JP7427144B1 - Automated guided vehicle driving system - Google Patents
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Abstract
使用環境に左右されずに簡易な方法で無人搬送車の車両位置及び方位角を正確に把握することができる無人搬送車走行システムを提供する。無人搬送車と、無人搬送車が走行する走行路とを備え、走行路が棚又は壁によって仕切られ、棚又は壁にＲＦＩＤタグが配置され、無人走行車が、車体と、駆動部と、駆動部を制御する制御部と、周囲の物体を検知する周囲検知部と、ＲＦＩＤタグから位置情報を読み取るアンテナを有するＲＦＩＤリーダとを備え、無人搬送車が、走行路を走行しながら、周囲検知部の検知結果を用いて、ＳＬＡＭ技術により無人搬送車の車両位置及び方位角を推定するとともに、棚又は壁のＲＦＩＤタグから位置情報を読み取り、この位置情報により無人搬送車の車両位置及び方位角を推定し、ＳＬＡＭ技術によって推定された車両位置及び方位角をＲＦＩＤタグの位置情報により推定された車両位置及び方位角に修正する。To provide an automatic guided vehicle traveling system capable of accurately grasping the vehicle position and azimuth of an automatic guided vehicle by a simple method regardless of the usage environment. The unmanned guided vehicle is equipped with an unmanned guided vehicle and a traveling path on which the unmanned guided vehicle travels, the traveling path is partitioned by a shelf or wall, an RFID tag is placed on the shelf or wall, and the unmanned guided vehicle has a vehicle body, a drive unit, and a driving path. an RFID reader having an antenna that reads position information from an RFID tag, and an automatic guided vehicle that detects surrounding objects while traveling on a running route. Using the detection results, the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle are estimated using SLAM technology, and the position information is read from the RFID tag on the shelf or wall, and the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle are determined using this position information. The vehicle position and azimuth estimated by the SLAM technique are corrected to the vehicle position and azimuth estimated by the position information of the RFID tag.
Description
本発明は、使用環境に依存せずに簡易な方法で無人搬送車の自己位置を正確に把握することができる無人搬送車走行システムに関し、さらに詳しくは、ＳＬＡＭ技術によって推定された自己位置のずれをＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて修正するようにした無人搬送車走行システムに関する。 The present invention relates to an automatic guided vehicle travel system that can accurately grasp the self-position of an automatic guided vehicle in a simple manner independent of the usage environment, and more specifically, the present invention relates to an automatic guided vehicle traveling system that can accurately grasp the self-position of an automatic guided vehicle by a simple method regardless of the usage environment. The present invention relates to an automatic guided vehicle travel system that corrects information based on position information of an RFID tag.
工場や荷物の仕分け施設や倉庫等において、人の手に頼らずに正確に搬送するために、目標走行路を自動的に走行させ、荷物を積み降ろすことができる無人搬送車（ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ））が従来から使用されている。 In factories, cargo sorting facilities, warehouses, etc., automated guided vehicles (AGVs) are used that can automatically travel along a target route and load and unload cargo in order to accurately transport cargo without relying on human hands. Vehicle)) has been used conventionally.
無人搬送車の走行路の誘導方法としては、走行路の床に埋設された誘導ケーブルからの電波の検出や、走行路の床又は天井に貼られた誘導テープの磁気や反射光の検出や、走行路に設置された誘導標識のカメラ等による画像認識が一般的である。 Methods for guiding automatic guided vehicles along the route include detection of radio waves from guidance cables buried in the floor of the route, detection of magnetism and reflected light from guidance tapes affixed to the floor or ceiling of the route, Image recognition using a camera or the like of a guidance sign installed on a driving route is common.
しかしながら、走行路の床に埋設する方法は、設置コストが高く、走行路が容易に変更できない問題がある。また、走行路の床又は天井に貼る方法は、誘導テープの損傷や床の汚れなどの環境要因により誘導テープからの情報の検出ができなくなる問題がある。特にフォークリフトや人が介在する使用環境では、誘導テープが劣化しやすく、その貼り替えが頻繁になる可能性が大きい。さらに、走行路の誘導標識の画像認識も、外乱光の入射や照度変化がある環境、フォークリフトや人等の往来のある環境では、一時的に不可能になる問題がある。 However, the method of burying the vehicle in the floor of the running route has the problem that the installation cost is high and the running route cannot be easily changed. Furthermore, the method of pasting the guide tape on the floor or ceiling of the travel route has the problem that information from the guide tape cannot be detected due to environmental factors such as damage to the guide tape or dirt on the floor. Particularly in environments where forklifts and people are involved, the guide tape is likely to deteriorate, and there is a high possibility that it will need to be replaced frequently. Furthermore, there is a problem in that image recognition of a guide sign on a driving path becomes temporarily impossible in an environment where disturbance light is incident, illuminance changes, or where there is traffic such as forklifts or people.
そこで、周囲の障害物をＬｉＤＡＲ技術により検知し、この検知結果により無軌道式で無人搬送車を走行させる方法が採用されている。この方法では、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）技術により無人搬送車の自己位置の推定と環境地図の作成を同時に行う。 Therefore, a method has been adopted in which surrounding obstacles are detected using LiDAR technology, and the automated guided vehicle is driven in a trackless manner based on the detection results. This method uses SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) technology to simultaneously estimate the self-position of the automatic guided vehicle and create an environmental map.
しかしながら、ＳＬＡＭ技術を使用した場合、環境地図を作製した後、時間が経過すると環境の変化や人が介在することによって、作成した時の環境地図と、現在の環境を照合する際にＳＬＡＭ技術のみでは位置の誤認識、もしくは位置検出の失敗が発生するため、環境に左右されない方法で位置情報を修正できる無人搬送車走行システムが求められている。 However, when using SLAM technology, after creating an environmental map, changes in the environment or human intervention occur over time, and when comparing the environmental map created at the time of creation with the current environment, only SLAM technology is used. However, there is a need for an automated guided vehicle travel system that can correct location information in a way that is not affected by the environment, as misrecognition or failure of location detection occurs.
本発明は、上記の従来技術の問題を解消するために創案されたものであり、その目的は、使用環境に左右されずに簡易な方法で無人搬送車の車両位置及び方位角を正確に把握することができる無人搬送車走行システムを提供することにある。 The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to accurately grasp the vehicle position and azimuth of an automatic guided vehicle by a simple method regardless of the usage environment. The objective is to provide an automated guided vehicle travel system that can
本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、無人搬送車の走行路を棚及び／又は壁によって仕切り、棚及び／又は壁にＲＦＩＤタグを配置し、無人搬送車が棚及び／又は壁が左右にある走行路を走行することにより、走行路の左右に存在するＲＦＩＤタグの位置情報を読み取り、この位置情報から無人搬送車の精度の高い位置情報を推定し、この推定された位置情報に基づいて、ＳＬＡＭ技術により推定された無人搬送車の車両位置及び／又は方位角のずれを適宜修正することにより、無人搬送車の自己位置情報を常に正確に推定できることを見出し、本発明の完成に至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventor of the present invention partitioned the travel path of the automatic guided vehicle with shelves and/or walls, placed RFID tags on the shelves and/or walls, and realized that the automatic guided vehicle And/or by driving on a travel path with walls on the left and right sides, the position information of the RFID tags present on the left and right sides of the travel path is read, and highly accurate position information of the automated guided vehicle is estimated from this position information. We have discovered that the self-positioning information of an automated guided vehicle can always be accurately estimated by appropriately correcting the deviation in the vehicle position and/or azimuth of the automated guided vehicle estimated by SLAM technology based on the location information obtained. The present invention has now been completed.
即ち、本発明は、上記の知見によって完成されたものであり、以下の（１）～（８）の構成を有するものである。
（１）無人搬送車と、無人搬送車が走行する走行路とを備える無人搬送車走行システムであって、走行路が棚及び／又は壁によって仕切られ、棚及び／又は壁にＲＦＩＤタグが配置され、無人搬送車が、車体と、車体を走行させる駆動部と、駆動部を制御する制御部と、周囲の物体を検知する周囲検知部と、ＲＦＩＤタグから位置情報を読み取るＲＦＩＤアンテナを有するＲＦＩＤリーダとを備え、無人搬送車が、走行路を走行しながら、周囲検知部の検知結果を用いて、ＳＬＡＭ技術により無人搬送車の車両位置及び方位角を推定するとともに、走行路の仕切られた棚及び／又は壁のＲＦＩＤタグから位置情報を読み取り、この位置情報により無人搬送車の車両位置及び方位角を推定し、ＳＬＡＭ技術によって推定された車両位置及び方位角をＲＦＩＤタグの位置情報により推定された車両位置及び方位角に修正するように構成されていることを特徴とする無人搬送車走行システム。
（２）周囲検知部の検知が、ＬｉＤＡＲ技術により行なわれるように構成されていることを特徴とする（１）に記載の無人搬送車走行システム。
（３）走行路の両側にＲＦＩＤタグを配置された棚及び／又は壁が存在することを特徴とする（１）に記載の無人搬送車走行システム。
（４）走行路が棚によって仕切られ、棚に複数の高さで棚板が設けられ、ＲＦＩＤアンテナで読み取れる高さの棚板にＲＦＩＤタグが設けられていることを特徴とする（３）に記載の無人搬送車走行システム。
（５）ＲＦＩＤアンテナが、無人搬送車の車体の両側方にそれぞれ設けられていることを特徴とする（３）に記載の無人搬送車走行システム。
（６）ＲＦＩＤアンテナが、車体の側方の一定範囲のみに指向性を有し、かつ読み取り距離が制限されて構成されていることを特徴とする（５）に記載の無人搬送車走行システム。
（７）無人搬送車が、走行路を走行しながら、車体の両側方のＲＦＩＤアンテナによって走行路の左右の棚及び／又は壁に存在するＲＦＩＤタグの位置情報を読み取り、この位置情報により無人搬送車の車両位置及び方位角を推定し、この推定された車両位置及び方位角に、ＳＬＡＭ技術により推定された無人搬送車の車両位置及び方位角を修正するように構成されていることを特徴とする（５）又は（６）に記載の無人搬送車走行システム。
（８）屋内に設けられることを特徴とする（１）～（６）のいずれかに記載の無人搬送車走行システム。
That is, the present invention has been completed based on the above findings, and has the following configurations (1) to (8).
(1) An automatic guided vehicle traveling system comprising an automatic guided vehicle and a traveling path on which the automatic guided vehicle travels, the traveling path is partitioned by shelves and/or walls, and RFID tags are arranged on the shelves and/or walls. The automated guided vehicle is equipped with an RFID tag that includes a vehicle body, a drive unit that drives the vehicle body, a control unit that controls the drive unit, a surroundings detection unit that detects surrounding objects, and an RFID antenna that reads position information from the RFID tag. The automated guided vehicle is equipped with a reader, and while the automated guided vehicle is traveling on the running route, the vehicle position and azimuth of the automated guided vehicle are estimated using SLAM technology using the detection results of the surrounding detection unit, and the automated guided vehicle is equipped with a Read position information from the RFID tag on the shelf and/or wall, estimate the vehicle position and azimuth of the automated guided vehicle using this position information, and estimate the vehicle position and azimuth estimated by SLAM technology using the position information of the RFID tag. An automatic guided vehicle travel system, characterized in that the system is configured to correct the vehicle position and azimuth according to the vehicle position and azimuth.
(2) The automatic guided vehicle traveling system according to (1), wherein the detection by the surrounding detection unit is configured to be performed by LiDAR technology.
(3) The automatic guided vehicle traveling system according to (1), wherein there are shelves and/or walls on which RFID tags are placed on both sides of the traveling path.
(4) In (3), the running path is partitioned by shelves, the shelves are provided with shelves at a plurality of heights, and RFID tags are provided on the shelves at a height that can be read by an RFID antenna. The automatic guided vehicle traveling system described.
(5) The automatic guided vehicle traveling system according to (3), wherein the RFID antenna is provided on both sides of the vehicle body of the automatic guided vehicle.
(6) The automatic guided vehicle traveling system according to (5), wherein the RFID antenna has directivity only in a certain range on the side of the vehicle body, and has a limited reading distance.
(7) While the automated guided vehicle travels along the route, the RFID antennas on both sides of the vehicle body read the position information of the RFID tags on the shelves and/or walls on the left and right sides of the route, and this position information is used to guide the automated guided vehicle. The vehicle position and azimuth of the vehicle are estimated, and the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle estimated by SLAM technology are corrected based on the estimated vehicle position and azimuth. The automatic guided vehicle traveling system according to (5) or (6).
(8) The automatic guided vehicle traveling system according to any one of (1) to (6), characterized in that it is installed indoors.
本発明の無人搬送車走行システムは、床や天井ではなく走行路の両側の棚及び／又は壁に設けた各ＲＦＩＤタグから精度の高い位置情報を入手しているため、誘導手段の汚損や照度変化などの環境要因に依存せずに無人搬送車の車両位置と方位角の正確な位置情報を推定することができ、これらの位置情報に基づいて、ＳＬＡＭ技術によって推定された自己位置と方位角のずれを適切に修正することができる。また、ＢＬＥやビーコンなどの屋内位置測位では、無人搬送車の位置情報を推定できるものの、無人搬送車が向いている方位角を算出することが困難であるのに対して、本発明の無人搬送車走行システムでは、無人搬送車の自己位置だけでなく、方位角についても正確な情報を常に提供することができる。 Since the automatic guided vehicle travel system of the present invention obtains highly accurate position information from each RFID tag installed on the shelves and/or walls on both sides of the travel path, rather than on the floor or ceiling, it is possible to prevent contamination of the guiding means and changes in illuminance. It is possible to estimate accurate position information of the vehicle position and azimuth of an automatic guided vehicle without depending on environmental factors such as The deviation can be appropriately corrected. In addition, with indoor positioning methods such as BLE and beacons, although it is possible to estimate the position information of an automatic guided vehicle, it is difficult to calculate the azimuth that the automatic guided vehicle is facing. A vehicle travel system can always provide accurate information not only about the self-position of an automatic guided vehicle but also about its azimuth.
本発明の無人搬送車走行システムの実施形態について図面を参照しながら以下説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Embodiments of the automatic guided vehicle traveling system of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
図１は、本発明の無人搬送車走行システムを上方から見た概略的な平面図である。図１中、１は、無人搬送車、２は、無人搬送車１が走行する走行路である。３は、棚、４は、壁であり、走行路２は、基本的に棚３及び／又は壁４によって左右を仕切られている。 FIG. 1 is a schematic plan view of the automatic guided vehicle traveling system of the present invention viewed from above. In FIG. 1, 1 is an automatic guided vehicle, and 2 is a running path on which the automatic guided vehicle 1 travels. 3 is a shelf, 4 is a wall, and the running path 2 is basically partitioned on the left and right by the shelf 3 and/or the wall 4.
図２は、走行路２を仕切る棚３の例を概略的に示したものであり、（ａ）は、４枚の棚板５を配置した棚３を正面から見た概略図であり、（ｂ）は、三方向に複数の棚板５を配置した棚３を斜め上方から見た概略図である。棚３は、棚板５を設ける場合、その枚数、幅、高さ、厚さに特に制限はなく、棚板５以外に引き出しや仕切りを適宜設けることができる。また、棚３は、図１に示すように様々なタイプのものを連結して作成することもできる。但し、棚３の作成にあたっては、ＲＦＩＤタグを設置する場所が無人搬送車１の走行路２に向くように配置することが好ましい。なお、壁４は、図１以外に特に示されていないが、例えば仕切板、仕切壁、構造壁、構造柱などを採用することができ、これらにも棚３と同様にＲＦＩＤタグを配置することができる。 FIG. 2 schematically shows an example of the shelf 3 that partitions the running path 2, and (a) is a schematic diagram of the shelf 3 on which four shelf boards 5 are arranged, viewed from the front. b) is a schematic view of a shelf 3 on which a plurality of shelf boards 5 are arranged in three directions, viewed diagonally from above. When the shelf 3 is provided with shelf boards 5, there are no particular limitations on the number, width, height, and thickness of the shelves, and drawers and partitions can be provided in addition to the shelf boards 5 as appropriate. Moreover, the shelf 3 can also be created by connecting various types of shelves as shown in FIG. However, when creating the shelf 3, it is preferable to arrange the RFID tag so that the place where the RFID tag is installed faces the travel path 2 of the automatic guided vehicle 1. Note that although the wall 4 is not particularly shown in other than FIG. be able to.
図３は、図２（ａ）の棚にＲＦＩＤタグを配置した例を概略的に示したものである。図３では、棚３が設置された床から１００ｍｍの高さの棚板５にＲＦＩＤタグ６が複数（図３では７個）配置されている。ＲＦＩＤタグ６は、無人搬送車が側方を通過したときにＲＦＩＤアンテナの電波が届く限り、棚３のいずれの場所にも配置することができる。ＲＦＩＤタグ６は棚に直接貼付してもよく、一部を埋め込んでもよい。棚３が金属製でＲＦＩＤタグ６の情報が読み取れない場合は、金属対応のＲＦＩＤタグ６を使用するか、又は影響を受けないように加工してＲＦＩＤタグ６を読み取れるようにすることが好ましい。 FIG. 3 schematically shows an example in which RFID tags are arranged on the shelf shown in FIG. 2(a). In FIG. 3, a plurality of RFID tags 6 (seven in FIG. 3) are arranged on a shelf board 5 at a height of 100 mm from the floor on which the shelf 3 is installed. The RFID tag 6 can be placed anywhere on the shelf 3 as long as the radio waves from the RFID antenna can reach it when the automated guided vehicle passes by. The RFID tag 6 may be directly attached to the shelf, or may be partially embedded. If the shelf 3 is made of metal and the information on the RFID tag 6 cannot be read, it is preferable to use a metal compatible RFID tag 6 or to process it so that it is not affected by the metal so that the RFID tag 6 can be read.
図４は、本発明の無人搬送車走行システムで使用する無人搬送車の一例を概略的に示したものである。図４に示すように、無人搬送車１は、車体７と、車体７を電気モーターなどで走行させる駆動部８及び走行車輪９と、駆動部８を制御する制御部（図４に示さず）と、周囲の物体を検知する周囲検知部１０と、ＲＦＩＤタグ６から位置情報を読み取るＲＦＩＤアンテナ１１及びＲＦＩＤリーダ（図示せず）とを備えて構成される。 FIG. 4 schematically shows an example of an automatic guided vehicle used in the automatic guided vehicle traveling system of the present invention. As shown in FIG. 4, the automatic guided vehicle 1 includes a vehicle body 7, a drive section 8 that drives the vehicle body 7 using an electric motor or the like, running wheels 9, and a control section (not shown in FIG. 4) that controls the drive section 8. , a surrounding detection unit 10 that detects surrounding objects, and an RFID antenna 11 and an RFID reader (not shown) that read position information from the RFID tag 6.
制御部は、駆動部８を制御するだけでなく、車体７を走行させながら、周囲検知部１０から得られた周囲の検知結果を用いて、ＳＬＡＭ技術により周囲の環境地図の作成並びに無人搬送車の車両位置及び方位角の位置情報の推定を行うとともに、走行路２の左右に存在するＲＦＩＤタグ６の位置情報から推定された車両位置及び方位角の情報に基づいて、走行距離の増大に伴って蓄積するＳＬＡＭ技術による位置情報のずれを修正するように構成される。 The control unit not only controls the drive unit 8, but also uses the surrounding detection results obtained from the surrounding detection unit 10 while the vehicle body 7 is running to create a surrounding environment map using SLAM technology and detect the automatic guided vehicle. In addition to estimating the position information of the vehicle position and azimuth angle of The system is configured to correct deviations in position information accumulated by SLAM technology.
周囲検知部１０は、周囲の物体や障害物を検知することができるものであれば特に限定されず、従来公知のＬｉＤＡＲ又はカメラ等を使用したものを採用することができる。周囲検知部１０は、検知精度の点でＬｉＤＡＲ技術により検知できるもので構成することが好ましい。また、周囲検知部１０は、無人搬送車１の車体の先頭に設けられていることが好ましい。周囲検知部１０の検知結果は、ＳＬＡＭ技術により周囲の環境地図の作成及び無人搬送車の車両位置及び方位角の推定に使用される。 The surroundings detection section 10 is not particularly limited as long as it can detect surrounding objects and obstacles, and may be one using conventionally known LiDAR or a camera. In terms of detection accuracy, it is preferable that the surrounding detection unit 10 is constructed of something that can be detected using LiDAR technology. Moreover, it is preferable that the surroundings detection part 10 is provided at the front of the vehicle body of the automatic guided vehicle 1. The detection results of the surroundings detection unit 10 are used to create a surrounding environment map and estimate the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle using SLAM technology.
図５は、本発明の無人搬送車のＲＦＩＤタグを読み取るための構成を概略的に示す。図５中、１１は、ＲＦＩＤタグを読み取るための電波を受信・送信するＲＦＩＤアンテナであり、ＲＦＩＤアンテナ１１は、走行路２の左右のＲＦＩＤタグを読み取るために、図４に示すように無人搬送車の車体の左右に設けられることが好ましい。１２は、ＲＦＩＤアンテナ１１が受信したＲＦＩＤタグの情報を読み取るＲＦＩＤリーダである。各ＲＦＩＤタグには位置情報を保存したシリアルＮｏ．が記録されており、ＲＦＩＤリーダ１２がこれらのシリアルＮｏ．を読み取る。ＲＦＩＤアンテナ１１とＲＦＩＤリーダ１２は、同軸ケーブル１３で結ばれており、同軸ケーブル１３により両者間の電波の送受信を行なう。１６は制御部であり、ＲＦＩＤリーダ１２と制御部１６の間でデータの通信を行なうために通信ポート１４及び通信ケーブル１５を使用する。ＲＦＩＤリーダ１２から得られたデータに基づいて、制御部１６は、無人搬送車の車両位置及び方位角を推定する。 FIG. 5 schematically shows a configuration for reading an RFID tag of an automatic guided vehicle of the present invention. In FIG. 5, 11 is an RFID antenna that receives and transmits radio waves for reading RFID tags.The RFID antenna 11 is used for unmanned transportation as shown in FIG. Preferably, they are provided on the left and right sides of the vehicle body. 12 is an RFID reader that reads the information of the RFID tag received by the RFID antenna 11. Each RFID tag has a serial number that stores location information. are recorded, and the RFID reader 12 reads these serial numbers. Read. The RFID antenna 11 and the RFID reader 12 are connected by a coaxial cable 13, and the coaxial cable 13 transmits and receives radio waves between the two. Reference numeral 16 denotes a control unit, which uses a communication port 14 and a communication cable 15 to communicate data between the RFID reader 12 and the control unit 16. Based on the data obtained from the RFID reader 12, the control unit 16 estimates the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle.
図６は、本発明の無人搬送車１が走行路２の両側の棚３の棚板５に配置されたＲＦＩＤタグ６から位置情報を読み取る様子を概略的に示す。図６に示すように、無人搬送車１は、走行路２を走行しながら、周囲検知部１０により検知した周囲の情報に基づいてＳＬＡＭ技術により無人搬送車１の周囲の環境地図の作成、及び車両位置及び方位角の推定を行うが、一方で、ＲＦＩＤアンテナ１１を有するＲＦＩＤリーダ１２により、走行路２の左右にある棚３の棚板５に配置されているＲＦＩＤタグ６から位置情報を読み取り、その位置情報から無人搬送車１の車両位置及び方位角を推定する。前者のＳＬＡＭ技術による推定位置情報は、走行を続けると実際位置との誤差が大きくなるため、後者のＲＦＩＤタグ６からの推定位置情報に置き換えて更新する。これにより、無人搬送車の正確な位置情報を常に取得することができる。 FIG. 6 schematically shows how the automatic guided vehicle 1 of the present invention reads position information from the RFID tags 6 placed on the shelf boards 5 of the shelves 3 on both sides of the travel path 2. As shown in FIG. 6, the automatic guided vehicle 1 creates an environmental map around the automatic guided vehicle 1 using SLAM technology based on the surrounding information detected by the surrounding detection unit 10 while traveling on the traveling path 2, and While estimating the vehicle position and azimuth, an RFID reader 12 having an RFID antenna 11 reads position information from the RFID tags 6 placed on the shelf boards 5 of the shelves 3 on the left and right sides of the travel path 2. , the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle 1 are estimated from the position information. The error between the former estimated position information based on the SLAM technology and the actual position increases as the vehicle continues to travel, so it is updated by replacing it with the latter estimated position information from the RFID tag 6. This makes it possible to always obtain accurate position information of the automatic guided vehicle.
図７は、本発明の無人搬送車走行システムにおいてＲＦＩＤタグのデータ登録の処理手順を説明した図である。図７からわかるように、無人搬送車のＲＦＩＤリーダからの指示により左側ＲＦＩＤアンテナと右側ＲＦＩＤアンテナからそれぞれ側方の棚及び／又は壁に向けて電波が照射され、それにより走行路の左右に存在する各ＲＦＩＤタグから情報が各ＲＦＩＤアンテナに送信され、各ＲＦＩＤアンテナは、ＲＦＩＤリーダにそれらのＲＦＩＤタグ情報を送信する。ＲＦＩＤリーダは、左側アンテナ及び右側アンテナから取得した各ＲＦＩＤタグ情報を制御部にデータ送信する。制御部では、ＲＦＩＤタグ情報から個別に割り当てられたシリアルＮｏ．を抽出する。制御部は、無人搬送車の現在の位置情報を得るために、ＳＬＡＭ技術によって推定された位置情報を問い合わせ、無人搬送車の位置情報として車両位置（Ｘ，Ｙ座標）及び方位角（車両が向いている角度）を取得する。そして、ＲＦＩＤのシリアルＮｏ．とＳＬＡＭ技術によって推定された無人搬送車の位置情報とＲＦＩＤアンテナの位置を紐づけてデータベースに登録する。ＲＦＩＤタグは、無人搬送車のＲＦＩＤアンテナが受信できる距離にある間は読み取り続けられるため、一つのＲＦＩＤタグに対して複数の無人搬送車の位置情報が得られ、これらの複数の位置情報により走行時の正確な車両位置及び方位角を知ることができる。 FIG. 7 is a diagram illustrating a processing procedure for registering data of an RFID tag in the automatic guided vehicle traveling system of the present invention. As can be seen from Figure 7, radio waves are emitted from the left and right RFID antennas toward the shelves and/or walls on the sides, respectively, based on instructions from the RFID reader of the automatic guided vehicle, which causes Information is transmitted from each RFID tag to each RFID antenna, and each RFID antenna transmits its RFID tag information to an RFID reader. The RFID reader transmits data of each RFID tag information acquired from the left antenna and the right antenna to the control unit. The control unit determines the individually assigned serial number from the RFID tag information. Extract. In order to obtain the current position information of the automatic guided vehicle, the control unit queries the position information estimated by SLAM technology, and uses the vehicle position (X, Y coordinates) and azimuth (the direction the vehicle is facing) as the position information of the automatic guided vehicle. angle). Then, the RFID serial number. The position information of the automatic guided vehicle estimated by SLAM technology and the position of the RFID antenna are linked and registered in the database. RFID tags can continue to be read as long as they are within the receiving range of the RFID antenna of an automatic guided vehicle, so position information of multiple automatic guided vehicles can be obtained from one RFID tag. You can know the exact vehicle position and azimuth at the time.
図８は、本発明の無人搬送車走行システムにおいてＲＦＩＤタグの位置推定の処理手順を説明した図である。ＲＦＩＤタグの位置推定では、制御部が、各ＲＦＩＤタグのシリアルＮｏ．ごとに保存した車両位置情報、ＲＦＩＤアンテナ位置のリストを内部データベースから取得し、これらのデータからＲＦＩＤタグの位置情報を算出する。算出されたＲＦＩＤタグの位置情報は、内部データベースに登録される。 FIG. 8 is a diagram illustrating a processing procedure for estimating the position of an RFID tag in the automatic guided vehicle traveling system of the present invention. In estimating the position of the RFID tag, the control unit determines the serial number of each RFID tag. A list of vehicle position information and RFID antenna positions saved for each time is acquired from the internal database, and the position information of the RFID tag is calculated from these data. The calculated position information of the RFID tag is registered in the internal database.
図９は、本発明の無人搬送車走行システムにおいて無人搬送車（ＡＧＶ）の左側及び右側のＲＦＩＤタグにより無人搬送車の車両位置及び方位角が決定される処理手順を示す。ＲＦＩＤアンテナは一般に全方向に電波を発するが、本発明では、ＲＦＩＤアンテナを金属などで覆う等の手段により車体の側方の一定範囲のみに電波の指向性を持たせることができる。また、ＲＦＩＤアンテナの電波が届く距離を制限することにより、隣接するＲＦＩＤタグのみに読み取り距離を制限することができる。ＲＦＩＤタグの読み取り範囲は走行中、一定の制限を受けるため、読み取ったＲＦＩＤタグが存在する範囲は、左側ＲＦＩＤタグについては、図９（ａ）の一次直線ａ，ｂ，ｄ，ｅの範囲内に限定され、右側ＲＦＩＤタグについては、図９（ａ）の一次直線ａ，ｃ，ｄ，ｅの範囲内に限定される。 FIG. 9 shows a processing procedure in which the vehicle position and azimuth of an automatic guided vehicle (AGV) are determined by the RFID tags on the left and right sides of the automatic guided vehicle (AGV) in the automatic guided vehicle traveling system of the present invention. RFID antennas generally emit radio waves in all directions, but in the present invention, by covering the RFID antenna with metal or the like, the radio waves can be made to have directivity only in a certain range on the sides of the vehicle body. Furthermore, by limiting the distance that the radio waves of the RFID antenna can reach, it is possible to limit the reading distance to only adjacent RFID tags. Since the reading range of RFID tags is subject to certain restrictions while driving, the range in which read RFID tags exist is within the range of linear straight lines a, b, d, and e in Figure 9(a) for the left RFID tag. For the right RFID tag, it is limited to the range of linear straight lines a, c, d, and e in FIG. 9(a).
これらのａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの直線をそれぞれ式に表わすと、以下のようになる。
Ｙ＝ｔａｎθ＊Ｘ＋ｙ０－ｔａｎθ＊ｘ０……ａ
Ｙ＝ｔａｎθ＊Ｘ＋ｙ０－ｔａｎθ＊ｘ０＋ｒ／ｓｉｎθ……ｂ
Ｙ＝ｔａｎθ＊Ｘ＋ｙ０－ｔａｎθ＊ｘ０－ｒ／ｓｉｎθ……ｃ
Ｙ＝ｔａｎ（θ－９０°）＊Ｘ＋ｙ０－ｔａｎ（θ－９０°）＊ｘ０＋（ｗ／ｓｉｎθ）……ｄ
Ｙ＝ｔａｎ（θ－９０°）＊Ｘ＋ｙ０－ｔａｎ（θ－９０°）＊ｘ０－（ｗ／ｓｉｎθ）……ｅ
θ：ＡＧＶの方位角
ｘ０：車両位置Ｘ
ｙ０：車両位置Ｙ
ｒ：ＲＦＩＤ電波距離
ｗ：ＲＦＩＤ電波幅
When these straight lines a, b, c, d, and e are respectively expressed by the following equations, it is as follows.
Y=tanθ*X+y0-tanθ*x0...a
Y=tanθ*X+y0-tanθ*x0+r/sinθ...b
Y=tanθ*X+y0-tanθ*x0-r/sinθ...c
Y=tan(θ-90°)*X+y0-tan(θ-90°)*x0+(w/sinθ)...d
Y=tan(θ-90°)*X+y0-tan(θ-90°)*x0-(w/sinθ)...e
θ: AGV azimuth x0: Vehicle position
y0: Vehicle position Y
r: RFID radio wave distance w: RFID radio wave width
上記のようにして得ることができるＲＦＩＤタグが存在する範囲を複数箇所で予測し、それらのＲＦＩＤタグの位置の予測を図９（ｂ）に示すように重ね合わせることでＲＦＩＤタグの正確な位置を推定することができる。 The exact location of the RFID tag can be determined by predicting the range where the RFID tag exists, which can be obtained as described above, at multiple locations, and overlapping the predicted locations of the RFID tag as shown in FIG. 9(b). can be estimated.
図１０は、本発明の無人搬送車走行システムにおいて無人搬送車の車両位置の推定の処理手順を説明した図である。図１０において無人搬送車のＲＦＩＤ機器によって各ＲＦＩＤタグ情報を取得し、ＲＦＩＤリーダが各ＲＦＩＤタグ情報を制御部にデータ送信する部分は、図７と同じである。制御部では、内部データベースから事前に算出した前述のＲＦＩＤタグの位置情報を取得し、ＲＦＩＤタグの位置情報とアンテナ位置をバッファリングする。上記の操作は、一定時間ごとに繰り返される。その後、制御部は、バッファから一定時間内に読み取ったＲＦＩＤタグの位置情報を集計し、それらに基づいて車両の自己位置を算出する。この自己位置情報を、ＳＬＡＭ技術によって推定された位置情報に反映させる。具体的には、ＳＬＡＭ技術によって推定された位置情報が適切に得られなかった場合や上記のＲＦＩＤタグに基づいて得られた位置情報との差異がある場合にＳＬＡＭ技術によって推定された無人搬送車の位置情報をＲＦＩＤタグから得られた位置情報に置き換えて更新する。あるいは、ＲＦＩＤタグから得られた位置情報が得られ次第、これに置き換えて更新する。 FIG. 10 is a diagram illustrating a processing procedure for estimating the vehicle position of an automatic guided vehicle in the automatic guided vehicle traveling system of the present invention. In FIG. 10, the portion in which each RFID tag information is acquired by the RFID device of the automatic guided vehicle and the RFID reader transmits each RFID tag information to the control unit is the same as in FIG. The control unit acquires the above-mentioned position information of the RFID tag calculated in advance from the internal database, and buffers the position information of the RFID tag and the antenna position. The above operation is repeated at regular intervals. Thereafter, the control unit aggregates the position information of the RFID tags read from the buffer within a certain period of time, and calculates the vehicle's own position based on the information. This self-position information is reflected in the position information estimated by SLAM technology. Specifically, if the location information estimated by SLAM technology is not obtained properly or if there is a difference from the location information obtained based on the RFID tag mentioned above, the automatic guided vehicle estimated by SLAM technology The location information is updated by replacing it with the location information obtained from the RFID tag. Alternatively, as soon as the location information obtained from the RFID tag is obtained, it is replaced and updated.
図１１は、本発明の無人搬送車走行システムにおいて無人搬送車の左側及び右側のＲＦＩＤタグにより無人搬送車の車両位置及び方位角が決定される処理手順を示す。まず無人搬送車がＲＦＩＤアンテナで左側及び右側のＲＦＩＤタグを読み取る。無人搬送車の左側及び右側のＲＦＩＤアンテナで読み取ったＲＦＩＤタグの情報が検出されると、図１１（ａ）に示すように左側のＲＦＩＤアンテナで読み取った位置情報と右側のＲＦＩＤで読み取った位置情報を使用して、それらの位置同士で一次直線を作成する。次に、図１１（ｂ）に示すように、作成された一次直線の交点を求め、この交点の平均点により無人搬送車の車両位置を算出する。また、図１１（ｃ）に示すように交点の回帰直線を算出することにより、無人搬送車の方位角（無人搬送車が向いている向き）を算出する。以上の方法で算出された無人搬送車の車両位置及び方位角は、極めて精度が高く、走行に伴って新たなＲＦＩＤタグ情報が随時得られるため、無人搬送車の正確な位置情報を取得することができる。この位置情報にＳＬＡＭ技術によって推定される位置情報を置き換えて更新することによって、常に正確な無人搬送車の位置情報が得られる。 FIG. 11 shows a processing procedure in which the vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle are determined by the RFID tags on the left and right sides of the automatic guided vehicle in the automatic guided vehicle traveling system of the present invention. First, the automated guided vehicle uses an RFID antenna to read the RFID tags on the left and right sides. When the information on the RFID tag read by the left and right RFID antennas of the automatic guided vehicle is detected, the position information read by the left RFID antenna and the position information read by the right RFID antenna are detected, as shown in Figure 11 (a). to create a linear line between those positions. Next, as shown in FIG. 11(b), the intersection points of the created linear straight lines are found, and the vehicle position of the automatic guided vehicle is calculated from the average point of these intersection points. Furthermore, as shown in FIG. 11(c), the azimuth angle of the automatic guided vehicle (the direction in which the automatic guided vehicle is facing) is calculated by calculating the regression line of the intersection points. The vehicle position and azimuth of the automatic guided vehicle calculated using the above method are extremely accurate, and new RFID tag information can be obtained from time to time as the vehicle travels, so it is possible to obtain accurate position information of the automatic guided vehicle. I can do it. By replacing and updating the position information estimated by SLAM technology with this position information, accurate position information of the automatic guided vehicle can be obtained at all times.
本発明の無人搬送車走行システムの典型例を上記で説明したが、走行路の両側に存在するＲＦＩＤタグ情報により無人搬送車の位置情報を推定し、この推定位置情報に、ＳＬＡＭ技術による無人搬送車の推定位置情報を修正するという本発明の技術思想を逸脱しない限り、従来公知の技術の追加、変更、削除が可能である。例えばＲＦＩＤタグによる無人搬送車の位置情報の推定方法、ＳＬＡＭ技術による無人搬送車の位置情報の推定方法、及びそれらの処理手順、処理構成は、上記で述べた方法に限定されない。また、無人搬送車の構成、走行路やその左右の棚及び／又は壁もまた、上記の方法に限定されない。本発明は、特許請求の範囲の記載にのみ限定されることは言うまでもない。 As described above, a typical example of the automatic guided vehicle traveling system of the present invention is described above. Conventionally known techniques can be added, changed, or deleted without departing from the technical idea of the present invention of correcting estimated position information of a vehicle. For example, the method of estimating position information of an automatic guided vehicle using an RFID tag, the method of estimating position information of an automatic guided vehicle using SLAM technology, and their processing procedures and processing configurations are not limited to the methods described above. Furthermore, the configuration of the automatic guided vehicle, the travel path, and the shelves and/or walls on the left and right sides thereof are not limited to the above method. It goes without saying that the present invention is limited only by the scope of the claims.
本発明によれば、使用環境に左右されずに簡易な方法で無人搬送車の車両位置及び／又は方位角に関する自己位置情報を正確に把握することができる無人搬送車走行システムを提供することができ、当業界において極めて有用である。 According to the present invention, it is possible to provide an automatic guided vehicle traveling system that can accurately grasp self-position information regarding the vehicle position and/or azimuth of an automatic guided vehicle in a simple manner regardless of the usage environment. and is extremely useful in this industry.
１ 無人搬送車
２ 走行路
３ 棚
４ 壁
５ 棚板
６ ＲＦＩＤタグ
７ 車体
８ 駆動部
９ 走行車輪
１０ 周囲検知部
１１ ＲＦＩＤアンテナ
１２ ＲＦＩＤリーダ
１３ 同軸ケーブル
１４ 通信ポート
１５ 通信ケーブル
１６ 制御部
1 Automatic guided vehicle 2 Travel path 3 Shelf 4 Wall 5 Shelf board 6 RFID tag 7 Vehicle body 8 Drive unit 9 Running wheels 10 Surrounding detection unit 11 RFID antenna 12 RFID reader 13 Coaxial cable 14 Communication port 15 Communication cable 16 Control unit
Claims (8)
Applications Claiming Priority (3)
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008009533A (en) | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Toyota Industries Corp | Position detection system |
| JP2019128882A (en) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | ヤンマー株式会社 | Automatic travel system |
| JP2021163455A (en) | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 株式会社豊田自動織機 | Position estimation system |
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