JP2727376B2 - 移動車の停止位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動車が自動走行するステーションに、平
面視での基準位置情報を表示する基準部材が設けられ、
前記移動車に、前記ステーションに対して作業をする作
業装置と、前記基準部材の表示情報を読み取る撮像手段
の読み取り情報に基づいて前記ステーションに対する前
記移動車の設定適正停止状態からのずれ量を判別するず
れ量判別手段とが設けられ、前記撮像手段が、前記作業
装置によって前記基準部材の読み取り用設定位置に自動
移動されるように前記作業位置に付設された移動車の停
止位置検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の移動車の停止位置検出装置では、移動
車がステーションに対する設定適正停止状態から大きく
はずれた状態で停止しても、基準部材の表示情報を確実
に読み取れるようにすることと、設定適正停止状態から
のずれ量を精度良く検出させることとを満足させるため
に、撮像手段の撮像視野を広狭に変更させながら、ずれ
量を検出させるように構成されていた（特願平１−8305
8号参照）。

説明を加えると、前記撮像手段が、その撮像視野を広
狭に変更自在に構成され、前記撮像視野を広くした状態
における前記撮像手段の撮像情報に基づいて視野中心に
対する前記基準部材の位置ずれ量を判別する判別手段
と、その判別手段の情報に基づいて前記基準部材が視野
中心側に位置するように前記撮像手段を水平方向に移動
させる補正手段とが設けられ、前記ずれ量判別手段は、
前記撮像視野を狭くした状態における前記撮像手段の撮
像情報に基づいて前記位置ずれ量を判別するように構成
されていた。

つまり、この従来手段は、移動車の設定適正停止状態
からのずれ量が大きくても、広い撮像視野であれば基準
部材を確実に認識できる点と、狭い撮像視野であれば、
基準部材を高い分解能で認識して、それによりずれ量を
精度良く検出できる点とに鑑みて、撮像手段の撮像視野
を広狭に変更しながらずれ量を検出させるようにしたも
のである。ちなみに、広い撮像視野でも基準部材を高い
分解能で認識できる撮像手段を用いることによって、撮
像視野を広狭に変更することを省略することもできる
が、そのような撮像手段は高価なものであり、実用しに
くいものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術では、撮像視野を広狭に
変更自在に変更するために、撮像手段はその構造が複雑
となり、且つ、重量も大きくなる。撮像手段の重量が増
大すると作業装置の負荷が増大し、本来、作業装置が取
扱う品物が軽量のものであっても、作業装置を丈夫に作
る必要が生じ、また、重量大な撮像手段が付設された作
業装置を動かすには、大きな駆動エネルギーが必要であ
るという欠点があった。

このような欠点を回避すべく、次に述べる別手段が考
えられる。

すなわち、前記基準部材が所定距離を離して複数個設
けられ、前記作業装置が、前記複数個の基準部材の夫々
に対応して定めた複数個の読み取り用設定位置に前記撮
像手段を自動移動させるように構成され、前記ずれ量判
別手段が、前記複数個の基準部材の夫々についての前記
撮像手段によって読み取った複数個の読み取り情報に基
づいて前記ずれ量を判別するように構成されている。

この別手段は、距離を隔てた複数個の基準部材の読み
取り情報より、車体のずれ量を求めるので、例えば設定
適正停止状態に対して移動車が傾いて停止した場合の傾
きを検出する際において、各基準部材の平面視での設置
位置関係をも利用して傾きを求めることとにより、各基
準部材を高い分解能で認識しなくても検出精度を向上で
きるものであり、その結果、撮像手段として簡素で軽量
な広視野のものを用いながらもずれ量を精度良く検出で
きるようにして、重量大な撮像手段を用いる上記の従来
手段における、作業装置を撮像手段のために丈夫にしな
ければならない不利や、作業装置の駆動に大きなエネル
ギーを要する不利を回避することはできる。

しかしながら、所定距離を離して設けられた複数個の
基準部材の夫々に対応して定めた複数個の読み取り用設
定位置に、撮像手段を移動させる時間が必要であるため
に、検出の迅速化が実現できないという欠点があった。
つまり、この別手段は、検出精度を高めるためには複数
個の基準部材を極力大きく離して設けることが必要とな
るものであり、そのために撮像手段の移動に要する時間
が長くなって、検出の迅速化が図りにくいものとなる。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、
その目的は、検出精度の低下を抑制しながらも撮像手段
として簡素で、軽量なものを使用できるようにするとと
もに、更に、検出時間の短縮化により検出の迅速化を実
現できる移動車の停止位置検出装置を提供する点にあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明による移動車の停
止位置検出装置の第１の特徴構成は、 移動車が自動走行するステーションに設けられて平面
視での基準位置情報を表示する基準部材が、２次元的に
分散配置された複数個の要素部を備え、その各要素部
は、前記基準部材の全体に対する自己の配置箇所を特定
するための情報を表示するように構成され、 前記移動車の作業装置が撮像手段を前記基準部材の読
み取り用設定位置に自動移動させるように構成され、 前記読み取り用設定位置に移動された前記撮像手段の
読み取り情報中における前記要素部の表示内容に基づい
て、前記ステーションに対する前記移動車の設定適正停
止状態からのずれ量を判別するために前記撮像手段を移
動操作すべき補正位置を判別する補正位置判別手段が設
けられ、 前記作業装置が、前記補正位置に前記撮像手段を移動
移動させるように構成され、 前記ずれ量を判別するずれ量判別手段が、前記補正位
置に移動された前記撮像手段の読み取り情報、又はその
情報と前記読み取り用設定位置に移動された前記撮像手
段の読み取り情報に基づいて前記ずれ量を判別するよう
に構成されていることを特徴とする。

又、第２の特徴構成は、上記第１の特徴構成を実施す
る際の好適な具体構成を特定するものであって、 前記要素部が、前記基準部材の中央箇所と、その外周
箇所とに分散配置され、 前記補正位置判別手段が、前記基準部材が備える前記
要素部のうちで前記基準部材の中央箇所を挟んで対向配
置された前記外周箇所の２つの要素部を撮像するための
２つの位置を、前記補正位置として判別するように構成
されていることを特徴とする。

〔作 用〕

第１の特徴構成によれば、移動車がステーションに対
して停止した状態において、先ず撮像手段が付設された
作業装置を作動させて、撮像手段をステーション側に設
置された基準部材に対応する読み取り用設定位置に移動
させ、それに伴って撮像手段によって基準部材の表示情
報を読み取る。次に、この読み取り情報中における前記
要素部の表示内容に基づいて、ずれ量判別のために前記
撮像手段を移動操作すべき補正位置を判別させ、この補
正位置に前記撮像手段を自動移動させて、基準部材の表
示情報を読み取る。そして、上記補正位置での読み取り
情報、又はその情報と前記読み取り用設定位置での読み
取り情報に基づいて、ステーションに対する移動車の設
定適正停止状態からのずれ量を判別させることになる。

このようにしてずれ量を検出させる場合において、読
み取り分解能の高い狭視野の撮像手段を用い、且つ移動
車の停止位置のずれ量が大きい時にも、基準部材の情報
が確実に読み取れるように、前記基準部材が２次元的に
分散配置された複数個の要素部を備え、その各要素部は
前記基準部材の全体に対する自己の配置箇所を特定する
ための情報を表示するように構成されている。

このため、前記読み取り用設定位置において撮像手段
が前記基準部材の要素部のいずれかを読み取ることによ
り、位置ずれ判別のための補正位置を判別することがで
きるのである。

そして、前記補正位置及び前記読み取り用設定位置で
の読み取り動作は、狭視野の撮像手段を用いて行うの
で、ずれ量の検出精度を上げることができ、また前記撮
像手段が移動される補正位置は、基準部材内の要素部に
対応するものであるので、撮像手段を移動する移動距離
も短かく、従って移動時間も少なくて済み、検出操作を
迅速に処理できるものとなるのである。

第２の特徴構成によれば、基準部材の中央箇所とその
外周箇所とに分散配置された要素部のうちで、基準部材
の中央箇所を挟んで対向配置された外周箇所の２つの要
素部を撮像するための２つの位置を前記補正位置として
判別して、その判別された２つの補正位置に撮像手段を
移動させ、各補正位置にて撮像手段にて読み取った情報
に基づいてずれ量を判別させることになる。この場合、
２つの補正位置を、複数個の要素部のうちの大きく離れ
て位置する２つの要素部を対象として設定すれば、検出
精度を一層向上させるのに有効となる。

〔発明の効果〕

従って、第１の特徴構成によれば、撮像手段として簡
素で軽量な狭視野のものを用いながらもずれ量を精度良
く、かつ確実に検出できるものであるから、重量大な撮
像手段を用いる従来手段における、作業装置を撮像手段
のために丈夫にしなければならない不利や、作業装置の
駆動に大きなエネルギーを要する不利を回避し、更に検
出操作の迅速化も実現することができるのであり、もっ
て、実施製作面や実動面で有利な移動車の停止位置検出
装置を得るに至った。

又、第２の特徴構成によれば、上記第１の特徴構成に
よる効果に加えて、検出精度の一層の向上を図ることが
可能となるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第２図及び第４図に示すように、作業装置
としての荷移載用マニプレータ（１）が搭載された移動
車（Ａ）の走行路の横側部に、作業用ステーションとし
ての荷移載用ステーション（ST）の複数個が設置されて
いる。そして、前記移動車（Ａ）が指示されたステーシ
ョン（ST）に停止するに伴って、前記マニプレータ
（１）によって、ステーション（ST）と移動車（Ａ）と
の間で荷（Ｎ）の移載作業を自動的に行うように構成さ
れている。

尚、詳述はしないが、一つのステーション（ST）で前
記移動車（Ａ）に移載された荷（Ｎ）は、他のステーシ
ョン（ST）で卸されたり、ステーション（ST）での加工
作業等が終了する毎に再度移動車（Ａ）に移載されて、
次のステーション（ST）に運搬されることになる。

但し、前記移動車（Ａ）は、走行用ガイド等を用いな
いでステーション（ST）間に亘って自律走行するように
構成されている。そして、詳しくは後述するが、前記ス
テーション（ST）に停止したときのステーション（ST）
に対する平面視での基準位置に対する車体横幅方向での
ずれ量（Ｙ）、車体前後方向でのずれ量（Ｘ）、及び、
車体前後方向での傾き（θ）の各ずれ量情報に基づい
て、次のステーション（ST）に対する走行経路を自動補
正できるように構成されている（第５図参照）。

尚、図中、本発明が適用される移動車の走行制御シス
テムの静止基準座標軸（以下、レイアウト座標軸と称す
る）を、Ｘ″,Y″軸とし、移動車（Ａ）に固定された基
準座標軸として、車体前後方向を、Ｘ′軸、車体横幅方
向をＹ′軸とする。そして、移動車（Ａ）の中心（AC）
を、Ｘ′,Y′座標軸の原点とし、更に移動車（Ａ）が、
ステーション（ST）に対する設定適正停止状態で停止す
る場合には、前記中心（AC）がレイアウト座標軸上の基
準位置（LC）と一致し、且つ、Ｘ″軸とＸ′軸は平行で
あり、Ｙ″軸とＹ′軸は平行である。

前記ステーション（ST）間の走行経路について説明を
加えれば、第４図に示すように、前記移動車（Ａ）の車
体前後方向をＸ″軸とし、且つ、車体横幅方向をＹ″軸
として設定してある。そして、二つのステーション（ST
₁），（ST₂）の間のＸ″軸方向での距離（l₁）とＹ″軸
方向での距離（l₂）とに基づいて、前記移動車（Ａ）を
自律走行させる正規ルート（L₀）の情報が予め設定記憶
されることになる。但し、前記移動車（Ａ）は、一つの
ステーション（ST₂）からの他方のステーション（ST₁）
に向かって走行させるものとする。

前記正規ルート（L₀）は、前記二つのステーション
（ST₁），（ST₂）の間を結ぶ複数個の直線に分割された
直線区間（T₁），（T₂），（T₃）夫々の距離情報と、各
直線区間（T₁），（T₂），（T₃）の接続点において向き
変更させるための旋回半径（R₁），（R₂）及び旋回角度
（θ_１），（θ_２）の情報として設定され、それらの距
離情報や旋回角度の情報を、前記移動車（Ａ）に対する
走行制御情報として予めマップ化して、記憶させておく
ようにしてある。

つまり、前記移動車（Ａ）は、記憶した走行制御情報
に基づいて、一方のステーション（ST₂）から他方のス
テーション（ST₁）に向けて、前記各直線区間（T₁），
（T₂），（T₃）をその順序で直進するように、各区間の
接続点において設定半径で設定角度を旋回させながら自
律走行して、自動的に次のステーション（ST₁）で停止
することができるようにしているのである。

尚、第４図中、（r₁），（r₂）は車体横幅方向におけ
る前記ステーション（ST₁），（ST₂）と前記正規ルート
（L₀）との間の距離である。

第１図乃至第２図に示すように、前記ステーション
（ST）には、前記移動車（Ａ）が指示されたステーショ
ン（ST）において停止したときに、ステーション（ST）
に対する前記移動車（Ａ）の設定適正停止状態からのず
れ量を検出して、前記マニプレータ（１）の作動量を自
動補正させたり、前記移動車（Ａ）を次のステーション
（ST）に向けて走行させるときの走行経路を自動補正さ
せたりするために、前記ステーション（ST）に対する基
準位置情報を表示する基準部材（３）が設けられてい
る。

前記基準部材（３）には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）
に示すように、前記基準部材（３）の全体に対する自己
の配置箇所を特定するための情報を表示する要素部とし
ての要素マーク（3C）が、前記基準部材（３）の中央点
（０′）（以下、説明上、中心、中心位置と呼ぶことが
ある。）を中心とする所定半径の円周上に２次元的に分
散配置されている。尚、図中、Ｘ軸を車体前後方向、Ｙ
軸を車体横幅方向、また前記中央点（０′）を、X,Y座
標の原点とする。更に、各要素マーク（3C）は、３個の
径の異なる円（大円、中円、小円）がそれらの重心を結
ぶ一直線上に、しかも大きさの順で所定距離離して配置
され、且つ、この直線の延長上で径の小さい側の所定距
離の所に、前記中央点（０′）があるように構成されて
いる。

又、前記基準部材（３）の中央部には、前記移動車
（Ａ）が停止しているステーション（ST）が何れである
かを識別するために、予め付与されたアドレス情報を同
時に表示するように構成されている。

第６（Ｃ）図に示すように、前記基準部材（３）は、
入射光をその入射方向に全反射するシート状のプリズム
型光反射体（3a）を設定大きさに形成して、その表面
に、黒色艶消し塗装された樹脂製の平板（3b）を貼着し
たものである。尚、第６（Ｃ）図は、図６（Ａ）図のＸ
軸に沿った断面を示している。

前記黒色の平板（3b）には、前記ステーション（ST）
に対する基準位置情報を表示する四個の基準位置マーク
（ａ）〜（ｄ）と、前記アドレス情報をバイナリーコー
ドの形態で表示する複数個のアドレスマーク（ｅ）〜
（ｌ）と、そのアドレスマーク（ｅ）〜（ｌ）に対する
パリティーマーク（ｍ）〜（ｐ）との三種類のマークの
夫々を形成する同一径の複数個の貫通孔が所定の配置で
並ぶように形成されている。つまり、前記基準部材
（３）は、前記各マーク（3C），（ａ）〜（ｐ）が形成
された箇所のみが反射して周囲よりも明るく見えるよう
に形成されているのである。

ここで、前記四個の基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）の
重心位置を対角に結んだ線分の交点が、前記基準部材
（３）の中央点（０′）に一致するようにしている。従
って、この四個の基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）は、基
準部材（３）の中央箇所において、基準部材（３）の全
体に対する自己の配置箇所を特定するための情報を表示
する前述の要素部としても機能するので、前記要素部
は、基準部材（３）の中央箇所と、その外周箇所つまり
前記要素マーク（3C）とに分散配置されることになる。

又、何れのマークであるかの認識を容易にするため
に、前記四個の基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）は、前記
基準部材（３）の中央点（０′）を中心とする正方形の
各頂点に各一個が位置し、前記アドレスマーク（ｅ）〜
（ｌ）は、前記基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）の内側に
おいて、車体前後方向に沿うＸ軸方向に向けて上位と下
位に二分割された状態で且つ車体横幅方向に沿うＹ軸方
向に並ぶように位置し、そして、前記パリティーマーク
（ｍ）〜（ｐ）は、前記アドレスマーク（ｅ）〜（ｌ）
夫々のＸ軸方向横側に位置するように配置してある。

尚、前記各マーク（3c），（ａ）〜（ｐ）の読み取
り、及び、その読み取り情報の判別については、後述す
る。

第１図及び第２図に示すように、前記移動車（Ａ）
は、一対の電動モータ（５）にて各別に駆動停止並びに
逆転自在な状態で、車体前後方向の略中央に設けられた
左右一対の推進車輪（６）と、車体前後端部の夫々に設
けられた左右一対の遊転輪（７）とを備えている。つま
り、前記移動車（Ａ）はその場で向き変更することがで
きるように構成されているのである。

又、前記移動車（Ａ）には、光ファイバ式のジャイロ
装置（Sb）が搭載され、そのジャイロ装置（Sb）の情報
に基づいて前記正規ルート（L₀）に対する走行方向のず
れを検出して、前記左右一対の推進車輪（６）の回転速
度に差を付けるように前記一対の電動モータ（５）を変
速操作して操向させるようになっている。

尚、第１図中、（Sc）は前記左右一対の推進車輪
（６）の旋回中心となる箇所に設けられた接地輪式の走
行距離検出用センサーである。

第３図に示すように、前記移動車（Ａ）の運行を管理
する地上側の中央制御装置（８）と前記移動車（Ａ）と
の間で、前記移動車（Ａ）の行き先情報や前記マニプレ
ータ（１）の作動指令情報等の各種情報を通信するため
の無線式の通信装置（9a），（9b）が、前記移動車
（Ａ）と地上側とに設けられている。尚、前記地上側の
通信装置（9b）は前記中央制御装置（８）に接続され、
移動車側の通信装置（9a）は、前記移動車（Ａ）の走行
及び前記マニプレータ（１）の作動を制御するために前
記移動車（Ａ）に搭載されたマイクロコンピュータ利用
の移動車コントローラ（10）に接続されている。

尚、第３図中、（11）は後述のイメージセンサ（Sa）
の撮像情報を画像処理して前記基準部材（３）の情報を
前記移動車コントローラ（10）に伝達する画像処理部、
（12）は前記移動車コントローラ（10）の指令に基づい
て前記マニプレータ（１）の作動を制御するマニプレー
タ用コントローラ、（13）は前記左右両推進車輪（６）
を駆動する走行用モータ（５）の作動を制御する走行用
コントローラ、（14）は前記走行用コントローラ（13）
の指令に基づいて前記走行用モータ（５）を駆動する駆
動装置、（15）は前記移動車（Ａ）に対して行き先情報
を手動設定したり、非常停止時等の復旧を行うために各
種情報を手動設定するための設定器である。

前記マニプレータ（１）について説明すれば、第１図
及び第２図に示すように、いわゆる多関節型に構成され
ているものであって、その先端部に、荷把持具（２）
と、前記基準部材（３）の表示情報を読み取る撮像手段
としての二次元イメージセンサ（Sa）とが取り付けられ
ている。尚、詳述はしないが、前記マニプレータ（１）
は、各関節に設けられた電動モータの作動量を、その作
動量を検出するエンコーダの情報と、予め記憶された各
種制御情報とに基づいて制御されて、荷移載作業を行う
ことになる。

次に、移動車（Ａ）がステーション（ST）に停止した
状態において、移動車（Ａ）の設定適正停止状態からの
ずれ量（X,Y,θ）を検出する停止位置検出について説明
する。

前記マニプレータ（１）が、マニプレータ用コントロ
ーラ（12）の指令に基づいて、基準部材（３）に対応す
る読み取り用設定位置に、二次元イメージセンサ（Sa）
を自動移動させ、ここでイメージセンサ（Sa）が基準部
材（３）を読み取った読み取り情報中における前記要素
マーク（3C）又は前記基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）の
表示内容に基づいて、移動車コントローラ（10）及び画
像処理部（11）を利用して構成される補正位置判別手段
（101）が、前記ずれ量（X,Y,θ）を判別するために二
次元イメージセンサ（Sa）を移動操作すべき補正位置を
判別し、次に、この補正位置に二次元イメージセンサ
（Sa）を自動移動させて、基準部材（３）の表示情報を
読み取る。

そして、移動車コントロール（10）及び画像処理部
（11）を利用して構成されるずれ量判別手段（100）
が、前記補正位置で二次元イメージセンサ（Sa）が読み
取った読み取り情報、又は、この情報と前記基準部材
（３）に対応する読み取り用設定位置で二次元イメージ
センサ（Sa）が読み取った読み取り情報に基づいて、前
記ずれ量（X,Y,θ）を判別するように構成されている。
尚、二次元イメージセンサ（Sa）は、基準部材（３）を
高い分解能で読み取るように、狭い撮像視野に構成さ
れ、又、二次元イメージセンサ（Sa）の画像上の座標軸
x,yの夫々は、移動車（Ａ）の座標軸Ｘ′,Y′と平行と
なるように構成されている。

位置ずれ検出の動作手順を、第７図乃至第９図を用い
て説明すれば、先ず、前記マニプレータ（１）を予め説
明記憶させた作動量で作動させて、前記イメージセンサ
（Sa）を基準部材（３）に対応する読み取り用設定位置
に移動させる。

通常、自律走行による誤差が０ではないので、基準部
材（３）のＸ−Ｙ軸とイメージセンサ（Sa）の撮像視野
のｘ−ｙ軸は一致せず、またＸ−Ｙ軸の原点（０′）と
ｘ−ｙ軸の原点（Ｇ）もずれている（第７図参照）。図
示の状態は、イメージセンサ（Sa）が、狭視野の撮像手
段であり、また位置ずれが大きい為に、基準部材（３）
の中心位置（０′）が撮像視野内に入っていないが、要
素マーク（3C）の１個をとらえている状態を示す。

ここにおいて、イメージセンサ（Sa）からの撮像信号
は画像処理部（11）に入力され、その撮像信号のコント
ラストの大小に基づいて２値化されてから、撮像視野内
にある要素マーク（3C）の基準部材（３）の全体に対す
る座標検出情報として出力される。

第７図において、要素マーク（3C）を構成する３個の
円のうち、一番大きい円の重心をＰ、一番小さい円の重
心をＲとする。

既述のように、点Ｐと点Ｒを結ぶ延長線上に基準部材
（３）の中心（０′）があり、ｘ軸に平行で点Ｏ′を通
る線分とｙ軸に平行で点Ｐを通る線分の交点をＱとする
と３点Ｏ′,P,Qで直角三角形ができる。また線分Ｏ′Ｐ
とｙ軸とのなす角をθ_Ｐとし、前記円の重心位置P,Rの
ｘ−ｙ座標軸での座標値を各々（x₁,y₁），（x₂,y₂）と
する。

次に上記画像処理部（11）の情報は、移動車コントロ
ーラ（10）に入力される。

図より、 となり、イメージセンサ（Sa）の画面座標軸ｘ−ｙ軸に
おける基準部材（３）の中心（０′）の座標値（x₀,
y₀）は、下式で求められる。

x₀＝Ｏ′Ｑ＋x₁＝Ｏ′Psinθ_Ｐ＋x₁ y₀＝QP＋y₁＝Ｏ′Pcosθ_Ｐ＋y₁ ここで、線分Ｏ′Ｐは基準部材（３）の構成上予め決
まっているので、上記座標値（x₀,y₀）は、具体的な検
出情報量として決定される。

次に、前記基準部材（３）の中心（０′）の座標値
（x₀,y₀）を使い、又、前記中心（０′）から車体前後
方向に対応するＸ軸上で左右方向の既値である等距離に
配置されている、即ち前記要素部のうちで基準部材
（３）の中央箇所を挟んで対向配置された外周箇所の２
つの要素マーク（3CL），（3CR）を撮像するための２つ
の位置を補正位置として判別し、これらの補正位置及
び、前記マーク（ａ）〜（ｐ）を撮像する為に基準部材
（３）の中心（０′）と撮像視野の中心（Ｇ）が重なる
位置へ、前記マニプレータ（１）を作動操作させる補正
量を求める。

そして、上記補正量の距離分、マニプレータ（１）を
作動操作させる事により、前記イメージセンサ（Sa）を
移動させ、要素マーク（3CL）→マーク（ａ）〜（ｐ）
→要素マーク（3CR）の順に撮像視野ｘ軸上を平行移動
させて撮像する。要素マーク（3CL）をイメージセンサ
（Sa）で撮像した画面を撮像視野（S_L）、要素マーク
（3CR）を撮像した画面を撮像視野（S_R）とする（第８
図参照）。尚、撮像視野（S_L）と撮像視野（S_R）を撮像
する順序は、任意とすることができる。第10図（Ａ）は
マーク（ａ）〜（ｐ）を撮像したものを示す。

ここにおいて、移動車（Ａ）のステーション（ST）と
の車体前後方向に対するずれ角を求めるやり方を第９図
により説明する。各撮像視野（S_L），（S_R）において、
要素マーク（3CL），（3CR）の位置を検出するため、例
えば一番大きい円の重心位置を検出し、各々その座標値
を（x₃,y₃），（x₄,y₄）とする。また要素マーク（3C
L）と（3CR）を結ぶ直線（Ｘ軸）と画面座標ｘ軸とのな
す角度をθとする。ここで、要素マーク（3CL），（3C
R）間の距離（Ｌ）は基準部材（３）の構成上予め決っ
ているので、前記傾きθは下式のように求められる。

一方、基準部材（３）の車体前後方向に対応するＸ軸
は、ステーション（ST）の車体前後方向に対応するレイ
アウト座標軸Ｘ″軸に平行になるように取りつけられて
おり、画面座標軸の車体前後方向に対応するｘ軸は、車
体（Ａ）上に固定された座標軸の車体前後方向に対応す
るＸ′軸と平行になるように構成されているので、結
局、ステーション（ST）に対する車体（Ａ）のずれ角が
θで与えられることになる。

又、移動車（Ａ）の中心（AC）の座標値も、前記のよ
うに、読み取り用設定位置にイメージセンサ（Sa）が予
じめ決められた作動量分移動させられていることによ
り、撮像画面の中心位置と前記移動車（Ａ）の中心（A
C）の配置関係が決るので、これに前記基準部材（３）
の中心（０′）と撮像画面の中心位置との距離に相当す
る座標値（x₀,y₀）を補正量として座標変換してやるこ
とで求める事ができ、最終的にレイアウト座標軸での基
準停止位置（LC）と、移動車（Ａ）の中心位置（AC）と
の座標の差に相当するずれ量（X,Y）を求める事ができ
るのである。

従って、前記ずれ量（X,Y）の値と前記傾き（θ）の
値とに基づいて、予め設定記憶された各関節の作動量を
補正することにより、前記移動車（Ａ）の停止時におけ
る姿勢が前記ステーション（ST）に対する設定適正停止
状態からずれても、前記マニプレータ（１）の荷把持具
（２）が、基準部材（３）に対して既値の位置にある荷
（Ｎ）を適正通りに把持できるようにしているのであ
る。

又、前記マーク（ａ）〜（ｐ）を撮像する画面上で、
読み取られるアドレスマーク（ｅ）〜（ｌ）及び前記パ
リティーマーク（ｍ）〜（ｐ）を、それらの大きさと予
め設定記憶されている前記基準位置マーク（ａ）〜
（ｄ）に対する位置関係とから、前記アドレスマーク
（ｅ）〜（ｌ）及び前記パリティーマーク（ｍ）〜
（ｐ）の有無を判別し、且つ、そのマークの有無の組み
合せに基づいて、前記移動車（Ａ）が現在停止している
ステーション（ST）のアドレスを判別させることにな
る。

そして、荷移載作業が終了するに伴って、予め記憶さ
れた、又は、前記通信装置（9a），（9b）を介して前記
中央制御装置（８）から指示される次のステーション
（ST）までの走行経路の情報と、前記基準停止位置（L
C）に対する移動車（Ａ）の中心（AC）のずれ量（X,Y）
及び前記傾き（θ）の情報に基づいて、次のステーショ
ン（ST）に走行するための走行方向を修正して自動走行
を開始させることになる。

走行方向の修正について説明を加えれば、第５図に示
すように、前記移動車（Ａ）が前記ステーション（ST）
に対して近づく方向に位置ずれ及び傾きが生じている状
態で停止しているとすると、先ず、前記ずれ量（X,Y）
の値及び前記傾き（θ）の値とに基づいて、前記移動車
（Ａ）が前記ステーション（ST）に衝突しない範囲で、
前記設定記憶された正規ルート（L₀）の方向に向き変更
可能な最大角度（θｓ）と、前記正規ルート（L₀）との
接点（０）までの走行距離（Ts）とを求め、前記ジャイ
ロ装置（Sb）をリセットして、検出走行方向の情報を初
期化する。

次に、前記ジャイロ装置（Sb）の情報に基づいて、前
記左右の推進車輪（６）を逆転させることによりその場
でスピンターンさせて、前記傾き（θ）と前記向き変更
可能な最大角度（θｓ）とを加算した角度分を、前記正
規ルート（L₀）の方向に向き変更させた後、前記走行距
離検出用センサー（Sc）の情報に基づいて、低速で前記
求めた走行距離（Ts）を直進走行させて、前記正規ルー
ト（L₀）との接点（０）で停止させる。その後は、スピ
ンターンで前記最大角度（θｓ）をステーション側に向
き変更して、前記正規ルート（L₀）に沿って自律走行し
ながら次のステーション（ST）に走行するように、設定
速度で走行開始させることになる。

前記正規ルート（L₀）に沿って自動走行を開始した後
は、前述の如く、前記ジャイロ装置（Sb）の情報に基づ
いて、前記左右の推進車輪（６）に回転速度差を付けて
操向し、且つ、前記走行距離検出用センサー（Sc）の情
報に基づいて、前記正規ルート（L₀）上における前記移
動車（Ａ）の位置を判別させて、次のステーション（S
T）に達するに伴って自動停止させることになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、基準部材（３）に対応する読み取り
用設定位置において、イメージセンサ（Sa）が基準部材
（３）を読み取った情報に基づいて、前記位置ずれ判別
のための補正位置を判別した後、次の操作として上記補
正位置及び、基準部材（３）の中心（０′）と撮像視野
の中心（Ｇ）が重なる位置へマニプレータ（１）を作動
させ、イメージセンサ（Sa）を移動させてずれ量を検出
しているが、このような操作において上記とは異ったや
り方も可能であり、以下これらの操作の変形例について
説明する。

別操作例（１）（第10（Ａ），（Ｂ）図参照） この実施例は、先ず、前記補正位置判別手段（101）
よりの情報として与えられる、イメージセンサ（Sa）の
画面中心位置と、基準部材（３）の中心位置（０′）と
の距離に対応する座標量（x₀,Y₀）分、マニプレータ
（１）を操作して、イメージセンサ（Sa）を基準部材
（３）の中心位置（０′）に移動させるものである。

通常、イメージセンサ（Sa）の画面計測時の誤差やマ
ニプレータ（１）の作動時の誤差等により、画面中心位
置と基準部材（３）の中心位置（０′）は完全には一致
しない（第10（Ｂ）図参照）。

ここにおいて、イメージセンサ（Sa）がとらえている
前記四個の基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）の重心位置を
対角に結んだ線分の交点の画面座標ｘ−ｙ軸での座標値
（Δx,Δｙ）を検出し、前記要素マーク（3C）の画面計
測より得た（x₀,y₀）に加算処理することで基準部材
（３）の中心から画面座標の中心までのずれ量（これを
（x₁₀,y₁₀）とする）及びこれに基づいて判別する移動
車（Ａ）の停止位置のずれ量（X,Y）の検出精度を高め
ることができるのである。尚、第10図（Ｂ）では説明
上、アドレスマーク等（ｅ）〜（ｐ）は省いてある。式
で書くと次のように表わせる。

次に同一画面上で、読み取られるアドレスマーク
（ｅ）〜（ｌ）及び前記パリティーマーク（ｍ）〜
（ｐ）を、それらの大きさと予め設定記憶されている前
記基準位置マーク（ａ）〜（ｄ）に対する位置関係とか
ら、前記アドレスマーク（ｅ）〜（ｌ）及び前記パリテ
ィーマーク（ｍ）〜（ｐ）の有無を判別し、且つ、その
マーク有無の組み合わせに基づいて、前記移動車（Ａ）
が現在停止しているステーション（ST）のアドレスを判
別させることになる。

それから、角度ずれの検出のために、既述のように上
記基準部材（３）の中心位置（０′）からＸ軸左右方向
にある要素マーク（3CL），（3CR）に対応する前記補正
位置にイメージセンサ（Sa）を移動操作し、そこでの読
み取り情報より、ステーション（ST）に対する車体
（Ａ）のずれ角が前記のθとして求められるのである
（図９参照）。

ここで、θ＝０゜ならば前記ずれ量（x₁₀,y₁₀）と
（X,Y）の関係は次のようになる。

x₁₀＝X,y₁₀＝Ｙ 別操作例（２）（第10（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）図参照） 先ず、上記の別操作例（１）と同様な操作により前記
座標量（x₀,y₀）分、マニプレータ（１）を操作し、イ
メージセンサ（Sa）を基準部材（３）の中心位置に移動
させる。ここでの画面は第10（Ｃ）図中のS2で示す撮像
視野となる。尚、S1は、上記移動前の撮像視野である。
S2視野において前記四個の基準位置マーク（ａ）〜
（ｄ）の重心位置を対角に結んだ線分の交点と画面座標
中心とのずれ量（Δx₁,Δy₁）及び基準部材（３）の座
標軸と画面座標軸のずれ角をθ＝θ_３として求める。以
下式で示す。

次に、イメージセンサ（Sa）を、その画面座標軸原点
を中心として、上記ずれ角θ_３だけ回転し、更にずれ量
（Δx₁,Δy₁）分平行移動させる。

そうすると、撮像視野は第10（Ｃ）図のS3となる。通
常はこの段階でも、前記の計測及び動作の誤差により、
基準部材（３）の中心と画面中心位置はずれており、座
標軸も平行でない。

S3の状態で、上記と同様にずれ量（Δx₂,Δy₂）を求
める。

以上のようにして位置ずれ量の修正操作の過程で得ら
れた検出値を加算処理することで、基準部材（３）の中
心から画面座標の中心までのずれ量（これを（x₂₀,
y₂₀）とする）が、従ってこれに基づいて判別する車体
（Ａ）のステーション（ST）に対する停止位置ずれ量
（X,Y）が、精度よく検出されるのである。

x₂₀＝x₀＋Δx₁＋Δx₂ y₂₀＝y₀＋Δy₁＋Δy₂ 又、アドレスマーク等の読み取り検出を前記別操作例
（１）と同様に実施することができる。

次に、角度ずれ検出のために、既述のように基準部材
（３）の中心位置（０′）からＸ軸左右方向にある要素
マーク（3CL），（3CR）に対応する前記補正位置に、イ
メージセンサ（Sa）を移動操作し、そこでの読み取り情
報より、基準部材（３）のＸ座標軸と画面座標ｘ軸との
ずれ角θ_４を求める（第９図参照）。但し、図中のθを
θ_４と読み直す。結局、車体（Ａ）のステーション（S
T）に対するずれ角は、θ＝θ_３＋θ_４で求められる。
ここにおいて、前記のように当初の角度ずれθ_３をイメ
ージセンサ（Sa）を回転させる操作で、修正しているの
で、上記θ_４は、０に近い値になっている。このため、
角度ずれ量を、画面座標値より処理する時も、画面歪み
の少ない撮像領域で行えるので、精度のよい結果が得ら
れる。又、万が一、角度のずれが異常に大きい時にも、
前記位置ずれ検出の補正位置にイメージセンサ（Sa）を
移動させた場合、撮像視野からはみ出すことなく、検出
操作ができるのである。

又、θ＝０゜ならば前記ずれ量（x₂₀,y₂₀）と（X,Y）
の関係は次のようになる。

x₂₀＝X,y₂₀＝Ｙ 別操作例（３） 本実施例は、上記別実施例と同様にイメージセンサ
（Sa）を読み取り用設定位置からマーク中心位置へ移動
させる所迄は同じであるがこの後、中心位置にある基準
位置マーク（ａ）〜（ｄ）を検出することにより、位置
ずれ量、ずれ角を判別するものである（図10（Ａ），
（Ｂ）参照）。

分解能の高い、狭視野のイメージセンサ（Sa）を使っ
ているので、この簡便な方法も可能となるのである。
又、アドレスマーク等（ｅ）〜（ｐ）の読み取りも同様
に可能である。

又、上記実施例では、図６に示すように、基準部材
（３）の構成として、一種類の要素マーク（3C）から成
るものを例示したが、要素マーク（3C）としては基準部
材（３）全体に対する自己の配置箇所を特定できる情報
を表示していればよいのであり、以下、別の基準部材
（３）の構成例を説明する（第11（Ａ）〜（Ｄ）図、第
12（Ａ）〜（Ｅ）図参照）。

図11（Ａ）〜（Ｄ）に示すものは、円の組み合わせか
ら成る要素マークの変形例であり、要素マークは３種類
である。例えば図11（Ｂ）に示すものは、３個の小円の
中心が所定距離を離して直線上に並び、この直線が前記
Ｘ軸に平行であり、この直線に垂直な方向で、中央の小
円の中心を通る線上の所定距離に大円及び基準部材
（３）の中心が位置している。この基準部材（３）の中
心が、XY座標の原点であり、基準部材（３）の中心をは
さんで、Ｙ軸方向の両側の等距離位置に配置されてい
る。図11（Ｃ）は、３個の小円と１個の大円を正方形の
各頂点に配し、対角位置の大円と小円を結ぶ直線の大円
側の延長上に、基準部材（３）の中心を位置させ、更に
この直線とXY座標軸とのなす角度を45゜としたものであ
る。図11（Ｃ）の要素マークは、その辺がXY軸に平行で
その中心が、XY座標の原点にある正方形の各頂点位置に
４個配置されている。図11（Ｄ）に示すものは、大円、
中円、小円の各１個の円がその大きさの順序で前記Ｘ軸
に平行な直線上に並び、この直線上の小円側の延長線上
の所定距離に、XY軸の原点つまり、基準部材（３）の中
心が位置しており、このマークは、Ｘ軸上、左右の等距
離位置に２個配置されている。尚、マーク中心部には、
前記基準位置マーク等（ａ）〜（ｐ）が配置されてい
る。

次に上記マーク図11（Ｂ）〜（Ｄ）の読み取り情報か
ら、補正位置を判別するための画像処理について述べ
る。図11（Ｂ）のものは、４個の円の径の識別と、各重
心位置を検出し、基準部材（３）の中心方向と中心位置
を求める。

図11（Ｃ）のものは、４個の円の径の識別と各重心位
置を検出し、基準部材（３）の中心方向と中心位置を求
める。図11（Ｄ）のものは、各円の径と重心位置を検出
し、小円の方向に基準部材（３）の中心方向と中心位置
を求める。

それから、前記補正位置における読み取り情報から位
置ずれ角度を検出するためには、例えば、前記補正位置
において図11（Ｄ）の大円の重心位置を検出することに
より、既述の方法により行なう（図９参照）。

又、前記読み取り用設定位置で、イメージセンサ（S
a）により基準部材（３）を撮像した撮像視野に前記２
種類以上の要素マークがある時には、マーク判別の優先
順位をつけることができ、例えば図11（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）の順序にして、基準部材（３）の中心に、より近
い要素マークを使って、位置検出の精度を上げることが
できる。

又、基準部材（３）の構成の他の別実施例を図12
（Ａ）〜（Ｅ）により説明する。この例は、四角形と一
部小円とを組み合わせて構成したものである。図12
（Ｂ）は、平行四辺形で、対角線が長いものと短かいも
ので構成され、その重心位置が基準部材（３）の中心に
位置し、長い対角線の方向がＸ軸、短かい方向がＹ軸に
なっている。

図12（Ｃ）は、四角形の重心位置から各角への長さに
おいて、１つだけ長いものがあり、他の３つの角への長
さを同一としている。そして、重心位置から角への長さ
が長い角へ向く直線がＹ軸であり、この直線の延長上
に、基準部材（３）の中心が位置する。そして、このマ
ークは、Ｙ軸の上下２箇所の等距離位置にある。

図12（Ｄ）に示すものは、図12（Ｃ）の四角形と小円
を組み合わせたものであり、小円は四角形の重心位置
と、角への長さの長い角とを結ぶ直線上で、前記角への
長さの長い角とは、反対側にあるように構成されてい
る。

又、四角形の重心と小円を結ぶ直線は、マーク座標軸
X,Y軸に対して45゜の角度をなし、この直線の前記小円
とは反対側の延長上にXY座標の原点つまり基準部材
（３）の中心がある。

このマークは基準部材（３）を中心とする正方形の各
頂点位置に４個位置している。図12（Ｅ）に示すもの
は、正方形と小円の組み合わせのものである。そして、
正方形の１個の対角線がＸ軸と平行であり、この直線の
延長上に、前記小円の重心があり、小円と反対側に基準
部材（３）の中心がある。

このマークは、Ｘ軸の左右等距離位置に２個位置して
いる。

次に上記マーク図12（Ｂ）〜（Ｅ）の読み取り情報か
ら、位置ずれ及び補正位置を判別するための画像処理に
ついて述べる。図12（Ｂ）のものは、四角形の重心位置
を検出し、基準部材（３）の中心位置を求めることがで
きる。又、四角形の対角線の方向を検出し、ずれ角を求
めることができる。図12（Ｃ）のものは、四角形の重心
位置と対角線の長さと方向を識別することにより、基準
部材（３）の中心方向と位置を求める。図12（Ｄ）のも
のは、四角形の重心位置と、これと小円の重心を結ぶ直
線と向きを検出し、基準部材（３）の中心方向と位置を
求める。図12（Ｅ）のものは、四角形の重心と、小円の
重心を検出し、基準部材（３）の中心方向と位置を求め
る。

次に、前記補正位置における読み取り情報から、位置
ずれの角度を検出するためには、例えば前記補正位置に
おいて、図12（Ｅ）のマーク中の小円の重心位置を検出
することにより、既述の方法により行なう（図９参
照）。

又、前記読み取り用設定位置で、イメージセンサ（S
a）により基準部材（３）を撮像した撮像視野に、前記
２種類以上の要素マークがある時には、マーク判別の優
先順位をつけることができ、例えば図12（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）の順序にして、基準部材（３）
の中心により近い要素マークを使って、位置検出の精度
を上げることができる。

次に、ステーション（ST）に対する、車体（Ａ）のマ
ニプレータ（１）を使った荷（Ｎ）移載方法の変形例に
ついて述べる。

今まで述べた例では、荷（Ｎ）の移載の方向は、図１
及び図４に例示するように、ステーションに対して一方
向からのみとしていた。しかし、本発明の構成の基準部
材（３）は、基準部材（３）を部分的にとらえた時も、
全体に対する自己の配置箇所を特定できるように構成さ
れているので、多方向からの荷（Ｎ）移載が可能となる
（図13参照）。

図中、A₁,A₂,A₃の３個の移動車（Ａ）の位置が示され
ているが、これは１台の移動車（Ａ）が３方向から荷
（Ｎ）移載するものを示している。ここで、Ｃはマニプ
レータ（１）の取付け中心、（16）は荷（Ｎ）搬送用コ
ンベア、（17）はストッカーである。

尚、A₂は逆方向から移動車（Ａ）が進入した場合も想
定しているので、前記Ｃ点が２個書かれている。

ここにおいて、基準部材（３）のはりつけ配置が決っ
ており、又、ステーション（ST）への移動車（Ａ）の進
入方向も検出しているので、イメージセンサ（Sa）の読
み取り情報に基づいて、位置ずれ判別が出来、マニプレ
ータ（１）の操作が、どの方向からにおいても確実に実
行できるのである。

又、上記実施例では、基準部材（３）に表示されるマ
ーク（3C），（ａ）〜（ｐ）を光反射式に形成した場合
を例示したが、基準部材（３）の背景を白色に形成し
て、マーク（3C），（ａ）〜（ｐ）を黒色に形成した
り、発光ダイオード等を利用して光投射式に形成したり
してもよく、マーク（3C），（ａ）〜（ｐ）の具体形状
や基準部材（３）の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、移動車（Ａ）を自律走行させる
ように構成した場合を例示したが、例えば、光反射テー
プや磁気を帯びた誘導帯等を利用した走行用ガイドを用
いて自動走行させるように構成してもよく、本発明を実
施する上で必要となる各部の具体構成は、各種変更でき
る。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る移動車の停止位置検出装置の実施例
を示し、第１図は移動車がステーションで停止している
状態の平面図、第２図は同正面図、第３図は制御構成の
ブロック図、第４図は走行ルートの説明図、第５図は移
動車のずれ修正の説明図、第６（Ａ）〜（Ｃ）図は各々
基準部材の平面図、部分平面図、正面図、第７図〜第９
図は位置ずれ検出の説明図、第10（Ａ）〜（Ｃ）図は別
実施例の位置ずれ検出の説明図、第11（Ａ）〜（Ｄ）
図、第12（Ａ）〜（Ｅ）図は各々基準部材の別実施例の
説明図、第13図は荷移載の別実施例の説明図である。 （Ａ）……移動車、（ST）……ステーション、（Sa）…
…撮像手段、（１）……作業装置、（３）……基準部
材、（100）……ずれ量判別手段、（3C）……要素部、
（101）……補正位置判別手段。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動車（Ａ）が自動走行するステーション
   （ST）に設けられて平面視での基準位置情報を表示する
   基準部材（３）が、２次元的に分散配置された複数個の
   要素部（3C）を備え、その各要素部（3C）は、前記基準
   部材（３）の全体に対する自己の配置箇所を特定するた
   めの情報を表示するように構成され、 前記移動車（Ａ）の作業装置（１）が撮像手段（Sa）を
   前記基準部材（３）の読み取り用設定位置に自動移動さ
   せるように構成され、 前記読み取り用設定位置に移動された前記撮像手段（S
   a）の読み取り情報中における前記要素部（3C）の表示
   内容に基づいて、前記ステーション（ST）に対する前記
   移動車（Ａ）の設定適正停止状態からのずれ量を判別す
   るために前記撮像手段（Sa）を移動操作すべき補正位置
   を判別する補正位置判別手段（101）が設けられ、 前記作業装置（１）が、前記補正位置に前記撮像手段
   （Sa）を自動移動させるように構成され、 前記ずれ量を判別するずれ量判別手段（100）が、前記
   補正位置に移動された前記撮像手段（Sa）の読み取り情
   報、又はその情報と前記読み取り用設定位置に移動され
   た前記撮像手段（Sa）の読み取り情報に基づいて前記ず
   れ量を判別するように構成されている移動車の停止位置
   検出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の移動車の停止位置検出装置
   であって、 前記要素部（3C）が、前記基準部材（３）の中央箇所
   と、その外周箇所とに分散配置され、 前記補正位置判別手段（101）が、前記基準部材（３）
   が備える前記要素部（3C）のうちで前記基準部材（３）
   の中央箇所を挟んで対向配置された前記外周箇所の２つ
   の要素部（3C）を撮像するための２つの位置を、前記補
   正位置として判別するように構成されている移動車の停
   止位置検出装置。