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JP7699349B2 - Automated Guided Vehicles and Automated Guided Vehicle Systems - Google Patents
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Description

本発明は、例えば、3D-SLAM(3dimension Simultaneous Localization AND Mapping)によるマップ更新機能を備え、自律走行が可能な無人搬送車および当該無人搬送車を含む無人搬送車システムに関する。 The present invention relates to an automated guided vehicle capable of autonomous driving, for example equipped with a map update function using 3D-SLAM (3-dimensional simultaneous localization and mapping), and an automated guided vehicle system including the automated guided vehicle.

従来、有軌道式の無人搬送車(Automatic Guided Vehicle : AGV)の誘導方法としては、例えば、次のような方法が知られている。
(1)走行路に埋設され誘導ケーブルからの電波を無人搬送車が検出する方法
(2)走行路に誘導テープを貼り、磁気や反射光を無人搬送車が検出する方法
(3)走行路に誘導標識を設置し、誘導標識を無人搬送車が画像認識する方法
Conventionally, as a method for guiding a rail-guided automatic guided vehicle (AGV), for example, the following method is known.
(1) A method in which an AGV detects radio waves from a guidance cable buried in the roadway. (2) A method in which guidance tape is attached to the roadway and the AGV detects magnetism or reflected light. (3) A method in which guidance signs are installed on the roadway and the AGV recognizes the images of the guidance signs.

しかしながら、これらの方法では、予め走行路に誘導設備を設置する必要がある。
そこで、近年、無人搬送車が障害物をセンサ等で認識し、自律的に走行する無軌道式の無人搬方法が研究されている。障害物回避経路生成方法としては、ルールベース法、(仮想)ポテンシャル法および探索法が主なものとして知られている。特許文献1には、仮想ポテンシャル法を採用し、レーザレンジファインダから読み込まれた周囲の物体との距離情報・角度情報に基づいて、移動領域の環境地図を構成する複数の部分地図を作成することができる自律移動装置が開示されている。この自律移動装置においては、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)を用いてリアルタイムで自己位置の推定と環境地図の作成することが行われている。
However, these methods require the installation of guidance equipment on the travel path in advance.
In recent years, therefore, a method of autonomous transportation using a trackless system has been studied, in which an autonomous guided vehicle recognizes obstacles using sensors and travels autonomously. As obstacle avoidance path generation methods, the rule-based method, the (virtual) potential method, and the search method are mainly known. Patent Document 1 discloses an autonomous mobile device that employs the virtual potential method and can create multiple partial maps that constitute an environmental map of a moving area based on distance information and angle information of surrounding objects read from a laser range finder. In this autonomous mobile device, self-location estimation and environmental map creation are performed in real time using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).

特開2010-92147号公報JP 2010-92147 A

上記(1)の誘導方法においては、誘導ケーブルを埋設するコストが高く、走行路を簡単に変更することもできない。(2)の誘導方法においては、走行路上に設置した誘導テープが損傷すると誘導ができなくなるため、定期的に誘導テープを貼り替える必要がある。倉庫のように、無人搬送車の走行路とフォークリフトの動線が重なる環境においては、誘導テープの貼り替えスパンは通常よりも短くなるという課題がある。 In the above guidance method (1), the cost of burying the guidance cable is high, and the travel path cannot be easily changed. In the above guidance method (2), guidance becomes impossible if the guidance tape installed on the travel path is damaged, so the guidance tape needs to be replaced periodically. In an environment such as a warehouse where the travel path of an automated guided vehicle and the traffic flow of a forklift overlap, there is an issue that the replacement span of the guidance tape is shorter than usual.

上記(3)の誘導方法においては、計測誤差が累積することにより作成された環境地図に不整合が生じること、特に、環状の環境地図を作成する際に、開始部分と終了部分が一致しなくなること(環状経路問題)の課題が指摘されている。また、走行路周辺のレイアウトが変更された場合、環境地図全体を作り直す必要があるという課題が指摘されている。そのため、特許文献1では、環境地図を複数の部分地図に分割して管理することで、計測誤差の範囲を部分地図にとどめ、またレイアウト変更時に再作成が必要な範囲を部分地図単位にとどめることが提案されている。
しかしながら、有人搬送車や作業員が同一スペースで作業を行うような環境においては、作業空間内のレイアウトが定常的に変化するため、想定外の環境変化により自己位置推定の精度が低下するという問題がある。また、倉庫内のレイアウト変更時に必要なシステムの設定変更を最小限にしたいというニーズもある。
In the above guidance method (3), there is a problem that the accumulation of measurement errors causes inconsistencies in the created environmental map, and in particular, when creating a circular environmental map, the start and end parts do not match (circular route problem). In addition, there is a problem that when the layout around the driving road is changed, the entire environmental map needs to be recreated. Therefore, Patent Document 1 proposes that the environmental map be divided into multiple partial maps and managed, so that the range of measurement errors is limited to the partial maps, and the range that needs to be recreated when the layout is changed is limited to each partial map.
However, in an environment where manned guided vehicles and workers work in the same space, the layout of the work space changes constantly, which causes a problem that the accuracy of self-location estimation decreases due to unexpected environmental changes. There is also a need to minimize the changes in system settings that are required when changing the layout in a warehouse.

ところで、周囲の物体を把握する手段として、高価なレーザレンジファインダ(例えば、LiDAR(Light Detection and Ranging ))に代わる廉価なセンサを用いたいとのニーズがある。代替手段としてステレオカメラなどの安価な画像センサを用いることも考えられるが、無人搬送車の視野に外乱光が入射すると、周囲の物体把握が一時的に不能となり、無人搬送車が停止するという問題が生ずる。倉庫のように、屋外と連絡する入荷・出荷場所から常時外乱光が入射する環境下においては、ステレオカメラを用いて無人搬送車を構成することは困難であるという課題が存在している。 However, there is a need to use inexpensive sensors to replace expensive laser range finders (e.g., LiDAR (Light Detection and Ranging)) as a means of detecting surrounding objects. Although it is possible to use inexpensive image sensors such as stereo cameras as an alternative, if disturbance light enters the field of view of the automated guided vehicle, it becomes temporarily unable to detect surrounding objects, causing the automated guided vehicle to stop. In environments such as warehouses where disturbance light is constantly entering from receiving and shipping areas connected to the outdoors, there is a problem in that it is difficult to configure an automated guided vehicle using a stereo camera.

そこで、本発明は、上記課題を解決することを可能とする無人搬送車および無人搬送車システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide an automated guided vehicle and an automated guided vehicle system that can solve the above problems.

本発明の無人搬送車システムは、環境地図に基づき走行路に沿って自律走行する無人搬送車と、前記走行路に沿って、特定の形状または模様のランドマーク画像を投影するランドマーク画像投影装置と、前記ランドマーク画像投影装置に、前記ランドマーク画像を投影させる投影指令を送信するサーバと、を備える無人搬送車システムであって、前記無人搬送車は、進行方向側の物体画像を撮像するカラー画像センサと、複数の車輪の駆動を独立制御する駆動部と、前記自律走行するための制御指令を駆動部に送信するロボット制御部と、無線通信部と、を備え、前記ロボット制御部が、カラー画像センサからの画像情報に基づき環境地図およびルートを常時更新する機能と、前記投影されたランドマーク画像環境地図上の座標情報と紐付けて登録する機能と、画像センサからの画像情報において特徴点認識を行い、環境地図と対照して現在位置を推定する第1の現在位置推定機能と、カラー画像センサからの画像情報にランドマーク画像が含まれる場合、ランドマーク画像の座標情報に基づき現在位置を推定する第2の現在位置推定機能と、を備え、前記ランドマーク画像投影装置が、前記走行路と作業区間の境界に床ラインを投影し、前記走行路と作業区間の境界であって通路となる部分に床ラインと異なる色の境界ライン画像を投影し、前記走行路に特定の色情報を有する床誘導ラインを投影し、壁面または天井に特定の色情報を有する壁または天井誘導ラインを投影する機能を備え、前記無人搬送車は、第1の無人搬送車と、第2の無人搬送車と、を含み、前記第1の無人搬送車のロボット制御部は、前記床誘導ラインに基づく第1の走行制御を行うこと、および、前記第2の無人搬送車のロボット制御部は、前記壁または天井誘導ラインに基づく第2の走行制御を行うことを特徴とする。
上記無人搬送車システムにおいて、前記駆動部が、前記複数の車輪の回転情報をオドメトリ情報としてロボット制御部に送信する機能を備え、前記ロボット制御部が、前記オドメトリ情報および直前に記憶された現在位置情報に基づき現在位置を推定する第3の現在位置推定機能を備えることを特徴としてもよい。
上記無人搬送車システムにおいて、前記ロボット制御部が、外乱光の入射する環境においては、カラー画像センサからの画像情報に仮想のランドマーク画像を付加した合成画像を動的に生成する機能と、合成画像が含む仮想のランドマーク画像に基づき走行制御を行う機能と、を備えることを特徴としてもよい。
上記無人搬送車システムにおいて、前記ランドマーク画像が、二次元コードを含む人工コードの画像を含むことを特徴としてもよい。
The automated guided vehicle system of the present invention is an automated guided vehicle system comprising: an automated guided vehicle that autonomously travels along a travel path based on an environmental map; a landmark image projection device that projects a landmark image of a specific shape or pattern along the travel path; and a server that transmits a projection command to the landmark image projection device to project the landmark image, wherein the automated guided vehicle comprises a color image sensor that captures an image of an object in the direction of travel; a drive unit that independently controls the drive of a plurality of wheels; a robot control unit that transmits a control command for the autonomous travel to the drive unit; and a wireless communication unit, and the robot control unit has a function of constantly updating the environmental map and route based on image information from the color image sensor; a function of linking the projected landmark image with coordinate information on the environmental map and registering it; and a function of recognizing feature points in the image information from the image sensor and calculating the current position against the environmental map. and a second current position estimation function that, when a landmark image is included in image information from a color image sensor, estimates the current position based on coordinate information of the landmark image, wherein the landmark image projection device has functions of projecting a floor line onto the boundary between the travel path and the work section, projecting a boundary line image of a color different from the floor line onto the boundary between the travel path and the work section which serves as an aisle, projecting a floor guide line having specific color information onto the travel path, and projecting a wall or ceiling guide line having specific color information onto a wall surface or a ceiling, and the unmanned guided vehicle includes a first unmanned guided vehicle and a second unmanned guided vehicle, and a robot control unit of the first unmanned guided vehicle performs first travel control based on the floor guide line, and a robot control unit of the second unmanned guided vehicle performs second travel control based on the wall or ceiling guide line .
In the above-described automated guided vehicle system , the drive unit may have a function of transmitting rotation information of the plurality of wheels to a robot control unit as odometry information, and the robot control unit may have a third current position estimation function of estimating a current position based on the odometry information and previously stored current position information.
In the above-mentioned automated guided vehicle system , the robot control unit may be characterized by having a function of dynamically generating a composite image by adding a virtual landmark image to image information from the color image sensor in an environment where disturbance light is present , and a function of performing driving control based on the virtual landmark image contained in the composite image.
In the above-mentioned automated guided vehicle system , the landmark image may include an image of an artificial code including a two-dimensional code.

上記無人搬送車システムにおいて、前記ランドマーク画像が、文字列、ロゴ、または、キャラクターの画像を含むことを特徴としてもよい。
上記無人搬送車システムにおいて、前記サーバが、第1の時間帯に前記第1の走行制御を行わせるための画像を投影させる投影指令を送信し、第2の時間帯に前記第2の走行制御を行わせるための画像を投影させる投影指令を送信することを特徴としてもよい。
In the above-mentioned automated guided vehicle system, the landmark image may include an image of a character string, a logo, or a character.
In the above-described automated guided vehicle system, the server may transmit a projection command to project an image for performing the first driving control during a first time period, and transmit a projection command to project an image for performing the second driving control during a second time period.

本発明によれば、倉庫等の屋内施設において外乱光が入射する環境下においても安価な画像センサを用いて自律走行できる無人搬送車および無人搬送車システムを提供することが可能となる。また、倉庫内のレイアウト変更にも容易に対応することが可能である。 The present invention makes it possible to provide an automated guided vehicle and an automated guided vehicle system that can travel autonomously using inexpensive image sensors even in environments where disturbance light is present in indoor facilities such as warehouses. It is also possible to easily accommodate changes to the layout within the warehouse.

実施形態例に係る無人搬送車システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automated guided vehicle system according to an embodiment; 実施形態例に係る無人搬送車の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an automated guided vehicle according to an embodiment. 実施形態例に係る無人搬送車の側面図である。FIG. 2 is a side view of an automated guided vehicle according to an embodiment. 実施形態例に係る倉庫の走行路を説明するための平面図である。FIG. 2 is a plan view for explaining a running path in a warehouse according to an embodiment. 実施形態例に係るARマーカーが付された三角コーンおよび壁に貼られたカラーテープを説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a triangular cone with an AR marker and colored tape attached to a wall according to an embodiment of the present invention. 本実施形態における壁ライン認識領域および床ライン認識領域を説明するための図である。4A and 4B are diagrams for explaining a wall line recognition area and a floor line recognition area in the present embodiment. 床面に設けられた床誘導ラインを用いた走行制御方法を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a travel control method using floor guide lines provided on the floor surface. 壁に設けられた壁誘導ラインを用いた走行制御方法を説明するための図である。13 is a diagram for explaining a travel control method using a wall guide line provided on a wall. FIG. 天井に設けられた天井誘導ラインを用いた走行制御方法を説明するための図である。13 is a diagram for explaining a travel control method using ceiling guide lines provided on the ceiling. FIG. 走行中におけるルート補正のフローチャートである。13 is a flowchart of route correction during driving. 補完情報を併用した現在位置取得のフローチャートである。13 is a flowchart of a process for acquiring a current position using complementary information. 撮像画像に仮想画像を付加した合成画像を動的に生成する合成画像生成機能を説明するための図である。11 is a diagram for explaining a composite image generating function for dynamically generating a composite image by adding a virtual image to a captured image. FIG.

以下では、本発明の実施形態例のシステム構成を説明し、次いで、本発明の搬送作業方法の一例として入出庫作業の手順を説明する。
<システム構成>
実施形態例の無人搬送車システムは、RMサーバ1と、WMSサーバ2と、管理端末3と、ハンディ端末4と、無線LAN親機5と、カゴ車6と、ランドマーク画像投影装置7と、複数台の無人搬送車10とを備えて構成される。ハンディ端末4、無線LAN親機5、カゴ車6、ランドマーク画像投影装置7および複数台の無人搬送車10は、倉庫等の屋内施設の作業場所に設置されている。
In the following, a system configuration of an embodiment of the present invention will be described, and then a procedure for loading and unloading work will be described as an example of a transport work method of the present invention.
<System Configuration>
The automated guided vehicle system of the embodiment is configured to include an RM server 1, a WMS server 2, a management terminal 3, a handheld terminal 4, a wireless LAN master unit 5, a cart 6, a landmark image projection device 7, and a plurality of automated guided vehicles 10. The handheld terminal 4, the wireless LAN master unit 5, the cart 6, the landmark image projection device 7, and the plurality of automated guided vehicles 10 are installed in a work area of an indoor facility such as a warehouse.

RMサーバ1は、無人搬送車10の管理を実現可能とするサーバであり、CPUおよび記憶装置を備えたサーバ装置にRMソフトウェアおよびデータベースソフトウェアをインストールして構築されている。このRMソフトウェアは、主要な機能を実現するソフトウェアモジュールとして、搬送車管理部1aと、作業調整部1bと、作業場所管理部1cと、課金情報管理部1dとを備えている。
搬送車管理部1aは、無人搬送車10が配置される作業場所情報や無人搬送車10の稼働情報を管理する。搬送車管理部1aでは、無人搬送車10の車両IDと作業対象となる作業場所IDが紐付けられて管理されている。
作業調整部1bは、複数台の無人搬送車10の稼働時間を管理する。作業調整部1bは、無人搬送車10の車両IDと稼働作業対象となる作業場所IDが紐付けられて管理しており、課金情報算出のインプットデータとなる。なお、同一の建物内の同一スペースで複数台の無人搬送車10が稼働される場合もあれば、一台のみが稼働される場合もある。
作業場所管理部1cは、作業場所ごとの基本マップを管理し、無人搬送車10に基本マップを送信する。基本マップでは、通行可能コースと、禁止区域とが設定されている。なお、作業場所の基本マップの管理をRMサーバ1では行わず、作業場所に設置された無人搬送車10および管理端末にて管理する構成としてもよい。
課金情報管理部1dは、搬送車管理部1aから無人搬送車10の稼働情報を取得し、クライアント毎に料金テーブルを参酌して、課金情報を算出する。
投影装置管理部1eは、特定の画像を特定のランドマーク画像投影装置7に投影させる投影指令を送信する。投影装置管理部1eは、第1の時間帯と第2の時間帯とで異なる画像を投影させる投影指令を送信する機能も備えている。
The RM server 1 is a server capable of managing the automated guided vehicles 10, and is constructed by installing RM software and database software in a server device equipped with a CPU and a storage device. The RM software includes, as software modules for realizing the main functions, a vehicle management unit 1a, a work coordination unit 1b, a work place management unit 1c, and a billing information management unit 1d.
The guided vehicle management unit 1a manages information about a work site where the automated guided vehicle 10 is placed and operation information about the automated guided vehicle 10. In the guided vehicle management unit 1a, the vehicle ID of the automated guided vehicle 10 and the work site ID of the work target are linked and managed.
The work coordination unit 1b manages the operating times of multiple automated guided vehicles 10. The work coordination unit 1b manages the vehicle ID of the automated guided vehicle 10 in association with the work site ID of the work site where the work is to be performed, and these are input data for calculating billing information. Note that multiple automated guided vehicles 10 may operate in the same space in the same building, and there may be cases where only one vehicle is operated.
The work place management unit 1c manages a basic map for each work place and transmits the basic map to the automatic guided vehicle 10. In the basic map, passable routes and prohibited areas are set. Note that the basic map of the work place may not be managed by the RM server 1, but may be managed by the automatic guided vehicle 10 and a management terminal installed in the work place.
The billing information management unit 1d acquires operation information of the automatic guided vehicle 10 from the vehicle management unit 1a, and calculates billing information for each client by referring to a fee table.
The projection device management unit 1e transmits a projection command to project a specific image to a specific landmark image projection device 7. The projection device management unit 1e also has a function of transmitting a projection command to project different images in a first time zone and a second time zone.

WMSサーバ2は、倉庫管理システム(Warehouse Management System)を実現可能とするサーバであり、CPUおよび記憶装置を備えたサーバ装置にWMSソフトウェアおよびデータベースソフトウェアをインストールして構築されている。このWMSソフトウェアは、主要な機能を実現するソフトウェアモジュールとして、在庫管理部2aと、注文処理部2bとを備えている。 The WMS server 2 is a server that enables the realization of a warehouse management system, and is constructed by installing WMS software and database software on a server device equipped with a CPU and a storage device. This WMS software includes an inventory management section 2a and an order processing section 2b as software modules that realize the main functions.

在庫管理部2aは、商品ID、保管先の番地、ステータス等を管理する在庫データベースを更新する。また、管理端末3から受信した入庫情報に応じて保管先の番地を割り当てる機能、入庫指示をハンディ端末4および無人搬送車10に送信する機能、入庫される商品の数量や配送状況のステータス等を管理する機能を備えている。
注文処理部2bは、管理端末3から受信した注文情報を管理する注文データベースを更新する。注文処理部2bは、注文情報に基づき出庫指示をハンディ端末4および無人搬送車10に送信し、ハンディ端末4から出庫情報を受信すると当該注文のステータスを完了に更新する。また、注文に応じて在庫を予約する引当機能を備えており、ある注文に応じた在庫の注文数で引当てると、その数量の分は他の注文からは予約ができなくなることで在庫が確保される。
The inventory management unit 2a updates an inventory database that manages product IDs, storage addresses, statuses, etc. It also has a function of assigning storage addresses in accordance with storage information received from the management terminal 3, a function of sending storage instructions to the handheld terminal 4 and the automated guided vehicle 10, and a function of managing the quantity of products to be stored, the status of the delivery situation, etc.
The order processing unit 2b updates the order database that manages the order information received from the management terminal 3. The order processing unit 2b transmits a shipping instruction based on the order information to the handheld terminal 4 and the automatic guided vehicle 10, and updates the status of the order to completed when shipping information is received from the handheld terminal 4. The order processing unit 2b also has an allocation function that reserves inventory according to an order, and when an ordered quantity of inventory for an order is allocated, that quantity cannot be reserved for other orders, so that inventory is secured.

ランドマーク画像投影装置7は、例えば、レーザー光線照射装置やプロジェクターであり、倉庫内の走行路に沿って天井、壁面または床面に複数台設置されている。ランドマーク画像投影装置7は、RMサーバ1と通信可能に構成されており、RMサーバ1からの投影指令に基づき、ランドマーク画像として利用可能な特定の形状や模様の画像を床面、壁面または天井などに投影する。ランドマーク画像投影装置7が投影する特定の形状や模様の画像としては、例えば、点線を含むライン、円や楕円、三角形を含む多角形、幾何学模様、人工コード、文字列、企業のロゴ、キャラクターが例示される。時間帯により異なる画像をランドマーク画像投影装置7に投影させてもよい。実施形態例のランドマーク画像投影装置7は、旋回装置を備えており、RMサーバ1からの指令に基づき、投影位置を変えることが可能である。
無人搬送車10は、図1に示すように、ロボット制御部11と、表示部12と、無線通信部13と、スピーカ14と、電源部15と、駆動系(21~23)と、センサ群(31~33)とを備えて構成される。
The landmark image projection device 7 is, for example, a laser beam irradiation device or a projector, and a plurality of units are installed on the ceiling, wall or floor along the travel path in the warehouse. The landmark image projection device 7 is configured to be able to communicate with the RM server 1, and projects an image of a specific shape or pattern that can be used as a landmark image onto the floor, wall or ceiling, etc., based on a projection command from the RM server 1. Examples of images of specific shapes or patterns projected by the landmark image projection device 7 include lines including dotted lines, circles and ellipses, polygons including triangles, geometric patterns, artificial codes, character strings, corporate logos, and characters. Different images may be projected by the landmark image projection device 7 depending on the time of day. The landmark image projection device 7 of the embodiment is equipped with a rotation device, and is capable of changing the projection position based on a command from the RM server 1.
As shown in FIG. 1, the automated guided vehicle 10 is configured to include a robot control unit 11, a display unit 12, a wireless communication unit 13, a speaker 14, a power supply unit 15, a drive system (21-23), and a group of sensors (31-33).

図2および図3に示すように、無人搬送車10の駆動系(21~23)はベース16の下面側に配置されており、その他のロボット制御部11等は、ベース16の上面側に配置されている。車輪19は駆動装置を有しない単輪であり、回転台18を介してベース16の下面に配置されている。
ベース16の進行方向側には、門形の枠17が設けられており、枠17の上部柱には表示部12を取り付けるためのアームと、非常停止ボタン24と、画像センサ33を吊り下げ固定するための固定具とが設けられている。
ベース16の進行方向と反対側には、係止柱42が設けられた連結部41が配置されている。図示の例では、コンテナを牽引可能なトレーラー50の係止板53が係止柱42に取り付けられている。トレーラー50は、ブロック状の胴部51と、長板状の支持部52と、一対の車輪54a,54bを備えた自走できない台車である。トレーラー50は、他のトレーラーをさらに連結することが可能である。
2 and 3, the drive system (21-23) of the automated guided vehicle 10 is disposed on the underside of the base 16, and the rest of the robot control unit 11 and the like are disposed on the upper side of the base 16. The wheels 19 are single wheels that do not have a drive unit, and are disposed on the underside of the base 16 via a rotating table 18.
A gate-shaped frame 17 is provided on the travel direction side of the base 16, and an arm for attaching the display unit 12, an emergency stop button 24, and a fixing device for hanging and fixing the image sensor 33 are provided on the upper pillar of the frame 17.
A coupling section 41 provided with a locking post 42 is disposed on the side opposite to the traveling direction of the base 16. In the illustrated example, a locking plate 53 of a trailer 50 capable of towing a container is attached to the locking post 42. The trailer 50 is a non-self-propelled cart that includes a block-shaped body section 51, a long plate-shaped support section 52, and a pair of wheels 54a, 54b. The trailer 50 can further couple other trailers.

ロボット制御部11は、ロボット開発用の標準プラットフォームであるROS(Robot Operating System)を用いて構成された搬送用ソフトウェアが稼働するコンピュータであり、マップ管理部111と、運行管理部112と、ルート生成部113と、センサ管理部114と、仮想画像生成部115と、を備えている。
マップ管理部111は、3D-SLAM(3dimension Simultaneous Localization AND Mapping)によるマップ更新機能を備えている。マップ更新機能により更新される環境地図は、フロアー図や基本通路等の変更されることがない部分についての基本マップと、複数の部分マップとから構成されている。マップ管理部111は、カゴ車や荷箱等の常時変更が生じる物体の位置および形状情報をセンサ群(31~33)からの信号に基づき把握し、走行しながら自身の周辺にある部分マップ(周辺マップ)をリアルタイム更新する。
The robot control unit 11 is a computer running transportation software constructed using ROS (Robot Operating System), a standard platform for robot development, and includes a map management unit 111, an operation management unit 112, a route generation unit 113, a sensor management unit 114, and a virtual image generation unit 115.
The map management unit 111 has a map update function using 3D-SLAM (3-dimensional Simultaneous Localization AND Mapping). The environmental map updated by the map update function is composed of a basic map for parts that do not change, such as floor plans and basic passageways, and multiple partial maps. The map management unit 111 grasps the position and shape information of objects that are constantly changing, such as carts and shipping boxes, based on signals from a group of sensors (31 to 33), and updates the partial maps (surrounding maps) around itself in real time while traveling.

運行管理部112は、入出庫指示に基づき無人搬送車10の駆動系(21~23)を制御し、自律走行を可能とする。車軸に設けたエンコーダにより求められる車輪23a,23bの回転量の情報は、オドメトリ情報として記憶される。運行管理部112は、画像情報、オドメトリ情報、環境地図およびセンサ群(31~33)の観測データを用いて、RMサーバ1と通信を行うことなく自己位置を推定する機能を備えている(第1の現在位置推定機能)。ここで、別途6軸センサを設け、6軸センサからの情報も併用するようにしてもよい。自己位置の推定は、公知の推定方法(例えば、モンテカルロ法)を用いることができる。また、後述のラインフォロー機能を備えている。同一走行路で複数台の無人搬送車10を走行させる場合には、相互に自己位置を交換し、一定の車間距離を確保する機能を設けてもよい。運行管理部112は、画像センサからの画像情報に後述のランドマーク画像が含まれる場合、ランドマーク画像の座標情報に基づき現在位置を推定する第2の現在位置推定機能を備えている。
ルート生成部113は、ロボット制御部11の記憶装置に記憶された環境地図を利用して、RMサーバ1と通信を行うことなく、自律走行用のルートを生成する。入出庫位置となる商品の保管先の番地は、商品IDと紐づけて在庫管理部2aにより管理されている。トラック等の搬送車から荷受け・荷渡しをする荷さばき位置は、基本マップ上の番地により管理されている。入出庫指示が出されると、ルート生成部113は、基本マップおよび部分マップに基づき、荷さばき位置から入出庫位置までのルート(グローバルルート)を生成し、走行しながら部分マップが更新されると必要に応じて無人搬送車10の周辺ルート(ローカルルート)を補正する。
The operation management unit 112 controls the drive system (21 to 23) of the automated guided vehicle 10 based on the entry/exit command, enabling autonomous driving. Information on the amount of rotation of the wheels 23a, 23b obtained by an encoder provided on the axle is stored as odometry information. The operation management unit 112 has a function of estimating its own position without communicating with the RM server 1 using image information, odometry information, an environmental map, and observation data from the sensor group (31 to 33) (first current position estimation function). Here, a separate 6-axis sensor may be provided, and information from the 6-axis sensor may also be used in combination. A known estimation method (for example, the Monte Carlo method) may be used to estimate the self-position. In addition, the automated guided vehicle 10 has a line following function, which will be described later. When multiple automated guided vehicles 10 are driven on the same driving route, a function of exchanging self-positions with each other and ensuring a certain inter-vehicle distance may be provided. The traffic management unit 112 has a second current position estimation function that, when the image information from the image sensor includes a landmark image (described later), estimates the current position based on the coordinate information of the landmark image.
The route generating unit 113 generates a route for autonomous driving without communicating with the RM server 1, using an environmental map stored in the storage device of the robot control unit 11. The address of the storage location of the product, which is the storage/return location, is managed by the inventory management unit 2a in association with the product ID. The cargo handling location where cargo is received and delivered from a transport vehicle such as a truck is managed by the address on the basic map. When a storage/return instruction is issued, the route generating unit 113 generates a route (global route) from the cargo handling location to the storage/return location based on the basic map and the partial map, and corrects the surrounding route (local route) of the automatic guided vehicle 10 as necessary when the partial map is updated while the automatic guided vehicle 10 is traveling.

センサ管理部114は、前方センサ(31a~31c)、側方センサ(32a,32b)および画像センサ33からの観測信号を検知し、マップ管理部111や運行管理部112等に送信する。前方にもうけられた3つの前方センサ(31a~31c)は、距離センサ(例えば超音波センサ)であり、前方に存在する物体を例えば180度以上の範囲で検出する。側方にもうけられた2つの側方センサ(32a,32b)は、距離センサ(例えば超音波センサ)であり、側方に存在する物体を例えば120度以上の範囲で検出する。前方・側方に設けられた5つのセンサ(31a~31c,32a,32b)が障害物(人を含む)を検知すると、センサ管理部114から検知情報を受信した運行管理部112は、障害物を回避するか、回避が難しい場合には走行を一時停止する制御を行う。 The sensor management unit 114 detects observation signals from the forward sensors (31a-31c), the side sensors (32a, 32b) and the image sensor 33, and transmits them to the map management unit 111, the operation management unit 112, etc. The three forward sensors (31a-31c) installed in the front are distance sensors (e.g., ultrasonic sensors) that detect objects in front of the vehicle in a range of, for example, 180 degrees or more. The two side sensors (32a, 32b) installed on the sides are distance sensors (e.g., ultrasonic sensors) that detect objects in the sides in a range of, for example, 120 degrees or more. When the five sensors (31a-31c, 32a, 32b) installed in the front and sides detect an obstacle (including a person), the operation management unit 112, which receives the detection information from the sensor management unit 114, controls the vehicle to avoid the obstacle or temporarily halt driving if avoidance is difficult.

仮想画像生成部115は、画像センサ33の撮像画像に仮想画像を付加した合成画像を動的に生成する合成画像生成機能を備えている。たとえば、仮想のラインの画像を付加した合成画像を動的に生成することで、当該付加された仮想のラインに基づき後述のラインフォロー機能を実行したり、方向転換位置を示すマークの画像を付加した合成画像を動的に生成することで、当該付加された仮想のマークに基づき方向転換制御をすることが可能となる。また、外乱光の入射する環境においては、仮想のランドマーク画像を付加した合成画像を動的に生成することで、走行制御をすることもできる。これらの場合、運行管理部112が保持している現在位置情報が正しいことが前提となるため、座標が既知のARマーカーやQRコード(登録商標)或いはバーコードなどの人工コード情報による補完情報を併用して現在位置を取得する構成とすることが好ましい。 The virtual image generating unit 115 has a composite image generating function that dynamically generates a composite image by adding a virtual image to the image captured by the image sensor 33. For example, by dynamically generating a composite image by adding an image of a virtual line, it is possible to execute a line following function described later based on the added virtual line, or to dynamically generate a composite image by adding an image of a mark indicating a direction change position, it is possible to control direction changes based on the added virtual mark. In addition, in an environment where disturbance light is incident, it is also possible to control driving by dynamically generating a composite image by adding a virtual landmark image. In these cases, since it is assumed that the current position information held by the operation management unit 112 is correct, it is preferable to use supplementary information by artificial code information such as an AR marker, QR code (registered trademark), or barcode, whose coordinates are known, to acquire the current position.

図12(a)は画像センサ33の撮像画像であり、(b)は画像センサ33の撮像画像に仮想画像を付加した合成画像であり、(c)は(b)の平面模式図である。
図12(b)に示す合成画像においては、仮想誘導ライン81と仮想制御標識82が画像センサ33の撮像画像に付加されている。この付加された仮想誘導ライン81と仮想制御標識82に基づき、運行管理部112は走行制御を行う。たとえば、仮想誘導ライン81がベース16の中央に位置するようにラインフォローし、仮想制御標識82で90度右折する走行制御を行うことを開示する。無人搬送車10の走行により撮像画像におけるランドマーク画像が変化するとリアルタイムで無人搬送車10の現在位置は補正されるので、仮に仮想誘導ライン81と仮想制御標識82の描画位置が不正確なものであったとしても、無人搬送車10の走行に伴い描画位置は補正される。
12A is an image captured by the image sensor 33, (b) is a composite image in which a virtual image is added to the image captured by the image sensor 33, and (c) is a schematic plan view of (b).
In the composite image shown in Fig. 12(b), a virtual guide line 81 and a virtual control sign 82 are added to the captured image of the image sensor 33. The operation management unit 112 performs travel control based on the added virtual guide line 81 and virtual control sign 82. For example, the present invention discloses a travel control that performs line following so that the virtual guide line 81 is positioned at the center of the base 16, and turns right at 90 degrees at the virtual control sign 82. When the landmark image in the captured image changes due to the travel of the automated guided vehicle 10, the current position of the automated guided vehicle 10 is corrected in real time. Therefore, even if the drawing positions of the virtual guide line 81 and the virtual control sign 82 are inaccurate, the drawing positions are corrected as the automated guided vehicle 10 travels.

画像センサ33は、距離をおいて配置された二次元画像を撮影するステレオカメラにより構成される。ステレオカメラは、独立した2つのカメラを固定して構成してもよいし、二つのレンズ機構およびシャッター機構を一体的に備えるものにより構成してもよい。画像センサ33は、色情報を認識できるようカラーカメラにより構成することが好ましい。画像センサ33は、ベース16の前面側に取り付けられ、無人搬送車10の前方の2次元画像を撮影し、マップ管理部111に送信する。
マップ管理部111は、画像センサ33の撮像画像に基づいて距離情報を有する三次元画像を生成する。また、マップ管理部111は、特定の形状や模様を有する物体の画像または床面や壁面などに投影された特定の形状や模様の画像をランドマーク画像として、座標と関連付けて登録する機能も有している。有体物からなるランドマークとしては、三角コーン(安全コーン)や支柱などの防護標識を登録することもできるし、カラーテープや吊り看板などを登録することもできるし、ARマーカーやQRコード(登録商標)などの二次元コードや非常出口のプレートなどの情報標識を登録することもできる。加えて、ランドマーク画像投影装置7から床面、壁面または天井に投影された特定の形状や模様の画像をランドマークとすることもできる。ランドマーク画像投影装置7からの画像の投影は、指定した座標に行うこともできる。作業場所またクラウド上にランドマーク画像を管理するサーバを設置し、作業場所内に配置された複数の無人搬送車10でランドマーク情報(画像および座標情報)を共有してもよい。防護標識および情報標識は、作業場所の背景とのコントラストが高くなるカラーが付されていることが好ましい。
The image sensor 33 is configured with a stereo camera arranged at a distance to capture two-dimensional images. The stereo camera may be configured with two independent fixed cameras, or may be configured with two integrated lens mechanisms and shutter mechanisms. The image sensor 33 is preferably configured with a color camera so that color information can be recognized. The image sensor 33 is attached to the front side of the base 16, captures two-dimensional images in front of the automated guided vehicle 10, and transmits the images to the map management unit 111.
The map management unit 111 generates a three-dimensional image having distance information based on the captured image of the image sensor 33. The map management unit 111 also has a function of registering an image of an object having a specific shape or pattern or an image of a specific shape or pattern projected onto a floor or wall as a landmark image in association with coordinates. As a landmark consisting of a tangible object, a protective sign such as a triangular cone (safety cone) or a support pole can be registered, or a colored tape or a hanging sign can be registered, or an information sign such as an AR marker, a two-dimensional code such as a QR code (registered trademark), or an emergency exit plate can be registered. In addition, an image of a specific shape or pattern projected onto a floor, wall, or ceiling from the landmark image projection device 7 can be used as a landmark. The image from the landmark image projection device 7 can also be projected to a specified coordinate. A server that manages landmark images may be installed at the work site or on the cloud, and landmark information (image and coordinate information) may be shared among multiple automated guided vehicles 10 arranged in the work site. It is preferable that the protective sign and the information sign are colored to have a high contrast with the background of the work site.

表示部12は、タッチスクリーンにより構成されており、情報入力部を兼ねている。実施形態例では、表示部12を、ロボット制御部11と通信可能なプログラムが稼働するタブレット型端末により構成した。表示部12には、ルート生成部113が作成した推奨ルートが表示される。作業者がルートを承認すると、ルート生成部113は承認ルートを配列データに変換する。推奨ルートが好ましくない場合は、ルート変更指示を出すことができ、ルート生成部113が作成した別のルートが表示される。
無線通信部13は、ハンディ端末4およびRMサーバ1と無線LAN(例えばWi-Fi)により双方向の通信を行うことを可能とする。ハンディ端末4とRMサーバ1の通信モジュールを別モジュールにより構成し、RMサーバ1との通信は、LPWA(Low Power Wide Area Network)により行うように構成してもよい。
スピーカ14は、汎用的なスピーカにより構成されており、無人搬送車10の走行中は走行中であることを知らせるためのメロディが発音される。無人搬送車10が異常により停止した場合には、スピーカ14から異常を知らせる警報が発音される。なお、異常停止時に警報を発音せず、表示部12に異常を知らせる画像を表示させてもよいし、別途設けた表示灯により異常を知らせる構成を採用してもよい。
電源部15は、充電可能な二次電池を備えており、無人搬送車10をケーブルフリーで走行させることを可能とする。電源部15は、接触式の充電装置に加え、充電エリアに無人搬送車10を位置させることで非接触充電を可能とする受電装置を底面部または側面部に備えている。なお、非接触充電は必須の構成ではなく、接触式の充電装置のみを備える構成としてもよい。
The display unit 12 is configured with a touch screen and also serves as an information input unit. In the embodiment, the display unit 12 is configured with a tablet terminal on which a program capable of communicating with the robot control unit 11 runs. The display unit 12 displays a recommended route created by the route generation unit 113. When the worker approves the route, the route generation unit 113 converts the approved route into array data. If the recommended route is not desirable, a route change instruction can be issued, and a different route created by the route generation unit 113 is displayed.
The wireless communication unit 13 enables two-way communication via a wireless LAN (e.g., Wi-Fi) with the handy terminal 4 and the RM server 1. The communication modules of the handy terminal 4 and the RM server 1 may be configured as separate modules, and communication with the RM server 1 may be configured to be performed via a Low Power Wide Area Network (LPWA).
The speaker 14 is composed of a general-purpose speaker, and plays a melody to notify the user that the automated guided vehicle 10 is traveling while the automated guided vehicle 10 is traveling. If the automated guided vehicle 10 stops due to an abnormality, an alarm notifying the user of the abnormality is sounded from the speaker 14. Note that instead of sounding an alarm when the automated guided vehicle 10 stops due to an abnormality, an image notifying the user of the abnormality may be displayed on the display unit 12, or a configuration may be adopted in which an abnormality is notified by a separately provided indicator light.
The power supply unit 15 includes a rechargeable secondary battery, and enables the automated guided vehicle 10 to travel cable-free. In addition to a contact-type charging device, the power supply unit 15 includes a power receiving device on the bottom or side that enables non-contact charging by positioning the automated guided vehicle 10 in a charging area. Note that non-contact charging is not a required configuration, and the configuration may include only a contact-type charging device.

駆動系(21~23)は、駆動制御装置21と、駆動装置22a,22bと、車輪23a,23bとから構成される。
駆動制御装置21は、ロボット制御部11からの指示に基づき駆動装置22a,22bのそれぞれの駆動を独立制御するコンピュータである。無人搬送車10の方向転換は、右側の駆動装置22aによる車輪23aの回転角速度と、左側の駆動装置22bによる車輪23bの回転速度とを変えることにより行われる。
駆動装置22a,22bは、直流(DC)モータ、交流(AC)モータ、エンコーダ付モータ、ギヤドモータ等などの汎用モータを備えて構成され、車輪23a,23bを任意の回転角速度で回転させることができる。駆動装置22a,22bは、例えば分速50m以下の速度で500kgの積み荷を搬送することが可能である。実施形態例と異なり、車輪23a,23bのかじ取りを行うステアリング装置を駆動装置に別途設けてもよく、この場合、前述のオドメトリ情報には操舵角情報も含まれる。
実施形態例では、車輪23a,23bに、エポキシ樹脂等で塗装された床面の走行に適したタイヤを採用している。車輪23a,23bの直径、幅、トレッドパターンの有無は、搬送する物品の重量や床面の状況に応じて最適なものを採用することができる。
The drive system (21 to 23) is composed of a drive control device 21, drive devices 22a and 22b, and wheels 23a and 23b.
The drive control device 21 is a computer that independently controls the drive of each of the drive devices 22a and 22b based on instructions from the robot control unit 11. The direction of the automated guided vehicle 10 is changed by changing the rotational angular velocity of the wheels 23a driven by the right drive device 22a and the rotational speed of the wheels 23b driven by the left drive device 22b.
The driving devices 22a, 22b are configured with general-purpose motors such as direct current (DC) motors, alternating current (AC) motors, motors with encoders, geared motors, etc., and can rotate the wheels 23a, 23b at any rotational angular velocity. The driving devices 22a, 22b can transport a load of 500 kg at a speed of, for example, 50 m/min or less. Unlike the embodiment example, a steering device for steering the wheels 23a, 23b may be provided separately from the driving devices, and in this case, the odometry information described above also includes steering angle information.
In the embodiment, the wheels 23a, 23b are tires suitable for running on floor surfaces coated with epoxy resin, etc. The diameter, width, and presence or absence of a tread pattern of the wheels 23a, 23b can be optimally determined depending on the weight of the goods to be transported and the condition of the floor surface.

管理端末3は、ノートPC、デスクトップPC、タブレットなどの端末であり、RMサーバ1やWMSサーバ2の管理等のために用いられる。管理端末3から直接、ランドマーク画像投影装置7に投影指令を送信可能としてもよい。
ハンディ端末4は、ピッキング作業時のバーコードの読み取り等のために使用する携帯端末である。ハンディ端末4は、液晶画面等からなる表示部と、記憶装置等からなる記憶部と、プロセッサや内蔵時計等からなる制御部と、ボタン等からなる操作部と、バーコードリーダ部と、無線通信部と、二次電池とを備えている。本実施形態例では表示部と別に操作部を設けているが、表示部を情報入力が可能な液晶タッチ画面で構成してもよい。好ましい態様のハンディ端末4は、無人搬送車10のロボット制御部11と無線通信することが可能である。
無線LAN親機5が作業場所のフロアー内に配置されており、フロアー内のどの場所においても無線LAN例えばWi-Fi)へのアクセスが可能な環境が提供されている。
The management terminal 3 is a terminal such as a notebook PC, a desktop PC, or a tablet, and is used for managing the RM server 1 and the WMS server 2. The management terminal 3 may be configured to be able to directly send a projection command to the landmark image projection device 7.
The handheld terminal 4 is a portable terminal used for reading barcodes during picking operations. The handheld terminal 4 includes a display unit consisting of a liquid crystal screen or the like, a storage unit consisting of a storage device or the like, a control unit consisting of a processor and a built-in clock or the like, an operation unit consisting of buttons or the like, a barcode reader unit, a wireless communication unit, and a secondary battery. In this embodiment, the operation unit is provided separately from the display unit, but the display unit may be configured as a liquid crystal touch screen that allows information input. In a preferred embodiment, the handheld terminal 4 is capable of wireless communication with the robot control unit 11 of the automatic guided vehicle 10.
A wireless LAN base station 5 is placed on the floor of the work area, providing an environment in which access to a wireless LAN (eg, Wi-Fi) is possible anywhere on the floor.

図4は、実施形態例に係る倉庫の走行路を説明するための平面図である。図中、網掛けがされている箇所が走行路である。床面の走行路と作業区間の境界には、ランドマーク画像投影装置7により部分的に床ライン71が投影されている。床ライン71を投影することが難しい場所については、カラーテープ(例えば虎模様のテープ)または塗装により床ライン71を形成してよもよい。図中、点線で図示した境界ライン72は、走行路と作業区間の境界であって、人やフォークリフトの通路となる部分を示している。境界ライン72には、床ライン71と異なる色、異なる形状または異なる模様の画像をランドマーク画像投影装置7により投影することが好ましい。実施形態例では、床ライン71と境界ライン72を異なる色の線で形成することで区別可能としている。投影された境界ライン72は、人やフォークリフトが通行しても劣化することがないし、人が作業空間を視認することにも資する。また、境界ライン72をランドマーク画像とすることで、走行路中のランドマーク情報が増えるので、自律走行の精度を高めることが可能となる。また、ランドマーク画像投影装置7により後述の床誘導ライン76を走行路の主要な部分に投影してもよい。 FIG. 4 is a plan view for explaining the travel path of a warehouse according to an embodiment. In the figure, the shaded areas are the travel path. A floor line 71 is partially projected by the landmark image projection device 7 on the boundary between the travel path and the work area on the floor surface. In places where it is difficult to project the floor line 71, the floor line 71 may be formed by color tape (e.g., tiger-patterned tape) or painting. In the figure, the boundary line 72 shown by the dotted line is the boundary between the travel path and the work area, and indicates the part that becomes the passage for people and forklifts. It is preferable that an image of a different color, shape, or pattern from the floor line 71 is projected on the boundary line 72 by the landmark image projection device 7. In the embodiment, the floor line 71 and the boundary line 72 are made distinguishable by forming them with lines of different colors. The projected boundary line 72 does not deteriorate even if people or forklifts pass by it, and also contributes to people visually recognizing the work space. In addition, by making the boundary line 72 a landmark image, the landmark information on the travel path increases, making it possible to improve the accuracy of autonomous driving. Additionally, the landmark image projection device 7 may project floor guide lines 76, described below, onto the main parts of the running path.

図5に示すように、走行路に沿った壁の画像センサ33に映り込む高さ(例えば、人の背よりも低い高さ)には作業者に注意喚起を促すためのカラーテープ(例えば虎模様のテープ)75が部分的に貼られている。カラーテープ75に代えて、塗装によりカラーラインを形成してもよい。走行制御をする上で必要な箇所には、ランドマーク画像投影装置7により後述の壁誘導ライン77および天井誘導ライン78が投影されている。 As shown in FIG. 5, colored tape (e.g., tape with a tiger pattern) 75 is partially affixed to the wall along the travel path at a height that is reflected by the image sensor 33 (e.g., a height shorter than a person's height) to alert the worker. Instead of colored tape 75, colored lines may be formed by painting. Wall guide lines 77 and ceiling guide lines 78, described below, are projected by the landmark image projection device 7 at locations necessary for travel control.

図示の例では、エリアA、BおよびCのいずれかをスタート地点およびゴール地点に設定することができる。符号73で図示するのは腰の高さほどの支柱であり、支柱にはカラーリング(例えば虎模様のテープ)が施されている。符号74で図示するのはカラーコーン(登録商標。以下省略)である。カラーコーン74の一部には、図5に示すようにARマーカー等の二次元コード79が付されている。走行路に接する柱の角部には、上下方向にわたりカラーテープ75が貼られている。カラーテープ75は塗装で代替することもできるし、ランドマーク画像投影装置7により特定の形状または模様の画像を投影してもよい。支柱73、カラーコーン74およびカラーテープ75は、作業者向けの標識としても機能するものである。このように、無人搬送車10が走行する空間には作業者向けの標識が設置されていることから、無人搬送車10はこれを特徴点情報をとして利用し、現在位置を把握するのに利用している。 In the illustrated example, any of areas A, B, and C can be set as the start point and the goal point. Reference numeral 73 denotes a support pillar at about waist height, which is colored (e.g., tiger-patterned tape). Reference numeral 74 denotes a color cone (registered trademark, omitted below). As shown in FIG. 5, a two-dimensional code 79 such as an AR marker is attached to a part of the color cone 74. Color tape 75 is attached to the corner of the pillar that contacts the running path in the vertical direction. The color tape 75 can be replaced by painting, or an image of a specific shape or pattern can be projected by the landmark image projection device 7. The support pillar 73, color cone 74, and color tape 75 also function as signs for the worker. In this way, since signs for the worker are installed in the space in which the automatic guided vehicle 10 runs, the automatic guided vehicle 10 uses them as feature point information to grasp its current position.

本実施形態に係る無人搬送車10は、床または壁に設けられた誘導ライン76,77を検出して自律走行する機能も有している。具体的には、無人搬送車10は、まず、画像センサ33により撮像した撮像画像において、床面の走行路に形成されている床誘導ライン76と、壁面に形成されている壁誘導ライン77を認識する。ここで、図6は、本実施形態において、撮像画像中の領域に検出される誘導ラインが、床面に形成されたラインであるか、壁面に形成されたラインであるかを認識する方法を説明するための図である。図6に示すように、本実施形態において、無人搬送車10の運行管理部112は、撮像画像の画面中央下側の領域を床誘導ライン認識領域として設定し、撮像画像の画面中央下側および画面上部を除く領域を壁誘導ライン認識領域として設定している。そして、運行管理部112は、床誘導ライン認識領域において特定の色情報を有するライン画像を検出した場合には、当該ラインは床面に形成された床誘導ライン76であると認識し、床誘導ライン76に基づく走行制御を行う。また、運行管理部112は、壁誘導ライン認識領域において特定の色情報を有するライン画像を検出した場合には、当該ラインは壁面に形成された壁誘導ライン77であると認識し、壁誘導ライン77に基づく走行制御を行う。
なお、図6に示すように、床面の走行路に形成された床誘導ライン76および壁面に形成された壁誘導ライン77の両方を検出した場合には、両方のライン76,77に応じた走行制御を行わせることもできるし、特定の車両には床誘導ライン76に基づく第1の走行制御を行わせ、他の車両には壁誘導ライン77に基づく第2の走行制御を行わせることもできる。
The automated guided vehicle 10 according to this embodiment also has a function of detecting guide lines 76, 77 provided on the floor or wall and traveling autonomously. Specifically, the automated guided vehicle 10 first recognizes the floor guide line 76 formed on the travel path on the floor surface and the wall guide line 77 formed on the wall surface in the captured image captured by the image sensor 33. Here, FIG. 6 is a diagram for explaining a method for recognizing whether the guide line detected in the area of the captured image is a line formed on the floor surface or a line formed on the wall surface in this embodiment. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the operation management unit 112 of the automated guided vehicle 10 sets the area below the center of the screen of the captured image as the floor guide line recognition area, and sets the area excluding the lower center and upper part of the screen of the captured image as the wall guide line recognition area. Then, when the operation management unit 112 detects a line image having specific color information in the floor guide line recognition area, it recognizes that the line is the floor guide line 76 formed on the floor surface, and performs travel control based on the floor guide line 76. In addition, when the operation management unit 112 detects a line image having specific color information in the wall guide line recognition area, it recognizes that the line is a wall guide line 77 formed on the wall surface, and performs driving control based on the wall guide line 77.
As shown in FIG. 6, when both a floor guide line 76 formed on the running path on the floor surface and a wall guide line 77 formed on the wall surface are detected, running control can be performed in accordance with both lines 76, 77, or a specific vehicle can be made to perform a first running control based on the floor guide line 76 and other vehicles can be made to perform a second running control based on the wall guide line 77.

図7は、床面に形成した床誘導ライン76を用いた走行制御方法を説明するための図である。たとえば、無人搬送車10は、床面の走行路に床誘導ライン76を検出した場合、たとえば図7(A)に示すように、検出した床誘導ライン76の長手方向における中心線上を、床誘導ライン76に沿って走行するように、走行制御を行うラインフォロー機能を備えることができる。あるいは、無人搬送車10は、たとえば図7(B)に示すように、検出した床誘導ライン76を通路の端とみなし、床誘導ライン76を超えないように、あるいは、床誘導ライン76から一定距離離れて走行するように走行制御を行うことができる。ここで床ライン71または境界ライン72を床誘導ライン76として利用してもよい。
図8は、壁面に形成した壁誘導ライン77を用いた走行制御方法を説明するための図である。また、無人搬送車10は、走行路に沿った壁面に壁誘導ライン77を検出した場合には、図8(A)および図8(B)に示すように、検出した壁誘導ライン77から一定距離離れた位置を、壁誘導ライン77に沿って走行するように走行制御を行うことができる。ここで壁に貼られたカラーテープ75を壁誘導ライン77として利用してもよい。
7 is a diagram for explaining a travel control method using a floor guide line 76 formed on the floor surface. For example, when the automated guided vehicle 10 detects a floor guide line 76 on the travel path on the floor surface, the automated guided vehicle 10 can be provided with a line follow function that performs travel control so that the automated guided vehicle 10 travels along the center line of the detected floor guide line 76 in the longitudinal direction, as shown in FIG. 7(A). Alternatively, the automated guided vehicle 10 can perform travel control so that the automated guided vehicle 10 does not pass the floor guide line 76 or travels a certain distance away from the floor guide line 76, regarding the detected floor guide line 76 as the end of the passage, as shown in FIG. 7(B). Here, the floor line 71 or the boundary line 72 may be used as the floor guide line 76.
8 is a diagram for explaining a travel control method using a wall guide line 77 formed on a wall surface. When the automated guided vehicle 10 detects a wall guide line 77 on a wall surface along the travel path, the automated guided vehicle 10 can perform travel control so that the automated guided vehicle 10 travels along the wall guide line 77 at a position a certain distance away from the detected wall guide line 77, as shown in Fig. 8(A) and Fig. 8(B). Here, a color tape 75 affixed to the wall may be used as the wall guide line 77.

さらに、本実施形態において、無人搬送車10は、天井に貼り付けたカラーテープや、天井から吊り下げた吊り看板、梁、照明器具などの画像をランドマーク画像として座標と関連付けて登録する機能に加え、天井に設けられた誘導ラインを検出して自律走行する機能も備えている。
図9は、天井に設けられた天井誘導ライン78を用いた走行制御方法を説明するための図である。図9に示すように、無人搬送車10の運行管理部112は、撮像画像の画面中央上側の領域を天井認識領域として設定する。運行管理部112は、天井認識領域においてライン画像を検出した場合には、当該ラインは天井に形成された天井誘導ライン78であると認識し、天井に形成された天井誘導ライン78に基づく走行制御を行う。たとえば、無人搬送車10は、検出した天井誘導ライン78の長手方向における中心線上を、天井誘導ライン78に沿って走行するように、走行制御を行うラインフォロー機能を備えることができる。天井誘導ライン78に基づく走行と、天井のランドマーク情報(たとえば、天井から吊り下げた吊り看板)を組み合わせて、吊り看板が真上に来る位置まで走行するように、走行制御を行うこともできる。特に、天井が低い病院などの施設では、天井に形成した天井誘導ライン78に基づいて走行制御を行うことは有用である。
Furthermore, in this embodiment, the unmanned guided vehicle 10 has the function of registering images of colored tape affixed to the ceiling, hanging signs, beams, lighting fixtures, etc. hung from the ceiling as landmark images by associating them with coordinates, and also has the function of detecting guide lines on the ceiling and traveling autonomously.
FIG. 9 is a diagram for explaining a travel control method using a ceiling guide line 78 provided on the ceiling. As shown in FIG. 9, the operation management unit 112 of the automatic guided vehicle 10 sets the area at the upper center of the screen of the captured image as the ceiling recognition area. When the operation management unit 112 detects a line image in the ceiling recognition area, it recognizes that the line is the ceiling guide line 78 formed on the ceiling, and performs travel control based on the ceiling guide line 78 formed on the ceiling. For example, the automatic guided vehicle 10 can be equipped with a line follow function that performs travel control so that the automatic guided vehicle 10 travels along the center line of the detected ceiling guide line 78 in the longitudinal direction along the ceiling guide line 78. Travel based on the ceiling guide line 78 can also be combined with ceiling landmark information (for example, a hanging signboard hung from the ceiling) to perform travel control so that the automatic guided vehicle 10 travels to a position where the hanging signboard is directly above. In particular, in facilities such as hospitals with low ceilings, it is useful to perform travel control based on the ceiling guide line 78 formed on the ceiling.

なお、図6に示す床ライン認識領域および壁ライン認識領域、および図9に示す天井認識領域は一例であり、適宜、範囲を変更することができる。また、無人搬送車10は、特徴点情報として各ライン(71,72,76~78)から現在位置を推定する場合にも、上述したように、撮像画像の床ライン認識領域において認識したラインを床面に形成された床ライン71、境界ライン72または床誘導ライン76として認識し、撮像画像の壁ライン認識領域において認識したラインを壁面に形成された壁誘導ライン77として認識し、あるいは、撮像画像の天井認識領域において認識したラインを天井誘導ライン78と認識することで、現在位置を推定することができる。 Note that the floor line recognition area and wall line recognition area shown in FIG. 6 and the ceiling recognition area shown in FIG. 9 are examples, and the ranges can be changed as appropriate. Also, when estimating the current position from each line (71, 72, 76-78) as feature point information, the automated guided vehicle 10 can estimate the current position by recognizing the line recognized in the floor line recognition area of the captured image as the floor line 71, boundary line 72, or floor guide line 76 formed on the floor surface, recognizing the line recognized in the wall line recognition area of the captured image as the wall guide line 77 formed on the wall surface, or recognizing the line recognized in the ceiling recognition area of the captured image as the ceiling guide line 78, as described above.

また、上述した例では、狭い通路やカーブなどの走行路において、高精度かつ安定した走行制御を行うために、支柱73、カラーコーン74、カラーテープ75および天井に取り付けた看板(不図示)などを特徴点情報として利用し、現在位置を推定する構成を例示したが、これに限定されず、たとえば、非接触充電機器に近接して充電できるように、非接触充電機器の付近における現在位置を推定する構成とすることもできる。たとえば、図4において、符号Dは充電エリアであり、符号Eは出入り口であり、符号Fは荷さばき場所である。符号Dの充電エリアでは、非接触で充電を行うための送電装置(図示せす)が配置されている。しかし、充電エリアではcmオーダーの精度で無人搬送車10を誘導しなくては、充電を行うことができない。そのため、無人搬送車10を送電装置に誘導するための床誘導ライン76が付されている。床誘導ライン76は、カラーテープで作成してもよいし、塗装により作成してもよいし、ランドマーク画像投影装置7により投影してもよい。ここで、カラーテープは、視認できるテープであれば足り、透光性のテープや模様が施されたテープも含まれる。また、床誘導ライン76は、点線からなるラインであってもよい。
運行管理部112は、画像センサ33がライン画像を検出すると、ラインに沿って無人搬送車10を誘導するラインフォロー機能を有している。ラインフォロー機能の実装形態としては、たとえば、あらかじめ設定した色情報を抜き出し、線の形状を認識することで、走行制御をすることが開示される。このラインフォロー機能により、無人搬送車10の受電装置が送電装置の上に位置するように、cmオーダーの精度で誘導することが可能である。
荷さばき場所Fは、トラック等の搬送車が発着する場所でもあり、外乱光の入射がある。
In the above example, in order to perform highly accurate and stable travel control on a travel path such as a narrow passage or a curve, the support pillar 73, the color cone 74, the color tape 75, and a signboard (not shown) attached to the ceiling are used as feature point information to estimate the current position, but the present invention is not limited to this. For example, the current position near a non-contact charging device can be estimated so that charging can be performed in close proximity to the non-contact charging device. For example, in FIG. 4, the symbol D is a charging area, the symbol E is an entrance/exit, and the symbol F is a cargo handling area. In the charging area of the symbol D, a power transmission device (not shown) for non-contact charging is arranged. However, in the charging area, charging cannot be performed unless the automatic guided vehicle 10 is guided with centimeter-order accuracy. For this reason, a floor guide line 76 for guiding the automatic guided vehicle 10 to the power transmission device is provided. The floor guide line 76 may be made of color tape, may be painted, or may be projected by the landmark image projection device 7. Here, the color tape may be any tape that is visible, and may include a translucent tape or a tape with a pattern. The floor guide line 76 may be a dotted line.
The operation management unit 112 has a line following function that guides the automated guided vehicle 10 along the line when the image sensor 33 detects a line image. As an implementation form of the line following function, for example, it is disclosed that the driving is controlled by extracting preset color information and recognizing the shape of the line. This line following function makes it possible to guide the automated guided vehicle 10 with centimeter-order accuracy so that the power receiving device is positioned above the power transmitting device.
The cargo handling area F is also a place where transport vehicles such as trucks arrive and depart, and so disturbance light is incident thereon.

無人搬送車10は、一定間隔でルート補正を行いながら走行している。図10は、走行中におけるルート補正のフローチャートである。
STEP601:ロボット制御部11は、画像センサにより進行方向およびその周辺の画像情報を取得し、画像情報において特徴点認識を行う。特徴点認識の詳細については後述する。
STEP602:ロボット制御部11は、現在位置の取得が可能な場合はSTEP603に進み、現在位置の取得が不可能な場合はSTEP606に進む。
The automated guided vehicle 10 travels while correcting its route at regular intervals. Fig. 10 is a flowchart of route correction while the automated guided vehicle 10 is traveling.
STEP 601: The robot control unit 11 acquires image information of the traveling direction and its surroundings by an image sensor, and performs feature point recognition in the image information. The feature point recognition will be described in detail later.
STEP 602: If the robot control unit 11 is able to acquire the current position, it proceeds to STEP 603, and if it is unable to acquire the current position, it proceeds to STEP 606.

STEP603:ロボット制御部11は、取得した現在位置に対応する部分マップを、画像情報に基づき更新する。
STEP604:ロボット制御部11は、設定されているルートの補正が必要かを判断し、必要である場合はSTEP605に進み、必要ない場合はSTEP601に戻る。
STEP605:ロボット制御部11は、設定されているルートを補正し、記憶装置に記憶する。
STEP 603: The robot control unit 11 updates the partial map corresponding to the acquired current position based on the image information.
STEP 604: The robot control unit 11 judges whether or not the set route needs to be corrected. If it is necessary, the process proceeds to STEP 605, and if it is not necessary, the process returns to STEP 601.
STEP 605: The robot control unit 11 corrects the set route and stores it in the storage device.

STEP606:ロボット制御部11は、記憶装置からオドメトリ情報を取得し、記憶装置に直前に記憶された現在位置情報とオドメトリ情報に基づき現在位置を算出する。
STEP607:ロボット制御部11は、現在位置の取得が可能な場合はSTEP608に進み、現在位置の取得が不可能な場合はSTEP609に進む。
STEP608:ロボット制御部11は、取得した現在位置に対応する部分マップを、画像情報に基づき更新する。
STEP609:無人搬送車10を停止し、表示部12に異常を知らせる画面を表示させ、またはスピーカ14から停止を知らせる警報を発音する。
STEP610:ロボット制御部11は、設定されているルートの補正が必要かを判断し、必要である場合はSTEP605に進み、必要ない場合はSTEP601に戻る。
STEP 606: The robot control unit 11 acquires the odometry information from the storage device, and calculates the current position based on the current position information and the odometry information most recently stored in the storage device.
STEP 607: If the robot control unit 11 is able to acquire the current position, it proceeds to STEP 608, and if it is unable to acquire the current position, it proceeds to STEP 609.
STEP 608: The robot control unit 11 updates the partial map corresponding to the acquired current position based on the image information.
STEP 609: The automatic guided vehicle 10 is stopped, and a screen informing the user of the abnormality is displayed on the display unit 12, or an alarm is sounded from the speaker 14 to inform the user of the stop.
STEP 610: The robot control unit 11 judges whether or not the set route needs to be corrected. If it is necessary, the process proceeds to STEP 605; if it is not necessary, the process returns to STEP 601.

STEP601における特徴点認識について補足の説明をする。周囲に設置されている物体が常時変更する倉庫では、カゴ車、商品箱などの常時移動される物体を含めた形で特徴点が抽出されるため、誤検知が生じやすい。そのため、実施形態例では、画像情報に基づく特徴点抽出により現在位置を取得できない場合には、ランドマーク情報や人工コード情報などの補完情報を併用して現在位置を取得している。図11は、補完情報を併用した現在位置取得のフローチャートである。 A supplementary explanation will be given regarding the feature point recognition in STEP 601. In warehouses where surrounding objects are constantly changing, feature points are extracted including objects that are constantly being moved, such as carts and product boxes, making it easy for erroneous detections to occur. Therefore, in the example embodiment, when the current position cannot be obtained by extracting feature points based on image information, the current position is obtained by also using complementary information such as landmark information and artificial code information. Figure 11 is a flowchart of current position acquisition using complementary information.

STEP701:ロボット制御部11は、画像センサが取得した進行方向およびその周辺の画像情報において特徴点認識を行い、基本マップおよび部分マップと対照し、現在位置の取得を試みる。
STEP702:現在位置の取得が可能な場合はSTEP706に進み、現在位置の取得が不可能な場合はSTEP703に進む。
STEP703:取得した画像情報に対する特徴点認識の結果に基づき、予め座標と関連付けて登録された補完情報を検出する。例えば、画像情報で抽出された特定のARマーカーの座標情報を読み出し、画像中におけるARマーカーの位置や大きさに基づき現在位置を算出する。
STEP704:現在位置の取得が可能な場合はSTEP706に進み、現在位置の取得が不可能な場合はSTEP705に進む。
STEP705:無人搬送車10を停止し、表示部12に異常を知らせる画面を表示させ、またはスピーカ14から停止を知らせる警報を発音する。
STEP706:ロボット制御部11は、取得した現在位置を記憶装置に記憶する。
STEP 701: The robot control unit 11 recognizes feature points in the image information of the traveling direction and its surroundings acquired by the image sensor, compares it with the basic map and the partial map, and attempts to acquire the current position.
STEP 702: If the current position can be acquired, proceed to STEP 706; if the current position cannot be acquired, proceed to STEP 703.
STEP 703: Based on the result of feature point recognition for the acquired image information, complementary information previously registered in association with coordinates is detected. For example, the coordinate information of a specific AR marker extracted from the image information is read, and the current position is calculated based on the position and size of the AR marker in the image.
STEP 704: If the current position can be acquired, proceed to STEP 706; if the current position cannot be acquired, proceed to STEP 705.
STEP 705: The automatic guided vehicle 10 is stopped, and a screen informing the user of the abnormality is displayed on the display unit 12, or an alarm is sounded from the speaker 14 to inform the user of the stop.
STEP 706: The robot control unit 11 stores the acquired current position in the storage device.

以上に説明した実施形態例の無人搬送車10は、誘導ケーブルや誘導テープを設置することなく、投影画像、周辺画像情報および安価な障害物センサに基づき自律走行を行うことが可能である。そのため、既存の倉庫においても、最小限の設備投資をすることで、無人搬送システムを構築することが可能である。 The automated guided vehicle 10 of the embodiment described above is capable of autonomous travel based on projected images, peripheral image information, and inexpensive obstacle sensors, without the need for guide cables or guide tapes. Therefore, even in existing warehouses, an automated guided vehicle system can be constructed with minimal capital investment.

また、ランドマーク画像投影装置7の投影画像の投影位置等を変更することにより、倉庫内のレイアウト変更に容易に対応することが可能である。また、投影した仮想のランドマーク画像を併用することで、外乱光の入射する環境においても、現在位置の取得精度を高めることが可能である。 In addition, by changing the projection position of the projected image of the landmark image projection device 7, it is possible to easily accommodate changes in the layout of the warehouse. In addition, by using a projected virtual landmark image in combination, it is possible to improve the accuracy of obtaining the current position even in an environment where disturbance light is present.

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。
実施形態例では、無人搬送車10がWMSサーバ2から入庫情報や注文情報を受信する構成を説明したが、WMSサーバ2と連携しない無人搬送車システムを構築してもよく、例えば、ハンディ端末4や作業場所に設置された管理端末から入出庫指示を無人搬送車10に送信するようにしてもよい。
また、図10で説明した優先順序で現在位置取得を行わなくともよく、何の情報に基づき現在位置取得を優先して行うかは、ロボット制御部11により任意の優先度を設定することが可能である。例えば、距離センサやラインフォロー機能の優先度を画像センサ33からの情報に基づく現在位置取得に優先させてもよい。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the description of the above embodiment. Various modifications and improvements can be made to the above embodiment, and such modifications or improvements are also included in the technical scope of the present invention.
In the embodiment example, a configuration has been described in which the unmanned guided vehicle 10 receives inventory information and order information from the WMS server 2, but it is also possible to construct an unmanned guided vehicle system that does not link with the WMS server 2, and for example, inventory entry and exit instructions may be sent to the unmanned guided vehicle 10 from a handheld terminal 4 or a management terminal installed at the work site.
10, the robot control unit 11 can set any priority regarding which information is to be used for priority in obtaining the current position. For example, the priority of the distance sensor or the line following function may be given to obtaining the current position based on information from the image sensor 33.

さらに、上述した実施形態では、特に、GPSを利用できない屋内施設として倉庫を例示して説明したが、本発明は倉庫での利用に限定されるものではなく、物品の搬送が行われる倉庫以外の屋内施設(たとえば、GPSが利用できない工場や病院)においても利用することもできる。
また、本発明は、カメラで周囲の物体を適切に認識できない場合において無人搬送車が停止してしまうことを防止する発明であり、このような場面として、外乱光が入射する環境を例示して説明した。しかしながら、周囲の物体を適切に認識できない場面としては、外乱光が入射する環境に限定されず、たとえば、季節や時間帯によりカゴ車などの搬送什器や商品などの荷物の物量・配置が変化した場合や、人やフォークリフトなどが同一環境下に混在する場合など、周囲の物品の配置が時間とともに変化する環境もあり、このような環境においても、本発明は有用である。
Furthermore, in the above-described embodiment, a warehouse has been specifically described as an example of an indoor facility where GPS cannot be used, but the present invention is not limited to use in warehouses, and can also be used in indoor facilities other than warehouses where goods are transported (for example, factories and hospitals where GPS cannot be used).
The present invention is also an invention that prevents an automated guided vehicle from stopping when a camera cannot properly recognize surrounding objects, and has been described by taking an example of an environment where disturbance light is incident as such a situation. However, the situation where surrounding objects cannot be properly recognized is not limited to an environment where disturbance light is incident, and there are also environments where the arrangement of surrounding objects changes over time, such as when the amount and arrangement of transport fixtures such as carts and luggage such as goods changes depending on the season or time of day, or when people and forklifts are mixed in the same environment, and the present invention is also useful in such environments.

さらに、本発明に係る無人搬送車を用いた作業は、入出庫作業に限定されず、無人搬送車10により荷物を搬送する必要がある各種作業に適用することができる。 Furthermore, the work using the automated guided vehicle according to the present invention is not limited to loading and unloading work, but can be applied to various work that requires transporting luggage by the automated guided vehicle 10.

また、上述した実施形態では、画像センサ33を有する構成を例示したが、画像センサ33の数は特に限定されず、単一の画像センサ33を有する構成としてもよいし、複数の画像センサ33を有する構成としてもよい。複数の画像センサ33を有する構成の場合、複数の画像センサ33により撮像した複数の方位の撮像画像に基づいて、支柱73、カラーコーン74、カラーテープ75および天井に取り付けた看板(不図示)などの特徴点情報を認識し、現在位置の認識や走行制御を行うことで、現在位置の認識精度および走行制御の精度を高めることができる。 In addition, in the above-described embodiment, a configuration having an image sensor 33 is exemplified, but the number of image sensors 33 is not particularly limited, and a configuration having a single image sensor 33 or a configuration having multiple image sensors 33 may be used. In the case of a configuration having multiple image sensors 33, feature point information such as the support poles 73, color cones 74, color tape 75, and a signboard attached to the ceiling (not shown) is recognized based on images captured in multiple directions by the multiple image sensors 33, and the current position is recognized and driving control is performed, thereby improving the accuracy of current position recognition and driving control.

1 RMサーバ
2 WMSサーバ
3 管理端末
4 ハンディ端末
5 無線LAN親機
6 カゴ車
7 ランドマーク画像投影装置
10 無人搬送車
11 ロボット制御部
12 表示部
16 ベース
21 駆動制御装置
22 駆動装置
23 車輪
31 前方センサ
32 側方センサ
33 画像センサ
71 床ライン
72 通路ライン
73 支柱
74 カラーコーン
75 カラーテープ
76 床誘導ライン
77 壁誘導ライン
78 天井誘導ライン
79 二次元コード
81 仮想誘導ライン
82 仮想制御標識
REFERENCE SIGNS LIST 1 RM server 2 WMS server 3 Management terminal 4 Handheld terminal 5 Wireless LAN master unit 6 Basket cart 7 Landmark image projection device 10 Automatic guided vehicle 11 Robot control unit 12 Display unit 16 Base 21 Drive control device 22 Drive device 23 Wheels 31 Front sensor 32 Side sensor 33 Image sensor 71 Floor line 72 Passage line 73 Support 74 Color cone 75 Color tape 76 Floor guide line 77 Wall guide line 78 Ceiling guide line 79 Two-dimensional code 81 Virtual guide line 82 Virtual control sign

Claims (6)

環境地図に基づき走行路に沿って自律走行する無人搬送車と、
前記走行路に沿って、特定の形状または模様のランドマーク画像を投影するランドマーク画像投影装置と、
前記ランドマーク画像投影装置に、前記ランドマーク画像を投影させる投影指令を送信するサーバと、を備える無人搬送車システムであって、
前記無人搬送車は、
進行方向側の物体画像を撮像するカラー画像センサと、
複数の車輪の駆動を独立制御する駆動部と、
前記自律走行するための制御指令を駆動部に送信するロボット制御部と、
無線通信部と、を備え、
前記ロボット制御部が、カラー画像センサからの画像情報に基づき環境地図およびルートを常時更新する機能と、
前記投影されたランドマーク画像環境地図上の座標情報と紐付けて登録する機能と、
カラー画像センサからの画像情報において特徴点認識を行い、環境地図と対照して現在位置を推定する第1の現在位置推定機能と、
カラー画像センサからの画像情報にランドマーク画像が含まれる場合、ランドマーク画像の座標情報に基づき現在位置を推定する第2の現在位置推定機能と、
を備え、
前記ランドマーク画像投影装置が、前記走行路と作業区間の境界に床ラインを投影し、前記走行路と作業区間の境界であって通路となる部分に床ラインと異なる色の境界ライン画像を投影し、前記走行路に特定の色情報を有する床誘導ラインを投影し、壁面または天井に特定の色情報を有する壁または天井誘導ラインを投影する機能を備え、
前記無人搬送車は、第1の無人搬送車と、第2の無人搬送車と、を含み、
前記第1の無人搬送車のロボット制御部は、前記床誘導ラインに基づく第1の走行制御を行うこと、および、前記第2の無人搬送車のロボット制御部は、前記壁または天井誘導ラインに基づく第2の走行制御を行うことを特徴とする無人搬送車システム
An automated guided vehicle that autonomously drives along a route based on an environmental map;
A landmark image projection device that projects a landmark image of a specific shape or pattern along the travel path;
a server that transmits a projection command to the landmark image projection device to project the landmark image,
The automated guided vehicle is
A color image sensor that captures an image of an object in the traveling direction;
A drive unit that independently controls the drive of a plurality of wheels;
A robot control unit that transmits a control command for the autonomous driving to a driving unit;
A wireless communication unit,
The robot control unit constantly updates an environmental map and a route based on image information from a color image sensor;
A function of registering the projected landmark image by linking it with coordinate information on an environmental map;
a first current position estimation function that performs feature point recognition in image information from a color image sensor and estimates a current position by comparing the image information with an environmental map;
a second current position estimation function that estimates a current position based on coordinate information of the landmark image when the image information from the color image sensor includes a landmark image;
Equipped with
the landmark image projection device has a function of projecting a floor line onto the boundary between the travel path and the work section, projecting a boundary line image of a different color from the floor line onto a portion of the boundary between the travel path and the work section that serves as an aisle, projecting a floor guide line having specific color information onto the travel path, and projecting a wall or ceiling guide line having specific color information onto a wall surface or a ceiling ,
The automated guided vehicles include a first automated guided vehicle and a second automated guided vehicle,
an automated guided vehicle system, characterized in that a robot control unit of the first automated guided vehicle performs a first driving control based on the floor guide line, and a robot control unit of the second automated guided vehicle performs a second driving control based on the wall or ceiling guide line .
前記駆動部が、前記複数の車輪の回転情報をオドメトリ情報としてロボット制御部に送信する機能を備え、
前記ロボット制御部が、前記オドメトリ情報および直前に記憶された現在位置情報に基づき現在位置を推定する第3の現在位置推定機能を備えることを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車システム
the driving unit has a function of transmitting rotation information of the plurality of wheels to a robot control unit as odometry information;
2. The automated guided vehicle system according to claim 1, wherein the robot control unit has a third current position estimation function for estimating a current position based on the odometry information and the immediately preceding stored current position information.
前記ロボット制御部が、外乱光の入射する環境においては、カラー画像センサからの画像情報に仮想のランドマーク画像を付加した合成画像を動的に生成する機能と、
合成画像が含む仮想のランドマーク画像に基づき走行制御を行う機能と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の無人搬送車システム
a function of the robot control unit dynamically generating a composite image by adding a virtual landmark image to image information from a color image sensor in an environment where disturbance light is incident ;
3. The automated guided vehicle system according to claim 1, further comprising a function of performing travel control based on virtual landmark images included in the composite image.
前記ランドマーク画像が、二次元コードを含む人工コードの画像を含むことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の無人搬送車システム 4. The automated guided vehicle system according to claim 1 , wherein the landmark image includes an image of an artificial code including a two-dimensional code. 前記ランドマーク画像が、文字列、ロゴ、または、キャラクターの画像を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の無人搬送車システム。 5. The automated guided vehicle system according to claim 1, wherein the landmark image includes an image of a character string, a logo, or a character. 前記サーバが、第1の時間帯に前記第1の走行制御を行わせるための画像を投影させる投影指令を送信し、第2の時間帯に前記第2の走行制御を行わせるための画像を投影させる投影指令を送信することを特徴とする請求項請求項1ないし5のいずれかに記載の無人搬送車システム。 6. The automated guided vehicle system according to claim 1, wherein the server transmits a projection command to project an image for performing the first driving control during a first time period, and transmits a projection command to project an image for performing the second driving control during a second time period.
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