JPH11272328A - 色標識，移動ロボットおよび移動ロボットの誘導方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた種類の色で多種類の情報を表示でき
るようにした色標識を提供する。また、色標識を参照し
ながら自律走行する移動ロボット、ならびに、色標識を
利用した移動ロボットの誘導方法を提供する。 【解決手段】 赤，青，緑の各色の２次元的配置に場所
情報を対応させた色標識を複数の場所に設置する。移動
ロボット１０の中央処理部１３は、移動体駆動制御部１
５を介して移動体１６を走行させる。移動体１６に取付
けたカラーＣＣＤカメラで周辺の画像を撮像する。移動
ロボット１０は、カメラ駆動制御部１４を介して移動体
１６に取付けられたカラーＣＣＤカメラ１１の撮像方向
を制御して、色標識を探索・追尾する。画像処理部１２
は、色標識の色配置を検出し、検出した色配置に基づい
て場所情報を認識する。中央処理部１３は、色標識に基
づいて認識できた場所情報を参照して、目的とする場所
の色標識が検出されるまで移動体１６を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像装置と画像
処理装置とを備えたロボットや自動搬送車等に対して複
数の色の組合せに基づいて場所，位置等の情報や指令情
報等を与えるための色標識、および、色標識を参照しな
がら自律走行する移動ロボット、ならびに、色標識を利
用した移動ロボットの誘導方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−３６４０９号公報には、交
差点部分のラインを交差点にて分岐・合流するライン毎
に異なる色で表示し、その色に基づいてラインを検出す
ることにより移動車が交差点をスムーズに通過できるよ
うにした光学誘導式移動車の誘導装置が記載されてい
る。

【０００３】特開平２−６４７８４号公報には、色知識
をもとに入力された画像内に占める被認識対象物体の領
域を抽出し、領域内に存在する線分を抽出して参照線分
パターンとのマッチングをとることにより、より正確な
環境認識を行なえるようにした環境認識装置が記載され
ている。この環境認識装置は次のように構成されてい
る。ロボットに取付けられた画像入力装置により周辺の
環境はＲＧＢ画像として色画像処理装置に供給され、色
相画像に変換される。知識データベースの中の色知識を
もとに領域抽出装置によって被認識物体と同色の物体を
含む候補領域が抽出され、領域までの距離が近い順に順
位ラベル付け装置によってラベル付けされる。抽出され
た領域をもとに線分抽出装置を用いて線分が抽出され、
輪郭線対応装置によって参照線分パターンと輪郭線のみ
対応付けられる。スケール変換装置ではスケール変換を
行なって位置変換装置によって位置変換を補正し、マッ
チング装置によって参照線分パターンとのマッチングを
行なうことにより正確な環境認識を行なう。

【０００４】特開平２−７８０００号公報には、道路標
識を認識して車両の運転を支援する装置が記載されてい
る。色調により画像情報内の道路標識の候補を選択する
際、ある点の絶対的な色調を識別するほか、ある領域内
の色の分布が決まった２色，３色の組合せであることを
識別することにより認識精度の向上を図ることが記載さ
れている。

【０００５】特開平４−３５４４９０号公報には、ビデ
オカメラで捕らえるべきターゲットに特定の色（例え
ば、基本３原色のうちの１つ）を指定しておくことによ
り、画像から特定の色を検出し、特定の色が画像のどの
領域に存在するのかを判定し、特定の色が所定の領域内
に入るようにビデオカメラの回転台を駆動制御するよう
にした自動追尾ビデオ撮影装置が記載されている。

【０００６】特開平６−４２９２０号公報には、簡易・
高速に高精度な位置標定を行なえるようにした３次元位
置標定装置が提案されている。この３次元位置標定装置
は、側面が色分けされた多面体形状のマークを位置標定
の対象となる物体に設置して、２台のテレビカメラで撮
像し、各テレビカメラの撮像範囲におけるマークの位置
およびマーク側面の色に基づいて三角測量法によってマ
ークに３次元座標を算出するよう構成されている。

【０００７】特開平６−２９４８６２号公報には、路面
に表示された標識をカメラで検出し、この画像の輝度分
布を画像処理装置によって処理して標識の位置を判別
し、この識別に基づいて標識に沿って走行装置を誘導走
行させる誘導標識画像処理式走行装置において、路面に
表示する標識は、路面に対する輝度が低く、かつ路面と
の輝度差の大きな色（例えば黒色）にすることで、カメ
ラで撮影して画像処理する場合に画像が明瞭になり、測
定精度が向上し、誤動作の発生を防止できるようにした
誘導標識画像処理式走行装置が記載されている。

【０００８】特開平７−２１０２４７号公報には、画像
処理により位置を検出する方法において、被写体撮影時
の条件設定が悪くても、目的部位を鮮明に表示した画像
を得ることを可能とする位置マーカが提案されている。
この位置マーカは、被写体の目的部位への装着・取り外
しが可能で、その装着状態で軸中心が目的部位の中心と
一致する軸部と、これに一体形成された頭部によりマー
カ本体が構成されている。マーカ本体には、軸部の中心
と直交する面で頭部の上方側に露出する平面が設けら
れ、その平面に軸部の中心位置を示すマークが頭部の上
面部分（白色）とは異なる色（黒色）で着色されてい
る。

【０００９】特開平７−２１３７５３号公報には、パソ
コンなどに接続してプログラミング可能なロボット装置
において、ユーザの簡単な指示により自らの判断で方向
転換や移動することのできるロボット装置が提案されて
いる。このロボット装置は、ロボット装置を走行させる
走行手段と、物体を撮像する撮像手段と、物体の色、大
きさ、形状、障害物までの距離等の特徴量を抽出する画
像処理手段と、プログラムを記憶するメモリ手段と、プ
ログラムを逐次実行する計算手段と、学習内容を記憶す
る読み書き可能な不揮発性メモリ手段と、認識情報など
を音声で出力する音声合成手段と、音声出力手段、パソ
コンと通信を行なう通信手段から構成されている。この
ロボット装置は、ユーザがロボットの名前を呼ぶとロボ
ットは音声認識によって自ロボットの名前が呼ばれたこ
とを認識し、音声合成によって「ハイ」と返事をすると
ともに、音声の到来方向にロボットの向きを変えるとと
もに、画像抽出処理カメラを肌色の物体が抽出されるま
でロボットを回転させ、肌色の物体が撮像画像中で画面
の中心線上にきた時点で回転を止め、肌色の物体に向っ
て前進し、距離がゼロ付近になってところで停止するこ
とができる。すなわち、ロボットの名前を呼ぶとロボッ
トが近づいてくる。

【００１０】特開平８−１２６９８１号公報には、誤差
が生じて目標物が見つからないような場合でも目標物を
自動的に探し出し、作業を行なうことができるロボット
システムにおける画像計測位置認識方式が記載されてい
る。この画像計測位置認識方式は次のように構成されて
いる。ロボットの作業対象面に、この作業対象面を複数
の色で塗り分けて区分けした区画部を設ける。制御手段
は、区画部の全ての配置情報を記憶する記憶手段と、配
置情報から画像センサの視野の位置を求め、求めた視野
位置と目標物が存在する区画部との位置関係を検出する
検出手段とを備える。制御手段は、位置関係から画像セ
ンサの視野を目標物が存在する区画部へ移動させる。

【００１１】特開平８−２６１８３０号公報には、ロボ
ットや自動搬送車等の画像処理装置に使用し、識別対象
の色と形状を簡単な構成で同時に識別できるようにした
ブロック化部分空間法を用いた色と形状の同時識別方法
が記載されている。この同期識別方法は次に示す手順で
識別を行なう。識別対象のスクリーン上の画像と、予め
学習用サンプル画像のブロック化部分空間法で求めた空
間フィルタとの内積をブロック毎に求めて画像内のパタ
ーンの識別を行なう。識別対象は自然光物体や白色光で
照射された物体または空間光変調器に表示された画像と
する。これらの物体からの光、または空間光変調器を通
った光を光分散素子で分散してスクリーン上に結像さ
せ、受光器を経て演算処理装置に入力して識別を行な
う。空間フィルタの２枚組み合せで色・形状の異なるグ
ループの識別が可能である。

【００１２】特開平９−４４２４６号公報には、表面が
色等の物理特性によって区別される複数の領域に区分け
された基板体と、この基板体表面に沿って移動する移動
体と、この移動体の底部等に設けられ物理特性、例えば
色を識別する領域判定部と、領域判定部で判定された色
に基づいて予めその色に対応して定められている所定動
作を移動体に実行させるように移動体の駆動機構を制御
するとともに、操作手段から入力される動作命令信号に
従って駆動機構を制御する制御部とを有する移動体を備
えることで、ボード上にどの場所に移動体があるかによ
って、移動体に異なる多種の動作を実行させることがで
きるようにしたリモート制御装置が記載されている。

【００１３】特開平９−３２２１７８号公報には、被写
体の表面部を構成する複数の色を抽出色として予め設定
することにより、自動追尾の対象である被写体を安定し
て認識できるようにした自動撮影カメラシステムにおけ
る被写体の認識方法が記載されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】移動ロボット装置等に
位置情報等のランドマーク（目印）を与えたり、指令を
与えるたりするために色を利用する技術が種々提案され
ている。しかしながら、従来の技術は、特定の１つの色
と１つの位置情報を対応させたり、１つの色に１つの指
令を対応させるものである。このため、多数の位置情報
や多数の指令をロボット装置等に与えようとすると、位
置数や指令数に対応して多種類の色が必要となる。しか
しながら、色の種類が増加すると、複数の色を識別する
ための画像処理が複雑となる。また、照明光の種類によ
って色調が変化した場合に、色を誤認識する虞れが大き
くなる。色と形状とを組合せて多種類の位置情報や多種
類の指令を与えることが考えられるが、形状を認識する
ために画像処理が複雑となる課題がある。

【００１５】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、限られた種類の色で多種類の情報を表
示できるようにした色標識を提供することを目的とす
る。また、色標識を参照しながら自律走行する移動ロボ
ット、ならびに、色標識を利用した移動ロボットの誘導
方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る色標識は、限られた種類の色を２次元的
に配置し、色の２次元的配置に特定の情報を対応させた
ことを特徴とする。

【００１７】請求項２に係る色標識は、ｎ（ｎは整数）
種類の色を各１色ずつ２次元的に配置し、ｎ種類の色の
２次元配置に特定の情報を対応させたことを特徴とす
る。

【００１８】請求項３に係る色標識は、ｎ（ｎは整数）
種類の色を横方向位置と縦方向位置がそれぞれ異なる位
置に配置し、ｎ種類の色の２次元配置に特定の情報を対
応させたことを特徴とする

【００１９】請求項４に係る移動ロボットは、色の２次
元的配置に基づいて特定の情報を表示する色標識を探索
して追尾する色標識撮像部と、撮像された色標識の色の
２次元的配置に基づいて特定の情報を解読する色標識解
読部と、解読した特定の情報を参照して次の行動を制御
する制御部とを備えたことを特徴とする。

【００２０】なお、色標識撮像部は、色標識に表示され
ている特定の色を探索して追尾する構成とするのが望ま
しい。

【００２１】請求項６に係る移動ロボットの誘導方法
は、複数の色を２次元的に配置した色標識を移動ロボッ
トに場所を示唆するランドマークとして複数の場所に設
置し、移動ロボットはテレビカメラで色標識を探索・追
尾するとともに、色標識に基づいて場所を認識すること
で、移動ロボットの自律走行を可能することを特徴とす
る。

【００２２】この発明に係る色標識は、例えば３色
（赤，緑，青等）の２次元配置に基づいて、例えばロボ
ットを誘導するための位置情報を表示することができ
る。ロボットは、各色の配置関係を認識するだけで位置
情報等を認識することができるので、形状認識等の処理
が不要であり画像処理が容易になるとともに、画像処理
を短時間で行なうことができる。また、色標識に含まれ
ている特定の色を探索・追尾することで、色標識を容易
に探索・追尾することができる。

【００２３】この発明に係る移動ロボットならびにその
誘導方法は、色標識を用いて移動ロボットに場所を認識
させることができるので、移動ロボットを誘導させるこ
とができる。また、色標識は複数の色を２次元的に配置
したものであるので、色標識の作成、ならびに、色標識
の設置が容易である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る色標
識の一実施の形態具体例を示す説明図である。図１に示
す色標識１は、紙，板等の基体２に３個の色マークＲ，
Ｇ，Ｂを配置してなる。なお、基体２を用いずに壁面や
機械，器具，備品等に各色マークを直接配置してもよ
い。本実施の形態では、３個の色マークＲ，Ｇ，Ｂに
赤，緑，青の３色を用いている。なお、各マークの色は
他の色であってもよい。本実施の形態では、各マーク
Ｒ，Ｇ，Ｂの形状を円としている。なお、各マークＲ，
Ｇ，Ｂの形状は４角等の任意に形状であってもよい。基
体２は、地色に赤，緑，青以外の色（例えば白，黒等）
としている。

【００２５】本実施の形態では、各色マークＲ，Ｇ，Ｂ
は、横方向（Ｘ軸方向）位置、ならびに、縦方向（Ｙ軸
方向）位置がそれぞれ異なるように２次元的に配置して
いる。また、各色は１個ずつしか配置できないものとし
ている。このような条件では、横方向（Ｘ軸方向）の色
配置の組合せは６通り（３の階乗）となり、縦方向（Ｙ
軸方向）の色配置の組合せも６通り（３の階乗）とな
る。したがって、３個の色マークＲ，Ｇ，Ｂを用いて３
６（３の階乗×３の階乗）種類の標識を作成することが
できる。

【００２６】図２は図１に示した色標識の色配置（全３
６種類）を示す説明図である。図２において番号は各色
配置を区別するためのものである。

【００２７】図３はこの発明に係る移動ロボットのブロ
ック構成図である。この発明に係る移動ロボット１０
は、色標識撮像部としてのカラーＣＣＤカメラ１１と、
色標識解読部としての画像処理部１２と、制御部として
の中央処理部１３と、カメラ駆動制御部１４と、移動体
駆動制御部１５と、移動体１６とからなる。

【００２８】移動体１６は、走行車輪等の走行手段を備
え、移動体駆動制御部１５からの走行指令に基づいて移
動体１６を前進，後進，方向転換させることで、移動体
１６を任意の方向へ移動させる。移動体駆動制御部１５
は、中央処理部１３から供給される移動指令に基づいて
移動体１６の移動方向，移動速度を制御する。なお、物
品搬送用のロボット等では、移動体１６にロボットハン
ド等を備える構成としてもよい。

【００２９】カラーＣＣＤカメラ１１は、移動体１６
の、例えば上部に設けている。カラーＣＣＤカメラ１１
は、カラーＣＣＤカメラ１１を上下ならびに左右方向へ
揺動させる機構を備える。カメラ駆動制御部１４は、中
央処理部１３からの指令に基づいてカラーＣＣＤカメラ
１１を上下左右に駆動することで、色標識の探索・追尾
を行なう。なお、カラーＣＣＤカメラ１１は、ズーム機
構を備える構成としてもよい。

【００３０】画像処理部１２は、図１に示した色標識１
で用いられている特定の色（例えば赤色）を検出する
と、撮像画像中の特定色（赤色）位置の座標データを中
央処理部１３へ供給する。中央処理部１３は、画像処理
部１２から供給された特定色（赤色）位置の座標データ
に基づいて、その特定色（赤色）が撮像画面のほぼ中央
になるように撮像方向を指定する指令をカメラ駆動制御
部１４へ供給して、カラーＣＣＤカメラ１１が特定色
（赤色）を追尾するように制御する。

【００３１】画像処理部１２は、特定色（赤色）が検出
された画素数が所定数に達していない場合、色標識まで
の距離が遠いことを示す情報を中央処理部１３へ供給す
る。中央処理部１３は、色標識までの距離が遠いことを
示す情報が供給されると、色標識の存在する方向へ移動
する指令を移動体駆動制御部１５へ供給して、移動体１
６を色標識の方向へ移動させる。これにより、カラーＣ
ＣＤカメラ１１と色標識との距離が近づいて、色標識を
充分な大きさで撮像できる。なお、カラーＣＣＤカメラ
１１がズーム機構を備えている場合は、ズーム機構を駆
動して色標識が充分な大きさで撮像できるようにズーム
倍率を調節するようにしてもよい。ズーム機構を備える
ことで、移動体１６を移動させなくても、より多くの場
所に設置されている色標識を撮像することが可能とな
る。

【００３２】画像処理部１２は、特定色（赤色）が検出
された画素数が所定数に達しており、かつ、色標識を構
成する３色の色マークＲ，Ｇ，Ｂが撮像されていること
を検出すると、画像中の各色マークＲ，Ｇ，Ｂの位置を
求め、各色マークの位置関係（平面配置）に基づいて色
標識の番号を求める。そして、検出した色標識の番号デ
ータを中央処理部１３へ供給する。

【００３３】中央処理部１３は、画像処理部１２から供
給された色標識の番号に基づいてその色標識が示唆して
いる場所情報を認識する。中央処理部１３は、目的（目
標）とする場所に対応する色標識が検出された場合は、
その色標識へ近づくように移動体１６を移動させる。中
央処理部１３は、目的（目標）とする場所以外の色標識
が検出された場合、カメラ駆動制御部１４を介してカラ
ーＣＣＤカメラ１１の撮像方向を他の方向へ移動させ、
移動体１６が現在いる場所で他の色標識を探索させる。
中央処理部１３は、他の色標識が検出された場合、その
色標識の存在する方向へ移動体１６を移動させる。この
ようにして、色標識の探索を行ない検出された色標識に
基づいて場所情報を得ることを繰り返しながら、目的と
する場所に辿り着くまで移動体１６の移動ならびに色標
識の探索を繰り返す。

【００３４】なお、中央処理部１３は、移動体１６の移
動経路と検出された色標識の番号を学習して記憶する構
成としてもよい。学習の結果、各色標識と、その設置場
所のデータを蓄積している場合には、その蓄積データに
基づいて移動体１６を目的とする方向へ移動させるとと
もに、色標識の探索・追尾を行なって、目的とする場所
に正確に到達することができる。

【００３５】図４は画像処理部の動作例を示すフローチ
ャートである。画像処理部１２は、カラーＣＣＤカメラ
１１で撮像された画像を取り込むと（ステップＳ１）、
取り込んだ画像を所定の領域に分割して、各領域毎に赤
成分，青成分，緑成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ値）を求める（ステ
ップＳ２）。具体的には、カラーＣＣＤカメラ１１で横
２５６画素、縦１２８画素の画像を取り込み、これを平
均化して縦６４，横３２の画素からなる画像を生成す
る。各画素の赤成分，青成分，緑成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ値）
は、８ビット（２５６階調）で表わしている。

【００３６】画像処理部１２は、縦６４，横３２の各画
素のＲ，Ｇ，Ｂ値と予め設定した各色の判定しきい値と
を比較して、赤色の座標ｘｒ，ｙｒ，青色の座標ｘｂ，
ｙｂならびに緑色の座標ｘｇ，ｙｇを求める（ステップ
Ｓ３）。なお、画像処理部１２は、画像中に赤，青，緑
の３種類の色が検出できない場合は、色標識未検出情報
を中央処理部１３へ供給して、カラーＣＣＤカメラ１１
の撮像方向を移動させる。また、画像処理部１２は、画
像中に赤，青，緑の３種類の色が検出されている場合で
も、各色が検出された画素数が予め設定した最低画素よ
りも少ない場合は、色標識までの距離が遠い旨の情報を
中央処理部１３へ供給して、カラーＣＣＤカメラ１１が
色標識を確実に撮像できるように移動体１６を移動させ
る。

【００３７】画像処理部１２は、赤，青，緑の各座標ｘ
ｒ，ｙｒ、ｘｂ，ｙｂ、ｘｇ，ｙｇと図５に示した色標
識判断不等式とに基づいて色標識の番号を求める（ステ
ップＳ４）。そして、画像処理部１２は、中央処理部１
３からのデータ要求に基づいて、赤色（赤色マーク）の
座標ｘｒ，ｙｒ、ならびに、認識できた色標識の番号を
中央処理部１３へ供給する（ステップＳ５）。

【００３８】図６は中央処理部の動作例を示すフローチ
ャートである。ここでは、色標識を目印（ランドマー
ク）として表示された複数の場所を、指定された順番に
移動ロボット１が巡回する動作を示している。まず、中
央処理部１３に巡回する順に色標識番号（ランドマーク
番号）を教示する（ステップＳ１１）。中央処理部１３
は、最初に巡回すべき場所の色標識番号（ランドマーク
番号）を認識して（ステップＳ１２）、色標識探索動作
を開始させる（ステップＳ１３）。この色標識探索動作
において中央処理部１３は、カメラ移動制御部１４を介
してカラーＣＣＤカメラ１１の撮像方向を移動させる。
そして、画像処理部１２から赤色（赤色マーク）の座標
ｘｒ，ｙｒが供給されると、その赤色（赤色マーク）が
画面の中央にくるようにカラーＣＣＤカメラ１１の撮像
方向を制御する。カラーＣＣＤカメラ１１から色標識ま
での距離が遠い旨の情報が供給された場合は、カラーＣ
ＣＤカメラ１１の撮像方向と移動体１６の正面方向とが
一致するように移動体１６の向きを変更させた後に、移
動体１６を前進させて色標識へ接近させる。

【００３９】画像処理部１２によって色標識が認識され
その色標識の番号が供給されると、中央処理部１３は検
出された色標識番号が目的とする場所の番号と一致して
いるか否かを判断する（ステップＳ１４）。目的とする
場所の色標識が検出された場合、中央処理部１３はその
色標識へ接近する旨の指令を出す（ステップＳ１５）。
これにより、最初の巡回場所へ辿りついたことになる。
次に、中央処理部１３は次の巡回先があるか否かをチェ
ックし（ステップＳ１６）、次の巡回先がある場合に
は、次の巡回先を設定して（ステップＳ１７）、再度、
色標識の探索を開始する（ステップＳ１３）。最終の巡
回先に辿りついた場合は、一連の巡回動作を終了する。
なお、最終の巡回先に辿りついた後に、スタート地点に
戻るようにしてもよい。

【００４０】図７は移動ロボットの巡回動作例を示す説
明図である。図７（ａ）に示すように、移動ロボット１
０に対して巡回する順に色標識番号（ランドマーク番
号）を教示する。なお、図７において、符号１７はロボ
ットハンド、符号１１，１８は移動体の進行方向にある
障害物を検出したり、ロボットハンドの動作をモニタし
たりするためのモニタ用カメラである。移動ロボット１
０は、巡回順序が指定されると最初の色標識（ランドマ
ーク）の探索を開始する。

【００４１】そして、図７（ｂ）に示すように、移動ロ
ボット１０は、最初の巡回先の色標識を発見し、その色
標識に接近する。 最初の巡回先に到達すると、移動ロ
ボット１０は、図７（ｃ）に示すように、その場で向き
を変更し（回転し）、次の巡回先の色標識を探索する。
移動ロボット１０は、障害物等を避けながら移動し、図
７（ｄ）に示すように、次の巡回先の色標識を発見する
と、その色標識に接近する。そして、図７（ｄ）を経由
し、て図７（ｆ）に示すように、色標識の探索、色標識
への接近を繰り返しながら、指定された各巡回先を順次
巡って、最終巡回先へ辿りつく。

【００４２】図８は移動ロボットの誘導ならびに作業例
を示す説明図である。ここでは、移動ロボット１０に場
所を指定し、指定した場所から指定した色のボールをと
ってこさせる動作を示している。図８（ａ）に示すよう
に、移動ロボット１０に場所とボールの色を指示する。
移動ロボット１０が音声認識装置を備えている場合、音
声によって場所とボールの色を指示するようにしてもよ
い。また、移動ロボット１０が命令入力用のキーボード
等を備える構成である場合、命令入力用のキーボード等
を用いて場所とボールの色を指してもよい。移動ロボッ
ト１０は、作業命令が与えられると、図８（ｂ）〜
（ｅ）に示すように、色標識（ランドマーク）を探索し
ながら指定された場所が検出されるまで移動を繰り返
す。指定場所に辿り着くと、図８（ｆ）に示すように、
移動ロボット１０はロボットハンド１７で指定された色
のボールを掴む。そして、移動ロボット１０は元の場所
（指令を受けた場所）に戻り、図８（ｇ）に示すよう
に、人間にボールを渡す。

【００４３】図７および図８に示したように、複数の色
を２次元的に配置した色標識を移動ロボット１０に場所
を示唆するランドマークとして複数の場所に設置してお
くことで、移動ロボットはテレビカメラで色標識を探索
・追尾するとともに色標識に基づいて場所を認識するこ
とで、移動ロボット１０の自律走行を可能にし、移動ロ
ボットを目的とする場所へ誘導することができる。

【００４４】なお、移動ロボット１０に音声合成装置を
備え、移動ロボット１０は色標識１を検出してその色標
識１の番号を認識した際に、音声合成装置を介して認識
した色標識１の番号を音声で表示するようにしてもよ
い。移動ロボット１０が色標識１の番号を音声で表示す
ることにより、移動ロボット１０の管理者等は、移動ロ
ボット１０が色標識を正しく認識していることを確認す
ることができる。

【００４５】図９はこの発明に係る色標識の他の具体例
を示す説明図である。図９に示す色標識２１は、紙，板
等の基体２の略中央に中央位置を示す色マーク（中央位
置マーク）２２を配置するとともに、中央位置マーク２
２の上部に基準位置を示す色マーク（基準位置マーク）
２３を配置し、さらに、中央位置マーク２２の右，下，
左のそれぞれに情報表示用の色マーク（情報表示マー
ク）２４，２５，２６を配置してなる。基体２の地色
は、例えば白としている。中央位置マーク２２は、例え
ば、赤色としている。基準位置マーク２３は、例えば黒
色としている。各情報表示マーク２４，２５，２６は、
例えば青色または緑色としている。そして、中央位置マ
ーク２２の右，下，左に配置される各情報表示マークの
色がそれぞれ青，緑，なし（基体２の地色である白）の
いずれであるかによって、２７通りの情報を表示できる
ようにしている。

【００４６】移動ロボット１０は、カラーＣＣＤカメラ
１１で撮像した色標識２１の画像を画像処理して、中央
位置マーク２２の右，下，左に配置される各情報表示マ
ーク２５，２６，２７の色を検出し、各情報表示マーク
２５，２６，２７の色の組み合せから場所情報や指令情
報を認識する。図９に示した色標識２１は、中央位置マ
ーク２２を備えているので、中央位置マーク２２として
特定されている色（例えば、赤色）をカラーＣＣＤカメ
ラ１１で追尾することで、色標識２１の中心を的確に追
尾させることができる。また、基準位置マーク２３を備
えているので、基準位置マーク２３から９０度ずつの角
度で配置されている各情報表示マーク２４，２５，２６
の色を認識することで、各情報表示マーク２４，２５，
２６を正確に検出することができる。したがって、色標
識２１が傾いて設置されたり、色標識が上下逆に設置さ
れている場合でも、色標識２１が示唆する情報を正確に
認識することができる。移動ロボット１０が斜路を走行
しており、撮像画像が傾いている場合も同様に、色標識
が示唆する情報を正確に認識することができる。

【００４７】図１０はこの発明に係る色標識の他の具体
例を示す説明図である。図１０に示す色標識３１は、
紙，板等の基体２の略中央に中央位置を示す色マーク
（中央位置マーク）３２を配置するとともに、中央位置
マーク３２の上部に基準位置を示す色マーク（基準位置
マーク）３３を配置し、さらに、中央位置マーク３２を
中心にして４５度の角度で７個の情報表示マーク３４〜
４０を配置したものである。基体２の地色は、例えば白
としている。中央位置マーク２２は、例えば赤色として
いる。基準位置マーク２３は、例えば黒色としている。
各情報表示マーク３４〜４０は、例えば青色または緑色
としている。図１０に示す色標識３１は、青または緑の
いずれかの色を有する情報表示マーク３４〜４０が７ビ
ット相当あるので、１２８通りの場所情報や命令情報を
表示できる。

【００４８】図９および図１０では、基準位置マーク２
３，３３を中央位置マーク２２，３２の上方に配置する
例を示したが、基準位置マーク２３，３３を設ける位置
は任意でよい。また、基準位置マーク２３，３３の色
を、例えば黒と黄色の２種類とし、基準位置マーク２
３，３３の色が黒の場合には、場所を示す情報を表示す
る色標識とし、基準位置マーク２３，３３の色が黄色の
場合には、移動ロボット１０に作業内容や右折，左折，
直進等の進路情報や走行速度制限等の情報を表示するた
めの指令情報を表示する色標識としてもよい。

【００４９】図１１はこの発明に係る色標識のさらに他
の具体例を示す説明図である。図１１に示す色標識４１
は、正方形等の矩形状の基体２を９個の領域に分割し、
その中央領域を中央位置マーク４２、中央位置マーク４
２の上部を基準位置マーク４３、他の７つの領域を情報
表示マーク４４〜５０としたものである。中央位置マー
ク４２は赤色としている。基準位置マーク４３は黒また
は白とし、黒の場合は場所を示す色標識、白の場合は指
令情報を示す色標識としている。そして、７個の情報表
示マーク４４〜５０は、青または緑色としている。ま
た、各領域の区分を明確にするために、各領域間に基体
２の地色（例えば白，黄色等）が表われるようにしてい
る。各領域間に白帯等を配置するようにしてもよい。

【００５０】移動ロボット１０は、カラーＣＣＤカメラ
１１で撮像された画像中の赤色の領域を検出すると、そ
の赤色の領域が撮像画面のほぼ中央になるように、カラ
ーＣＣＤカメラ１１の撮像方向を制御した後に、赤色の
中央位置マーク４２と黒または白の基準位置マーク４３
とを参照にして、他の７つの領域の色をそれぞれ検出し
て色標識４１が示唆する情報を認識する。図１１に示し
た色標識４１では、基準位置マーク４３の色が、例えば
黒の場合には、７つの情報マーク４４〜５０の色の組み
合せによって１２８種類の場所情報を移動ロボット１０
へ認識させ、基準位置マーク４３の色が、例えば白の場
合には、７つの情報マーク４４〜５０の色の組み合せに
よって１２８種類の命令情報を移動ロボット１０へ認識
させることができる。また、各情報マーク４４〜５０
に、青，緑，紫等の３系統に色を使用することで、さら
に多種類の情報を識別できるようにしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る色標
識は、限られた種類の色の２次元的配置に特定の情報を
対応させているので、ロボットは各色の配置関係を認識
するだけで位置情報，命令情報等を認識することができ
る。よって、形状認識等の処理が不要であり画像処理が
容易になるとともに、画像処理を短時間で行なうことが
できる。また、色標識に含まれている特定の色を探索・
追尾することで、色標識を容易に探索・追尾することが
できる。

【００５２】この発明に係る移動ロボットならびにその
誘導方法は、色標識を用いて移動ロボットに場所を認識
させることができるので、移動ロボットを誘導させるこ
とができる。また、色標識は複数の色を２次元的に配置
したものであるので、色標識の作成、ならびに、色標識
の設置が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る色標識の一実施の形態具体例を
示す説明図

【図２】図１に示した色標識の色配置（全３６種類）を
示す説明図

【図３】この発明に係る移動ロボットのブロック構成図

【図４】画像処理部の動作例を示すフローチャート

【図５】色標識判断不等式の一具体例を示す説明図

【図６】中央処理部の動作例を示すフローチャート

【図７】移動ロボットの巡回動作例を示す説明図

【図８】移動ロボットの誘導ならびに作業例を示す説明
図

【図９】この発明に係る色標識の他の具体例を示す説明
図

【図１０】この発明に係る色標識の他の具体例を示す説
明図

【図１１】この発明に係る色標識のさらに他の具体例を
示す説明図

【符号の説明】

１，２１，３１，４１…色標識、２…基体、１０…移動
ロボット、１１…色標識撮像部を構成するカラーＣＣＤ
カメラ、１２…色標識解読部を構成する画像処理部、３
…制御部を構成する中央処理部、１１…カメラ駆動制御
部、１５…移動体駆動制御部、１６…移動体、２２，３
２，４２…中央位置マーク、２３，３３，４３…基準位
置マーク、２４〜２６，３４〜４０，４４〜５０ …報
表示マーク、Ｒ，Ｇ，Ｂ…色マーク。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 限られた種類の色を２次元的に配置し、
   色の２次元的配置に特定の情報を対応させたことを特徴
   とする色標識。
2. 【請求項２】 ｎ（ｎは整数）種類の色を各１色ずつ２
   次元的に配置し、ｎ種類の色の２次元配置に特定の情報
   を対応させたことを特徴とする色標識。
3. 【請求項３】 ｎ（ｎは整数）種類の色を横方向位置と
   縦方向位置がそれぞれ異なる位置に配置し、ｎ種類の色
   の２次元配置に特定の情報を対応させたことを特徴とす
   る色標識。
4. 【請求項４】 色の２次元的配置に基づいて特定の情報
   を表示する色標識を探索して追尾する色標識撮像部と、 撮像された色標識の色の２次元的配置に基づいて特定の
   情報を解読する色標識解読部と、 解読した特定の情報を参照して次の行動を制御する制御
   部と、を備えたことを特徴とする移動ロボット。
5. 【請求項５】 前記色標識撮像部は、色標識に表示され
   ている特定の色を探索して追尾することを特徴とする請
   求項４記載の移動ロボット。
6. 【請求項６】 複数の色を２次元的に配置した色標識を
   移動ロボットに場所を示唆するランドマークとして複数
   の場所に設置し、前記移動ロボットはテレビカメラで色
   標識を探索・追尾するとともに、色標識に基づいて場所
   を認識することで、前記移動ロボットの自律走行を可能
   することを特徴とする移動ロボットの誘導方法。