and are shown in FIG. 4B. Indicates that each automatic transport vehicle is in the predetermined standby position.
目的地設定部３０３によって、各自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれに目的地Ｐ１〜Ｐ４が設定されると、該走行コントロール部３０５は自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの各々の現在位置から目的地Ｐ１〜Ｐ４までの最短経路を演算する。そして該最短経路が特定されたならば、自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの走行を開始すべく走行コントロール部３０５からの走行指示を、交信部３０６を介して各自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄに送信し、該最短経路を走行するように、各自動搬送車に走行指示を行う。図４中の（ｃ）には、各自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄが、それぞれの目的地Ｐ１〜Ｐ４に向かって走行を開始し、上述した位置認識部３０４によってその位置が認識され、目的地Ｐ１〜Ｐ４に向けて走行がコントロールされている状態を示す。なお、該走行指示には走行速度（加速、減速）、前進、後進、停止、右折、左折を含んでいる。また、該最短経路を演算する手法は、既に周知であるため、その具体的な演算手法については省略する。 When destinations P1 to P4 are set for each of the automatic transport vehicles 10A to 10D by the destination setting unit 303, the travel control unit 305 determines the destinations P1 to P1 from the current positions of the automatic transport vehicles 10A to 10D. The shortest path to P4 is calculated. When the shortest path is specified, a traveling instruction from the traveling control unit 305 is transmitted to each of the automatic transportation vehicles 10A to 10D via the communication unit 306 in order to start traveling of the automatic transportation vehicles 10A to 10D. A traveling instruction is given to each automatic guided vehicle so as to travel on the shortest route. In FIG. 4 (c), each of the automatic transport vehicles 10A to 10D starts traveling toward the respective destinations P1 to P4, and the position is recognized by the position recognition unit 304 described above, and the destination P1. The state where traveling is controlled toward ~ P4 is shown. The travel instruction includes travel speed (acceleration, deceleration), forward, reverse, stop, right turn, and left turn. Further, since the method for calculating the shortest path is already well known, the specific calculation method is omitted.
交信部３０６を介して送信される走行コントロール部３０５からの走行指示によって走行が開始された後は、所定時間毎（例えば、０．１秒毎）に位置認識部３０４によってその位置、方向が確認され、走行コントロール部３０５によって指示される走行指示内容が各自動搬送車の現在位置に応じて随時更新される。走行指示内容には、安全に生産現場１内を走行するための配慮がなされ、例えば、方向を転換する場合の一時停止、先行する自動に近づいた場合の減速等が指示される。そして、目的地に自動搬送車が近づいたならば所定の減速度で減速しつつ自動的に走行を停止する。生産エリア１ａにて作業者が自動搬送車から搬送されてきた荷物を降ろし、搬入が完了したことを自動搬送車に指示したならば、該自動搬送車は、引き続き設定された別の目的地に向かうことができ、また、次の目的地が設定されていないのであれば、上記した待機位置に自動的に戻される。このように、本発明に基づき構成された自動搬送車コントロールシステムでは、別途の誘導体等を必要とせずに、目的地まで自動搬送車を正確に走行させることが可能になり、生産現場の工程やレイアウト等が変更されて搬送経路の変更があっても誘導体の撤去や再敷設等の必要もない。なお、図４中の（ｃ）では、１本の線上に各自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄが表示されているが、上述したように、各搬送経路は実際には２本の経路から構成されており、且つ左側通行になっているため、各搬送経路上において各自動搬送車がすれ違うことが可能になっている。 After traveling is started by the traveling instruction from the traveling control unit 305 transmitted via the communication unit 306, the position and direction are confirmed by the position recognizing unit 304 every predetermined time (for example, every 0.1 second). Then, the travel instruction content instructed by the travel control unit 305 is updated as needed according to the current position of each automatic transport vehicle. Consideration for safely traveling in the production site 1 is made in the travel instruction content, for example, a temporary stop when changing the direction, a deceleration when approaching the preceding automatic, and the like are instructed. When the automatic guided vehicle approaches the destination, the vehicle automatically stops traveling while decelerating at a predetermined deceleration. In the production area 1a, when the operator unloads the baggage transported from the automatic transport vehicle and instructs the automatic transport vehicle that the carry-in is completed, the automatic transport vehicle continues to another set destination. If it is possible to go to the destination and the next destination is not set, it is automatically returned to the above-mentioned standby position. As described above, in the automated guided vehicle control system configured according to the present invention, it is possible to accurately drive the automated guided vehicle to the destination without requiring a separate derivative or the like. Even if the layout or the like is changed and the transport route is changed, it is not necessary to remove the derivative or to re-lay it. In FIG. 4C, each of the automatic transport vehicles 10A to 10D is displayed on one line. However, as described above, each transport path is actually composed of two paths. In addition, since the vehicle is on the left side, each automatic transport vehicle can pass by on each transport route.
上述した実施形態では、位置認識部３０４によって現在の各自動搬送車の現在位置を認識しながら、走行コントロール部３０５により随時各自動搬送車に対する走行指示を更新しながら目的地まで自動搬送車をコントロールした。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、上記した走行コントロール部３０５の一部を、各自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄにそれぞれ配設されるコンピュータに備え、残余の部分を情報連絡部３０７として制御手段３０に備えることにしてもよい。より具体的には、目的地設定部３０３により自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの目的地Ｐ１〜Ｐ４が設定されたとする。その目的地Ｐ１〜Ｐ４に向けて自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄを走行させるに当たり、カメラ３１Ａ、３１Ｂの撮像データを基に、現在の自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの位置、方向を位置認識部３０４によって認識する。そして、その目的地Ｐ１〜Ｐ４の情報、及び現在の自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの位置情報を、情報連絡部３０７が処理することにより、交信部３０６を介して自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄに搭載されている各コンピュータに送信する。ここで、例えば自動搬送車１０Ａに搭載されたコンピュータは、当該自動搬送車１０Ａの目的地Ｐ１、及び自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの現在位置の情報に基づいて、自動搬送車１０Ａが進行すべき目的地Ｐ１までの最短経路を演算し、その経路を通るように、自動搬送車１０Ａを走行させるべく走行指示を出す。他の自動搬送車１０Ｂ〜１０Ｄも同様に、個々の自動搬送車に搭載されたコンピュータそれぞれが、他の自動搬送車の位置情報も参照しながら進行すべき最短経路を演算し、走行を開始すべく走行指示を出す。各自動搬送車が走行を開始したら、制御手段３０の位置認識部３０４によって所定時間間隔（例えば、０．１秒毎）で自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄの位置情報が更新され、情報連絡部３０７によって交信部３０６を介して送信される。このようにして、各自動搬送車に搭載されたそれぞれのコンピュータが、自動搬送車１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれを目的地Ｐ１〜Ｐ４まで自走させる。このようにすれば、複数の自動搬送車が同時に生産現場を走行する場合であっても、制御手段３０の処理負担が減り、制御手段３０が配設されたコンピュータの演算負荷を軽減することができる。 In the above-described embodiment, while the position recognition unit 304 recognizes the current position of each automatic transport vehicle, the travel control unit 305 controls the automatic transport vehicle to the destination while updating the travel instruction for each automatic transport vehicle as needed. did. However, the present invention is not limited to this. For example, a part of the traveling control unit 305 described above may be provided in a computer disposed in each of the automatic transport vehicles 10A to 10D, and the remaining part may be provided in the control unit 30 as an information communication unit 307. More specifically, it is assumed that the destinations P1 to P4 of the automated guided vehicles 10A to 10D are set by the destination setting unit 303. When the automatic guided vehicles 10A to 10D travel toward the destinations P1 to P4, the position recognition unit 304 recognizes the current positions and directions of the automatic guided vehicles 10A to 10D based on the imaging data of the cameras 31A and 31B. To do. The information communication unit 307 processes the information on the destinations P1 to P4 and the current position information of the automatic transport vehicles 10A to 10D, so that the automatic transport vehicles 10A to 10D are mounted via the communication unit 306. Send to each computer that has. Here, for example, the computer mounted on the automatic conveyance vehicle 10A is a purpose that the automatic conveyance vehicle 10A should proceed on the basis of the destination P1 of the automatic conveyance vehicle 10A and the current position information of the automatic conveyance vehicles 10A to 10D. The shortest route to the ground P1 is calculated, and a travel instruction is issued so that the automatic guided vehicle 10A travels along the route. Similarly, the other automatic transport vehicles 10B to 10D calculate the shortest route to be traveled by referring to the position information of the other automatic transport vehicles, and start running by each computer mounted on each automatic transport vehicle. Give a driving instruction. When each automatic transport vehicle starts traveling, the position recognition unit 304 of the control means 30 updates the position information of the automatic transport vehicles 10A to 10D at predetermined time intervals (for example, every 0.1 second), and the information communication unit 307 It is transmitted via the communication unit 306. In this way, each computer mounted on each automatic transport vehicle causes each of the automatic transport vehicles 10A to 10D to self-run to destinations P1 to P4. In this way, even when a plurality of automated guided vehicles travel on the production site at the same time, the processing load on the control means 30 is reduced, and the computation load on the computer on which the control means 30 is disposed can be reduced. it can.
さらに、上記走行コントロール部３０５において最短経路を演算する場合、同じ経路上の前方に存在する他の自動搬送車を障害物として認識し、迂回する経路を探索するようにしてもよい。さらに、目的地となる地点に搬送経路とは別に停車スペースを確保しておけば、目的地に荷物を搬送した後、該目的地において荷物の搬入作業を現場の作業者が実行する間等の一定時間停止する場合であっても、渋滞を起こすことなく自動搬送車を走行させることができ、最短経路の演算をする際にも、搬送経路上の他の自動搬送車の存在を考慮する必要性を最小限に抑えることができる。 Furthermore, when calculating the shortest route in the travel control unit 305, another automatic guided vehicle existing ahead on the same route may be recognized as an obstacle and searched for a detour route. Furthermore, if a stop space is secured at the destination point separately from the transportation route, after the package is transported to the destination, the work of carrying in the package at the destination is performed by an on-site worker. Even if it stops for a certain period of time, it is possible to run the automated guided vehicle without causing traffic jams, and when calculating the shortest route, it is necessary to consider the presence of other automated guided vehicles on the transport route Sex can be minimized.
本実施形態では、説明の都合上、床面２を撮像する撮像手段を、２台のカメラ３１Ａ、３１Ｂで構成し、左床面２ａと右床面２ｂとを撮像するようにしたが、カメラの台数、撮像位置については、これに限定されない。撮像手段として一般的なカメラを使用する場合、撮像エリアの外周部分の像は中央部分に対して歪む傾向があることが知られており、１台のカメラで広いエリアを撮像することは、自動搬送車のコントロールシステムとしてはあまり好ましいこととはいえない。よって、撮像手段を構成するカメラの台数を多くして、歪みの少ない中央領域を用いて床面２全体のマップＭを作成したり、位置認識部３０４による自動搬送車の現在位置の特定を行ったりすることが好ましい。このようにすれば、自動搬送車の走行をコントロールする精度を向上させることができる。 In this embodiment, for convenience of explanation, the imaging means for imaging the floor surface 2 is composed of two cameras 31A and 31B, and the left floor surface 2a and the right floor surface 2b are imaged. The number of cameras and the imaging position are not limited to this. When a general camera is used as the imaging means, it is known that the image of the outer peripheral portion of the imaging area tends to be distorted with respect to the central portion, and it is automatic to capture a wide area with one camera. It is not very preferable as a control system for a transport vehicle. Therefore, the number of cameras constituting the imaging means is increased, and the map M of the entire floor surface 2 is created using the central region with less distortion, or the current position of the automated guided vehicle is specified by the position recognition unit 304. Is preferable. In this way, it is possible to improve the accuracy of controlling the traveling of the automated guided vehicle.
本実施形態では、撮像手段を構成するカメラを天井に設置した例を示したが、必ずしも天井に直接設置することに限定されない。工場等では、屋根と床面の間に天井面が構成されず、梁がむき出しになっている場合もあり、そのような現場に本発明を適用する際には、撮像手段を構成するカメラを梁などに設置することとしてもよい。 In the present embodiment, an example in which the camera constituting the imaging unit is installed on the ceiling is shown, but the present invention is not necessarily limited to being installed directly on the ceiling. In factories and the like, the ceiling surface is not formed between the roof and the floor surface, and the beam may be exposed. When applying the present invention to such a site, a camera that constitutes the imaging means is used. It is good also as installing in a beam etc.
上述した実施形態では、自動搬送車の上面に他の自動搬送車と区別するための識別マークを付し、撮像手段を用いて天井から撮像することで各自動搬送車を認識し、個別に走行をコントロールしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像手段によって床面２を撮像しながら、これから走行させようとする自動搬送車に対し、初期認識用の走行信号（例えば、１０ｃｍ程度の前進走行を行い停止する信号）を送信する。位置認識部３０４には、その走行信号に応答して該走行信号に基づく走行動作を実行する自動搬送車を、画像認識処理等によって認識する制御プログラムを備えることができる。そして、該撮像手段により捕えられた画像の中で、該初期認識用の走行動作を行った自動搬送車を該位置認識部３０４が認識したならば、この自動搬送車を、制御対象の自動搬送車として登録する。このようにして制御対象の自動搬送車の位置が特定されたならば、撮像手段によって撮像する画像データ上で、この自動搬送車をマーキングし、該位置認識部３０４によってその位置を認識し追跡しながら、設定された目的地に到達するように走行コントロールを実施する。このようにすれば、上述した識別マークを使用する必要がなく、上面の全てを荷物搬送用の荷台とする自動搬送車であっても、複数の自動搬送車を区別しながら制御することができる。なお、上述する初期認識用の走行信号を送信する場合は、他の自動搬送車が、同じタイミングで同様の走行動作を行わないことを確認した上で実行することが好ましい。 In the embodiment described above, an identification mark is provided on the upper surface of the automated guided vehicle to distinguish it from other automated guided vehicles, and each automated guided vehicle is recognized by imaging from the ceiling using an imaging means, and travels individually. However, the present invention is not limited to this. For example, an imaging signal for initial recognition (for example, a signal for performing forward travel of about 10 cm and stopping) is transmitted to an automated guided vehicle to be traveled while imaging the floor surface 2 by the imaging means. The position recognition unit 304 can be provided with a control program for recognizing an automatic guided vehicle that executes a traveling operation based on the traveling signal in response to the traveling signal by image recognition processing or the like. When the position recognition unit 304 recognizes the automatic transport vehicle that has performed the initial recognition travel operation in the image captured by the imaging unit, the automatic transport vehicle is controlled by the automatic transport vehicle. Register as a car. When the position of the automatic guided vehicle to be controlled is specified in this way, the automatic guided vehicle is marked on the image data picked up by the imaging means, and the position recognition unit 304 recognizes and tracks the position. However, the driving control is performed so as to reach the set destination. In this way, it is not necessary to use the above-described identification mark, and even an automatic transport vehicle having the entire upper surface as a load carrier platform can be controlled while distinguishing a plurality of automatic transport vehicles. . In addition, when transmitting the travel signal for initial recognition mentioned above, it is preferable to execute after confirming that the other automatic guided vehicle does not perform the same travel operation at the same timing.
１：生産現場
１ａ：生産エリア
２：床面
２ａ：左床面
２ｂ：右床面
３：天井
１０Ａ〜１０Ｄ：自動搬送車
１１：送受信アンテナ
１２：２次元バーコード
３０：制御手段
３０Ａ：入力装置
３０Ｂ：表示装置
３１Ａ，３１Ｂ：カメラ（撮像手段）
1: Production site 1a: Production area 2: Floor surface 2a: Left floor surface 2b: Right floor surface 3: Ceiling 10A to 10D: Automated transport vehicle 11: Transmission / reception antenna 12: Two-dimensional bar code 30: Control means 30A: Input device 30B: Display device 31A, 31B: Camera (imaging means)
Claims (5)
自動搬送車と、該自動搬送車が移動する領域を撮像するカメラを備えた撮像手段と、該撮像手段が撮像した走行領域における自動搬送車の位置を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、該撮像手段が撮像した走行領域からマップを設定するマップ設定部と、
設定された該マップを記憶するマップ記憶部と、該マップと撮像手段が撮像した自動搬送車とを重ね合わせ該自動搬送車の該マップにおける現在位置を認識する位置認識部と、該マップに基づいて該マップ上の該自動搬送車が到達すべき目的地を設定する目的地設定部と、該自動搬送車と交信する交信部と、
を少なくとも備え、
該自動搬送車は、該マップと該自動搬送車の該現在位置とに基づいて該目的地に到達するように走行がコントロールされる自動搬送車コントロールシステム。 An automated guided vehicle control system for controlling an automated guided vehicle,
An automatic conveyance vehicle, an imaging means including a camera for imaging an area in which the automatic conveyance vehicle moves, and a control means for controlling the position of the automatic conveyance vehicle in a travel region imaged by the imaging means,
The control means includes a map setting unit that sets a map from the travel area imaged by the imaging means;
A map storage unit that stores the set map; a position recognition unit that recognizes a current position of the automatic transport vehicle in the map by superimposing the map and the automatic transport vehicle captured by the imaging unit; and based on the map A destination setting unit for setting a destination to be reached by the automatic transport vehicle on the map, a communication unit for communicating with the automatic transport vehicle,
Comprising at least
The automatic guided vehicle control system in which traveling is controlled so that the automatic guided vehicle reaches the destination based on the map and the current position of the automatic guided vehicle.
該自動搬送車は、該情報に基づいて、該現在位置から目的地まで自走する請求項１、又は２に記載の自動搬送車コントロールシステム。 The control means includes an information communication unit that transmits information including the map, the current position of the automated guided vehicle, and the destination to the automated guided vehicle via the communication unit,
The automatic guided vehicle control system according to claim 1, wherein the automatic guided vehicle is self-propelled from the current position to a destination based on the information.
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