JPS61251911A - 無人移動体の誘導方法 - Google Patents

無人移動体の誘導方法

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JPS61251911A
JPS61251911A JP60092993A JP9299385A JPS61251911A JP S61251911 A JPS61251911 A JP S61251911A JP 60092993 A JP60092993 A JP 60092993A JP 9299385 A JP9299385 A JP 9299385A JP S61251911 A JPS61251911 A JP S61251911A
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JP
Japan
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moving body
deviation
target
markers
angle
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Pending
Application number
JP60092993A
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English (en)
Inventor
Toru Suzuki
徹 鈴木
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61251911A publication Critical patent/JPS61251911A/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、視覚手段を用いて無人移動体を誘導する方法
に関する。
〔従来の技術〕
視覚手段を用いて無人移動体を誘導する方法は、従来か
ら種々提案されている。たとえば、特開昭59−629
17号には、走路に沿って離散的に配置された再帰反射
標識を無人移動体に設けた視覚手段で認識するとともに
、認識された標識に基づいて無人移動体の方位ズレおよ
び横ズレを検出し、これらのズレが補正されるように該
移動体を操舵する誘導方法が開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに従来の誘導方法は、いずれも移動体が予設定経
路上を走行するように誘導するものであり、したがって
、たとえば上記予設定経路上を走行している移動体を任
意の走行区間において該経路の一側方にシフトさせて走
行させたり、−側方を走行中の移動体をある走行区間で
上記経路の他側方に移動させる等の走路変更を自由に行
なうことは不可能であった。
〔問題点を解決するための手段〕
かかる従来の問題点に鑑み、本発明では、予設定基準経
路に沿って誘導標識を間欠的に配設するとともに、上記
基準経路の各位置における無人移動体の目標偏位あるい
は該目標偏位および目標偏角の双方な予設定し、上記無
人移動体に設けられた視覚手段によって少なくとも2個
の上記標識を認識させかつ認識された該標識に基づいて
上記基準経路に対する上記無人移動体の偏位あるいは該
偏位および偏角の双方を求め、上記基準経路の各位置に
ついての上記無人移動体の偏位あるいは該偏位および偏
角の双方が該各位置についての上記目標偏差あるいは該
目標偏差および目標偏角の双方に合致するように上記無
人移動体を操舵している。
〔作用〕
本発明によれば、基準経路の各位置についての目標偏位
あるいは該偏位と目標偏角の双方を変更することにより
、上記基準経路とは異なる種々の走行経路が設定される
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する0 第1図および第2図は、各々本発明の方法によって誘導
する無人移動体1の一例を概念的に示した側面図および
平面図である。
同図に示すように、この移動体1は車体2の前後部両側
にキャスタが、また中央部両側に各別なモータM、 、
 MLで回動される駆動輪4R,4Lが各々配設されて
いる。そして車体2の前方部分に穿設された支持台5上
に視覚手段たる(′TVカメラ6が配設され、このカメ
ラ6の上部に投光器7が配設されている。
上記カメラ6は、車体2の前方側路面の所定範囲が視野
内に入るように適当な俯角をもたせて取付けられており
、また投光器7はカメラ6の視野を照明しうるように取
付けられている。そして上記モータMR,MLには、そ
れらの回転に伴ってパルス信号を出力するパルスエンコ
ータ等のパルス発生器9R,9Lが各々付設されている
路面に配設された標識8・・・は、移動体1を誘導する
ための目印として機能するものであり、この実施例では
再帰反射性、つまり入射光と同一の方向に光を反射させ
る性質をもつガラス玉を使用している。これらの標識8
は、移動体1の走路に沿って配列設置されており、それ
らを結ぶラインは後述するように移動体1に対する基準
経路として機能する。そして少なくとも2個の標識が常
時カメラ6の視野内に入るようにそれらの配置間隔が設
定されている。
ここで、上記カメラ6で標識8を捕えながら移動体1を
誘導する原理について説明する。
いま、第3図に示す如く路面P K X、Y軸を、また
カメラ6のイメージ面Qにx、Y軸を各々設定した場合
、路面Pの座標Mとこれに対応するイメージ面Qの座標
mとは幾何的な対応関係がある。それ故、イメージ面Q
の座標mが検出されれば路面Pの座標Mを求めることが
でき、また線分凧と路面Pとのなす角度γ(俯角)およ
び該線分血を路面Pに投影した線分OMとY軸とのなす
角β(方位角)も求められる。
なお、同図においてC点はカメラ6のレンズ主点を示し
ている。また、路面PにおけるX、Y座標は、R点を通
る垂線が路面と交わる点を座標原点Oとし、そのY軸は
前記移動体1の進行方向に設定されている。
つぎに、第4図に示す如く路面上の座標M1 。
M、がカメラ6の視野内に存在する場合を考える。
上記座標M1についての俯角γ4、方位角β1および座
標M、についての俯角γ3、方位角β。
は、前述したようにカメラ6のイメージ面Qにおける対
応座標m□ 、m1l(図示せず)から求められる。そ
してこれらが求められれば、座標M1 。
M、を通る線分とY軸とのなす角ψおよび該線分に対す
る0点からの画線の長さdを各々下式(1)および(2
)に基づいて算出することができる。
ただし、hは0点と0点間の距離 上記座標M1 、M2が前記標識8の位置を示している
とすると、角ψはそれらの標識8間を結ぶ線分に対する
移動体1の偏角を、また距離dは上記線分に対する移動
体1の偏位(横ズレ)を示すことになる。
そこで、上記標識8によって第8図に例示するような基
準経路t1を構成するとともに、この経路t1の各区間
Pj + Pl+1 +・・・について示すべき上記移
動体の目標偏位ar(あるいは該偏位d、と目標少偏角
ψ→を予め設定し、上記各区間についての移動体1の実
偏位d(あるいは偏位dと偏角ψ)がそれらの区間につ
いての予設定偏位d、 (あるいは該偏位drと偏角ψ
r)に合致するように移動体1を操舵すれば、上記基準
経路t1を基準とする種々の経路、たとえば同図に示す
経路1.1に沿って移動体1を誘導走行させることがで
きる。
以上が本発明に係る方法の原理であり、この方法は第5
図に例示するような装置を用いて実施される。以下、同
図を参照して本発明の実施態様を説明する。
上記カメラ6より出力されるビデオ信号は、A/D変換
器13で2値化されたのちフレームメモリ14に書き込
まれ、1画面が作成される毎にこのフレームメモリ14
の記憶内容がCPU12に取込まれる。
前記したように、上記標識8は回帰反射性を有するガラ
ス玉で形成されているので、カメラ6によって輝点画像
として捕えられる。そこでCPU12は、フレームメモ
リ11に格納された輝点画像データに基づいてカメラ6
の視野内に存在する複数(たとえば2〜3個)の標識8
を・認識し、それらの標識のうちの2個、たとえば隣り
合う2個の標締を選択する。そしてこの2個の標識につ
いての第4図に示した路面上での座標Mユ 2M、を求
めるとともに、座標MtKついての俯角γ□、方位角β
1および座標M、についての俯角γ3、方位角β、をη
−出し、ついで前記(1) 、 (2)式に示した演算
を実行して移動体1の偏角ψと偏位dを求める。
第5図に示した経路メモリ15には、移動体1が基準経
路の各位置においてとるべき目標偏位drと目標偏角ψ
1が予め格納されている。すなわち、たとえば標識8に
よる第8図に示すような基準経路t1が構成されている
場合、位置pt 、 Pi+1・・・についての目標偏
位drおよび目標偏角ψ1が格納される。
CPU 12は、上記標識8の通過個数をカメラ6の出
力から計数して上記位置Pi l Pi+1 、・・・
を検出し、それらの位置についての1目標側位d、およ
び目標偏角ψ1をメそり15から順次読出’f、i  
そして読出したdr、ψ1と検出された移動体1の実際
の偏位dおよび偏角ψとに基づいて第2図に示したモー
タMR、MLに対する速度指令V、 、 VLを作成出
力する。
すなわちCPU 12は、第6図に示すように移動体1
の走行速度指令Vに値Kを加算して速度指令V、を作成
し、かつ速度Vから値Kを減算して速度指令vLを作成
するプログラムを存し、作成された指令VR+ VLは
各k D/A変換器16.17を介してサーがアンプ1
8.19に加えられる。
上記値には、Δv=(ar−d)+(ψ、−ψ)に対し
第7図に示す態様で変化される。したがりて予設定偏位
d、と実偏位drの差および目標偏角ψ、と実偏角ψの
差が共に小さくてΔVが同図に示す不感帯0内の値をも
つ場合には、K=0となってvR=v。
vL=vなる速度指令が作成され、この場合、前記駆動
輪4 Rt 4 L 7り’ %速回転して移動体1が
直進走行することになる。
またΔVが不感帯O内の値より大きな正の値をとる場合
には、V、:>VLとなるので右駆動輪4Rの回転速度
が左駆動輪のそれよりも大きくなって移動体1が左方向
に操舵され、逆に不感帯0内の値よりも大きな負の値を
とる場合には、VR(VLとなるので移動体1が右方向
に操舵される。
なお上記において、ΔVの絶対値が大きいほど前向が大
きくなる。
上記装置はかかる作用をもつので、第8図に示す位置P
t r Pt+1+ P1+2 e・・・についての目
標偏位d、がd : (〉 0 ) 、 dl+1 (
〉 0 ) 、 d量+3 (<O)。
・・・に設定され、目標偏角ψ、いずれもψ1=0に設
定された場合、たとえば区間Liでは移動体10偏位が
dlで偏角が0となるように移動体1が誘導され、他の
区間においても同様の態様で誘導される。
それ故、この例では、同図に点線で示す経路t□′が移
動体1の走行軌跡となる。
なお本発明によれば、第9図に示すように基準経路t、
よりZ doだけシフトした経路t2/に沿って移動体
1を誘導させることも可能であり、また、第10図に示
す如(基準経路1sと同一の経路t3′に沿って移動体
を誘導させることも画然可能である。
以上の例では、予設定偏角ψ、をψ、=0に固定してい
るが、誘導すべき経路の形態によっては適宜な値の偏角
ψ、が各走行位置で設定される。
また以上の例では、目標偏位と目標偏角の双方を指定し
ているが、偏位drのみを指定するようにしても本発明
は実施可能である。つまりΔV=(dr−d)をCPU
 12に演算させて前記にの値を求め、これにより移動
体1を誘導させることも可能である。ただし偏位drと
偏角ψ、の双方を指定するようにすれば、移動体の経路
変更をより精度よく行なうことができる。
なお上記実施例では、標識8として再起反射性を有する
ガラス玉を使用しているが、このガラス玉に代えてコー
ナーキューブプリズム、再起反射性を有する所定形状の
粘着テープ、ガードレール等に使用されている光反射器
等を使用してもよい。
かかる標識を使用する場合、それらに所定の形状をもた
せれば画像上における他物体との識別がより容易となる
また標識8としてIJD 、電球、蛍光灯等の発光体を
使用することも可能であり、この場合上記投光器7は不
要となる。なお特定の波長の光を発光する発光体を標識
として使用すれば、視覚手段側に該特定波長の光のみを
通すフィルタを設けることにより外乱を除去することが
できる。また、発光体を所定周期で点滅させ、視覚手段
側で上記点滅の周期を利用した画像処理を施すようにす
れば、やはり外乱を除去することができる。
要するに標識8としては、視覚手段が他物体と区別でき
るものであれば種々のものを適用でき、移動体1の走行
環境に最適なものと選択使用すればよい。
さらに上記実施例では、視覚手段としてテレビカメラ6
を使用しているが、上記標識8として発光体を使用する
場合には2次元半導体装置検出器(ポジションセンサ)
を視覚手段として用いることもできる。
さらにまた、上記実施例では移動体1の走路変更を行な
う位置Pi # Pi−H、・・・を標識8の通過個数
から検出しているが、それらの位置についての標識を他
の標識とは異なる特殊な形状にして・千ターン認識し、
これによって該各位置を検出することも可能である。ま
た上記各位置を示す情報を、走路の側方に配置したサイ
ンポスト等から与えることも可能である。
なお、たとえば位置Piよシ所定距離だけ移動体1が走
行した位置で走路変更を行なわせるような場合には、位
置P1に移動体1が到達したのち、第1図に示したノ七
ルス発生器9R,9Lの出カッ9ルスをカウンタ10,
11で計数させてその走路変更位置を検出することがで
き、その場合CPU 12は、移動体1の中心位置の走
行距離を得るべく両カウンタのカウント値の平均値を距
離データとして用いる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、標識によって形成される基準経路の各
位置についての目標偏位あるいは該目標偏位と目標偏角
の双方を変更することにより、上記基準経路とは異なる
種々の走行経路に沿って移動体を誘導させることができ
るという利点かえられる。
【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は各々本発明の方法によって誘導さ
れる無人移動体の一例を概念的に示した側面図および平
面図、第3図はカメラのイメージ面における座標と路面
における座標との幾何的関係を示した図、第4図は移動
体の偏位と偏角を求める場合の説明図、第5図は本発明
を実施する場合に適用される誘導装置の一例を示したブ
ロック図、第6図は速度指令信号を作成するための系を
例示した図、第7図は第6図に示す値にの変化態様を示
したグラフ、第8図、第9図および第10図は各々基準
走路に対する移動体の誘導態様を例示した概念図である
。 1・・・無人移動体、4R,4L・・・駆動輪、6・・
・ITVカメラ、7・・・投光器、8・・・標識、9R
,9L・・・パルス発生器、12・・・CPU、13・
・・帥変換器、14・・°フレームメモリ、15・・・
経路メモリ。 O−7″0 O−a) ”c。 〇−の

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予設定基準経路に沿つて誘導標識を間欠的に配設
    するとともに、上記基準経路の各位置における無人移動
    体の目標偏位を予設定し、上記無人移動体に設けられた
    視覚手段によつて少なくとも2個の上記標識を認識させ
    かつ認識された該標識に基づいて上記基準経路に対する
    上記無人移動体の偏位を求め、上記基準経路の各位置に
    ついての上記無人移動体の偏位が該各位置についての上
    記目標偏差に合致するように上記無人移動体を操舵する
    ことを特徴とする無人移動体の誘導方法。
  2. (2)予設定基準経路に沿つて標識を間欠的に配設する
    とともに、上記基準経路の各位置における無人移動体の
    目標偏位および目標偏角を予設定し、上記無人移動体に
    設けられた視覚手段によつて少なくとも2個の上記標識
    を認識させかつ認識された該標識に基づいて上記基準経
    路に対する上記無人移動体の偏位および偏角を求め、上
    記基準経路の各位置についての上記無人移動体の偏位お
    よび偏角が該各位置についての上記目標偏位および偏角
    に合致するように上記無人移動体を操舵することを特徴
    とする無人移動体の誘導方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63263505A (ja) * 1987-04-21 1988-10-31 Daifuku Co Ltd 移動車誘導設備
FR2637681A1 (fr) * 1988-10-12 1990-04-13 Commissariat Energie Atomique Procede de mesure de l'evolution de la position d'un vehicule par rapport a une surface
JP2008210416A (ja) * 2008-06-05 2008-09-11 Asyst Technologies Japan Inc 無人搬送車
JP2012094027A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Toyota Motor Corp 移動体
WO2019049664A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 日本精工株式会社 自走装置、自走装置の走行制御方法及び走行制御プログラム
EP3989028A4 (en) * 2019-06-24 2023-08-09 Aichi Steel Corporation MAGNETIC MARKER AND METHOD OF USING A MAGNETIC MARKER

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63263505A (ja) * 1987-04-21 1988-10-31 Daifuku Co Ltd 移動車誘導設備
FR2637681A1 (fr) * 1988-10-12 1990-04-13 Commissariat Energie Atomique Procede de mesure de l'evolution de la position d'un vehicule par rapport a une surface
JP2008210416A (ja) * 2008-06-05 2008-09-11 Asyst Technologies Japan Inc 無人搬送車
JP2012094027A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Toyota Motor Corp 移動体
WO2019049664A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 日本精工株式会社 自走装置、自走装置の走行制御方法及び走行制御プログラム
JP6540917B1 (ja) * 2017-09-08 2019-07-10 日本精工株式会社 自走装置、自走装置の走行制御方法及び走行制御プログラム
US10935386B2 (en) 2017-09-08 2021-03-02 Nsk Ltd. Self-propelled device, and method and travel control computer program of controlling traveling of self-propelled device
EP3989028A4 (en) * 2019-06-24 2023-08-09 Aichi Steel Corporation MAGNETIC MARKER AND METHOD OF USING A MAGNETIC MARKER

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