JP6593940B1

JP6593940B1 - Unmanned transport system using unmanned air vehicle

Info

Publication number: JP6593940B1
Application number: JP2018144646A
Authority: JP
Inventors: 絢介甲斐
Original assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2019-10-23
Anticipated expiration: 2038-08-01
Also published as: JP2020019371A

Abstract

【課題】誘導ラインを設置する必要がな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Ｓは、自機の位置を検出する自機位置検出部と、自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、誘導経路に沿って走行する無人搬送車３０のためのライン光を路面Ｒに向けて投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体１と、投射部によって投射されたライン光を検出する左右一対の光センサ３２と、左右の光センサ３２のいずれかがライン光を検出したか否かに基づいてステアリング制御するステアリング制御部３５と、を備える無人搬送車３０と、無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、自機位置検出部によって検出された自機の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含む。投射部は、誘導経路抽出部が抽出した誘導経路をライン光として投射する。【選択図】図１An unmanned conveyance system that does not require a guide line is provided. An automatic transport system S is provided for an automatic position detection unit that detects the position of the own aircraft, a flight control unit that controls the flight of the own aircraft, and an automatic guided vehicle 30 that travels along a guidance route. A projection unit that projects line light toward the road surface R, a hoverable unmanned aerial vehicle 1, a pair of left and right optical sensors 32 that detect line light projected by the projection unit, and left and right optical sensors 32 An automatic guided vehicle 30 including a steering control unit 35 that performs steering control based on whether or not any of the line lights is detected, and a travel route memory that stores a predetermined travel route of the automatic guided vehicle 30 And a guidance route extraction unit that extracts a part of the travel route corresponding to the position of the own device detected by the own device position detection unit as a guidance route. The projection unit projects the guidance route extracted by the guidance route extraction unit as line light. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、無人飛行体を用いた無人搬送システムに関する。 The present invention relates to an unmanned transport system using an unmanned air vehicle.

工場や倉庫では、搬送作業において自律走行可能な無人搬送車が利用されている。この種の無人搬送車には、多種多様な無人搬送システムが利用されている。例えば、特許文献１に開示の無人搬送システムは、誘導ラインに沿って走行する無人搬送システムが用いられている。具体的には、無人搬送車が、撮像部を備えており、撮像部を使用して路面に敷設された誘導ラインを撮像し、撮像された誘導ラインの位置に基づいて誘導ライン上を走行する。 In factories and warehouses, automated guided vehicles that can travel autonomously are used. A wide variety of automated transport systems are used in this type of automated guided vehicle. For example, the unmanned conveyance system disclosed in Patent Document 1 uses an unmanned conveyance system that travels along a guide line. Specifically, the automated guided vehicle includes an imaging unit, images the guidance line laid on the road surface using the imaging unit, and travels on the guidance line based on the position of the captured guidance line. .

上記誘導ラインは、路面に貼付されたテープや路面に塗布された塗料などからなり、路面とは明確に異なる色彩が着色されている。しかしながら、このような誘導ラインは、路面に敷設されていることから、汚れの付着や剥がれが発生しやすい。そのため、無人搬送車は、このような誘導ラインの汚れの付着および剥がれによって誘導ラインを認識できず、走行を停止するという問題があった。 The guide line is made of a tape affixed to the road surface, a paint applied to the road surface, or the like, and is colored in a color clearly different from the road surface. However, since such a guide line is laid on the road surface, dirt is likely to adhere and peel off. For this reason, the automated guided vehicle cannot recognize the guidance line due to the adhesion and peeling of the dirt on the guidance line, and has a problem of stopping traveling.

そこで、例えば、汚れの付着や剥がれの影響を受けにくい電磁誘導による無人搬送システムがある（特許文献２参照）。この無人搬送システムによると、無人搬送車は、走行経路に沿って床に敷設されたトウパスワイヤの誘起磁界を車体に設けられたピックアップコイルによって検出し、検出された誘起磁界に基づいてステアリングモータを制御することにより、走行経路に沿って移動する。 Thus, for example, there is an unmanned conveyance system using electromagnetic induction that is not easily affected by adhesion or peeling of dirt (see Patent Document 2). According to this automated transport system, the automated guided vehicle detects the induced magnetic field of the tow path wire laid on the floor along the traveling path by the pickup coil provided on the vehicle body, and controls the steering motor based on the detected induced magnetic field. To move along the travel route.

しかしながら、トウパスワイヤを床に敷設することは、面倒である。また、この無人搬送システムでは、工場や倉庫内のレイアウト変更のたびに、トウパスワイヤを改めて床に敷設しなければならないという問題があった。 However, it is cumbersome to lay a tow path wire on the floor. In addition, this automatic transfer system has a problem that the tow path wire has to be laid again on the floor every time the layout in the factory or warehouse is changed.

特開平７−２１０２４６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-210246 特開平６−１１９０３６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-119036

そこで、本発明が解決しようとする課題は、誘導ラインを敷設する必要がない無人搬送システムを提供することにある。 Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide an unmanned conveyance system that does not require a guide line.

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、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のためのライン光を投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
投射部によって投射されたライン光を検出する左右一対の光センサと、
左右の光センサのいずれがライン光を検出したか否かに基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を備える無人搬送車と、
無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
自機位置検出部によって検出された自機の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
投射部は、誘導経路抽出部が抽出した誘導経路をライン光として投射する
ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an unmanned conveyance system according to the present invention is:
Its own position detection unit for detecting the position of its own machine,
A flight control unit that controls the flight of the aircraft,
A projection unit that projects line light for an automated guided vehicle that travels along a guidance route, and a hoverable unmanned aerial vehicle including:
A pair of left and right optical sensors for detecting line light projected by the projection unit;
A steering control unit that performs steering control based on whether one of the left and right light sensors detects line light;
A travel route storage unit that stores a predetermined travel route of the automatic guided vehicle;
A guidance route extraction unit that extracts a part of the traveling route corresponding to the position of the own device detected by the own device position detection unit as a guidance route;
The projection unit projects the guidance route extracted by the guidance route extraction unit as line light.

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
投射部が、無人搬送車の上面に前記ライン光を投射し、
光センサが、前記無人搬送車の上面に配置され、無人搬送車に投射されたライン光を検出する。 The unmanned transport system is
Preferably,
The projection unit projects the line light on the upper surface of the automatic guided vehicle,
An optical sensor is arranged on the upper surface of the automatic guided vehicle and detects line light projected on the automatic guided vehicle.

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
無人飛行体が、
自機の上方を撮像する撮像部と、
予め撮像された自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
自機位置検出部が、
撮像部によって撮像された自機の現在の上方の画像と、上方画像記憶部に記憶されている自機の上方の画像とを照合する照合部と、
照合部が照合した結果に基づいて自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する。 The unmanned transport system is
Preferably,
An unmanned air vehicle
An imaging unit for imaging the upper side of the own machine;
An upper image storage unit that stores an image of the upper side of the subject imaged in advance in association with the position information;
The own position detector
A collation unit that collates a current upper image of the own device captured by the imaging unit with an upper image of the own device stored in the upper image storage unit;
And an own device position specifying unit that specifies the position of the own device based on the result of the checking performed by the matching unit.

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
上方画像記憶部が、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された天井マーカを含む天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
照合部が、撮像部によって撮像された天井の画像と、上方画像記憶部に記憶されている天井の画像とを照合する。 The unmanned transport system is
Preferably,
The upper image storage unit stores an image of the ceiling including the ceiling marker imaged in advance in association with the position information indoors where the ceiling marker is provided on the ceiling,
The collation unit collates the ceiling image captured by the imaging unit with the ceiling image stored in the upper image storage unit.

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
天井マーカが、再帰性反射材であり、
無人飛行体が、
天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
撮像部が、赤外線カメラであり、赤外線で照射された前記天井マーカを含む天井の画像を撮像する。 The unmanned transport system is
Preferably,
The ceiling marker is a retroreflector,
An unmanned air vehicle
An infrared irradiation unit for irradiating the ceiling marker with infrared rays;
The imaging unit is an infrared camera and captures an image of the ceiling including the ceiling marker irradiated with infrared rays.

本発明によれば、誘導ラインを敷設する必要がない無人搬送システムを提供することができる。また、例えば、屋内に設けられた移動棚が移動するなど、屋内のレイアウトが変更されても、投射部は、無人飛行体１が移動することによりライン光を適切に投射することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the unmanned conveyance system which does not need to lay a guidance line can be provided. Further, for example, even if the indoor layout is changed, for example, a moving shelf provided indoors is moved, the projection unit can appropriately project the line light as the unmanned air vehicle 1 moves.

本発明に係る無人搬送システムの概要図である。It is a schematic diagram of the unmanned conveyance system concerning the present invention. 図１の天井に設けられた天井マーカを示す図である。It is a figure which shows the ceiling marker provided in the ceiling of FIG. （ａ）は、図１の無人飛行体の構成を示す斜め下から見た斜視図であり、（ｂ）は、斜め上から見た斜視図である。(A) is the perspective view seen from diagonally downward which shows the structure of the unmanned air vehicle of FIG. 1, (b) is the perspective view seen from diagonally upward. 図３の無人飛行体の上部ユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the upper unit of the unmanned air vehicle of FIG. （ａ）は、図３の無人飛行体のジンバルおよび下部ユニットの構成を示す斜め下から見た斜視図であり、（ｂ）は、斜め上からみた斜視図である。(A) is the perspective view seen from diagonally downward which shows the structure of the gimbal and lower unit of the unmanned air vehicle of FIG. 3, (b) is the perspective view seen from diagonally upward. 図３の無人飛行体の本体が備える各構成の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of each structure with which the main body of the unmanned air vehicle of FIG. 3 is provided. は、投射されたライン光と、無人搬送車とを示す上面図である。These are top views which show the projected line light and an automatic guided vehicle. 本発明に係る無人搬送システムの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the unmanned conveyance system which concerns on this invention.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る無人飛行体および無人飛行体を用いた無人搬送システムの一実施形態について説明する。前後、左右および上下の方向Ｘ、Ｙ、Ｚは、添付図面に記載のとおり、無人搬送車の走行方向を基準にしている。 Hereinafter, an embodiment of an unmanned air vehicle and an unmanned transport system using the unmanned air vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The front and rear, left and right, and up and down directions X, Y, and Z are based on the traveling direction of the automatic guided vehicle as described in the accompanying drawings.

＜無人搬送システムＳの概要＞
図１は、本発明に係る無人飛行体１を用いた無人搬送システムＳの概要図である。この無人搬送システムＳでは、無人飛行体１は、天井Ｃを撮像し、撮像した画像を解析することにより自機位置を検出するとともに、無人搬送車３０を誘導するためのライン光Ｌを路面Ｒに向けて投射する。無人搬送車３０は、無人フォークリフトであって、無人飛行体１が投射したライン光Ｌに沿って誘導されることにより、予め定められた走行経路を走行する。 <Outline of unmanned transport system S>
FIG. 1 is a schematic diagram of an unmanned transport system S using an unmanned air vehicle 1 according to the present invention. In the unmanned transport system S, the unmanned aerial vehicle 1 captures the ceiling C, detects its own position by analyzing the captured image, and transmits line light L for guiding the unmanned transport vehicle 30 to the road surface R. Project toward. The automated guided vehicle 30 is an unmanned forklift and travels along a predetermined travel route by being guided along the line light L projected by the unmanned air vehicle 1.

＜天井の構成＞
図２に示すように、天井Ｃ全体には、無人飛行体１が自機位置を検出するために用いるための、長方形状の天井マーカ２００が複数設けられている。天井マーカ２００は、再帰性反射材であって、同縦列または同横列において等間隔に整列して配置されている。言い換えると、天井マーカ２００は、列ごとに異なる間隔で天井Ｃに配置されている。例えば、図２の最下段の横列の間隔Ｐ３の長さは、すべて同じである。一方、１段目、２段目および３段目の横列の間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の長さは、それぞれ異なっている。また、１段目、２段目および３段目間の間隔Ｐ４、Ｐ５の長さも、それぞれ異なっている。 <Ceiling configuration>
As shown in FIG. 2, the ceiling C is provided with a plurality of rectangular ceiling markers 200 that are used by the unmanned air vehicle 1 to detect the position of the aircraft. The ceiling marker 200 is a retroreflecting material, and is arranged at equal intervals in the same column or row. In other words, the ceiling markers 200 are arranged on the ceiling C at different intervals for each column. For example, the lengths of the intervals P3 in the lowermost row in FIG. 2 are all the same. On the other hand, the lengths of the intervals P1, P2, and P3 of the first, second, and third rows are different from each other. In addition, the lengths of the intervals P4 and P5 between the first, second, and third stages are also different.

＜無人飛行体＞
まず、無人飛行体１の各部の構成について簡単に説明する。図３に示すように、無人飛行体１は、本体２０と、本体２０の上面から地面と平行に４方に延びる４本のアーム１２と、４本のアーム１２のそれぞれの先端側に設けられたモータ１３と、モータ１３に設けられた回転翼１４と、４本のアーム１２の基部の上側に立設された略八角柱状の上部ユニット１５と、本体２０の下側に設けられたジンバル１６と、ジンバル１６に支持されている下部ユニット１７と、本体２０の周囲かつアーム１２の下側に設けられた４本のスキッド１８と、を備えている。 <Unmanned flying vehicle>
First, the configuration of each part of the unmanned air vehicle 1 will be briefly described. As shown in FIG. 3, the unmanned aerial vehicle 1 is provided on a main body 20, four arms 12 extending in four directions parallel to the ground from the upper surface of the main body 20, and tip ends of the four arms 12. A motor 13, a rotor blade 14 provided on the motor 13, a substantially octagonal upper unit 15 erected above the base of the four arms 12, and a gimbal 16 provided on the lower side of the main body 20. A lower unit 17 supported by the gimbal 16, and four skids 18 provided around the main body 20 and below the arm 12.

図４に示すように、上部ユニット１５は、上部ユニット本体１５１と、赤外線カメラ１５２と、４つの赤外線照射部１５３と、を有する。赤外線カメラ１５２は、本発明の「撮像部」に相当し、上部ユニット本体１５１の上面の中央に上方を向いて配置されている。４つの赤外線照射部１５３は、それぞれ赤外線カメラ１５２の周囲の上下および左右に上方を向いて配置されている。赤外線照射部１５３は、例えば、赤外ＬＥＤでもよい。４つの赤外線照射部１５３は、天井Ｃに向けて赤外線を照射し、赤外線カメラ１５２は、赤外線で照射された天井マーカ２００を含む天井Ｃの画像を撮像して天井画像を生成する。 As shown in FIG. 4, the upper unit 15 includes an upper unit main body 151, an infrared camera 152, and four infrared irradiation units 153. The infrared camera 152 corresponds to the “imaging unit” of the present invention, and is arranged facing upward in the center of the upper surface of the upper unit main body 151. The four infrared irradiation units 153 are arranged facing upward and downward around the infrared camera 152 in the vertical and horizontal directions, respectively. The infrared irradiation unit 153 may be an infrared LED, for example. The four infrared irradiation units 153 emit infrared rays toward the ceiling C, and the infrared camera 152 captures an image of the ceiling C including the ceiling marker 200 irradiated with infrared rays, and generates a ceiling image.

通常、屋内の天井Ｃには電灯が設けられているが、天井Ｃに設けられた天井マーカ２００には電灯の光が届きにくい。また、天井Ｃに設けられた天井マーカ２００を撮像する場合、電灯による逆光が撮像の妨げになる。そこで、赤外線照射部１５３が天井Ｃに赤外線を照射することにより、赤外線カメラ１５２は、天井マーカ２００を含む天井Ｃを適切に撮像することができる。また、天井マーカ２００が再帰性反射材であることにより、天井マーカ２００に照射された赤外線の入射角が大きくても、赤外線カメラ１５２は、適切に天井マーカ２００を撮像することができる。 Usually, an electric lamp is provided on the indoor ceiling C, but the light from the electric lamp does not easily reach the ceiling marker 200 provided on the ceiling C. In addition, when imaging the ceiling marker 200 provided on the ceiling C, the backlight from the electric light hinders imaging. Therefore, when the infrared irradiation unit 153 irradiates the ceiling C with infrared rays, the infrared camera 152 can appropriately capture the ceiling C including the ceiling marker 200. In addition, since the ceiling marker 200 is a retroreflecting material, the infrared camera 152 can appropriately capture the ceiling marker 200 even when the incident angle of the infrared rays irradiated on the ceiling marker 200 is large.

図５に示すように、ジンバル１６は、本体２０に回転可能に連結された第１の回転軸１６１と、第１の回転軸１６１に連結された円板状の回転台１６２と、回転台１６２から下方に延びる左右一対の支持柱１６３と、支持柱１６３の内側中央に回転可能に連結された左右一対の第２の回転軸１６４と、を有する。 As shown in FIG. 5, the gimbal 16 includes a first rotating shaft 161 that is rotatably connected to the main body 20, a disk-shaped rotating table 162 that is connected to the first rotating shaft 161, and the rotating table 162. And a pair of left and right second rotation shafts 164 rotatably connected to the inner center of the support column 163.

下部ユニット１７は、プロジェクタ１７１を有するとともに、第２の回転軸１６４に支持されている。プロジェクタ１７１は、本発明の「投射部」に相当する。プロジェクタ１７１は、ジンバル１６によって任意の方向に向くことができる。なお、プロジェクタ１７１は、単なる一例であって、投射部は、例えば、レーザであってもよい。 The lower unit 17 includes a projector 171 and is supported by the second rotating shaft 164. The projector 171 corresponds to the “projection unit” of the present invention. The projector 171 can be directed in any direction by the gimbal 16. The projector 171 is merely an example, and the projection unit may be a laser, for example.

図６に示すように、本体２０は、制御部２１と、自機位置検出部２３と、記憶部２４と、を有する。 As shown in FIG. 6, the main body 20 includes a control unit 21, an own device position detection unit 23, and a storage unit 24.

制御部２１は、フライトコントロール部２１１と、誘導経路抽出部２１２と、を有し、無人飛行体１の飛行およびプロジェクタ１７１によるライン光Ｌの投射を制御する。 The control unit 21 includes a flight control unit 211 and a guidance route extraction unit 212, and controls the flight of the unmanned air vehicle 1 and the projection of the line light L by the projector 171.

記憶部２４は、飛行経路記憶部２４１と、上方画像記憶部２４２と、走行経路記憶部２４３と、を有している。 The storage unit 24 includes a flight route storage unit 241, an upper image storage unit 242, and a travel route storage unit 243.

自機位置検出部２３は、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサ、超音波センサ、レーザセンサ、気圧センサ、コンパス、加速度センサといった各種センサ（図示しない）を有しており、無人飛行体１の位置を検出するのに利用することができる。しかしながら、ＧＰＳセンサは、屋内においてはＧＰＳ信号を適切に検出することができない。そこで、自機位置検出部２３は、後で詳述するように、屋内においては、赤外線カメラ１５２によって撮像された天井画像と、上方画像記憶部２４２に記憶されている天井画像とを照合することにより、無人飛行体１の位置を検出する。 The own aircraft position detection unit 23 includes various sensors (not shown) such as a GPS sensor, a gyro sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, an atmospheric pressure sensor, a compass, and an acceleration sensor, and detects the position of the unmanned air vehicle 1. Can be used for However, the GPS sensor cannot properly detect the GPS signal indoors. Therefore, as described in detail later, the own device position detection unit 23 collates the ceiling image captured by the infrared camera 152 and the ceiling image stored in the upper image storage unit 242 indoors. Thus, the position of the unmanned air vehicle 1 is detected.

次に、フライトコントロール部２１１による無人飛行体１の飛行制御について説明する。フライトコントロール部２１１は、各モータ１３の回転数を制御することにより、無人飛行体１のホバリングを可能にするとともに、無人飛行体１の飛行速度、飛行方向、飛行高度を制御する。また、フライトコントロール部２１１は、無人飛行体１の自律飛行時には、自機位置検出部２３によって検出された無人飛行体１の位置を参照しながら、飛行経路記憶部２４１に記憶された飛行経路に沿って無人飛行体１を飛行させる。 Next, flight control of the unmanned air vehicle 1 by the flight control unit 211 will be described. The flight control unit 211 controls the flight speed, the flight direction, and the flight altitude of the unmanned air vehicle 1 while enabling the unmanned air vehicle 1 to hover by controlling the rotation speed of each motor 13. In addition, the flight control unit 211 refers to the flight path stored in the flight path storage unit 241 while referring to the position of the unmanned aircraft 1 detected by the own aircraft position detection unit 23 during autonomous flight of the unmanned aircraft 1. The unmanned air vehicle 1 is caused to fly along.

次に、自機位置検出部２３による自機位置検出方法について説明する。自機位置検出部２３は、照合部２３１と、自機位置特定部２３２と、を有する。上方画像記憶部２４２には、天井Ｃ全体の天井全体画像が位置情報と関連付けて記憶されている。赤外線カメラ１５２は、無人飛行体１の自律飛行時には、随時、無人飛行体１の上方を撮像して上方画像を生成し、照合部２３１に出力する。照合部２３１は、入力された上方画像と、上方画像記憶部２４２に記憶されている天井全体画像とを照合し、天井全体画像の中のどの位置に上方画像が存在するのかを探索するテンプレートマッチングを行う。テンプレートマッチングには、例えば、ＳＳＤ（「Sum of Squared Difference」）またはＳＡＤ（「Sum of Absolute Difference」）を類似度の計算手法として用いてもよい。自機位置特定部２３２は、照合部２３１のテンプレートマッチングの結果に基づいて無人飛行体１の位置を特定する。なお、自機位置検出部２３は、無人飛行体１の高度に関しては、超音波センサ、レーザセンサ等により検出する。 Next, the own device position detection method by the own device position detection unit 23 will be described. The own device position detection unit 23 includes a collation unit 231 and an own device position specifying unit 232. The upper image storage unit 242 stores an entire ceiling image of the entire ceiling C in association with position information. The infrared camera 152 captures the upper part of the unmanned air vehicle 1 at any time during autonomous flight of the unmanned air vehicle 1, generates an upper image, and outputs the upper image to the matching unit 231. The collation unit 231 collates the input upper image with the entire ceiling image stored in the upper image storage unit 242 and searches for a position in the entire ceiling image where the upper image exists. I do. For template matching, for example, SSD (“Sum of Squared Difference”) or SAD (“Sum of Absolute Difference”) may be used as a method for calculating similarity. The own aircraft position specifying unit 232 specifies the position of the unmanned air vehicle 1 based on the result of the template matching performed by the matching unit 231. In addition, the own-machine position detection unit 23 detects the altitude of the unmanned air vehicle 1 by an ultrasonic sensor, a laser sensor, or the like.

次に、ライン光Ｌを投射する方法について説明する。誘導経路抽出部２１２は、自機位置検出部２３によって検出された無人飛行体１の位置に基づいて、路面Ｒに向けて投射する誘導経路を決定する。具体的には、走行経路記憶部２４３は、無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶しており、誘導経路抽出部２１２は、検出された無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する。抽出された誘導経路は、プロジェクタ１７１に出力される。なお、誘導経路の長さは、特に限定されない。 Next, a method for projecting the line light L will be described. The guidance route extraction unit 212 determines a guidance route to be projected toward the road surface R based on the position of the unmanned air vehicle 1 detected by the own aircraft position detection unit 23. Specifically, the travel route storage unit 243 stores a predetermined travel route of the automated guided vehicle 30, and the guide route extraction unit 212 corresponds to the detected travel route of the unmanned air vehicle 1. Is extracted as a guide route. The extracted guidance route is output to the projector 171. The length of the guide route is not particularly limited.

プロジェクタ１７１は、入力された誘導経路をライン光Ｌとして路面Ｒに向けて投射する。無人飛行体１がフライトコントロール部２１１によって安定してホバリングすることができ、プロジェクタ１７１がジンバル１６によって安定して一定の方向を向くことができるので、プロジェクタ１７１は、ライン光Ｌを適切な方向に安定して投射することができる。 The projector 171 projects the input guidance route toward the road surface R as line light L. Since the unmanned air vehicle 1 can be stably hovered by the flight control unit 211, and the projector 171 can be stably directed to a certain direction by the gimbal 16, the projector 171 causes the line light L to be directed in an appropriate direction. It can project stably.

図７に示すように、ライン光Ｌは、所定の幅に規定されながら無人搬送車３０の車体３１の上面に投射され、無人搬送車３０が誘導される方向を指している。このライン光Ｌの色は、後で述べる光センサ３２によって検出することができれば、特に限定されない。 As shown in FIG. 7, the line light L is projected onto the upper surface of the vehicle body 31 of the automatic guided vehicle 30 while being regulated to a predetermined width, and indicates the direction in which the automatic guided vehicle 30 is guided. The color of the line light L is not particularly limited as long as it can be detected by the optical sensor 32 described later.

＜無人搬送車＞
再び図１を参照して、無人搬送車３０の構成について説明する。無人搬送車３０は、車体３１と、左右一対の光センサ３２と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、前輪３３および後輪３４のいずれか一方または両方をステアリング制御するステアリング制御部３５と、左右一対のフォーク３６と、左右一対のマスト３７と、を備える。 <Automated guided vehicle>
With reference to FIG. 1 again, the configuration of the automatic guided vehicle 30 will be described. The automatic guided vehicle 30 is a steering that controls a vehicle body 31, a pair of left and right optical sensors 32, a pair of left and right front wheels 33, a pair of left and right rear wheels 34, and one or both of the front wheels 33 and the rear wheels 34. A control unit 35, a pair of left and right forks 36, and a pair of left and right masts 37 are provided.

図７を参照して、光センサ３２は、車体３１の上面に配置されており、プロジェクタ１７１によって車体３１の上面に投射されたライン光Ｌを検出する。これにより、光センサ３２は、車体３１が影になりライン光Ｌを検出できないといった不都合を回避することができる。また、本実施形態では、路面Ｒに投射されたライン光Ｌの反射光を光センサ３２が検出する方式ではないことにより、光センサ３２は、色や凹凸の有無といった路面Ｒの状態に関わらず適切にライン光Ｌを検出することができる。なお、光センサ３２の位置は、光センサ３２がライン光Ｌを検出することができれば特に限定されず、例えば、左右のマスト３７の上面にわたって覆うように設けられた上部フレームの上面でもよい。 Referring to FIG. 7, optical sensor 32 is disposed on the upper surface of vehicle body 31, and detects line light L projected on the upper surface of vehicle body 31 by projector 171. Thereby, the optical sensor 32 can avoid the inconvenience that the vehicle body 31 becomes a shadow and the line light L cannot be detected. Further, in the present embodiment, since the optical sensor 32 does not detect the reflected light of the line light L projected on the road surface R, the optical sensor 32 can be used regardless of the state of the road surface R such as color or unevenness. The line light L can be detected appropriately. Note that the position of the optical sensor 32 is not particularly limited as long as the optical sensor 32 can detect the line light L, and may be, for example, the upper surface of an upper frame provided so as to cover the upper surfaces of the left and right masts 37.

ライン光Ｌは、左右の光センサ３２の間に収まる幅に規定されながらプロジェクタ１７１によって投射される。光センサ３２は、ライン光Ｌを検出すると電気信号をステアリング制御部３５に出力する。 The line light L is projected by the projector 171 while being regulated to a width that falls between the left and right optical sensors 32. When detecting the line light L, the optical sensor 32 outputs an electrical signal to the steering control unit 35.

ステアリング制御部３５は、左右の光センサ３２のいずれかによって電気信号が入力されると、ステアリング制御を開始し、左右の光センサ３２のいずれからも電気信号が入力されなくなると、ステアリング制御を停止する。すなわち、ステアリング制御部３５は、左右の光センサ３２の間にライン光Ｌが配置されるように、車輪３３、３４の操舵角をフィードバック制御する。これにより、無人搬送車３０は、無人飛行体１が投射したライン光Ｌに沿って誘導され、予め定められた走行経路を走行することができる。 The steering control unit 35 starts steering control when an electric signal is input from any of the left and right optical sensors 32, and stops steering control when no electric signal is input from any of the left and right optical sensors 32. To do. That is, the steering control unit 35 feedback-controls the steering angle of the wheels 33 and 34 so that the line light L is disposed between the left and right optical sensors 32. Thereby, the automatic guided vehicle 30 is guided along the line light L projected by the unmanned air vehicle 1 and can travel on a predetermined travel route.

無人搬送システムＳによれば、プロジェクタ１７１がライン光Ｌを投射するので、無人搬送車３０を誘導するのに別途誘導ラインを敷設する必要がない。また、光センサ３２が車体３１の上面に配置されているので、路面Ｒの状態に関わらず、ライン光Ｌが確実に検出され、車輪３３、３４が適切にステアリング制御され、無人搬送車３０が適切に誘導経路に沿って走行することができる。また、屋内に設けられた移動棚が移動するといった屋内のレイアウトの変更に対しても、無人飛行体１が移動することにより、プロジェクタ１７１がライン光Ｌを適切な位置に投射することができる。 According to the automatic transport system S, the projector 171 projects the line light L, so that it is not necessary to separately provide a guide line to guide the automatic guided vehicle 30. Further, since the optical sensor 32 is disposed on the upper surface of the vehicle body 31, the line light L is reliably detected regardless of the state of the road surface R, the wheels 33 and 34 are appropriately steering-controlled, and the automatic guided vehicle 30 is It is possible to travel along the guidance route appropriately. Further, even when the indoor layout is changed such that a moving shelf provided indoors moves, the unmanned air vehicle 1 moves, so that the projector 171 can project the line light L to an appropriate position.

以上、本発明に係る無人搬送車３０を誘導するシステムの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。 As mentioned above, although embodiment of the system which guides the automatic guided vehicle 30 concerning this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment.

（１）無人搬送車３０は、例えば、有人無人兼用の搬送車またはフォークリフトであってもよい。 (1) The automated guided vehicle 30 may be, for example, an automated guided vehicle or a forklift.

（２）無人飛行体１が自機位置を検出する方法は、特に限定されない。例えば、SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）技術によって、無人飛行体１の位置を検出してもよい。 (2) The method by which the unmanned air vehicle 1 detects its own position is not particularly limited. For example, the position of the unmanned air vehicle 1 may be detected by a SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) technique.

（３）自機位置検出部２３が撮像部の撮像した天井画像から天井マーカ２００を認識できるのであれば、赤外線照射部１５３は、無人飛行体１に設けられていなくてもよい。また、自機位置検出部２３が撮像部の撮像した天井画像から天井マーカ２００を認識することができるのであれば、撮像部は、赤外線カメラ１５２に限定されない。 (3) If the aircraft position detection unit 23 can recognize the ceiling marker 200 from the ceiling image captured by the imaging unit, the infrared irradiation unit 153 may not be provided in the unmanned air vehicle 1. Further, the imaging unit is not limited to the infrared camera 152 as long as the own position detection unit 23 can recognize the ceiling marker 200 from the ceiling image captured by the imaging unit.

（４）天井マーカ２００には、例えば、２次元バーコードが付されており、この２次元バーコードに位置情報が含まれていてもよい。これにより、自機位置検出部２３は、天井画像から天井マーカ２００を認識することにより無人飛行体１の位置を直接認識することができる。 (4) For example, a two-dimensional barcode is attached to the ceiling marker 200, and position information may be included in the two-dimensional barcode. Thereby, the own position detection unit 23 can directly recognize the position of the unmanned air vehicle 1 by recognizing the ceiling marker 200 from the ceiling image.

（５）無人飛行体１は、アーム１２の上面にジンバルが設けられ、このジンバルに上部ユニット１５が接続される構成であってもよい。これにより、赤外線カメラ１５２は、無人飛行体１の姿勢に関わらず、常に一定の角度で天井Ｃを撮像することができる。 (5) The unmanned air vehicle 1 may have a configuration in which a gimbal is provided on the upper surface of the arm 12 and the upper unit 15 is connected to the gimbal. Thereby, the infrared camera 152 can always image the ceiling C at a constant angle regardless of the attitude of the unmanned air vehicle 1.

（６）プロジェクタ１７１は、複数のプロジェクタから構成されていてもよい。この場合、複数のプロジェクタによって複数のライン光Ｌを同時に投射することにより、複数の無人搬送車３０を同時に誘導してもよい。また、複数のプロジェクタによって同時に複数のライン光Ｌを投射することにより広範囲の誘導経路を示してもよい。 (6) The projector 171 may be composed of a plurality of projectors. In this case, a plurality of automatic guided vehicles 30 may be guided simultaneously by simultaneously projecting a plurality of line lights L by a plurality of projectors. Further, a wide range of guidance paths may be shown by projecting a plurality of line lights L simultaneously by a plurality of projectors.

（７）誘導経路抽出部２１２は、無人飛行体１の位置に加えて、無人搬送車３０の位置に基づいて、ライン光Ｌを決定してもよい。この場合、無人飛行体１は、下方を撮像する下カメラをさらに備え、誘導経路抽出部２１２は、下カメラの撮像する画像に基づいて、無人搬送車３０の位置を検出する。 (7) The guide route extraction unit 212 may determine the line light L based on the position of the automatic guided vehicle 30 in addition to the position of the unmanned air vehicle 1. In this case, the unmanned aerial vehicle 1 further includes a lower camera that images the lower side, and the guide path extraction unit 212 detects the position of the automatic guided vehicle 30 based on an image captured by the lower camera.

（８）無人飛行体１は、無人搬送車３０に追従しながらライン光Ｌを投射してもよいし、または所定の位置からライン光Ｌを投射してもよい。 (8) The unmanned aerial vehicle 1 may project the line light L while following the automatic guided vehicle 30 or may project the line light L from a predetermined position.

（９）図１３に示すように、無人飛行体１と互いに通信可能なサーバ４００を備えた無人搬送システムＳ１でもよい。この場合、無人搬送システムＳ１は、無人飛行体１と、サーバ４００と、無人搬送車３０を含む。無人飛行体１は、自機位置検出部２３と、プロジェクタ１７１とを備える。サーバ４００は、走行経路記憶部４０１と、誘導経路抽出部４０２と、を備える。無人搬送車３０は、左右一対の光センサ３２と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、ステアリング制御部３５と、を備える。 (9) As shown in FIG. 13, an unmanned transportation system S1 including a server 400 that can communicate with the unmanned air vehicle 1 may be used. In this case, the automatic transport system S1 includes the unmanned air vehicle 1, the server 400, and the automatic guided vehicle 30. The unmanned aerial vehicle 1 includes an own aircraft position detection unit 23 and a projector 171. The server 400 includes a travel route storage unit 401 and a guidance route extraction unit 402. The automated guided vehicle 30 includes a pair of left and right optical sensors 32, a pair of left and right front wheels 33, a pair of left and right rear wheels 34, and a steering control unit 35.

無人搬送システムＳ１では、走行経路記憶部４０１が無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶しており、誘導経路抽出部４０２が通信により受信した前記無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する。プロジェクタ１７１は、サーバ４００から受信した誘導経路をライン光Ｌとして路面Ｒに向けて投射する。無人搬送車３０は、無人搬送システムＳと同様の手法で、無人飛行体１が投射した誘導経路に沿って誘導され、予め定められた走行経路を走行することができる。この無人搬送システムＳ１によれば、無人飛行体１は、走行経路記憶部２４３および誘導経路抽出部２１２を備える必要がない。 In the automatic transport system S1, the travel route storage unit 401 stores a predetermined travel route of the automatic guided vehicle 30, and the travel corresponding to the position of the unmanned air vehicle 1 received by the guide route extraction unit 402 through communication. Part of the route is extracted as a guidance route. The projector 171 projects the guidance route received from the server 400 toward the road surface R as line light L. The automatic guided vehicle 30 is guided along the guide route projected by the unmanned air vehicle 1 in the same manner as the automatic guided system S, and can travel on a predetermined travel route. According to the unmanned transport system S1, the unmanned air vehicle 1 does not need to include the travel route storage unit 243 and the guide route extraction unit 212.

（１０）ステアリング制御部３５は、光センサ３２のいずれかがライン光Ｌを検知しないときにステアリング制御するとしてもよい。この場合、プロジェクタ１７１は、左右の光センサ３２のいずれにも同時にライン光Ｌを投射できるようライン光Ｌの幅を拡大してライン光Ｌを投射し、光センサ３２は、ライン光Ｌが検出されないときにステアリング制御部３５に電気信号を出力する。ステアリング制御部３５は、電気信号が入力されるとステアリング制御する。すなわち、左右の光センサ３２のいずれにもライン光Ｌが投射されている場合には、無人搬送車３０は、直進し、左右の光センサ３２のいずれかにのみライン光Ｌが投射されているときには、無人搬送車３０は、左右いずれかに曲がる。また、この場合、無人搬送車３０は、左右の光センサ３２のいずれもがライン光Ｌを検出すると進行し、左右の光センサ３２のいずれもがライン光Ｌを検出しないときには、進行を停止するとしてもよい。 (10) The steering control unit 35 may perform steering control when any of the optical sensors 32 does not detect the line light L. In this case, the projector 171 projects the line light L by expanding the width of the line light L so that the line light L can be simultaneously projected onto both the left and right optical sensors 32, and the optical sensor 32 detects the line light L. When not, an electric signal is output to the steering control unit 35. The steering control unit 35 performs steering control when an electric signal is input. That is, when the line light L is projected on both the left and right optical sensors 32, the automatic guided vehicle 30 travels straight and the line light L is projected only on either of the left and right optical sensors 32. Sometimes the automated guided vehicle 30 turns to either the left or right. Further, in this case, the automatic guided vehicle 30 proceeds when both the left and right optical sensors 32 detect the line light L, and stops traveling when none of the left and right optical sensors 32 detects the line light L. It is good.

１無人飛行体
１２アーム
１３モータ
１４回転翼
１５上部ユニット
１５１上部ユニット本体
１５２赤外線カメラ（撮像部）
１５３赤外線照射部
１６ジンバル
１６１第１の回転軸
１６２回転台
１６３支持柱
１６４第２の回転軸
１７下部ユニット
１７１プロジェクタ（投射部）
１８スキッド
２０本体
２１制御部
２１１フライトコントロール部
２１２誘導経路抽出部
２３自機位置検出部
２３１照合部
２３２自機位置特定部
２４記憶部
３０無人搬送車
３１車体
３２光センサ
３３前輪
３４後輪
３５ステアリング制御部
２００天井マーカ
４００サーバ
４０１走行経路記憶部
４０２誘導経路抽出部
Ｓ、Ｓ１無人搬送システム
Ｃ天井
Ｒ路面
Ｌライン光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unmanned air vehicle 12 Arm 13 Motor 14 Rotor 15 Upper unit 151 Upper unit main body 152 Infrared camera (imaging part)
153 Infrared irradiation unit 16 Gimbal 161 First rotation shaft 162 Turntable 163 Support column 164 Second rotation shaft 17 Lower unit 171 Projector (projection unit)
18 Skid 20 Main body 21 Control unit 211 Flight control unit 212 Guidance route extraction unit 23 Self-machine position detection unit 231 Collation unit 232 Self-machine position specifying unit 24 Storage unit 30 Automated guided vehicle 31 Vehicle body 32 Photosensor 33 Front wheel 34 Rear wheel 35 Steering Control unit 200 Ceiling marker 400 Server 401 Travel route storage unit 402 Guide route extraction unit S, S1 Unmanned transport system C Ceiling R Road surface L Line light

Claims

自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のためのライン光を投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
前記投射部によって投射された前記ライン光を検出する左右一対の光センサと、
前記左右の光センサのいずれが前記ライン光を検出したか否かに基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
前記投射部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を前記ライン光として投射する
ことを特徴とする無人搬送システム。 Its own position detection unit for detecting the position of its own machine,
A flight control unit for controlling the flight of the aircraft;
A projection unit that projects line light for an automated guided vehicle that travels along a guidance route, and a hoverable unmanned aerial vehicle including:
A pair of left and right optical sensors for detecting the line light projected by the projection unit;
A steering control unit that performs steering control based on whether one of the left and right light sensors detects the line light; and the automatic guided vehicle,
A travel route storage unit storing a predetermined travel route of the automatic guided vehicle;
A guidance route extraction unit that extracts a part of the travel route corresponding to the position of the own device detected by the own device position detection unit as the guidance route;
The projection unit projects the guidance route extracted by the guidance route extraction unit as the line light.

前記投射部は、前記無人搬送車の上面に前記ライン光を投射し、
前記光センサは、前記無人搬送車の上面に配置され、前記無人搬送車に投射された前記ライン光を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の無人搬送システム。 The projection unit projects the line light onto an upper surface of the automatic guided vehicle,
2. The automatic transport system according to claim 1, wherein the optical sensor is disposed on an upper surface of the automatic guided vehicle and detects the line light projected on the automatic guided vehicle.

前記無人飛行体は、
前記自機の上方を撮像する撮像部と、
予め撮像された前記自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
前記自機位置検出部は、
前記撮像部によって撮像された前記自機の現在の上方の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記自機の前記上方の画像とを照合する照合部と、
前記照合部が照合した結果に基づいて前記自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。 The unmanned air vehicle is
An imaging unit for imaging the upper side of the device;
An upper image storage unit that stores an image of the upper side of the subject imaged in advance in association with the position information;
The own position detection unit
A collation unit that collates the current upper image captured by the imaging unit with the upper image stored in the upper image storage unit;
The self-contained conveyance system according to claim 1, further comprising: a self-machine position specifying unit that specifies the position of the self-machine based on a result of the check performed by the check unit.

前記上方画像記憶部は、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された前記天井マーカを含む前記天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
前記照合部は、前記撮像部によって撮像された前記天井の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記天井の画像とを照合する
ことを特徴とする請求項３に記載の無人搬送システム。 The upper image storage unit stores an image of the ceiling including the ceiling marker imaged in advance in association with position information, indoors where the ceiling marker is provided on the ceiling,
The unmanned conveyance system according to claim 3, wherein the collation unit collates the ceiling image captured by the imaging unit with the ceiling image stored in the upper image storage unit. .

前記天井マーカは、再帰性反射材であり、
前記無人飛行体は、
前記天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
前記撮像部は、赤外線カメラであり、前記赤外線で照射された前記天井マーカを含む前記天井の画像を撮像する
ことを特徴とする請求項４に記載の無人搬送システム。 The ceiling marker is a retroreflecting material,
The unmanned air vehicle is
Further comprising an infrared irradiation unit for irradiating the ceiling marker with infrared rays,
The unmanned conveyance system according to claim 4, wherein the imaging unit is an infrared camera, and captures an image of the ceiling including the ceiling marker irradiated with the infrared rays.