JPH0771978A - One's own position recognition system - Google Patents
One's own position recognition systemInfo
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- JPH0771978A JPH0771978A JP5247564A JP24756493A JPH0771978A JP H0771978 A JPH0771978 A JP H0771978A JP 5247564 A JP5247564 A JP 5247564A JP 24756493 A JP24756493 A JP 24756493A JP H0771978 A JPH0771978 A JP H0771978A
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- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自己位置認識装置に係
り、とくに無人走行車両や自律移動ロボット等の位置決
めに好適な自己位置認識装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-position recognizing device, and more particularly to a self-position recognizing device suitable for positioning an unmanned traveling vehicle or an autonomous mobile robot.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の自己位置認識装置では、図5に示
されるように、特徴的な建物等を目標物とし、2台のC
CDカメラを用いて、目標物をそれぞれ追跡し、移動前
後の目標物の相対位置から移動方向と移動距離を算出し
ていた。2. Description of the Related Art In a conventional self-position recognizing device, as shown in FIG.
A CD camera is used to track each target object, and the moving direction and the moving distance are calculated from the relative positions of the target object before and after the movement.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、形状認識により目標物を特定していた
ために、図6に示されるように、方向により目標物が見
えなくなったり、形状が変化したりして、認識できない
場合があるという不都合があった。However, in the above-mentioned conventional example, since the target object is specified by the shape recognition, as shown in FIG. 6, the target object becomes invisible or the shape changes depending on the direction. However, there is an inconvenience that it may not be recognized.
【0004】さらに、形状認識には多大なデータを必要
とするために、長い処理時間が必要であり、移動中は位
置認識ができないという問題点があった。Further, since the shape recognition requires a large amount of data, a long processing time is required, and there is a problem that the position cannot be recognized during movement.
【0005】[0005]
【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、とくに移動中においても高速で自分の
位置を測定することができる自己位置認識装置を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a self-position recognizing device which can improve the inconveniences of the conventional example and can measure the position of the user at high speed especially during movement.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
1の目標を捉える第1のCCDカメラと、第1の目標に
レーザスポットを放射する第1のレーザポインタと、第
1のCCDカメラからの画像に十字形のウインドウを用
いて特徴部分を走査する第1の目標位置認識手段と、第
1の目標位置認識手段からの第1のCCDカメラと第1
のレーザポインタの角度情報から第1の目標の位置を算
出する第1の目標位置演算手段と、第2の目標を捉える
第2のCCDカメラと、第2の目標にレーザスポットを
放射する第2のレーザポインタと、第2のCCDカメラ
からの画像に十字形のウインドウを用いて特徴部分を走
査する第2の目標位置認識手段と、第2の目標位置認識
手段からの第2のCCDカメラと第2のレーザポインタ
の角度情報から第2の目標の位置を算出する第2の目標
位置演算手段と、第1の目標位置演算手段と第2の目標
位置演算手段での演算結果に基づいて現在位置を算出す
る現在位置演算手段とを具備するという構成を採ってい
る。これによって前述した目的を達成しようとするもの
である。Therefore, in the present invention, a first CCD camera that captures a first target, a first laser pointer that emits a laser spot to the first target, and a first CCD camera. Target position recognizing means for scanning a characteristic portion using a cross-shaped window on the image from FIG. 1, a first CCD camera from the first target position recognizing means, and a first target position recognizing means.
Target position calculating means for calculating the position of the first target from the angle information of the laser pointer, the second CCD camera for capturing the second target, and the second laser beam for emitting the laser spot to the second target. Laser pointer, second target position recognition means for scanning a characteristic portion using a cross-shaped window on the image from the second CCD camera, and second CCD camera from the second target position recognition means. The second target position calculating means for calculating the second target position from the angle information of the second laser pointer, and the present result based on the calculation results of the first target position calculating means and the second target position calculating means It is configured to include a current position calculation means for calculating the position. This aims to achieve the above-mentioned object.
【0007】[0007]
【作用】第1の目標位置認識手段1は、第1のCCDカ
メラの画像に十字形のウインドウを用いて画像内を走査
し、ウインドウ内の明度差に特徴がある物体を第1の目
標と認識する。The first target position recognizing means 1 scans the image of the first CCD camera by using a cross-shaped window, and scans the image as an object having a characteristic brightness difference in the window as the first target. recognize.
【0008】そして、第1のレーザポインタの反射光に
よる輝点がウインドウの中心に位置するように第1のレ
ーザポインタの方向を変化させる。Then, the direction of the first laser pointer is changed so that the bright spot due to the reflected light of the first laser pointer is located at the center of the window.
【0009】第1の目標位置演算手段3は、第1の目標
位置認識手段1から送られてきた第1の目標を捉えた時
の第1のCCDカメラ6と第1のレーザポインタの角度
情報から、第1の目標位置を算出する。The first target position calculating means 3 detects angle information of the first CCD camera 6 and the first laser pointer when the first target sent from the first target position recognizing means 1 is captured. From, the first target position is calculated.
【0010】第2の目標位置認識手段2は、第2のCC
Dカメラ9の画像に十字形のウインドウを用いて画像内
を走査し、ウインドウ内の明度差に特徴がある物体を第
2の目標と認識する。The second target position recognizing means 2 uses the second CC
The cross-shaped window is used for the image of the D camera 9 to scan the inside of the image, and an object having a characteristic brightness difference in the window is recognized as the second target.
【0011】そして、第2のレーザポインタの反射光に
よる輝点がウインドウの中心に位置するように第2のレ
ーザポインタの方向を変化させる。Then, the direction of the second laser pointer is changed so that the bright spot due to the reflected light of the second laser pointer is located at the center of the window.
【0012】第2の目標位置演算手段4は、第2の目標
位置認識手段2から送られてきた第2の目標を捉えた時
の第2のCCDカメラ9と第2のレーザポインタの角度
情報から、第2の目標位置を算出する。The second target position calculating means 4 detects the angle information of the second CCD camera 9 and the second laser pointer when the second target sent from the second target position recognizing means 2 is captured. From this, the second target position is calculated.
【0013】現在位置演算手段5は、第1の目標位置演
算手段3で求めた第1の目標位置と第2の目標位置演算
手段4で求めた第2の目標位置に基づいて現在位置を算
出する。The current position calculating means 5 calculates the current position based on the first target position obtained by the first target position calculating means 3 and the second target position obtained by the second target position calculating means 4. To do.
【0014】[0014]
【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし
図4に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0015】図1の実施例は、第1の目標を捉える第1
のCCDカメラ6と、第1の目標にレーザスポットを放
射する第1のレーザポインタ7と、第1のCCDカメラ
6からの画像に十字形のウインドウを用いて特徴部分を
走査する第1の目標位置認識手段1と、第1の目標位置
認識手段1からの指示により第1のCCDカメラ6と第
1のレーザポインタ7の方向を制御する第1の駆動手段
8と、第1の目標を捉えた時の第1のCCDカメラ6と
第1のレーザポインタ7の方向から第1の目標の位置を
算出する第1の目標位置演算手段3とを備えている。The embodiment of FIG. 1 has a first goal of capturing a first goal.
CCD camera 6, a first laser pointer 7 that emits a laser spot to a first target, and a first target that scans a characteristic portion using a cross-shaped window on the image from the first CCD camera 6. The position recognition means 1, the first drive means 8 for controlling the directions of the first CCD camera 6 and the first laser pointer 7 according to the instruction from the first target position recognition means 1, and the first target are captured. It is provided with a first CCD camera 6 and a first target position calculation means 3 for calculating the position of the first target from the direction of the first laser pointer 7 when it is opened.
【0016】更に、この実施例は第2の目標を捉える第
2のCCDカメラ9と、第2の目標にレーザスポットを
放射する第2のレーザポインタ10と、第2のCCDカ
メラ9からの画像に十字形のウインドウを用いて特徴部
分を走査する第2の目標位置認識手段2と、第2の目標
位置認識手段2からの指示により第2のCCDカメラ9
と第2のレーザポインタ10の方向を制御する第2の駆
動手段11と、第2の目標を捉えた時の第2のCCDカ
メラ9と第2のレーザポインタ10の方向から第2の目
標の位置を算出する第2の目標位置演算手段4とを備
え、第1の目標位置演算手段3と第2の目標位置演算手
段4での演算結果に基づいて現在位置を算出する現在位
置演算手段5を装備している。Further, in this embodiment, a second CCD camera 9 for capturing a second target, a second laser pointer 10 for emitting a laser spot to the second target, and an image from the second CCD camera 9 are provided. Second target position recognizing means 2 for scanning a characteristic portion using a cross-shaped window, and a second CCD camera 9 according to an instruction from the second target position recognizing means 2.
And the second drive means 11 for controlling the direction of the second laser pointer 10, the second CCD camera 9 when the second target is captured, and the second target from the direction of the second laser pointer 10. A second target position calculation means 4 for calculating the position, and a current position calculation means 5 for calculating the current position based on the calculation results of the first target position calculation means 3 and the second target position calculation means 4. Are equipped with.
【0017】ここで、CCDカメラとレーザポインタ
は、図2(a)に示されるように、車体に垂直に立てら
れた同一支柱にあらかじめ決められた間隔で設置されて
いる。そして、CCDカメラとレーザポインタは、図2
(b)に示されるように、支柱に設置された回転テーブ
ルにより同時に回転できるようになっている。また、図
2(c)は第1のレーザポインタの光学系の一例を示す
ものである。Here, as shown in FIG. 2A, the CCD camera and the laser pointer are installed at predetermined intervals on the same supporting column which stands upright on the vehicle body. The CCD camera and laser pointer are shown in FIG.
As shown in (b), the rotary table installed on the column allows simultaneous rotation. 2C shows an example of the optical system of the first laser pointer.
【0018】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0019】(A).目標位置の決定:(A). Determination of target position:
【0020】先ず、走行前の停止状態で2つの目標を見
つける。First, two targets are found in a stopped state before traveling.
【0021】.第1のCCDカメラ6にて目標とする
第1のランドマークを見つける。[0021]. The first target landmark is found with the first CCD camera 6.
【0022】ここでは、第1の目標位置認識手段1は、
第1の駆動手段8を制御して、第1のCCDカメラ6を
地面に対して水平に回転させながら、第1のCCDカメ
ラ6からの画像に対して十字形のウインドウを設定し、
図3(a)に示されるように、ウインドウの中心部と腕
の部分との明度差が大きい物を目標とする。Here, the first target position recognizing means 1 is
While controlling the first driving means 8 to rotate the first CCD camera 6 horizontally with respect to the ground, a cross-shaped window is set for the image from the first CCD camera 6,
As shown in FIG. 3A, an object having a large difference in brightness between the center of the window and the arm is targeted.
【0023】次に、第1の目標位置認識手段1は、第1
の駆動手段8を制御して、第1のレーザポインタ7のミ
ラーを地面に対して垂直に回転させ、図4(a)に示さ
れるレーザ反射光による輝点が、第1のCCDカメラ6
からの画像において、十字形のウインドウの中心部に位
置するようにする。Next, the first target position recognition means 1
By controlling the driving means 8 of the first laser pointer 7 to rotate the mirror of the first laser pointer 7 perpendicularly to the ground, and the bright spot by the laser reflected light shown in FIG.
In the image from, it is located in the center of the cross-shaped window.
【0024】そして、第1の目標位置認識手段1は、地
面に対する第1のCCDカメラ6の角度と、進行方向に
対する第1のCCDカメラ6の水平回転角と、地面に対
する第1のレーザポインタ7のミラー回転角とを第1の
目標位置演算手段3に通知する。Then, the first target position recognizing means 1 detects the angle of the first CCD camera 6 with respect to the ground, the horizontal rotation angle of the first CCD camera 6 with respect to the traveling direction, and the first laser pointer 7 with respect to the ground. To the first target position calculation means 3.
【0025】.第1のランドマークまでの水平距離L
10を求める。[0025]. Horizontal distance L to the first landmark
Ask for 10.
【0026】ここで、第1のCCDカメラ6と第1のレ
ーザポインタ7との間隔をd1、地面に対する第1のC
CDカメラ6の角度をβ10、地面に対する第1のレーザ
ポインタ7のミラー回転角をα10とすると、第1の目標
位置演算手段3は、図4(b)に示されるように、三角
測量の原理を応用して次式(1)により第1のランドマ
ークまでの水平距離を求める。Here, the distance between the first CCD camera 6 and the first laser pointer 7 is d1, the first C with respect to the ground.
Assuming that the angle of the CD camera 6 is β10 and the mirror rotation angle of the first laser pointer 7 with respect to the ground surface is α10, the first target position calculating means 3 is, as shown in FIG. 4B, a principle of triangulation. Then, the horizontal distance to the first landmark is calculated by the following equation (1).
【0027】 L10=d1/(1/cotα10 − 1/cotβ10) (1)L10 = d1 / (1 / cotα10-1 / cotβ10) (1)
【0028】.第1のCCDカメラ6の進行方向に対
する水平回転角γ10と、第1のランドマークまでの水平
距離L10とから第1のランドマークの座標を求める。.. The coordinates of the first landmark are determined from the horizontal rotation angle γ10 with respect to the traveling direction of the first CCD camera 6 and the horizontal distance L10 to the first landmark.
【0029】ここで、車両の現在位置を原点、進行方向
をX方向、進行方向と直角方向をY方向とすると、第1
の目標位置演算手段3は、第1のランドマークの座標
(X10,Y10)を次式(2)により算出する。If the current position of the vehicle is the origin, the traveling direction is the X direction, and the direction orthogonal to the traveling direction is the Y direction, then the first
The target position calculation means 3 calculates the coordinates (X10, Y10) of the first landmark by the following equation (2).
【0030】X10=L10・cosγ10X10 = L10.cosγ10
【0031】 Y10=L10・sinγ10 (2)Y10 = L10 · sin γ10 (2)
【0032】.第2のCCDカメラ9にて目標とする
第2のランドマークを見つける。.. The second CCD camera 9 finds the target second landmark.
【0033】ここでは、第2の目標位置認識手段2は、
第2の駆動手段11を制御して、第2のCCDカメラ9
を地面に対して水平に回転させながら、第2のCCDカ
メラ9からの画像に対して十字形のウインドウを設定
し、図3(a)に示されるように、ウインドウの中心部
と腕の部分との明度差が大きい物を目標とする。Here, the second target position recognition means 2 is
The second driving means 11 is controlled to control the second CCD camera 9
While rotating horizontally with respect to the ground, a cross-shaped window is set for the image from the second CCD camera 9. As shown in FIG. 3A, the center of the window and the arm portion are set. The target is one with a large difference in brightness from.
【0034】次に、第2の目標位置認識手段2は、第2
の駆動手段11を制御して、第2のレーザポインタ10
のミラーを地面に対して垂直に回転させ、レーザ反射光
による輝点が第2のCCDカメラ9からの画像におい
て、図4(a)に示されるように、十字形のウインドウ
の中心部に位置するようにする。Next, the second target position recognition means 2
The driving means 11 for controlling the second laser pointer 10
The mirror is rotated perpendicularly to the ground, and the bright spot due to the laser reflected light is positioned at the center of the cross-shaped window in the image from the second CCD camera 9 as shown in FIG. 4 (a). To do so.
【0035】そして、第2の目標位置認識手段2は、地
面に対する第2のCCDカメラ9の角度と、進行方向に
対する第2のCCDカメラ9の水平回転角と、地面に対
する第2のレーザポインタ10のミラー回転角とを第2
の目標位置演算手段4に通知する。Then, the second target position recognizing means 2 detects the angle of the second CCD camera 9 with respect to the ground, the horizontal rotation angle of the second CCD camera 9 with respect to the traveling direction, and the second laser pointer 10 with respect to the ground. The mirror rotation angle of
The target position calculation means 4 is notified.
【0036】.第2のランドマークまでの水平距離L
20を求める。.. Horizontal distance L to the second landmark
Ask for 20.
【0037】ここで、第2のCCDカメラ9と第2のレ
ーザポインタ10との間隔をd2、地面に対する第2の
CCDカメラ9の角度をβ20、地面に対する第2のレー
ザポインタ10のミラー回転角をα20とすると、第2の
目標位置演算手段4は、図4(b)に示されるように、
三角測量の原理を応用して次式(3)により第2のラン
ドマークまでの水平距離を求める。Here, the distance between the second CCD camera 9 and the second laser pointer 10 is d2, the angle of the second CCD camera 9 with respect to the ground is β20, and the mirror rotation angle of the second laser pointer 10 with respect to the ground. Is set to α20, the second target position calculation means 4 is, as shown in FIG.
Applying the principle of triangulation, the horizontal distance to the second landmark is calculated by the following equation (3).
【0038】 L20=d2/(1/cotα20 − 1/cotβ20) (3)L20 = d2 / (1 / cotα20-1 / cotβ20) (3)
【0039】.第2のCCDカメラ9の進行方向に対
する水平回転角γ20と、第2のランドマークまでの水平
距離L20とから第2のランドマークの座標を求める。.. The coordinates of the second landmark are determined from the horizontal rotation angle γ20 with respect to the traveling direction of the second CCD camera 9 and the horizontal distance L20 to the second landmark.
【0040】ここで、車両の現在位置を原点、進行方向
をX方向、進行方向と直角方向をY方向とすると、第2
の目標位置演算手段4は、第2のランドマークの座標
(X20,Y20)を次式(4)により算出する。If the current position of the vehicle is the origin, the traveling direction is the X direction, and the direction orthogonal to the traveling direction is the Y direction, then the second
The target position calculating means 4 calculates the coordinates (X20, Y20) of the second landmark by the following equation (4).
【0041】X20=L20・cosγ20X20 = L20.cosγ20
【0042】 Y20=L20・sinγ20 (4)Y20 = L20.sinγ20 (4)
【0043】(B).移動中の動作:(B). Behavior on the move:
【0044】.第1のCCDカメラ6で第1のランド
マークを追跡する。.. The first CCD camera 6 tracks the first landmark.
【0045】ここでは、第1の目標位置認識手段1は、
図3(b)に示されるように、取り込んだ画像において
十字形のウインドウデータが第1のランドマークを設定
した時と同じ特徴を示すように、ウインドウを移動す
る。Here, the first target position recognizing means 1 is
As shown in FIG. 3B, the window is moved so that the cross-shaped window data in the captured image has the same characteristics as when the first landmark is set.
【0046】ウインドウを移動しても第1のランドマー
クの特徴が見いだせない場合には第1の目標位置認識手
段1は、第1の駆動手段8を制御して、第1のCCDカ
メラ6を回転させ、第1のランドマークの特徴を捜す。When the characteristic of the first landmark cannot be found even if the window is moved, the first target position recognizing means 1 controls the first driving means 8 so that the first CCD camera 6 is activated. Rotate and look for features of the first landmark.
【0047】第1の目標位置認識手段1は、第1のラン
ドマークの特徴を見つけると、第1のランドマークが画
像の中央に位置するように、第1の駆動手段8を制御し
て、第1のCCDカメラ6を移動する。When the first target position recognizing means 1 finds the characteristics of the first landmark, it controls the first driving means 8 so that the first landmark is located at the center of the image, The first CCD camera 6 is moved.
【0048】そして、第1の目標位置認識手段1は、地
面に対する第1のCCDカメラ6の角度と、進行方向に
対する第1のCCDカメラ6の水平回転角と、地面に対
する第1のレーザポインタ7のミラー回転角とを第1の
目標位置演算手段3に通知する。Then, the first target position recognizing means 1 makes the angle of the first CCD camera 6 with respect to the ground, the horizontal rotation angle of the first CCD camera 6 with respect to the traveling direction, and the first laser pointer 7 with respect to the ground. To the first target position calculation means 3.
【0049】もし、第1のCCDカメラを移動しても、
第1のランドマークの特徴を見いだすことができない場
合には、若干位置を戻して第1のランドマークの特徴を
捜す。Even if the first CCD camera is moved,
If the feature of the first landmark cannot be found, the position of the first landmark is returned to search for the feature of the first landmark.
【0050】.第2のCCDカメラ9で第2のランド
マークを追跡する。.. The second CCD camera 9 tracks the second landmark.
【0051】ここでは、第2の目標位置認識手段2は、
図3(b)に示されるように、取り込んだ画像において
十字形のウインドウデータが第2のランドマークを設定
した時と同じ特徴を示すように、ウインドウを移動す
る。Here, the second target position recognizing means 2 is
As shown in FIG. 3B, the window is moved so that the cross-shaped window data in the captured image has the same characteristics as when the second landmark is set.
【0052】ウインドウを移動しても第2のランドマー
クの特徴が見いだせない場合には第2の目標位置認識手
段2は、第2の駆動手段11を制御して、第2のCCD
カメラ9を回転させ、第2のランドマークの特徴を捜
す。When the feature of the second landmark cannot be found even if the window is moved, the second target position recognizing means 2 controls the second driving means 11 to make the second CCD.
Rotate the camera 9 to look for features of the second landmark.
【0053】第2の目標位置認識手段2は、第2のラン
ドマークの特徴を見つけると、第2のランドマークが画
像の中央に位置するように、第2の駆動手段11を制御
して、第2のCCDカメラ9を移動する。When the second target position recognizing means 2 finds the feature of the second landmark, it controls the second driving means 11 so that the second landmark is located at the center of the image, The second CCD camera 9 is moved.
【0054】そして、第2の目標位置認識手段2は、地
面に対する第2のCCDカメラ9の角度と、進行方向に
対する第2のCCDカメラ9の水平回転角と、地面に対
する第2のレーザポインタ10のミラー回転角とを第2
の目標位置演算手段4に通知する。Then, the second target position recognizing means 2 detects the angle of the second CCD camera 9 with respect to the ground, the horizontal rotation angle of the second CCD camera 9 with respect to the traveling direction, and the second laser pointer 10 with respect to the ground. The mirror rotation angle of
The target position calculation means 4 is notified.
【0055】もし、第2のCCDカメラ9を移動して
も、第2のランドマークの特徴を見いだすことができな
い場合には、若干位置を戻して第2のランドマークの特
徴を捜す。If the feature of the second landmark cannot be found even if the second CCD camera 9 is moved, the position of the second landmark is returned to search for the feature of the second landmark.
【0056】(C).補正位置での動作:(C). Operation at the correction position:
【0057】移動方向を変更する場合等では一旦停止し
て現在位置を確認し、場合によっては位置補正を行う。When the moving direction is changed, the current position is temporarily stopped and the current position is confirmed, and the position is corrected in some cases.
【0058】.第1のランドマークまでの水平距離L
11を求める。.. Horizontal distance L to the first landmark
Ask for 11.
【0059】ここで、地面に対する第1のCCDカメラ
6の角度をβ11、地面に対する第1のレーザポインタ7
のミラー回転角をα11とすると、第1の目標位置演算手
段3は、図4(b)に示されるように、三角測量の原理
を応用して次式(5)により第1のランドマークまでの
水平距離を求める。Here, the angle of the first CCD camera 6 with respect to the ground is β11, and the first laser pointer 7 with respect to the ground.
Assuming that the mirror rotation angle of α11 is α11, the first target position calculation means 3 applies the principle of triangulation to the first landmark up to the first landmark as shown in FIG. 4 (b). Find the horizontal distance of.
【0060】 L11=d1/(1/cotα11 − 1/cotβ11) (5)L11 = d1 / (1 / cotα11-1 / cotβ11) (5)
【0061】.進行方向に対する第1のCCDカメラ
6の水平回転角γ11と、第1のランドマークまでの水平
距離L11とから第1のランドマークの座標を求める。.. The coordinates of the first landmark are obtained from the horizontal rotation angle γ11 of the first CCD camera 6 with respect to the traveling direction and the horizontal distance L11 to the first landmark.
【0062】第1の目標位置演算手段3は、第1のラン
ドマークの座標(X11,Y11)を次式(6)により算出
する。The first target position calculating means 3 calculates the coordinates (X11, Y11) of the first landmark by the following equation (6).
【0063】X11=L11・cosγ11X11 = L11.cosγ11
【0064】 Y11=L11・sinγ11 (6)Y11 = L11 · sinγ11 (6)
【0065】.第2のランドマークまでの水平距離L
21を求める。.. Horizontal distance L to the second landmark
Ask for 21.
【0066】ここで、地面に対する第2のCCDカメラ
9の角度をβ21、地面に対する第2のレーザポインタ1
0のミラー回転角をα21とすると、第2の目標位置演算
手段4は、図4(b)に示されるように、三角測量の原
理を応用して次式(7)により第2のランドマークまで
の水平距離を求める。Here, the angle of the second CCD camera 9 with respect to the ground is β21, and the second laser pointer 1 with respect to the ground.
Assuming that the mirror rotation angle of 0 is α21, the second target position calculating means 4 applies the principle of triangulation to the second landmark according to the following equation (7) as shown in FIG. 4 (b). Find the horizontal distance to.
【0067】 L21=d2/(1/cotα21 − 1/cotβ21) (7)L21 = d2 / (1 / cotα21-1 / cotβ21) (7)
【0068】.第2のCCDカメラ9の進行方向に対
する水平回転角γ21と、第2のランドマークまでの水平
距離L21とから第2のランドマークの座標を求める。.. The coordinates of the second landmark are calculated from the horizontal rotation angle γ21 with respect to the traveling direction of the second CCD camera 9 and the horizontal distance L21 to the second landmark.
【0069】第2の目標位置演算手段4は、第2のラン
ドマークの座標(X21,Y21)を次式(8)により算出
する。The second target position calculating means 4 calculates the coordinates (X21, Y21) of the second landmark by the following equation (8).
【0070】X21=L21・cosγ21X21 = L21.cosγ21
【0071】 Y21=L21・sinγ21 (8)Y21 = L21 · sinγ21 (8)
【0072】.現在位置演算手段5は、目標位置を決
定した時の第1のランドマークの座標(X10,Y10)と
第2のランドマークの座標(X20,Y20)、および補正
位置での第1のランドマークの座標(X11,Y11)と第
2のランドマークの座標(X21,Y21)を用いて車両の
現在位置(X,Y)を算出する。.. The current position calculation means 5 determines the coordinates of the first landmark (X10, Y10) and the coordinates of the second landmark (X20, Y20) when the target position is determined, and the first landmark at the correction position. The current position (X, Y) of the vehicle is calculated using the coordinates (X11, Y11) and the coordinates (X21, Y21) of the second landmark.
【0073】X=X11−X10X = X11-X10
【0074】 Y=Y11−Y10 (9)Y = Y11−Y10 (9)
【0075】X=X21−X20X = X21-X20
【0076】 Y=Y21−Y20 (10)Y = Y21−Y20 (10)
【0077】ここでは、(9)式で求めた座標と(1
0)式で求めた座標との平均を車両の現在位置(X,
Y)とする。Here, the coordinates obtained by the equation (9) and (1
0) The average of the coordinates obtained from the equation
Y).
【0078】そして、この現在位置(X,Y)を新たな
初期位置として車両を所定の方向に移動させる。Then, the vehicle is moved in a predetermined direction with the present position (X, Y) as a new initial position.
【0079】以降、上記(B)と(C)の処理を繰り返
し行うことにより、車両を所定位置に誘導することがで
きる。After that, the vehicle can be guided to a predetermined position by repeatedly performing the above processes (B) and (C).
【0080】以上のように、目標物の形状認識を行う必
要がないために、高速処理が可能である。しかも、2つ
の目標物を用いているために、正確な位置決めが可能で
ある。As described above, since it is not necessary to recognize the shape of the target object, high speed processing is possible. Moreover, since two targets are used, accurate positioning is possible.
【0081】また、目標物との距離はレーザレンジファ
インダやステレオカメラ等により求めることも可能であ
る。Further, the distance to the target can be obtained by using a laser range finder, a stereo camera or the like.
【0082】[0082]
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、2つの目標物に対して形状認識な
しで位置を算出することができ、これがため、移動中で
も高速でしかも高精度で自己の位置認識が可能となると
いう従来にない優れた自己位置認識装置を提供すること
ができる。Since the present invention is constructed and functions as described above, according to this, it is possible to calculate the positions of two objects without shape recognition, which makes it possible to perform high speed and high movement even when moving. It is possible to provide an unprecedented excellent self-position recognizing device that enables self-position recognition with high accuracy.
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1におけるCCDカメラとレーザポインタの
位置関係を説明するための説明図で、図2(a)は全体
的斜視図を示し、図2(b)は一方のCCDカメラとレ
ーザポインタとの位置関係を示し、図2(c)は図2
(b)内のレーザポインタの光学系を示す説明図であ
る。2A and 2B are explanatory views for explaining the positional relationship between the CCD camera and the laser pointer in FIG. 1, FIG. 2A shows an overall perspective view, and FIG. 2B shows one CCD camera and the laser pointer. 2C shows the positional relationship with FIG.
It is explanatory drawing which shows the optical system of the laser pointer in (b).
【図3】図1における目標位置認識手段の動作を説明す
るための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the target position recognition means in FIG.
【図4】図1における目標位置演算手段の動作を説明す
るための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the target position calculation means in FIG.
【図5】従来例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional example.
【図6】図5の従来例の動作を説明するための説明図で
ある。6 is an explanatory diagram for explaining an operation of the conventional example of FIG.
1 第1の目標位置認識手段 2 第2の目標位置認識手段 3 第1の目標位置演算手段 4 第2の目標位置演算手段 5 現在位置演算手段 6 第1のCCDカメラ 7 第1のレーザポインタ 8 第1の駆動手段 9 第2のCCDカメラ 10 第2のレーザポインタ 11 第2の駆動手段 1 1st target position recognition means 2 2nd target position recognition means 3 1st target position calculation means 4 2nd target position calculation means 5 present position calculation means 6 1st CCD camera 7 1st laser pointer 8 First driving means 9 Second CCD camera 10 Second laser pointer 11 Second driving means
Claims (2)
と、この第1目標にレーザスポットを放射する第1レー
ザポインタと、前記第1のCCDカメラからの画像に所
定のウインドウを用いて特徴部分を走査する第1目標位
置認識手段と、この第1目標位置認識手段からの前記第
1のCCDカメラと前記第1レーザポインタの角度情報
とから第1目標の位置を算出する第1の目標位置演算手
段とを有し、 第2目標を捉える第2のCCDカメラと、この第2目標
にレーザスポットを放射する第2レーザポインタと、前
記第2のCCDカメラからの画像に所定のウインドウを
用いて特徴部分を走査する第2目標位置認識手段と、こ
の第2目標位置認識手段からの前記第2のCCDカメラ
と前記第2のレーザポインタの角度情報とから第2の目
標の位置を算出する第2目標位置演算手段とを備え、 前記第1の目標位置演算手段と前記第2の目標位置演算
手段での演算結果に基づいて現在位置を算出する現在位
置演算手段を装備したことを特徴とする自己位置認識装
置。1. A first CCD camera that captures a first target, a first laser pointer that emits a laser spot to the first target, and a predetermined window for an image from the first CCD camera. A first target for calculating the position of the first target from first target position recognizing means for scanning a part and angle information of the first CCD camera and the first laser pointer from the first target position recognizing means. A second CCD camera that has a position calculation means and captures a second target, a second laser pointer that emits a laser spot to the second target, and a predetermined window for an image from the second CCD camera. The second target position recognition means for scanning the characteristic portion using the second target position recognition means, and the second target position recognition means based on the angle information of the second CCD camera and the second laser pointer from the second target position recognition means. A second target position calculation means for calculating the present position, and a current position calculation means for calculating the current position based on the calculation results of the first target position calculation means and the second target position calculation means. A self-position recognition device.
あることを特徴とした請求項1記載の自己位置認識装
置。2. The self-position recognition device according to claim 1, wherein the window is a cross-shaped window.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5247564A JPH0771978A (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | One's own position recognition system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5247564A JPH0771978A (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | One's own position recognition system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0771978A true JPH0771978A (en) | 1995-03-17 |
Family
ID=17165374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5247564A Withdrawn JPH0771978A (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | One's own position recognition system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0771978A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-09-03 JP JP5247564A patent/JPH0771978A/en not_active Withdrawn
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