JPS61196306A - 移動体の誘導制御装置 - Google Patents

移動体の誘導制御装置

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JPS61196306A
JPS61196306A JP60036316A JP3631685A JPS61196306A JP S61196306 A JPS61196306 A JP S61196306A JP 60036316 A JP60036316 A JP 60036316A JP 3631685 A JP3631685 A JP 3631685A JP S61196306 A JPS61196306 A JP S61196306A
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JP
Japan
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speed
image
traveling
signal
control
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Pending
Application number
JP60036316A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Makino
俊昭 牧野
Hideki Tanaka
秀樹 田中
Sueo Kawai
末男 河合
Naoto Hashimoto
直人 橋本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0244—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
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  • Multimedia (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は予定走行路に沿って走行する無人搬送車等の移
動体を走行操舵させるための移動体の誘導制御*[C関
するものである。
〔発明の背景〕
移動体を予定走行路に沿って走行させる移動体の誘導装
置としては、各種のものが知られている。
この中で、走行路上tこ走行用のマークを貼付し、撮像
装置t(例えば、ITVカメラ)Cよってこのマークを
画像として入力し、この画像信号を演算処理して移動体
の走行状態量(予定走行路からの軌道ずnkk、姿勢角
等)を求め、この走行状態量を利用して操舵緻を求めて
移動体を誘導するものがある。この様な路面上のマーク
を画像入力して移動体を誘導制御する技術は、例えば特
公昭57−10445号公報1こ開示されている。さら
に、鏡とITVカメラを組甘せることで、路面上の連続
した誘導帯tこおける遠近2つの視野を視覚認識して移
動体を高精度−こ誘導するものもある。これは、例えば
、特開昭58−155419号公報に開示されている。
さて、従来公知のこの種誘導制御袋511tこおいては
走行速度の大小にかかわらず、撮像装置がとらえる肢写
体領域と画像変換の分解能が固定されている。このため
、移動体の高速走行と停止位置決めの 低速走行時の 
走行状atの検出精度が同一であり、停止位置決めの精
度を向上させるのに限界があるという問題を残していた
。すなわち、高速走行時における移動体の操舵性能tこ
もとづく軌道ずn1l(蛇行It)を考慮して、大幅な
蛇行走行を回避するために撮像装置の被写体領域を一意
的に決定し、画像変換の分解能(wa/ bi t )
が設定さnているのが普通であり、蛇行社が小さくかつ
停止位置決めを行う低速走行では高精度に位置検出を行
うために必要な分解能が得られない。
〔発明の0的〕 未発明の目的は、移動体を停止位Iに高精度に停止させ
ることのできる移動体の誘導制御装置を提供することで
ある。
〔発明の概要〕
未発明は、走行路面を撮像する撮像装置の前面に映像を
縮小または拡大する自動ゼーム機構を取付け、麩に移動
体の走行速度を検出する速度検出器と、該速度検出器の
出力が小さくなるtこ従い該映像を拡大するように該自
動ズーム機構を制御するズーム制御部とを備えたことを
特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を具体的な実施例に基づき詳細に説明する
。
まず%第3図?こより移動体の一種である無人搬送車の
全体構成を説明する。第3図は全体斜視図である。1は
無人搬送車であり、走行路2上を走行する。3は走行路
2の両側に引かれた白線である。4a、4bは走行路2
tこ貼付さn、たマークであり、無人搬送車1はこのマ
ーク4a、4hを利用して走行する。6a、6bは無人
搬送車1の前後に取付けらVた撮像装置であり、こn、
tこよりマーク4a、4bをそnぞれ撮像する。5a、
5bは撮像装置i 6 a 、 6 bの視野領域を示
す。7a。
7bは前後の走行輪9a、9bに取付けられた操舵機構
である。8は無人搬送車1を走行させるための走行装置
であり、走行モータ、走行輪9aを含む。9a、9bは
面後tこ設けらrる走行輪、10a、10bは左右に設
けられる従属輪である。
11は制御盤であり、操舵信号および走行信号を入力し
、操舵機構7a、7bおよび走行装置18を制御する制
御部池を含む。12はデータを処理するデータ処理部で
あり、撮像した情報(iiQi像情報)から走行状態I
t(予定走行路からの軌道ず01、姿勢角および移動量
)を演算する画像処理部と、走行状態量から制御信号を
演算する制御演算部とを含む。13は電力な各装置に供
給するバッチ’J −装置、】4は荷台、15は地上通
信局からの走行指令信号を受信するための無線装置であ
る。
次tこ、この様な無人搬送車を誘導する本発明の一実施
例を説明する。第1図は本発明の一実施例を示す図面で
ある。なお、第1図では説明を簡単シこするため撮像装
置】aのみを示し、6bについての開示を省略した。1
2はデータ処理部であり、画像処理部】9と制御量演算
部25を含むことは前述したとおりである。制御量演算
部25はプロセッサ、プログラムメモリおよびデータメ
モリとで構成され、入力される走行状態f(例えば、軌
道ずれy、姿勢角 文び移動はx等)により走行制御I
I(例えば、操舵モータ7aへの操舵指令や停止位置決
めの走行モータ8aの低速動作開始時点やブレーキ協動
のタイミング時点)を演算し、制御部26#こ出力する
機能を有する。A/D変換器16は、アナログ画像信号
をディジタル信号に変換する。画像メモリ17は、その
ディジタル画像信号を1フレ一ム分記憶する。画像処理
部】9は、プログラムを記憶するプログラムメモリ18
bと、プログラムメモリ18bの処理手順tこ従って後
述する走行速度指令信号機からの速度信号と画像メモリ
17からの画像信号を入力し、画像信号の処理、走行状
態量の演算及び各種の演算処理を行う画像プロセッサ1
8cと、それらの信号を記憶しておくデータメモリ18
aとで構成される。
撮像装置ii 6 aは図示していないが、固体撮像素
子と負荷抵抗反びプリアンプ等で構成される。20は、
レンズの焦点距離を調整し、被写体5aの縮少又は拡大
を行う自動ズーム機構である。24は自動ズーム機構2
0を駆動させるズーム駆動側一部であり、サーボモータ
21.増幅器22.ズ−ム信号発生回路(D/A変換器
)23で構成される。27は、制御量演算部25の走行
指令信号と走行速度を検知する走行速度検出器(ロータ
リエンコータ28aと、エンコーダのパルス信号ヲ走行
速度信号に変換する走行速度変換器28b)の信号を粗
分せて、画像処理部】9へ伝達する走行速度指令信号器
である。
この実施例1こおける基太的な誘導動作は次のとおりで
ある。まず、外部からの走行指令が与えられると、制御
量演算部25は指令された位置に向って移動体を走行開
始させる。すなわち、制御量演算部25は速度指令を制
御部26に出力し、制御部26はこの速度指令に応じて
走行モータ8mを駆動する。走行モータ8aの1動によ
り、走行輪9aC回転駆動力が伝達され、これによって
無人搬送車】が走行し、停止位置決め信号の指令に基づ
ぎ走行モータ8aの駆動停止とブレーキ機構8bのブレ
ーキ動作を実施する。また、画像処理部19は、撮像装
WL6aから視野領域5aにおける走行路上の白線3と
マーク4aの画像信号な入力し、これをA/D変換器1
6でディジタル信号(2値化信号)に変換し、ノイズ除
去などの前処理を行なった後画像メモリ17−こ記憶さ
せる。画像プロセッサ18cはプログラムメモリ18b
tC記惜さnたプログラムの手順1こ従い、画像信号を
読出して無人搬送せ車1の走行状1a4Iliを演算し
、データメモJ]8aに一時記憶した後、制御it演算
部25に出力する。制御Ill演算部25は入力さr、
る走行状態11it?こ基づき操舵指令あるいは操装置
を演算し、制御部26に出力する。制御部26はこの信
号−こより操舵機構7aな駆動する。これらによって無
人搬送車1は予定走行路2tこ沿って目的地まで走行で
とる。
走行速度検出器の検出信号は、走行速度指令信号器27
を介して、画像処理部】9に伝達され、後述する撮像装
gL6 aの画像信号を縮小又は拡大させ為自動ズーム
機構2oの調整のためtこ利用される。
さて、第3図における上述した軌道ずれや停旧位置の走
行状@置を正611に精度良く検知するtこは無人搬送
車1の走行速度−こ基づぎ撮像装置の最適な被写体領域
を設定することが要求さrる。
そこで、自動ズーム機構の焦点距離を走行速度に応じて
変化させる。つまり低速になるほど拡大した画像が自動
ズーム機構20を介して撮像装置6aに入力さrるよう
に調節する。第2図は、このような場合の画像入力状部
を示す、29は撮像装置f6aが撮像した1フレ一ム分
の2値化画像である。斜線した30a〜30cは各々高
速、中速反び低速時tこおける反射光の大なる領域(2
値画像で 1 となる領域)であり、その他は反射光の
小なる領域(2値画像で 0 となる領域)である。3
】は中方の画像部分−こおける2値化画像信号の中心ア
ドレスで、32a〜32cは各々高速、中速及び低速時
におけるマーク画像30a〜30cの中心位置アドレス
である。各々の軌道ずれ緻に対する画素)’I −y−
は各々の位置アドレスから中心アドレスを成算した値で
あり、その各々の軌道ずれ量1yI=−1yaは次式で
求められる。
l ylga 1lXyr = ”  Xyt    
  (])!7.=δis X)II = ’・ Xy
−(2)但し、δl l 、δ4.δl$は高速、中速
、低速時の画素単位寸法(m/b i t )、1..
1..1.は高速。
中速、低速時の最大被写体寸法(龍)、人は最大画素数
、y・+Y”+Y−は高速、中速、低速時の軌道ずれ画
素(bit)である。
そj、故、走行速度CV、 <V、 (vt )に応じ
て、最大被写体寸法C1,<1. <1. )が設定さ
r、撮像装置6aa画像信号の分解能(画素単位寸法)
はall<δ1.<δ1.となり、低速時の走行状態黴
の検出精度が良くなる。
次に、第1図の実施例1こおける速度に応じた自動ズー
ム動作を第6図を用いて説明する。オペレータ等により
起動が指示されると、画像処理部並びに制御量演算部の
回路上の初期設定がなさnる(ステップF10)。次に
、画像処理部により自動ズームレンズ機構を作動させる
ため、高速時のズーム信号f、  を設定する(ステッ
プF20)。
その信号f、をズーム信号発生回路でアナログ信号に変
換し、その操装置に基づ羨、サーボモータを作動させ、
自動ズーム作用を実施する(ステップF30)。そnと
共に、画像処理部のプログラム内の高速ズーム定数(画
素単位寸法δ1. )のテーブル設定を行なう。(ステ
ップF40)。
そして、ステップF50で走行速度が高速指令でかつ走
行速度検出器からの信号が高速信号であnばF130の
ステップ1こ進み、そうでなけnば。
次のステップへ進む。ステップF60では中速走行か否
かの判別を実施しており、そうであ几ばステップF70
へ進む。ステップF70では中速ズーム信号f、の設定
を行ない、続いてステップF80にてサーボモータの作
動に基づく自動ズーム機構の動作を行ない、さらに中速
ズーム定数(画素単位寸法δ!自)を設定する(ステッ
プF90)。
そうでなければ、低速ズーム信号f・の設定(ステップ
F100)、サーボモータの作動1こ基づく自動ズーム
レンズ機構の伸縮動作(ステップFIIO)及び低速ズ
ーム定数(画素単位寸法δl・)の設定(ステップF]
20)を行う。ステップFt 30では撮像装置からの
画像信号の入力を開始する。
入力される画像信号はアナログ信号であるので、こわを
ディジタル信号1こ変換する(ステップF]40)。こ
の時、ノイズ除去、2値化処理などのlσ処理を行ない
、前処理後の画像信号を画像メモリに順次記憶する(ス
テップF150)。この記憶後、入力される画像信号が
ライン画像かマーク画像かの判断を行う(ステップF]
70)。
その画像判断に基づき、ステップF180ではライン画
像の場合、軌道ずれy、姿勢角ψを算出する。マーク画
像の場合、そt′1#こ加えて移動alxを算出する。
そして、それらの走行状部量を画像処理部から制御歇演
算部へ転送する。ステップF200、F210で転送が
完了し、かつ走行中であれば、再度ステップF50に戻
る。このようをこ速度に応じて映像の拡大(または縮小
)を行なう。
第4図は、走行速度とズーム焦点距離の関係を示してい
る。つまり、走行速度が小さくなるtこ従いステップ的
tこ映像を拡大するよう自動ズーム機構を調節する。上
述の例では、走行速度が小さくなるとステップ的1こ映
像を拡大したが、これは第5図に示すように連続的Vこ
調節するものであっても良い。
〔発明の効果〕
本発明によrば、移動体の停止位置決め精度を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は画像上の
軌道ずr、信号を説明するための図、第3図は無人搬送
車の構成を示す図、第4図と第5図は走行速度と焦点距
離との関係を示す図、第6図は第1図の実施例における
動作を説明するための図である。 】・・・・・・無人搬送車、4a、4b・・・・・・マ
ーク、6a、6b・・・・・・撮像装置、8・・・・・
・走行装置、9a。 9b・・・・・・走行輪、】】・・・・・・制御部、】
2・・・・・・データ処理部、19・・・・・・画像処
理部、20・・・・・・自動ズーム機構、21・・・・
・・サーボモータ、22・・・・・・増幅器、23・・
・・・・ズーム信号発生回路、24・・川・ズーム制御
部、25・・・・・・制御歇演算部、26・・・・・・
制御部、27・−・・・・走行速度指令信号器、28b
・・・・・・走行速度変換器。 牙1図 矛4図 λn遠戻 走行連座 オ6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、走行路上のマークを撮像する撮像装置と、該撮像さ
    れた画像信号に基づいて移動体の走行状態量を演算する
    画像処理部と、該走行状態量を入力して制御量を演算す
    る制御量演算部とを備え、該制御量を用いて移動体の誘
    導制御を行なうものにおいて、該撮像装置の前面に映像
    を縮小または拡大する自動ズーム機構を取付け、移動体
    の走行速度を検出する速度検出器と、該速度検出器の出
    力が小さくなるに従い該映像を拡大するように該自動ズ
    ーム機構を制御するズーム制御部とを備えたことを特徴
    とする移動体の誘導制御装置。
JP60036316A 1985-02-27 1985-02-27 移動体の誘導制御装置 Pending JPS61196306A (ja)

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JP60036316A JPS61196306A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 移動体の誘導制御装置

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JP60036316A JPS61196306A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 移動体の誘導制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003340764A (ja) * 2002-05-27 2003-12-02 Matsushita Electric Works Ltd 案内ロボット
JP2010204922A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Yaskawa Electric Corp 移動体
JP2017211315A (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 株式会社リコー 被搬送物検出装置、液体を吐出する装置、被搬送物検出方法及びプログラム

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