JP5729736B1

JP5729736B1 - 無人搬送システム

Info

Publication number: JP5729736B1
Application number: JP2014013270A
Authority: JP
Inventors: 山口　茂樹; 茂樹山口
Original assignee: Mitsubishi Nichiyu Forklift Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: JP2015141502A

Abstract

【課題】誘導ラインの汚れ及び欠損に対してより強い無人搬送システムを提供する。【解決手段】無人搬送システム１は、路面に敷設され、路面と異なる色が着色された誘導ラインＬと、車体３に取り付けられ、誘導ラインＬを含む撮像領域Ａを撮像して撮像領域Ａの画像データを生成する撮像手段５を有する無人搬送車２と、を備える。誘導ラインＬは、互いに異なる第１の色と第２の色の２色からなる。第１の色と第２の色とは、その色の違いにより生じる境界線Ｙｃが誘導ラインＬの敷設方向にのびるように着色されている。無人搬送車２は、画像データを画像処理することで境界線Ｙｃを抽出して特定し、車体３の幅方向中心線Ｃ上にある所定個所Ｐが特定された境界線Ｙｃ上にくるように誘導ラインＬに沿って走行する。【選択図】図１

Description

本発明は、誘導ラインと、当該誘導ラインに沿って走行する無人搬送車とを備えた無人搬送システムに関する。

従来から、工場や倉庫などにおいては、無人搬送車を所定の走行経路に沿って走行させることで荷を搬送する無人搬送システムが利用されている。無人搬送システムは、様々な方式のものが知られている。無人搬送システムの１つとして、図５の通り、路面に敷設された誘導ラインＬ’と、ＣＣＤカメラなどの撮像手段５により誘導ラインＬ’を検出しながら当該誘導ラインＬ’に沿って走行する無人搬送車２とを備えた画像誘導方式のものがある（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。

誘導ラインＬ’は、路面と異なる単色に着色されている。誘導ラインＬ’は、テープまたは塗料によって形成されている。

図５、図６Ａを参照して、無人搬送車２は、走行中に一定の時間間隔で、撮像手段５によって誘導ラインＬ’を含む所定の撮像領域Ａを順次撮像する。無人搬送車２の走行制御手段６は、得られた画像データに対して２値化処理などの所定の画像処理をすることで誘導ラインＬ’と路面との境界線Ｗｌ、Ｗｒを抽出し、２つの境界線Ｗｌ、Ｗｒに基づいて誘導ラインＬ’の幅方向中心線Ｌｃを算出して特定する。そして、走行制御手段６は、車体３の幅方向中心線Ｃが誘導ラインＬ’の幅方向中心線Ｌｃ上にくるように車輪４を駆動及び操舵し、車体３を走行させている。即ち、無人搬送システムは、誘導ラインＬ’の幅方向中心線Ｌｃを走行センターとして無人搬送車２を走行させている。

画像誘導方式の無人搬送システムでは、誘導ラインＬ’が汚れたり欠けたりすることがある。例えば、図６Ｂに示されるように、撮像領域Ａにおいて、境界線Ｗｌの一部が汚れＤで覆われてしまうことがある。走行制御手段６は、撮像された画像データを画像処理することで、撮像領域Ａにおいて、境界線Ｗｌの汚れＤのない部分を抽出し、抽出できた境界を延長したり繋ぎ合わせたりすることにより、汚れＤにより抽出できなかった部分を補完処理する。そして、走行制御手段６は、補完した境界線Ｗｌと境界線Ｗｒとに基づいて幅方向中心線Ｌｃを特定する。それによって、無人搬送システムは、撮像領域Ａにおいて境界線Ｗｌの一部が汚れていても、無人搬送車２を誘導ラインＬ’の幅方向中心線Ｌｃに対してずれることなく走行させることができる。

特開２０１２−２３０６０１号公報特開２０１２−２０８５９２号公報

例えば、図６Ｃに示されるように、路面が長区間に渡って汚れ、撮像領域Ａにおいて、境界線Ｗｌの全部が汚れＤで覆われてしまうことがある。この場合、先に記載したように境界線Ｗｌを抽出したり補完したりすることができない。このとき、走行制御手段６は、汚れＤと誘導ラインＬ’との境界から割り出された線Ｗｌ’’を、境界線Ｗｌであると誤認してしまい、本来の位置から誘導ラインＬ’の幅方向にずれた線Ｌｃ’’を幅方向中心線Ｌｃとして特定してしまう。その結果、無人搬送車２は、この線Ｌｃ’’を走行センターとして走行する。即ち、無人搬送車２は、正しい走行位置から誘導ラインＬ’の幅方向にずれた状態で誘導ラインＬ’に沿って走行してしまう。

また、上記のように誘導ラインＬ’に汚れＤが付着した場合に限らず、長区間に渡って誘導ラインＬ’が側縁から欠けている場合も、無人搬送車２はずれて走行していた。

以上のように、従来の無人搬送システムは、長区間に渡る誘導ラインＬ’の汚れ及び欠損に対して脆弱性があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、誘導ラインの汚れ及び欠損に対してより強い無人搬送システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送システムは、路面に敷設され、前記路面と異なる色が着色された誘導ラインと、
車体と、前記車体に取り付けられ、前記誘導ラインを含む撮像領域を撮像して前記撮像領域の画像データを生成する撮像手段とを有する無人搬送車と、を備え、
前記誘導ラインは、互いに異なる第１の色と第２の色の２色からなり、前記第１の色と前記第２の色とは、その色の違いにより生じる第１の境界線が前記誘導ラインの敷設方向にのびるように着色されており、
前記無人搬送車は、前記画像データを画像処理することで前記第１の境界線を抽出して特定し、前記車体の幅方向中心線上にある所定個所が特定された前記第１の境界線上にくるように前記誘導ラインに沿って走行する無人搬送システムであって、
前記無人搬送車は、前記第１の境界線が全く抽出されないとき、または、抽出された前記第１の境界線が所定割合未満のとき、前記画像データから抽出された前記誘導ラインの前記第１の色と前記路面の色との違いにより生じる第２の境界線、及び、前記画像データから抽出された前記誘導ラインの前記第２の色と前記路面の色との違いにより生じる第３の境界線の双方または一方に基づいて、前記第１の境界線を特定することを特徴とする。

好ましくは、前記誘導ラインは、前記第１の境界線が前記誘導ラインの幅方向中心線に一致するように構成されている。

本発明は、上記構成を備えることによって、誘導ラインの汚れ及び欠損に対してより強い無人搬送システムを提供することができる。

本発明に係る無人搬送システムの概略的な構成を示す平面図である。本発明における誘導ラインの一例であり、図２Ａは、誘導ラインの直線部分であり、図２Ｂは、誘導ラインの曲線部分である。図３Ａ、図３Ｂは、本発明における誘導ラインが汚れた場合の一例である。図４Ａ、図４Ｂは、本発明における誘導ラインが汚れた場合の一例である。従来の無人搬送システムの概略的な構成を示す平面図である。従来の誘導ラインの一例であり、図６Ａは、誘導ラインが汚れていない図であり、図６Ｂ、図６Ｃは、誘導ラインが汚れた場合の図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る無人搬送システムについて説明する。
図１の通り、無人搬送システム１は、路面に敷設され、路面と異なる色が着色された誘導ラインＬと、当該誘導ラインＬに沿って走行する無人搬送車２とを備えている。

無人搬送車２は、車体３と、当該車体３の四隅に設けられた車輪４と、車体３に取り付けられたＣＣＤカメラなどの撮像手段５とを備えている。撮像手段５は、車体３の幅方向中心線Ｃ上に配置されている。撮像手段５は、その撮像面が路面に向けられており、誘導ラインＬを含む撮像領域Ａを撮像して、当該撮像領域Ａの画像データを生成する。無人搬送車２は、走行中において、一定の時間間隔で撮像して、画像データを順次生成する。

無人搬送車２は、撮像手段５から順次送られる画像データに基づいて、車輪４を駆動及び操舵して車体３を走行させる走行制御手段６を備えている。走行制御手段６は、マイコン、記憶装置などから構成される。

図２Ａ、図２Ｂの通り、誘導ラインＬは、路面に敷設されて、無人搬送システム１の走行経路に沿ってのびている。誘導ラインＬは、互いに異なる第１の色と第２の色の２色からなる。第１の色と第２の色とは、その色の違いにより生じる境界線である中央境界線Ｙｃ（第１の境界線）が誘導ラインＬの敷設方向に沿ってのびるように着色されている。なお、誘導ラインＬは、走行経路に沿ってのびるものであり、図２Ａのように直線部分もあれば、図２Ｂのように曲線部分もある。

路面の色と、誘導ラインＬの第１の色と、誘導ラインＬの第２の色とは明確に区別できる。一例として、路面の色は灰色や緑色であり、誘導ラインＬの２色のうち、一方の色は赤色であり他方の色は黄色である。誘導ラインＬは、２色の塗料を路面に塗布したり、互いに色の異なる２本のテープを互いに隣接させて路面に貼りつけたりすることにより形成される。

以下では、第１の色に着色された部分を左側ライン部Ｌｌとし、第２の色に着色された部分を右側ライン部Ｌｒとする。さらに、左側ライン部Ｌｌと路面との色の違いにより生じる境界線を左側境界線Ｙｌ（第２の境界線）とし、右側ライン部Ｌｒと路面との色の違いにより生じる境界線を右側境界線Ｙｒ（第３の境界線）とする。左側ライン部Ｌｌと右側ライン部Ｌｒとは、互いに平行にのび、かつ、同じ幅を有しており、中央境界線Ｙｃが誘導ラインＬの幅方向中心線Ｌｃと一致している。

無人搬送車２は、撮像手段５及び走行制御手段６によって、誘導ラインＬの中央境界線Ｙｃを特定して、車体３の幅方向中心線Ｃ上の所定個所Ｐ（図１、図２参照）（本実施例では撮像領域Ａの中心）が中央境界線Ｙｃ上にくるように、誘導ラインＬの図２Ａのような直線部分や、図２Ｂのような曲線部分に沿って走行する。即ち、無人搬送車２は、誘導ラインＬの第１の色と第２の色の境界である中央境界線Ｙｃを特定し、これを走行センターとして走行する。以下、中央境界線Ｙｃを特定する方法について具体的に説明する。

無人搬送車２の走行制御手段６は、撮像手段５から順次送られる誘導ラインＬを含む撮像領域Ａの画像データに対して、適切なしきい値で２値化処理するなど所定の画像処理をすることにより、中央境界線Ｙｃを抽出して特定する。

このように誘導ラインＬを２色にして、その色の境界である中央境界線Ｙｃを画像処理により抽出する構成によれば、図３Ａに示されるように撮像領域Ａにおいて左側境界線Ｙｌや右側境界線Ｙｒの全部または一部に汚れＤが付着しているときや、テープや塗料の剥がれにより誘導ラインＬの側縁が欠けているときでも、無人搬送車２を中央境界線Ｙｃに対してずれることなく走行させることができる。

なお、図３Ｂに示されるように、撮像領域Ａにおいて中央境界線Ｙｃの一部が汚れている場合には、汚れＤが付着せずに抽出できた部分を延長したり繋ぎ合わせたりするなどして、汚れＤにより抽出できない部分を補完することで、中央境界線Ｙｃを特定する。

しかしながら、上記構成だけでは、図４Ａに示されるように、撮像領域Ａにおいて中央境界線Ｙｃ全体に汚れＤが付着しているときには、画像処理によって中央境界線Ｙｃを抽出できないし、補完することもできない。また、図４Ｂのように、撮像領域Ａにおいて中央境界線Ｙｃの大部分に汚れＤが付着しているときには、中央境界線Ｙｃのごく一部しか抽出することができない。図４Ｂのように、撮像領域Ａにおける誘導ラインＬが直線部分であれば、わずかに抽出された部分から前述のようにして抽出できない部分を正確に補完することは可能である。しかしながら、図２Ｂのように、撮像領域Ａにおける誘導ラインＬが曲線部分の可能性もあり、この場合に中央境界線Ｙｃの大部分が汚れていると、抽出できない部分を正確に補完できず、その結果、中央境界線Ｙｃを正確に特定できない。

そこで、走行制御手段６は、中央境界線Ｙｃの抽出する画像処理をした結果、抽出された中央境界線Ｙｃが所定割合以上であれば、先に記載した通り、中央境界線Ｙｃの抽出されなかった部分を補完して、中央境界線Ｙｃを特定する。

ここで、走行制御手段６は、中央境界線Ｙｃの抽出された部分が所定割合以上であるか否かの判定を、図４Ｂの通り、例えば、撮像領域Ａの縦方向において、撮像領域の範囲Ｔに対する中央境界線Ｙｃの抽出された部分ｔの割合（ｔ／Ｔ）が所定以上であるか否かによって行う。所定割合以上とは、例えば３割以上、即ちｔ／Ｔ≧０．３である。

一方、走行制御手段６は、中央境界線Ｙｃが全く抽出できなかったとき、または、抽出できたとしても、中央境界線Ｙｃの抽出された部分ｔが一定割合未満であるとき、（例えば、ｔ／Ｔ＜０．３のとき）、以下のようにして中央境界線Ｙｃを特定する。

走行制御手段６は、撮像領域Ａの画像データに対して、適切なしきい値で２値化処理するなど所定の画像処理をして、左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒの双方を抽出し、これらの境界線Ｙｌ、Ｙｒに基づいて、中央境界線Ｙｃを割り出して特定する。具体的には、左側境界線Ｙｌと右側境界線Ｙｒの中央を割り出すことによって中央境界線Ｙｃが特定される。

なお、走行制御手段６は、左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒの双方に基づかなくても、左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒのいずれか一方に基づいて、中央境界線Ｙｃを特定してもよい。左側境界線Ｙｌに基づく場合、例えば、左側ライン部Ｌｌの幅は予め分かっているので、抽出された左側境界線Ｙｌから左側ライン部Ｌｌの幅分だけ右側にオフセットしたところを割り出すことで中央境界線Ｙｃを特定する。右側境界線Ｙｒに基づく場合も同様であり、抽出された右側境界線Ｙｒから右側ライン部Ｌｒの幅分だけ左側にオフセットしたところを割り出すことで中央境界線Ｙｃを特定する。

以上のように、走行制御手段６は、中央境界線Ｙｃが全く抽出できなかったときや、抽出できたとしても、中央境界線Ｙｃの抽出された部分が一定割合未満であるときには、上記のいずれかの方法によって中央境界線Ｙｃを特定する。それによって、図４Ａのように、中央境界線Ｙｃが長区間に渡って汚れている場合でも、無人搬送車２は、中央境界線Ｙｃに対してずれることなく走行できる。

また、中央境界線Ｙｃが全く抽出されないとき、または、抽出された中央境界線Ｙｃが所定割合未満のとき、次のようにしてもよい。走行制御手段６は、左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒを抽出する画像処理をし、左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒの双方を抽出できたときには、抽出された左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒの双方またはいずれか一方に基づいて中央境界線Ｙｃを特定する。一方、走行制御手段６は、左側境界線Ｙｌ及び右側境界線Ｙｒのいずれか一方しか抽出できなかったときには、抽出できた境界線に基づいて中央境界線Ｙｃを特定する。

この方法によれば、図４Ａの場合だけでなく、図４Ｂのように、撮像領域Ａにおいて、中央境界線Ｙｃ、及び、誘導ラインＬと路面の一方の境界線（図４Ｂでは、左側境界線Ｙｌ）が大きく汚れているときでも、他方の境界線（図４Ｂでは、右側境界線Ｙｒ）を抽出でき、これに基づいて中央境界線Ｙｃを正確に特定できる。従って、図４Ａ、図４Ｂのどちらの場合でも、無人搬送システム１は、中央境界線Ｙｃを走行センターとして無人搬送車２を正確に走行させることができる。

以上の通り、本発明に係る無人搬送システム１では、誘導ラインＬの汚れ及び欠損に対するロバスト性が向上し、無人搬送車２が中央境界線Ｙｃに対してずれることなく走行することができる。

以上、本発明に係る無人搬送システム１の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

１無人搬送システム
２無人搬送車
３車体
４車輪
５撮像手段
６走行制御手段
Ａ撮像領域
Ｃ車体の幅方向中心線
Ｄ汚れ
Ｌ誘導ライン
Ｌ’ 誘導ライン（従来）
Ｌｃ誘導ラインの幅方向中心線
Ｌｌ第１の色に着色された左側ライン部
Ｌｒ第２の色に着色された右側ライン部
Ｔ撮像領域の縦方向の範囲
ｔ誘導ラインの抽出された部分
Ｙｃ中央境界線（第１の境界線）
Ｙｌ左側境界線（第２の境界線）
Ｙｒ右側境界線（第３の境界線）
Ｗｌ、Ｗｒ境界線（従来）

Claims

路面に敷設され、前記路面と異なる色が着色された誘導ラインと、
車体と、前記車体に取り付けられ、前記誘導ラインを含む撮像領域を撮像して前記撮像領域の画像データを生成する撮像手段とを有する無人搬送車と、を備え、
前記誘導ラインは、互いに異なる第１の色と第２の色の２色からなり、前記第１の色と前記第２の色とは、その色の違いにより生じる第１の境界線が前記誘導ラインの敷設方向にのびるように着色されており、
前記無人搬送車は、前記画像データを画像処理することで前記第１の境界線を抽出して特定し、前記車体の幅方向中心線上にある所定個所が特定された前記第１の境界線上にくるように前記誘導ラインに沿って走行する無人搬送システムであって、
前記無人搬送車は、前記第１の境界線が全く抽出されないとき、または、抽出された前記第１の境界線が所定割合未満のとき、前記画像データから抽出された前記誘導ラインの前記第１の色と前記路面の色との違いにより生じる第２の境界線、及び、前記画像データから抽出された前記誘導ラインの前記第２の色と前記路面の色との違いにより生じる第３の境界線の双方または一方に基づいて、前記第１の境界線を特定する、
ことを特徴とする無人搬送システム。
前記誘導ラインは、前記第１の境界線が前記誘導ラインの幅方向中心線に一致するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。