JPS6159507A - 自律走行車の誘導装置 - Google Patents
自律走行車の誘導装置Info
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- JPS6159507A JPS6159507A JP59181029A JP18102984A JPS6159507A JP S6159507 A JPS6159507 A JP S6159507A JP 59181029 A JP59181029 A JP 59181029A JP 18102984 A JP18102984 A JP 18102984A JP S6159507 A JPS6159507 A JP S6159507A
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- JP
- Japan
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- vehicle
- running
- camera
- drive
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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
- G05D1/0246—Control 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
-
- 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
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- 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
- G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
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- 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。
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、点検保全作業ロボット等の走行指示として利
用されている自律走行車の誘導装置に関する。
用されている自律走行車の誘導装置に関する。
現在、産業用ロボットは色々な分野で開発されており、
その目的に応じて移動し、点検・監視・保全・作業を行
うことが要求されでいる。これら作業の移動手段には、
大きく分けるとモルレール上を移動するものと、床面を
移動するものとに分けることができる。
その目的に応じて移動し、点検・監視・保全・作業を行
うことが要求されでいる。これら作業の移動手段には、
大きく分けるとモルレール上を移動するものと、床面を
移動するものとに分けることができる。
しかしながら、モルレール上を移動するものでは、その
移動経路を変更することはできない。また、床面を移動
するものにあっても、床面等に何らかの加工を必要とし
、容易に経路を変更することは困難であった。
移動経路を変更することはできない。また、床面を移動
するものにあっても、床面等に何らかの加工を必要とし
、容易に経路を変更することは困難であった。
また、従来の産業用ロボットの誘導方法としては、次の
２つの方法が一般的である。第１は、床面に誘導線を付
設し該誘導線に一定の周波数の電流を流し、ロボット側
にピックアップ用のコイルを一定間隔に設けてピックア
ップコイルに発生する電圧の比が零になるように制御す
ることにより、付設した線上を走行させるものである。
２つの方法が一般的である。第１は、床面に誘導線を付
設し該誘導線に一定の周波数の電流を流し、ロボット側
にピックアップ用のコイルを一定間隔に設けてピックア
ップコイルに発生する電圧の比が零になるように制御す
ることにより、付設した線上を走行させるものである。
第２は、床面に付設したテープからの反射光を得られる
ようにしてステアリングを制御するものである。
ようにしてステアリングを制御するものである。
これらの方法は、いずれも床面に加工を施すもので、加
工に費やす期間が必要であったり、床面を常にきれいな
状態にづる８廿がある。このようなことから、床面に加
工を施す方法以外で走行車を誘導する方法が求められて
いる。
工に費やす期間が必要であったり、床面を常にきれいな
状態にづる８廿がある。このようなことから、床面に加
工を施す方法以外で走行車を誘導する方法が求められて
いる。
本発明の目的は、床面に何らの加工を施すことなく、走
行車の移動を制御することができ、且つ走行車の移動経
路を容易に変更することのできる自律走行車の誘導装は
を提供することにある。
行車の移動を制御することができ、且つ走行車の移動経
路を容易に変更することのできる自律走行車の誘導装は
を提供することにある。
本発明の骨子は、ＩＴＶカメラで１０られる外界の情報
の中から目的とする対称物を検出し、その結果から距離
と方向を求めて蹟度良い測定を行い、この測定結果を走
行車の移動制御量に変換することにある。
の中から目的とする対称物を検出し、その結果から距離
と方向を求めて蹟度良い測定を行い、この測定結果を走
行車の移動制御量に変換することにある。
〔発明の概要）
即ち本発明は、上記目的を達成するために、例えば原子
炉格納容器の内外を走行車で移動して点検監視を行う走
行車の誘導装置として、前記走行車に搭載された雲台に
設けられたＩＴＶカメラにより目的とする対象物例えば
標識を抽出し、測定した標識の辺の長さの比から角度を
求め、また記憶した標識と測定した標識の辺の絶対長か
ら距離を求め、記憶したマツプの中から自分く走行車）
の位置を求め、指示された目的地に対するずれ量を制御
岳に変換しステアリング制御するようにしたものである
。
炉格納容器の内外を走行車で移動して点検監視を行う走
行車の誘導装置として、前記走行車に搭載された雲台に
設けられたＩＴＶカメラにより目的とする対象物例えば
標識を抽出し、測定した標識の辺の長さの比から角度を
求め、また記憶した標識と測定した標識の辺の絶対長か
ら距離を求め、記憶したマツプの中から自分く走行車）
の位置を求め、指示された目的地に対するずれ量を制御
岳に変換しステアリング制御するようにしたものである
。
本発明による走行車の誘導装置によれば、走行車移動を
制御するのに外界の情報から走行車自身で誘導すること
ができ、走行車に目的地の指示だけをすれば良く、非常
に操作性を良くすることができる。また、床面等に誘導
するための加工を必要とせず、標識のデータベースを変
換することにより経路を自由に選定できる。
制御するのに外界の情報から走行車自身で誘導すること
ができ、走行車に目的地の指示だけをすれば良く、非常
に操作性を良くすることができる。また、床面等に誘導
するための加工を必要とせず、標識のデータベースを変
換することにより経路を自由に選定できる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロックで
ある。室内を移動する走行車に搭載された雲台２に設け
られたＩＴＶカメラ１からの映倣信号は、ケーブルを介
しデジタル画像に変換するインターフェース３で例えば
５１２Ｘ５１２の画素に分割され、画像処理回路４に入
力される。画像処理回路４は２値化処理、空間フィルタ
リング処理及び画素間演算等の処理別能を有したハード
ウェアで、処理制御をサボー］・する計ＥＨｊｌ１５の
下で動作している。また、計算癲５は目的とする対象物
を記憶する磁気ディスク等を有している。ここで、対象
物を抽出する方法及び距離計測する方法等については後
述する。
ある。室内を移動する走行車に搭載された雲台２に設け
られたＩＴＶカメラ１からの映倣信号は、ケーブルを介
しデジタル画像に変換するインターフェース３で例えば
５１２Ｘ５１２の画素に分割され、画像処理回路４に入
力される。画像処理回路４は２値化処理、空間フィルタ
リング処理及び画素間演算等の処理別能を有したハード
ウェアで、処理制御をサボー］・する計ＥＨｊｌ１５の
下で動作している。また、計算癲５は目的とする対象物
を記憶する磁気ディスク等を有している。ここで、対象
物を抽出する方法及び距離計測する方法等については後
述する。
画像処理結果は制御用計算改７に入力され、この計ｎ機
７では辺の長さ及び（Ｗ Ｌｍ中に出かれている文字或
いは数字を判定する。そして、計算線内部でマツプと比
較したり距離演算等を行い（詳細について後述）、目的
地に対するずれ吊を駆動変換回路８ａ、８ｂに入力し、
駆動系９ａ、９ｂを動作させるものとなっている。
７では辺の長さ及び（Ｗ Ｌｍ中に出かれている文字或
いは数字を判定する。そして、計算線内部でマツプと比
較したり距離演算等を行い（詳細について後述）、目的
地に対するずれ吊を駆動変換回路８ａ、８ｂに入力し、
駆動系９ａ、９ｂを動作させるものとなっている。
次に、走行車と対象物との関係について説明する。例え
ば第２図に示すような迷路を想定した場合、それぞれの
コーナ゛に標１１１ ａ、〜、１１ｈを配置する。移動
ロボット１２は、雲台に設けられた［ＴＶカメラ１３か
ら標識１１ａを検出し、距離と角度を求めである一定の
ずれ角内にあるように制御し■の点まで達する。そして
、■の点で方向転換し、対象物１１ｂが正対する位置ま
で回転し、上記ずれ角の制御を行って■の点に向かう。
ば第２図に示すような迷路を想定した場合、それぞれの
コーナ゛に標１１１ ａ、〜、１１ｈを配置する。移動
ロボット１２は、雲台に設けられた［ＴＶカメラ１３か
ら標識１１ａを検出し、距離と角度を求めである一定の
ずれ角内にあるように制御し■の点まで達する。そして
、■の点で方向転換し、対象物１１ｂが正対する位置ま
で回転し、上記ずれ角の制御を行って■の点に向かう。
このように次から次へ同一の制御を行い、最終目的地で
ある■の点に達することになる。
ある■の点に達することになる。
次に、画像処理手法及び制御方法について第３図乃至第
５図を参照して詳細に説明する。第４図のような室内を
想定し、目的とする標識を１１ａ。
５図を参照して詳細に説明する。第４図のような室内を
想定し、目的とする標識を１１ａ。
〜、１１にとし、走行経路はそれぞれについて１８ａ、
〜、１８にであり、０点にロボットが位置すると仮定し
述べる。まず、０点での映像は第３図（ａ）のように入
力され、この中から例えば” Ｆ ”と記されている場
所へ行く場合について説明すると、０点から得られた画
像の中から標識の背景１４ａ、１４ｃ、１４ｅの色によ
る外界背景との分離を行う。例えば、標識背景を赤とす
れば、ビデオ信号の赤信号による映像を作り領域分割を
行い、点のかたまり具合を求め標識の部分にマスクをか
ける。次に、第３図（Ｃ）に示す如＜ｊ２２１６ａと辺
１６ｂの長さと記憶標識の長さとの比から距離を求める
。ここで、カメラのレンズ系ＩＲ率と１象の辺の長さか
ら１６ｄの距離が決り、１６ａ、１６ｂは長さの比で求
められる。このようにしてロボットと対象となる標識ま
での距離が求まり、次にこの中からＦ′′と記されてい
る場所へ行くわけで標識の識別をするわけである。この
識別はそれぞれの辺の長さが求められたわけで、１６に
示した画像から辺の長さによる座標変換を行い、第３図
（ｂ）に示す如く１５の画像を作りズレを正規化し、記
憶した標識と相関演算を行い相関値の最大なものによる
文字及び数字の決定を行い標識の識別を行う。このよう
にして求められた標識とロボットとの位置関係を次に求
めるわけであり、第５図に示すような場合、対象物の実
長ａはＩＴＶカメラで観測した長さとしてｂが投影され
る。ロボットと対象物の位置関係、即ちθはθ−ｃｏｓ
’ （ｂ／ａ ） で求められるわけである。
〜、１８にであり、０点にロボットが位置すると仮定し
述べる。まず、０点での映像は第３図（ａ）のように入
力され、この中から例えば” Ｆ ”と記されている場
所へ行く場合について説明すると、０点から得られた画
像の中から標識の背景１４ａ、１４ｃ、１４ｅの色によ
る外界背景との分離を行う。例えば、標識背景を赤とす
れば、ビデオ信号の赤信号による映像を作り領域分割を
行い、点のかたまり具合を求め標識の部分にマスクをか
ける。次に、第３図（Ｃ）に示す如＜ｊ２２１６ａと辺
１６ｂの長さと記憶標識の長さとの比から距離を求める
。ここで、カメラのレンズ系ＩＲ率と１象の辺の長さか
ら１６ｄの距離が決り、１６ａ、１６ｂは長さの比で求
められる。このようにしてロボットと対象となる標識ま
での距離が求まり、次にこの中からＦ′′と記されてい
る場所へ行くわけで標識の識別をするわけである。この
識別はそれぞれの辺の長さが求められたわけで、１６に
示した画像から辺の長さによる座標変換を行い、第３図
（ｂ）に示す如く１５の画像を作りズレを正規化し、記
憶した標識と相関演算を行い相関値の最大なものによる
文字及び数字の決定を行い標識の識別を行う。このよう
にして求められた標識とロボットとの位置関係を次に求
めるわけであり、第５図に示すような場合、対象物の実
長ａはＩＴＶカメラで観測した長さとしてｂが投影され
る。ロボットと対象物の位置関係、即ちθはθ−ｃｏｓ
’ （ｂ／ａ ） で求められるわけである。
このようにして角度と距Ｂｉｔから目的とする標識に向
けて走行するわけである。例えば距離ｄ１で方向転換す
る場合は、０点で９０＋θ角度分制陣し、雲台を対象物
に正対するように９０度回転して得られる画像中の中央
にくるまで直進走行すれば、■点に達することができ、
その位置で９０度方向転換すれば、その後直進すれば目
的とする対象に達することができる。
けて走行するわけである。例えば距離ｄ１で方向転換す
る場合は、０点で９０＋θ角度分制陣し、雲台を対象物
に正対するように９０度回転して得られる画像中の中央
にくるまで直進走行すれば、■点に達することができ、
その位置で９０度方向転換すれば、その後直進すれば目
的とする対象に達することができる。
このように本実施例によれば、ＩＴＶカメラで得られた
外界の情報から走行車自身を誘導することができ、走行
車に目的地の指示だけをすれば走行車を目的地に誘導す
ることができる。このため、操作性が極めて良好なもの
となる。また、床面等に誘導するための加工を必要とせ
ず、標識のデータベースを変換することにより経路を自
由に選定できる等の利点がある。
外界の情報から走行車自身を誘導することができ、走行
車に目的地の指示だけをすれば走行車を目的地に誘導す
ることができる。このため、操作性が極めて良好なもの
となる。また、床面等に誘導するための加工を必要とせ
ず、標識のデータベースを変換することにより経路を自
由に選定できる等の利点がある。
なお、本発明は上述した実ｈＩ！例に限定されるもので
なく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。例えば、前記画像処理回路、制御用
計算は及び駆動変換回路等からなる駆動制御部の（１４
成は第１図に同等限定されるものでなく、ＩＴＶカメラ
により得られた映像情報に基いて走行車の位置を判定し
、該位置情報に基いて走行車の駆動系を制御できるもの
であればよい。また、標識の形状、個数及び配置位置等
は、所望する走行経路に応じて適宜変更すればよい。
なく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。例えば、前記画像処理回路、制御用
計算は及び駆動変換回路等からなる駆動制御部の（１４
成は第１図に同等限定されるものでなく、ＩＴＶカメラ
により得られた映像情報に基いて走行車の位置を判定し
、該位置情報に基いて走行車の駆動系を制御できるもの
であればよい。また、標識の形状、個数及び配置位置等
は、所望する走行経路に応じて適宜変更すればよい。
第１図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
、第２図は移動ロボットと標識との位置 、関係を示す
図、第３図は入力画（数例を示す模式図、第４図は経路
と（＝識との関係を示す図、第５図は走行車を対象標識
へ誘導する方法を説明するための図である。 “ １・・・ＩＴＶカメラ、２・・・雲台、３・・・画像イ
ンターフェース、４・・・画像処理回路、５・・・画像
処理用計算機、６・・・入力キーボード、７・・・走行
制御用計停敗、８・・・駆動変換回路、９・・・駆動系
、１０・・・探識仮、１１ａ、〜、１１ｈ・・・標識、
１２・・・走行車、１３・・・ＩＴＶカメラ、４．〜．
１６・・・入力画像、１８ａ、 〜、１８ｈ−経路。 第 ２ 目 １１ｄ 第 ３ 図 （ａ） （ｂ）ＣＣ） 第 ４ ロ 第 ５ 図
、第２図は移動ロボットと標識との位置 、関係を示す
図、第３図は入力画（数例を示す模式図、第４図は経路
と（＝識との関係を示す図、第５図は走行車を対象標識
へ誘導する方法を説明するための図である。 “ １・・・ＩＴＶカメラ、２・・・雲台、３・・・画像イ
ンターフェース、４・・・画像処理回路、５・・・画像
処理用計算機、６・・・入力キーボード、７・・・走行
制御用計停敗、８・・・駆動変換回路、９・・・駆動系
、１０・・・探識仮、１１ａ、〜、１１ｈ・・・標識、
１２・・・走行車、１３・・・ＩＴＶカメラ、４．〜．
１６・・・入力画像、１８ａ、 〜、１８ｈ−経路。 第 ２ 目 １１ｄ 第 ３ 図 （ａ） （ｂ）ＣＣ） 第 ４ ロ 第 ５ 図
Claims (3)
- （１）走行車で移動して点検、監視及び作業を行う走行
車の誘導装置において、所定の位置に配置され前記走行
車を誘導するための標識と、前記走行車に搭載された雲
台に設けられ上記標識を撮影するＩＴＶカメラと、この
カメラにより得られた映像信号に基いて前記走行車の位
置を判定し、該位置情報により前記走行車の駆動系を制
御する駆動制御部とを具備してなることを特徴とする自
律走行車の誘導装置。 - （２）前記駆動制御部は、前記カメラからの映像信号を
画像処理する画像処理回路と、前記標識を予め記憶する
記憶回路と、上記記憶回路に記憶させる標識を登録及び
変更するための標識入力部と、上記画像処理回路で得ら
れる画像情報と上記記憶回路に記憶された標識とを比較
照合して検出標識を判定し、該判定した標識と上記画像
情報との比較により前記走行車の位置を演算する演算処
理部と、この演算処理部の出力に基いて前記走行車の駆
動系に駆動信号を送出する駆動変換回路とからなるもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自
律走行車の誘導装置。 - （３）前記演算処理部は、検出した標識の辺の長さの比
から該標識に対する傾きを求め、且つ検出した標識と記
憶した標識との辺の絶対長から検出した標識との距離を
求め、記憶したマップの中から前記走行車の位置を求め
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の自律走行車の誘導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181029A JPS6159507A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 自律走行車の誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181029A JPS6159507A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 自律走行車の誘導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159507A true JPS6159507A (ja) | 1986-03-27 |
Family
ID=16093521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181029A Pending JPS6159507A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 自律走行車の誘導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159507A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272307A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Komatsu Ltd | 無人移動体の誘導位置補正装置 |
| JPS62285115A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-11 | Shinko Electric Co Ltd | 無人車の走行制御方法 |
| JPH0281105A (ja) * | 1988-09-17 | 1990-03-22 | Nippon Yusoki Co Ltd | 自動操舵制御方式 |
| JPH04333903A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Fujita Corp | 自走車の走行制御装置 |
| US6058339A (en) * | 1996-11-18 | 2000-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Autonomous guided vehicle guidance device |
| JP2006004175A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Toshiba Corp | 自己位置同定装置および自己位置同定方法 |
| JP2009080807A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-16 | Pepperl & Fuchs Gmbh | 車両の位置を決定する方法および装置、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品 |
| JP2009211666A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Ind Technol Res Inst | 区域識別システム |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP59181029A patent/JPS6159507A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272307A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Komatsu Ltd | 無人移動体の誘導位置補正装置 |
| JPS62285115A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-11 | Shinko Electric Co Ltd | 無人車の走行制御方法 |
| JPH0281105A (ja) * | 1988-09-17 | 1990-03-22 | Nippon Yusoki Co Ltd | 自動操舵制御方式 |
| JPH04333903A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Fujita Corp | 自走車の走行制御装置 |
| US6058339A (en) * | 1996-11-18 | 2000-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Autonomous guided vehicle guidance device |
| JP2006004175A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Toshiba Corp | 自己位置同定装置および自己位置同定方法 |
| US7489255B2 (en) | 2004-06-17 | 2009-02-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Self-position identification apparatus and self-position identification method |
| JP2009080807A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-16 | Pepperl & Fuchs Gmbh | 車両の位置を決定する方法および装置、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品 |
| US8385594B2 (en) | 2007-09-12 | 2013-02-26 | Pepperl +Fuchs | Method and apparatus for determining the position of a vehicle, computer program and computer program product |
| JP2009211666A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Ind Technol Res Inst | 区域識別システム |
| TWI384407B (zh) * | 2008-02-29 | 2013-02-01 | Ind Tech Res Inst | 利用盲文編碼圖案之區域識別系統 |
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