JP2000276228A - 無人移動台車の制御方法 - Google Patents
無人移動台車の制御方法Info
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- JP2000276228A JP2000276228A JP11082729A JP8272999A JP2000276228A JP 2000276228 A JP2000276228 A JP 2000276228A JP 11082729 A JP11082729 A JP 11082729A JP 8272999 A JP8272999 A JP 8272999A JP 2000276228 A JP2000276228 A JP 2000276228A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動路に誘導用マーカを設置しなくても、ま
た交差点や行き止まりなどがある環境でも通路上にある
障害物を回避して指示された目的地までの無人走行を行
わせることができるものとする。 【解決手段】 台車の車体周辺部のセンシングを行う複
数個のセンサからの出力をもとに障害物の検出及び回避
や通路に対する車体の平行度補償を行うセンサ用プログ
ラムと、台車に設けた複数個のカメラから得られる台車
の進行方向の画像をもとに通路の交差点やコーナーなど
を認識する画像用プログラムと、上記両プログラムの演
算結果に応じて進行方向の決定と走行速度や操舵量の制
御を行うメインプログラムとで台車の走行操舵を制御す
る。センサの出力結果とカメラによる画像の処理結果と
を勘案して制御する。
た交差点や行き止まりなどがある環境でも通路上にある
障害物を回避して指示された目的地までの無人走行を行
わせることができるものとする。 【解決手段】 台車の車体周辺部のセンシングを行う複
数個のセンサからの出力をもとに障害物の検出及び回避
や通路に対する車体の平行度補償を行うセンサ用プログ
ラムと、台車に設けた複数個のカメラから得られる台車
の進行方向の画像をもとに通路の交差点やコーナーなど
を認識する画像用プログラムと、上記両プログラムの演
算結果に応じて進行方向の決定と走行速度や操舵量の制
御を行うメインプログラムとで台車の走行操舵を制御す
る。センサの出力結果とカメラによる画像の処理結果と
を勘案して制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工場や事務所、病
院、福祉施設といった施設において無人で目的地まで移
動を行う無人移動台車の制御方法に関するものである。
院、福祉施設といった施設において無人で目的地まで移
動を行う無人移動台車の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無人移動台車の走行及び操舵の制御につ
いては、従来より台車周辺のセンシングを行う複数のセ
ンサの信号を処理することで行うもの（例えば特開平７
−１４１０２６号公報）と、台車に設けたカメラからの
画像処理に基づいて行うもの（例えば特開平５−４６２
４０号公報）との２種が提供されている。
いては、従来より台車周辺のセンシングを行う複数のセ
ンサの信号を処理することで行うもの（例えば特開平７
−１４１０２６号公報）と、台車に設けたカメラからの
画像処理に基づいて行うもの（例えば特開平５−４６２
４０号公報）との２種が提供されている。
【０００３】前者の場合、たとえば台車の前後左右に超
音波センサのようなセンサを取り付けて、前後のセンサ
で障害物の検知を、左右のセンサで通路に対する車体の
平行度を検出し、これらの検出結果に基づいて走行と操
舵とを行う。
音波センサのようなセンサを取り付けて、前後のセンサ
で障害物の検知を、左右のセンサで通路に対する車体の
平行度を検出し、これらの検出結果に基づいて走行と操
舵とを行う。
【０００４】後者の場合、撮像した画像から交差点やコ
ーナーなどにある誘導用マーカを検出して、台車を追従
させることがなされている。
ーナーなどにある誘導用マーカを検出して、台車を追従
させることがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでセンサを用い
たものでは、障害物を検出することは可能であるが、移
動路に交差点や行き止まりがあるといった環境では、こ
れらと障害物とを識別することが困難である。
たものでは、障害物を検出することは可能であるが、移
動路に交差点や行き止まりがあるといった環境では、こ
れらと障害物とを識別することが困難である。
【０００６】また、画像処理に基づくものでは、通路上
に存在する未知のあらゆる障害物を検出することが困難
であり、また誘導用のマーカを使用する時、予めマーカ
を設置しなくてはならない。
に存在する未知のあらゆる障害物を検出することが困難
であり、また誘導用のマーカを使用する時、予めマーカ
を設置しなくてはならない。
【０００７】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは移動路に誘導用マー
カを設置しなくてもよい上に、交差点や行き止まりなど
がある環境でも通路上にある障害物を回避して指示され
た目的地までの無人走行を行わせることができる無人移
動台車の制御方法を提供するにある。
であって、その目的とするところは移動路に誘導用マー
カを設置しなくてもよい上に、交差点や行き止まりなど
がある環境でも通路上にある障害物を回避して指示され
た目的地までの無人走行を行わせることができる無人移
動台車の制御方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、台車に設けら
れて台車の車体周辺部のセンシングを行う複数個のセン
サからの出力をもとに障害物の検出及び回避や通路に対
する車体の平行度補償を行うセンサ用プログラムと、台
車に設けた複数個のカメラから得られる台車の進行方向
の画像をもとに通路の交差点やコーナーなどを認識する
画像用プログラムと、上記両プログラムの演算結果に応
じて進行方向の決定と走行速度や操舵量の制御を行うメ
インプログラムとで台車の走行操舵を制御することに特
徴を有している。センサの出力結果とカメラによる画像
の処理結果とを勘案して制御するのである。
れて台車の車体周辺部のセンシングを行う複数個のセン
サからの出力をもとに障害物の検出及び回避や通路に対
する車体の平行度補償を行うセンサ用プログラムと、台
車に設けた複数個のカメラから得られる台車の進行方向
の画像をもとに通路の交差点やコーナーなどを認識する
画像用プログラムと、上記両プログラムの演算結果に応
じて進行方向の決定と走行速度や操舵量の制御を行うメ
インプログラムとで台車の走行操舵を制御することに特
徴を有している。センサの出力結果とカメラによる画像
の処理結果とを勘案して制御するのである。
【０００９】画像用プログラムは通路端を示す壁との境
界線の途切れ部分の検出で交差点やＴ字路を認識するも
のとすればよく、特に画像用プログラムは通路端を示す
壁との境界線の途切れ部分の検出と同時に途切れ部まで
の距離の計測を行い、メインプログラムは上記途切れ部
に対応するセンサ用プログラムの出力結果との照合によ
り、Ｔ字路または交差点と障害物との識別を行うように
しておくのが好ましい。また、障害物検出時の回避動作
を画像用プログラムが行った画像処理の結果に基づいて
行うのが好ましい。
界線の途切れ部分の検出で交差点やＴ字路を認識するも
のとすればよく、特に画像用プログラムは通路端を示す
壁との境界線の途切れ部分の検出と同時に途切れ部まで
の距離の計測を行い、メインプログラムは上記途切れ部
に対応するセンサ用プログラムの出力結果との照合によ
り、Ｔ字路または交差点と障害物との識別を行うように
しておくのが好ましい。また、障害物検出時の回避動作
を画像用プログラムが行った画像処理の結果に基づいて
行うのが好ましい。
【００１０】画像用プログラムは通路端を示す壁との境
界線を画像の水平方向において検出することでコーナー
や行き止まりを認識するようにすればよい。
界線を画像の水平方向において検出することでコーナー
や行き止まりを認識するようにすればよい。
【００１１】通路が略９０°の縦横に交差している場
合、センサ用プログラムにおいて車体側面のセンサで壁
を検出しなくなった時点で通路の交差点等への進入を検
出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と照
合するものとしたり、センサ用プログラムにおいて車体
側面のセンサで壁を検出した時点で交差点等から通路へ
の進入を検出するとともに画像用プログラムにおける処
理結果と照合するものとするとよい。
合、センサ用プログラムにおいて車体側面のセンサで壁
を検出しなくなった時点で通路の交差点等への進入を検
出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と照
合するものとしたり、センサ用プログラムにおいて車体
側面のセンサで壁を検出した時点で交差点等から通路へ
の進入を検出するとともに画像用プログラムにおける処
理結果と照合するものとするとよい。
【００１２】センサ用プログラムにおいて車体側面のセ
ンサによる壁の検出に際しては、壁までの距離が有無判
定の閾値以上もしくは以下の状態が一定時間以上維持さ
れた時点で台車側部での通路有無を判定することが好ま
しい。
ンサによる壁の検出に際しては、壁までの距離が有無判
定の閾値以上もしくは以下の状態が一定時間以上維持さ
れた時点で台車側部での通路有無を判定することが好ま
しい。
【００１３】また、台車車体の前部寄りの両側に取り付
けたセンサの出力をもとに前進時の壁の有無の判定を行
い、台車車体の後部寄りの両側に取り付けたセンサの出
力をもとに後退時の壁の判定を行うとよい。
けたセンサの出力をもとに前進時の壁の有無の判定を行
い、台車車体の後部寄りの両側に取り付けたセンサの出
力をもとに後退時の壁の判定を行うとよい。
【００１４】通路が略９０°の縦横に交差している場
合、センサ用プログラムと画像用プログラムの両プログ
ラムにおいて、目的地までの経路を交差点やＴ字路での
左右の壁の有無の状態変化で記憶するとよい。
合、センサ用プログラムと画像用プログラムの両プログ
ラムにおいて、目的地までの経路を交差点やＴ字路での
左右の壁の有無の状態変化で記憶するとよい。
【００１５】さらに、画像用プログラムが行う画像処理
において、通路端を示す壁との境界線もしくはその延長
線が画像上で交差する位置を計算して車体の通路に対す
る向きを検出するのが好ましく、特に画像用プログラム
で検出した通路に対する車体の向きと、センサ用プログ
ラムで得られた通路に対する車体の向きとの一致を条件
として台車の操舵量を決定するのが好ましい。
において、通路端を示す壁との境界線もしくはその延長
線が画像上で交差する位置を計算して車体の通路に対す
る向きを検出するのが好ましく、特に画像用プログラム
で検出した通路に対する車体の向きと、センサ用プログ
ラムで得られた通路に対する車体の向きとの一致を条件
として台車の操舵量を決定するのが好ましい。
【００１６】センサ用プログラムによって検出している
壁までの距離に急激な変化がある場合は、センサ用プロ
グラムによる車体の平行度の補償動作を切り捨てるとよ
い。
壁までの距離に急激な変化がある場合は、センサ用プロ
グラムによる車体の平行度の補償動作を切り捨てるとよ
い。
【００１７】センサ用プログラム及び画像用プログラム
を実行するコンピュータの上位に位置する上位コンピュ
ータでメインプログラムを実行するとともに、上位コン
ピュータに対する電源容量を下位コンピュータに対する
電源容量より大きくしておくのが好ましい。
を実行するコンピュータの上位に位置する上位コンピュ
ータでメインプログラムを実行するとともに、上位コン
ピュータに対する電源容量を下位コンピュータに対する
電源容量より大きくしておくのが好ましい。
【００１８】上位コンピュータと下位コンピュータとの
間で相互に正常動作を確認するのも好ましい。
間で相互に正常動作を確認するのも好ましい。
【００１９】プログラム実行用の制御装置が外部の管理
コンピュータとの無線通信用の無線通信装置を備えて、
管理コンピュータ側で制御装置の監視及び制御装置への
指令送信を行えるようにしておくのも好ましい。
コンピュータとの無線通信用の無線通信装置を備えて、
管理コンピュータ側で制御装置の監視及び制御装置への
指令送信を行えるようにしておくのも好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図１は本発明において用いる無人
移動台車の構成を示しており、独立駆動されることで操
舵も兼ねている左右の駆動車輪のための駆動モータ４，
４を備えて、該駆動モータ４，４を作動させることによ
って走行及び操舵を行う台車は、その車体の前後及び左
右に夫々赤外線センサーや超音波センサーのような非接
触式の距離検知センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備え
て、前方と後方並びに左右の側方の障害物や移動路に沿
った壁を検出することができるようになっている。
基づいて詳述すると、図１は本発明において用いる無人
移動台車の構成を示しており、独立駆動されることで操
舵も兼ねている左右の駆動車輪のための駆動モータ４，
４を備えて、該駆動モータ４，４を作動させることによ
って走行及び操舵を行う台車は、その車体の前後及び左
右に夫々赤外線センサーや超音波センサーのような非接
触式の距離検知センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備え
て、前方と後方並びに左右の側方の障害物や移動路に沿
った壁を検出することができるようになっている。
【００２１】また、上記台車車体は前方に向けた左右一
対のカメラ２ａ，２ｂを撮像手段として備えており、こ
れらカメラ２ａ，２ｂが接続された画像処理装置８で
は、ステレオ視による距離測定を行うことができるもの
となっている。なお、上記両カメラ２ａ，２ｂはカメラ
回転機構３上に設置されて、その向きを変えることがで
きるために、後退時にも進行方向の画像を得ることがで
きる。
対のカメラ２ａ，２ｂを撮像手段として備えており、こ
れらカメラ２ａ，２ｂが接続された画像処理装置８で
は、ステレオ視による距離測定を行うことができるもの
となっている。なお、上記両カメラ２ａ，２ｂはカメラ
回転機構３上に設置されて、その向きを変えることがで
きるために、後退時にも進行方向の画像を得ることがで
きる。
【００２２】上記駆動モータ４，４及び上記カメラ回転
機構３の駆動制御を行う制御装置６は、マイクロコンピ
ュータで構成されたもので、上記画像処理装置８を介し
てカメラ２ａ，２ｂが接続されているとともに、Ａ／Ｄ
変換装置７を介して各センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄも
接続されており、さらには上記駆動モータ４に付設され
たエンコーダ５が接続されている。このエンコーダ５
は、走行距離の計測のためのものである。
機構３の駆動制御を行う制御装置６は、マイクロコンピ
ュータで構成されたもので、上記画像処理装置８を介し
てカメラ２ａ，２ｂが接続されているとともに、Ａ／Ｄ
変換装置７を介して各センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄも
接続されており、さらには上記駆動モータ４に付設され
たエンコーダ５が接続されている。このエンコーダ５
は、走行距離の計測のためのものである。
【００２３】上記制御装置６は、画像処理装置８を通じ
て得た情報と、センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから得た
情報、そしてエンコーダ５を通じて得た走行距離情報を
もとに、台車の走行と操舵についての制御を行うのであ
るが、この制御装置６では、センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄからの信号によって障害物回避や台車の通路に対す
る平行度の補償を行うセンサ用プログラムと、カメラ２
ａ，２ｂから得られた画像によって通路や交差点などの
認識を行う画像用プログラムと、この両プログラムの演
算結果に応じて右左折などの進行方向の決定を行うメイ
ンプログラムを並列的に実行することで、走行速度や操
舵量を決定して台車の移動動作を制御する。また、上記
エンコーダ５からのパルス信号をカウントして走行距離
に変換することも、上記制御装置６において行う。
て得た情報と、センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから得た
情報、そしてエンコーダ５を通じて得た走行距離情報を
もとに、台車の走行と操舵についての制御を行うのであ
るが、この制御装置６では、センサ１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄからの信号によって障害物回避や台車の通路に対す
る平行度の補償を行うセンサ用プログラムと、カメラ２
ａ，２ｂから得られた画像によって通路や交差点などの
認識を行う画像用プログラムと、この両プログラムの演
算結果に応じて右左折などの進行方向の決定を行うメイ
ンプログラムを並列的に実行することで、走行速度や操
舵量を決定して台車の移動動作を制御する。また、上記
エンコーダ５からのパルス信号をカウントして走行距離
に変換することも、上記制御装置６において行う。
【００２４】次に、制御装置６において行う処理につい
て説明する。台車１の進行方向に図２(a)に示すよう
に、交差点１０やＴ字路１１があった場合、カメラから
の画像（図２(b)参照）を画像用プログラムで処理した
結果、壁との境界線が途切れた部分イが認識される。途
切れた部分イが左右両方にある場合は交差点１０が、片
側のみにある場合はＴ字路１１があることを制御装置６
で検出することができる。
て説明する。台車１の進行方向に図２(a)に示すよう
に、交差点１０やＴ字路１１があった場合、カメラから
の画像（図２(b)参照）を画像用プログラムで処理した
結果、壁との境界線が途切れた部分イが認識される。途
切れた部分イが左右両方にある場合は交差点１０が、片
側のみにある場合はＴ字路１１があることを制御装置６
で検出することができる。
【００２５】もっとも、図３に示すように通路端に障害
物１２があった場合でも、上記画像用プログラムでは壁
との境界線が途切れて認識されてＴ字路１１と誤認され
るおそれがある。このために、台車車体の進行方向側に
取り付けたセンサ１ａもしくはセンサ１ｂの信号をセン
サ用プログラムで処理し、障害物１２を検知した場合は
途切れた部分が交差点やＴ字路でないと識別するもので
あり、障害物１２を検知しなかった場合は交差点等であ
ると識別する。
物１２があった場合でも、上記画像用プログラムでは壁
との境界線が途切れて認識されてＴ字路１１と誤認され
るおそれがある。このために、台車車体の進行方向側に
取り付けたセンサ１ａもしくはセンサ１ｂの信号をセン
サ用プログラムで処理し、障害物１２を検知した場合は
途切れた部分が交差点やＴ字路でないと識別するもので
あり、障害物１２を検知しなかった場合は交差点等であ
ると識別する。
【００２６】そして、壁との境界線が途切れている部分
が障害物１２によるものであると判定した場合、回避動
作を行うことが必要となる。この際、図４に示すよう
に、左側の境界線に途切れがあった場合、右側に回避動
作を、右側の境界線に途切れがあった場合、左側に回避
動作を行うことにより、障害物によって行き詰まって後
退を余儀なくされることを防ぐことができる。
が障害物１２によるものであると判定した場合、回避動
作を行うことが必要となる。この際、図４に示すよう
に、左側の境界線に途切れがあった場合、右側に回避動
作を、右側の境界線に途切れがあった場合、左側に回避
動作を行うことにより、障害物によって行き詰まって後
退を余儀なくされることを防ぐことができる。
【００２７】また、図５(a)及び図６(a)に示すように、
台車の進行方向にコーナー１３や行き止まり１４があっ
た場合、カメラからの画像を画像用プログラムで処理し
た結果、壁との境界線が水平方向に認識されるが、図６
(b)に示すように水平方向に認識された境界線で左右両
方の境界線が途切れている場合は行き止まり１４である
ことを、図５(b)に示すように水平方向に認識された境
界線で片側の境界線のみが途切れている場合は他の片側
へと曲がっているコーナー１３であることを認識するこ
とができる。
台車の進行方向にコーナー１３や行き止まり１４があっ
た場合、カメラからの画像を画像用プログラムで処理し
た結果、壁との境界線が水平方向に認識されるが、図６
(b)に示すように水平方向に認識された境界線で左右両
方の境界線が途切れている場合は行き止まり１４である
ことを、図５(b)に示すように水平方向に認識された境
界線で片側の境界線のみが途切れている場合は他の片側
へと曲がっているコーナー１３であることを認識するこ
とができる。
【００２８】台車の通路が略９０°の縦横に交差してい
る環境下では、台車が交差点１０に進入したとき、図７
(a)に示すように、左右に取り付けられたセンサ１ｃ，
１dは壁の反応が無い状態となり、センサ用プログラム
でこれが検出される。一方、交差点への進入前にカメラ
２ａ，２ｂからの画像を画像用プログラムが処理するこ
とで、この交差点１０の認識と距離の計測とがなされて
いるので、走行距離とこれらを照合することで、交差点
１０への進入が確実に検出される。
る環境下では、台車が交差点１０に進入したとき、図７
(a)に示すように、左右に取り付けられたセンサ１ｃ，
１dは壁の反応が無い状態となり、センサ用プログラム
でこれが検出される。一方、交差点への進入前にカメラ
２ａ，２ｂからの画像を画像用プログラムが処理するこ
とで、この交差点１０の認識と距離の計測とがなされて
いるので、走行距離とこれらを照合することで、交差点
１０への進入が確実に検出される。
【００２９】交差点１０から通路へ進入する場合は、図
７(b)に示すように、左右のセンサ１ｃ，１ｄで壁の反
応が得られるようになるために、同様にセンサ用プログ
ラムでこれが検出され、画像用プログラムの処理結果と
走行距離とを照合することで通路への進入が確実に検出
される。同様の手法でＴ字路への進入やコーナーへの進
入の検出も行うことができる。
７(b)に示すように、左右のセンサ１ｃ，１ｄで壁の反
応が得られるようになるために、同様にセンサ用プログ
ラムでこれが検出され、画像用プログラムの処理結果と
走行距離とを照合することで通路への進入が確実に検出
される。同様の手法でＴ字路への進入やコーナーへの進
入の検出も行うことができる。
【００３０】左右のセンサ１ｃ，１ｄで交差点などへの
進入を検出する場合、センサ１ｃ，１ｄで得られる壁の
反応の有無を、図８に示すように、一定時間Ｔ同じ状態
が維持されるかどうかで判定を行う。これにより、ノイ
ズｎの混入や机の脚のような棒状の障害物による誤検出
を防止することができる。
進入を検出する場合、センサ１ｃ，１ｄで得られる壁の
反応の有無を、図８に示すように、一定時間Ｔ同じ状態
が維持されるかどうかで判定を行う。これにより、ノイ
ズｎの混入や机の脚のような棒状の障害物による誤検出
を防止することができる。
【００３１】台車車体の側部にセンサ１ｃ、１ｄだけで
なく、前側と後側についての両側に夫々センサ１ｃ，１
ｄ，１ｅ，１ｆを取りつけて、図９に示すように、前進
中は前側のセンサ１ｃ，１ｄで、後退動作中は後側のセ
ンサ１ｅ，１ｆで交差点等への進入を検出すれば、早い
段階で交差点などへの進入を検出することが可能とな
る。
なく、前側と後側についての両側に夫々センサ１ｃ，１
ｄ，１ｅ，１ｆを取りつけて、図９に示すように、前進
中は前側のセンサ１ｃ，１ｄで、後退動作中は後側のセ
ンサ１ｅ，１ｆで交差点等への進入を検出すれば、早い
段階で交差点などへの進入を検出することが可能とな
る。
【００３２】また、先に述べたように、通路が略９０°
の縦横に交差している環境下では、上述の手法で交差点
への進入などを検出し、図１０(a)に示すような出発地
１５からコーナー１７、交差点１８、Ｔ字路１９を経た
目的地１６までの経路を、左側のセンサ１ｃと右側のセ
ンサ１ｄとの図１０(b)に示す壁の反応の有無の変化で
置換して記憶することができる。
の縦横に交差している環境下では、上述の手法で交差点
への進入などを検出し、図１０(a)に示すような出発地
１５からコーナー１７、交差点１８、Ｔ字路１９を経た
目的地１６までの経路を、左側のセンサ１ｃと右側のセ
ンサ１ｄとの図１０(b)に示す壁の反応の有無の変化で
置換して記憶することができる。
【００３３】ところで、カメラ２ａ，２ｂからの画像を
画像用プログラムで処理した結果、左側の通路端を示す
壁との境界線（もしくはその延長線）が、右側の通路端
を示す壁との境界線（もしくはその延長線）と画面上で
交差する位置を求めることで、台車の通路に対する大よ
その向きを検出することができる。図１１に示すよう
に、右に傾いている場合、交差する位置は左に偏り、左
に傾いている場合はその逆となる。
画像用プログラムで処理した結果、左側の通路端を示す
壁との境界線（もしくはその延長線）が、右側の通路端
を示す壁との境界線（もしくはその延長線）と画面上で
交差する位置を求めることで、台車の通路に対する大よ
その向きを検出することができる。図１１に示すよう
に、右に傾いている場合、交差する位置は左に偏り、左
に傾いている場合はその逆となる。
【００３４】また、センサ用プログラムにおいて、走行
中の左右のセンサ１ｃ，１ｄの出力変化を監視し、車体
の通路に対する平行度を補償するように操舵量を制御し
ているのであるが、この時、図１２に示すように、セン
サ用プログラムで検出された台車車体の通路に対する向
きと、画像用プログラムで検出されたそれとが大よそ一
致した場合のみ、その結果を補償するような操舵量の制
御を行う。この結果、正確な台車の通路に対する平行度
の保持がなされる。
中の左右のセンサ１ｃ，１ｄの出力変化を監視し、車体
の通路に対する平行度を補償するように操舵量を制御し
ているのであるが、この時、図１２に示すように、セン
サ用プログラムで検出された台車車体の通路に対する向
きと、画像用プログラムで検出されたそれとが大よそ一
致した場合のみ、その結果を補償するような操舵量の制
御を行う。この結果、正確な台車の通路に対する平行度
の保持がなされる。
【００３５】一方、台車が通路の交差点を直進する際な
どは、台車側部のセンサ１ｃ，１ｄは壁の反応が無い状
態となるため、センサ用プログラムの処理結果で操舵量
の制御を行うと意図しない台車の動作となる。そこで、
図１３に示すように、台車側部のセンサ１ｃ，１ｄの反
応に急激な変化があった場合は、センサ用プログラムで
の通路に対する車体の平行度補償を中止することによっ
てこれを防ぐ。
どは、台車側部のセンサ１ｃ，１ｄは壁の反応が無い状
態となるため、センサ用プログラムの処理結果で操舵量
の制御を行うと意図しない台車の動作となる。そこで、
図１３に示すように、台車側部のセンサ１ｃ，１ｄの反
応に急激な変化があった場合は、センサ用プログラムで
の通路に対する車体の平行度補償を中止することによっ
てこれを防ぐ。
【００３６】また、図１４に示すように、制御装置６を
上位コンピュータ６１と下位コンピュータ６２とに分離
し、センサ用プログラムと画像用プログラムを下位コン
ピュータ６２で、それらの演算結果に応じて右左折など
の進行方向の決定を行うメインプログラムを上位コンピ
ュータ６１で実行するものとし、そして上位コンピュー
タ６１に電力供給を行う電源６３の容量を下位コンピュ
ータ６２に電力供給を行う電源６４の容量よりも大きく
しておく。これによって上位コンピュータ６１の安定性
を下位コンピュータ６２の安定性よりも高くしておくこ
とができ、誤った指示による台車の暴走等を防止するこ
とができる。また、上位コンピュータ６１と下位コンピ
ュータ６２の間で相互に正常動作を確認することによ
り、さらに安全性を高めることができる。
上位コンピュータ６１と下位コンピュータ６２とに分離
し、センサ用プログラムと画像用プログラムを下位コン
ピュータ６２で、それらの演算結果に応じて右左折など
の進行方向の決定を行うメインプログラムを上位コンピ
ュータ６１で実行するものとし、そして上位コンピュー
タ６１に電力供給を行う電源６３の容量を下位コンピュ
ータ６２に電力供給を行う電源６４の容量よりも大きく
しておく。これによって上位コンピュータ６１の安定性
を下位コンピュータ６２の安定性よりも高くしておくこ
とができ、誤った指示による台車の暴走等を防止するこ
とができる。また、上位コンピュータ６１と下位コンピ
ュータ６２の間で相互に正常動作を確認することによ
り、さらに安全性を高めることができる。
【００３７】加えるに、制御装置６が無線通信装置を備
えて据え付けられた管理コンピュータなどと通信するこ
とができるようにしておくことで、管理コンピュータ側
で台車の異常や現在位置の把握及び指示目的地の変更が
可能となる。
えて据え付けられた管理コンピュータなどと通信するこ
とができるようにしておくことで、管理コンピュータ側
で台車の異常や現在位置の把握及び指示目的地の変更が
可能となる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明においては、台車に
設けられて台車の車体周辺部のセンシングを行う複数個
のセンサからの出力をもとに障害物の検出及び回避や通
路に対する車体の平行度補償を行うセンサ用プログラム
と、台車に設けた複数個のカメラから得られる台車の進
行方向の画像をもとに通路の交差点やコーナーなどを認
識する画像用プログラムと、上記両プログラムの演算結
果に応じて進行方向の決定と走行速度や操舵量の制御を
行うメインプログラムとで台車の走行操舵を制御するも
のであり、センサの出力結果とカメラによる画像の処理
結果とを勘案して制御するために、移動路に誘導用マー
カを設置しなくてもよい上に、交差点や行き止まりなど
がある環境でも通路上にある障害物を回避して指示され
た目的地までの無人走行を行わせることができる。
設けられて台車の車体周辺部のセンシングを行う複数個
のセンサからの出力をもとに障害物の検出及び回避や通
路に対する車体の平行度補償を行うセンサ用プログラム
と、台車に設けた複数個のカメラから得られる台車の進
行方向の画像をもとに通路の交差点やコーナーなどを認
識する画像用プログラムと、上記両プログラムの演算結
果に応じて進行方向の決定と走行速度や操舵量の制御を
行うメインプログラムとで台車の走行操舵を制御するも
のであり、センサの出力結果とカメラによる画像の処理
結果とを勘案して制御するために、移動路に誘導用マー
カを設置しなくてもよい上に、交差点や行き止まりなど
がある環境でも通路上にある障害物を回避して指示され
た目的地までの無人走行を行わせることができる。
【００３９】画像用プログラムは通路端を示す壁との境
界線の途切れ部分の検出で交差点やＴ字路を認識するも
のとすれば、交差点やＴ字路の検出を確実に行うことが
できる。
界線の途切れ部分の検出で交差点やＴ字路を認識するも
のとすれば、交差点やＴ字路の検出を確実に行うことが
できる。
【００４０】特に画像用プログラムは通路端を示す壁と
の境界線の途切れ部分の検出と同時に途切れ部までの距
離の計測を行い、メインプログラムは上記途切れ部に対
応するセンサ用プログラムの出力結果との照合により、
Ｔ字路または交差点と障害物との識別を行うようにして
おくことで、障害物とＴ字路または交差点の検出に支障
をもたらすことがなくなる。
の境界線の途切れ部分の検出と同時に途切れ部までの距
離の計測を行い、メインプログラムは上記途切れ部に対
応するセンサ用プログラムの出力結果との照合により、
Ｔ字路または交差点と障害物との識別を行うようにして
おくことで、障害物とＴ字路または交差点の検出に支障
をもたらすことがなくなる。
【００４１】また、障害物検出時の回避動作を画像用プ
ログラムが行った画像処理の結果に基づいて行うと、障
害物回避の確実性が向上する。
ログラムが行った画像処理の結果に基づいて行うと、障
害物回避の確実性が向上する。
【００４２】画像用プログラムは通路端を示す壁との境
界線を画像の水平方向において検出することでコーナー
や行き止まりを認識するものとすれば、コーナーや行き
止まりを確実に検出することができる。
界線を画像の水平方向において検出することでコーナー
や行き止まりを認識するものとすれば、コーナーや行き
止まりを確実に検出することができる。
【００４３】通路が略９０°の縦横に交差している場
合、センサ用プログラムにおいて車体側面のセンサで壁
を検出しなくなった時点で通路の交差点等への進入を検
出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と照
合するものとすることで、交差点等への進入を簡便に且
つ確実に検出することができる。
合、センサ用プログラムにおいて車体側面のセンサで壁
を検出しなくなった時点で通路の交差点等への進入を検
出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と照
合するものとすることで、交差点等への進入を簡便に且
つ確実に検出することができる。
【００４４】センサ用プログラムにおいて車体側面のセ
ンサで壁を検出した時点で交差点等から通路への進入を
検出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と
照合することで、交差点等からの通路への進入の検出を
正確に行うことができる。
ンサで壁を検出した時点で交差点等から通路への進入を
検出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と
照合することで、交差点等からの通路への進入の検出を
正確に行うことができる。
【００４５】センサ用プログラムにおいて車体側面のセ
ンサによる壁の検出に際しては、壁までの距離が有無判
定の閾値以上もしくは以下の状態が一定時間以上維持さ
れた時点で台車側部での通路有無を判定することで、交
差点等への進入、あるいは交差点等から通路への進入の
検出についての確実性が向上する。
ンサによる壁の検出に際しては、壁までの距離が有無判
定の閾値以上もしくは以下の状態が一定時間以上維持さ
れた時点で台車側部での通路有無を判定することで、交
差点等への進入、あるいは交差点等から通路への進入の
検出についての確実性が向上する。
【００４６】また、台車車体の前部寄りの両側に取り付
けたセンサの出力をもとに前進時の壁の有無の判定を行
い、台車車体の後部寄りの両側に取り付けたセンサの出
力をもとに後退時の壁の判定を行うと、交差点等へ進入
や通路への進入を早めに検出することができ、交差点に
おいて曲がる場合など、その操舵動作の容易化を図るこ
とができる。
けたセンサの出力をもとに前進時の壁の有無の判定を行
い、台車車体の後部寄りの両側に取り付けたセンサの出
力をもとに後退時の壁の判定を行うと、交差点等へ進入
や通路への進入を早めに検出することができ、交差点に
おいて曲がる場合など、その操舵動作の容易化を図るこ
とができる。
【００４７】通路が略９０°の縦横に交差している場
合、センサ用プログラムと画像用プログラムの両プログ
ラムにおいて、目的地までの経路を交差点やＴ字路での
左右の壁の有無の状態変化で記憶するとよい。目的地ま
での経路情報や台車本体構成の簡略化を図ることができ
る。
合、センサ用プログラムと画像用プログラムの両プログ
ラムにおいて、目的地までの経路を交差点やＴ字路での
左右の壁の有無の状態変化で記憶するとよい。目的地ま
での経路情報や台車本体構成の簡略化を図ることができ
る。
【００４８】さらに、画像用プログラムが行う画像処理
において、通路端を示す壁との境界線もしくはその延長
線が画像上で交差する位置を計算して車体の通路に対す
る向きを検出するのが台車の直進安定性の向上の点で好
ましく、特に画像用プログラムで検出した通路に対する
車体の向きと、センサ用プログラムで得られた通路に対
する車体の向きとの一致を条件として台車の操舵量を決
定することで、目的地までの到達の確実性を高くするこ
とができる。
において、通路端を示す壁との境界線もしくはその延長
線が画像上で交差する位置を計算して車体の通路に対す
る向きを検出するのが台車の直進安定性の向上の点で好
ましく、特に画像用プログラムで検出した通路に対する
車体の向きと、センサ用プログラムで得られた通路に対
する車体の向きとの一致を条件として台車の操舵量を決
定することで、目的地までの到達の確実性を高くするこ
とができる。
【００４９】センサ用プログラムによって検出している
壁までの距離に急激な変化がある場合は、センサ用プロ
グラムによる車体の平行度の補償動作を切り捨てるとよ
い。この場合においても目的地までの到達の確実性を高
くすることができる。
壁までの距離に急激な変化がある場合は、センサ用プロ
グラムによる車体の平行度の補償動作を切り捨てるとよ
い。この場合においても目的地までの到達の確実性を高
くすることができる。
【００５０】センサ用プログラム及び画像用プログラム
を実行するコンピュータの上位に位置する上位コンピュ
ータでメインプログラムを実行するとともに、上位コン
ピュータに対する電源容量を下位コンピュータに対する
電源容量より大きくしておくと、安全性を向上させるこ
とができる。
を実行するコンピュータの上位に位置する上位コンピュ
ータでメインプログラムを実行するとともに、上位コン
ピュータに対する電源容量を下位コンピュータに対する
電源容量より大きくしておくと、安全性を向上させるこ
とができる。
【００５１】上位コンピュータと下位コンピュータとの
間で相互に正常動作を確認することで、やはり安全性を
向上させることができる。
間で相互に正常動作を確認することで、やはり安全性を
向上させることができる。
【００５２】プログラム実行用の制御装置が外部の管理
コンピュータとの無線通信用の無線通信装置を備えて、
管理コンピュータ側で制御装置の監視及び制御装置への
指令送信を行えるようにしておくのも好ましい。使い勝
手を良くすることができる。
コンピュータとの無線通信用の無線通信装置を備えて、
管理コンピュータ側で制御装置の監視及び制御装置への
指令送信を行えるようにしておくのも好ましい。使い勝
手を良くすることができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例のブロック回路図で
ある。
ある。
【図２】同上の交差点及びＴ字路における動作説明図で
ある。
ある。
【図３】同上の障害物検出についての動作説明図であ
る。
る。
【図４】同上の障害物回避についての動作フローチャー
トである。
トである。
【図５】同上のコーナー部における動作説明図である。
【図６】同上の行き止まりにおける動作説明図である。
【図７】同上の交差点についての動作説明図である。
【図８】同上の交差点検出にあたってのノイズ対策に関
するタイムチャートである。
するタイムチャートである。
【図９】同上の交差点についての他の動作説明図であ
る。
る。
【図１０】同上の経路記憶に関する説明図である。
【図１１】同上の画像処理による車体平行度の検出につ
いての説明図である。
いての説明図である。
【図１２】同上の操舵量決定についてのフローチャート
である。
である。
【図１３】同上の操舵量決定についての他のフローチャ
ートである。
ートである。
【図１４】他例のブロック回路図である。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ センサ ２ａ，２ｂ カメラ ４ 駆動モータ ５ モータエンコーダ ６ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 宏一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3F022 LL07 MM08 NN31 NN57 QQ03 QQ08 QQ17 QQ20 5B057 AA06 CH02 CH18 DA08 DB03 DC02 DC07 DC08 5H301 AA02 AA10 BB05 CC03 CC06 CC08 DD01 DD17 GG01 GG09 GG10 GG12 GG23 GG24 GG28 GG29 KK03 LL01
Claims (16)
- 【請求項１】 台車に設けられて台車の車体周辺部のセ
ンシングを行う複数個のセンサからの出力をもとに障害
物の検出及び回避や通路に対する車体の平行度補償を行
うセンサ用プログラムと、台車に設けた複数個のカメラ
から得られる台車の進行方向の画像をもとに通路の交差
点やコーナーなどを認識する画像用プログラムと、上記
両プログラムの演算結果に応じて進行方向の決定と走行
速度や操舵量の制御を行うメインプログラムとで台車の
走行操舵を制御することを特徴とする無人移動台車の制
御方法。 - 【請求項２】 画像用プログラムは通路端を示す壁との
境界線の途切れ部分の検出で交差点やＴ字路を認識する
ことを特徴とする請求項１記載の無人移動台車の制御方
法。 - 【請求項３】 画像用プログラムは通路端を示す壁との
境界線の途切れ部分の検出と同時に途切れ部までの距離
の計測を行い、メインプログラムは上記途切れ部に対応
するセンサ用プログラムの出力結果との照合により、Ｔ
字路または交差点と障害物との識別を行うことを特徴と
する請求項１または２記載の無人移動台車の制御方法。 - 【請求項４】 障害物検出時の回避動作を画像用プログ
ラムが行った画像処理の結果に基づいて行うことを特徴
とする請求項１または２または３記載の無人移動台車の
制御方法。 - 【請求項５】 画像用プログラムは通路端を示す壁との
境界線を画像の水平方向において検出することでコーナ
ーや行き止まりを認識することを特徴とする請求項１記
載の無人移動台車の制御方法。 - 【請求項６】 通路が略９０°の縦横に交差している場
合、センサ用プログラムにおいて車体側面のセンサで壁
を検出しなくなった時点で通路の交差点等への進入を検
出するとともに画像用プログラムにおける処理結果と照
合することを特徴とする請求項１または２または５記載
の無人移動台車の制御方法。 - 【請求項７】 通路が略９０°の縦横に交差している場
合、センサ用プログラムにおいて車体側面のセンサで壁
を検出した時点で交差点等から通路への進入を検出する
とともに画像用プログラムにおける処理結果と照合する
ことを特徴とする請求項１または２または５記載の無人
移動台車の制御方法。 - 【請求項８】 センサ用プログラムにおいて車体側面の
センサによる壁の検出に際して、壁までの距離が有無判
定の閾値以上もしくは以下の状態が一定時間以上維持さ
れた時点で台車側部での通路有無を判定することを特徴
とする請求項１または２または５または６または７記載
の無人移動台車の制御方法。 - 【請求項９】 台車車体の前部寄りの両側に取り付けた
センサの出力をもとに前進時の壁の有無の判定を行い、
台車車体の後部寄りの両側に取り付けたセンサの出力を
もとに後退時の壁の判定を行うことを特徴とする請求項
１または２または５または６または７記載の無人移動台
車の制御方法。 - 【請求項１０】 通路が略９０°の縦横に交差している
場合、センサ用プログラムと画像用プログラムの両プロ
グラムにおいて、目的地までの経路を交差点やＴ字路で
の左右の壁の有無の状態変化で記憶することを特徴とす
る請求項１または２または５または６または７記載の無
人移動台車の制御方法。 - 【請求項１１】 画像用プログラムが行う画像処理にお
いて、通路端を示す壁との境界線もしくはその延長線が
画像上で交差する位置を計算して車体の通路に対する向
きを検出することを特徴とする請求項１記載の無人移動
台車の制御方法。 - 【請求項１２】 画像用プログラムで検出した通路に対
する車体の向きと、センサ用プログラムで得られた通路
に対する車体の向きとの一致を条件として台車の操舵量
を決定することを特徴とする請求項１１記載の無人移動
台車の制御方法。 - 【請求項１３】 センサ用プログラムによって検出して
いる壁までの距離に急激な変化がある場合は、センサ用
プログラムによる車体の平行度の補償動作を切り捨てる
ことを特徴とする請求項１または１１または１２記載の
無人移動台車の制御方法。 - 【請求項１４】 センサ用プログラム及び画像用プログ
ラムを実行するコンピュータの上位に位置する上位コン
ピュータでメインプログラムを実行するとともに、上位
コンピュータに対する電源容量を下位コンピュータに対
する電源容量より大きくしておくことを特徴とする請求
項１〜１３のいずれかの項に記載の無人移動台車の制御
方法。 - 【請求項１５】 上位コンピュータと下位コンピュータ
との間で相互に正常動作を確認することを特徴とする請
求項１４記載の無人移動台車の制御方法。 - 【請求項１６】 プログラム実行用の制御装置が外部の
管理コンピュータとの無線通信用の無線通信装置を備え
て、管理コンピュータ側で制御装置の監視及び制御装置
への指令送信を行えることを特徴とする請求項１記載の
無人移動台車の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08272999A JP3740883B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 無人移動台車の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08272999A JP3740883B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 無人移動台車の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000276228A true JP2000276228A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3740883B2 JP3740883B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=13782524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08272999A Expired - Fee Related JP3740883B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 無人移動台車の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3740883B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006141669A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Shimadzu Corp | 移動式ｘ線撮影装置 |
| ITTO20090773A1 (it) * | 2009-10-09 | 2011-04-10 | Icam S R L | Navetta di un magazzino automatizzato, e metodo di controllo per guidare tale navetta |
| JP2011258065A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Yaskawa Electric Corp | 移動体システム |
| JP2014183322A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Ricoh Co Ltd | 交差点認識装置及びコンピュータが実行可能なプログラム |
| JP2015214381A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 株式会社岡村製作所 | 搬送台車 |
| WO2018123641A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 走行可能領域検出装置及び走行支援システム |
| JP2019218197A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 株式会社ダイフク | 搬送システム |
| JP2021042990A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | 株式会社デンソー | 壁形状計測装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12243324B2 (en) | 2020-08-28 | 2025-03-04 | Correct-AI Inc. | Visual guidance system and method |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08272999A patent/JP3740883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006141669A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Shimadzu Corp | 移動式ｘ線撮影装置 |
| ITTO20090773A1 (it) * | 2009-10-09 | 2011-04-10 | Icam S R L | Navetta di un magazzino automatizzato, e metodo di controllo per guidare tale navetta |
| EP2308777A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-13 | ICAM S.r.l. | Wheel assembly of an automated warehouse shuttle and shuttle with said wheel assembly |
| JP2011258065A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Yaskawa Electric Corp | 移動体システム |
| JP2014183322A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Ricoh Co Ltd | 交差点認識装置及びコンピュータが実行可能なプログラム |
| US9715632B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-07-25 | Ricoh Company, Limited | Intersection recognizing apparatus and computer-readable storage medium |
| JP2015214381A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 株式会社岡村製作所 | 搬送台車 |
| WO2018123641A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 走行可能領域検出装置及び走行支援システム |
| JPWO2018123641A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2019-10-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 走行可能領域検出装置及び走行支援システム |
| JP2019218197A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 株式会社ダイフク | 搬送システム |
| JP2021042990A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | 株式会社デンソー | 壁形状計測装置 |
| JP7302397B2 (ja) | 2019-09-06 | 2023-07-04 | 株式会社デンソー | 壁形状計測装置 |
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|---|---|
| JP3740883B2 (ja) | 2006-02-01 |
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