JP7744167B2 - Mobile vehicle driving system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば工場や倉庫等において無人の移動車両を自律走行させる移動車両の走行システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle navigation system that enables unmanned vehicles to navigate autonomously in places such as factories and warehouses.
移動体の自律航法と呼ばれる技術は、古くから航空機や船舶等で実用化されており、近年では自動車やドローン等でも実現されている。このような移動体は、それぞれ移動環境に対応して種々のセンサを組み合わせて使用することにより周囲の状況を把握する必要があり、そのためには適切なセンサを使用しなければならない。各種センサの低価格化、高性能化も進んでおり、GPS,ジャイロセンサ,カメラ等が大いに利用されている。特にレーザーを用いた測距センサは、周囲の対象物までの距離を高精度で測定でき、360度の範囲で三次元データとして対象物を検出することが可能である。 Technology known as autonomous navigation for moving objects has long been put to practical use in aircraft, ships, and other vehicles, and has recently been implemented in automobiles, drones, and other vehicles. These moving objects need to understand their surroundings by combining various sensors tailored to their respective environments, and to do so, appropriate sensors must be used. Sensors are becoming cheaper and more powerful, with GPS, gyro sensors, cameras, and other devices now widely used. Laser-based ranging sensors, in particular, can measure the distance to surrounding objects with high accuracy and can detect objects as three-dimensional data within a 360-degree range.
これに対して、例えば工場や倉庫等で使用される積載重量が1トン程度の台車やゴルフカート,遊園地の乗り物等のように、私有地や関係者以外の立入りが制限される環境での移動体の運用においては、走行路に沿って白線や磁気テープ(特許文献1参照),ポイント,レール等を敷設し、これらで構成されるラインに沿って走行する(ライントレース)ことによって所定箇所から所定箇所まで移動させることも実用化されている。特に、走行路に沿って白線を敷設して白線に沿って自律走行させる場合、白線を容易に且つ低コストで敷設しなければならない。 In contrast, when operating mobile objects on private property or in environments where access is restricted to authorized personnel, such as carts with a load capacity of around one ton used in factories and warehouses, golf carts, and amusement park rides, it is common to lay white lines, magnetic tape (see Patent Document 1), points, rails, etc. along the travel path, and move from designated location to designated location by traveling along the lines formed by these (line tracing). In particular, when laying white lines along the travel path and allowing the vehicle to travel autonomously along the white lines, the white lines must be laid easily and at low cost.
さらに本発明者等により、走行路を横切る方向に横長の複数のマークを有するマーカーを用いた移動車両の走行システムを開示している(特許文献2参照)。各マークには、移動車両が走行すべき走行情報と移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定されている。このマーカーを用いた移動車両の走行システムは設置と運用が簡単でコース変更や拡張が容易であるので、柔軟性が高い走行システムが構築できるという特徴がある。 The present inventors have also disclosed a mobile vehicle navigation system that uses markers with multiple horizontally elongated marks that cross the travel path (see Patent Document 2). Each mark is set with travel information for the mobile vehicle to follow and placement position information with different symbols attached to detect lateral deviations in the direction of travel of the mobile vehicle. This marker-based mobile vehicle navigation system is easy to install and operate, and course changes and expansions are easy, making it possible to build a highly flexible navigation system.
このような閉鎖的領域での自律走行においても、近年ではレーザー測距センサを用いた全周囲の計測により、白線やレール等がなくても自律走行による移動が実現されている。
この場合、レーザー測距センサの検出信号、所謂SLAM技術(Simultaneously Localization and Mapping:自己位置推定と地図作成を同時に行う)を用いて、レーザー測距センサにより前もって作成された周囲マップと、自律走行時の計測データを照合して、移動体の自己位置を認識すると同時に、前もって作成された周囲マップから目標地点へのルートを計算して、移動体が目標地点まで自律走行する。
Even in such closed areas, autonomous driving has recently become possible even without white lines or rails by measuring the entire surroundings using laser ranging sensors.
In this case, the detection signal from the laser ranging sensor, so-called SLAM technology (Simultaneously Localization and Mapping: self-location estimation and map creation simultaneously), is used to compare the surrounding map created in advance by the laser ranging sensor with the measurement data during autonomous driving to recognize the moving body's own position, and at the same time, a route to the target location is calculated from the surrounding map created in advance, and the moving body drives autonomously to the target location.
しかしながら、上述の走行路に敷設した白線を使用する自律走行において、走行路を変更する場合には白線を敷設し直す必要があることから、手間がかかり走行路を頻繁に変更することは困難である。また、走行路に沿って敷設した白線は汚れたり剥離したりするので、走行路全体に亘って白線のメンテナンスが必要になる。 However, in the case of autonomous driving using white lines laid along the road as described above, changing the road requires re-laying the white lines, which is time-consuming and makes it difficult to change the road frequently. Furthermore, the white lines laid along the road become dirty and peel off, making it necessary to maintain the white lines along the entire road.
レーザー測距センサを用いて周囲の対象物を検出する方式は、周囲の対象物が高精度で検出できるものの、レーザー測距センサ自体が一般に数十万円から数百万円するため、初期投資が著しく増大する。また、前もって作成された周囲マップとの照合が必要で、周囲環境が頻繁に変化する工場や倉庫等で使用するには周囲マップを頻繁に更新する必要があり、運用面での作業が面倒である。他のセンサ、例えばGPSや無線強度による自己位置推定等で補完することも可能であるが、一般に工場や倉庫等の室内ではGPS利用は期待できない。無線強度による自己位置推定では、前もって複数個の無線送信機を設置するので設備コストが高くなる。また、ジャイロセンサやカメラを用いて周囲マップの欠如を補完しながら自律走行する方法も周囲マップとの照合が前提となるため、非常に狭い範囲でしか周囲マップの補完ができず、その利用は限定的になる。また、二次元のレーザー測距センサにより二次元の位置座標検出を用いたSLAMによる自律走行では、段差など傾斜がある走行路では、自己位置の検出ができないなど不安定さが生じる場合がある。 While methods that use laser ranging sensors to detect surrounding objects can detect surrounding objects with high accuracy, the laser ranging sensors themselves typically cost hundreds of thousands to millions of yen, significantly increasing initial investment. Furthermore, they require comparison with a pre-created surrounding map. For use in factories, warehouses, and other environments where the surrounding environment changes frequently, the surrounding map must be frequently updated, making operational work cumbersome. While other sensors, such as GPS or self-position estimation based on radio wave strength, can be used to supplement the information, GPS is generally not suitable for indoor use in factories, warehouses, and other environments. Self-position estimation based on radio wave strength requires the installation of multiple radio transmitters in advance, resulting in high equipment costs. Furthermore, autonomous driving methods that use gyro sensors or cameras to complement missing surrounding maps also require comparison with a surrounding map, which limits the scope of the surrounding map and limits their usefulness. Furthermore, autonomous driving using SLAM, which uses two-dimensional position coordinate detection using two-dimensional laser ranging sensors, can sometimes be unstable, such as being unable to detect the vehicle's own position, on slopes or roads with uneven surfaces.
本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成により、低コストな横長の複数のマーカーによる走行モードと共に、必要に応じて、ライントレース、SLAMの走行モード及びステレオカメラを用いたVSLAM(Vision Simultaneously Localization and Mapping:画像による自己位置推定と地図作成を同時に行う)による自律走行を用いた仮想マーカー走行モードに切り替え可能な移動車両の走行システムを提供することを目的としている。 In light of the above, the present invention aims to provide a mobile vehicle driving system with a simple configuration that can switch between a driving mode using multiple low-cost horizontal markers, as well as a virtual marker driving mode using line tracing, SLAM driving modes, and autonomous driving using VSLAM (Vision Simultaneously Localization and Mapping: image-based self-location estimation and map creation simultaneously) using a stereo camera, as needed.
上記第1の目的を達成するため、本発明による移動車両の走行システムは、
本体部と、地上を走行するための走行部と、走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、障害物検出部と、該駆動制御部,マーカー検出部及び障害物検出部を制御するCPU部と、を含む移動車両と、移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと該マーカーが配置されない箇所と、が配備され、移動車両が走行路に沿って移動する移動車両の走行システムであって、
移動車両のマーカー検出部が、本体部の下方を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して走行路に配置したマーカーを検出する画像処理部と、画像処理部で検出されたマーカーに基づいてマーカーに前もって設定された走行情報を駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を備え、
移動車両の障害物検出部が、本体部の周囲の障害物との距離を含む画像を撮像する障害物センサと、障害物センサで撮像された撮像画面を画像処理して障害物を検出する障害物処理部と、障害物処理部で検出された障害物の位置と前もって記憶された走行路のマップデータとにより移動車両の現在位置及び方向を算出してSLAM走行情報を取得し該SLAM走行情報を駆動制御部に出力するSLAM走行制御部と、を備えており、
マーカーは、横長帯状に形成されて走行路の横断方向に配置され該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、各マークには移動車両が走行すべき走行情報と移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
マーカー制御部が、マーカーの走行情報及び配置位置情報に基づいて移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して駆動制御部に出力して駆動制御部によりマーカー制御部からの修正走行情報に基づいて走行部を駆動制御して、移動車両がマーカーにより指定された走行路に沿って自律走行するように構成されており、
移動車両にて走行路を所定の回数マーカーモードで走行することにより、マーカー制御部でマーカーの走行情報と配置位置情報を取得すると共に、障害物検出部でマーカーの位置座標を取得し、
SLAM走行制御部は、マーカー制御部で取得したマーカーの走行情報及び配置位置情報と障害物検出部で取得したマーカーの位置座標とを紐付けて走行路の仮想マーカー情報を作成し、この仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとして仮想マーカー記憶部に格納すると共に、該仮想マーカー情報をCPU部に送出し、
CPU部は、仮想マーカー情報を走行情報及び/又は修正走行情報として駆動制御部に送出して、移動車両を仮想マーカー走行モードで自律走行させるようにした。
In order to achieve the first object, a traveling system for a mobile vehicle according to the present invention comprises:
A traveling system for a mobile vehicle, comprising: a main body , a traveling unit for traveling on the ground, a drive control unit for driving and controlling the traveling unit, a marker detection unit, an obstacle detection unit, and a CPU unit for controlling the drive control unit, the marker detection unit, and the obstacle detection unit; markers arranged at a plurality of predetermined locations along a traveling path along which the mobile vehicle should travel, and locations where no markers are arranged; and the mobile vehicle traveling along the traveling path,
the marker detection unit of the moving vehicle comprises: an imaging means for imaging an image below the main body; an image processing unit for processing an image captured by the imaging means to detect markers placed on the travel path; and a marker control unit for outputting travel information set in advance for the markers to a drive control unit based on the markers detected by the image processing unit;
the obstacle detection unit of the moving vehicle comprises an obstacle sensor that captures an image including the distance to an obstacle around the main body, an obstacle processing unit that detects an obstacle by image processing the image captured by the obstacle sensor, and a SLAM driving control unit that calculates the current position and direction of the moving vehicle based on the position of the obstacle detected by the obstacle processing unit and pre-stored map data of the driving route, acquires SLAM driving information, and outputs the SLAM driving information to the drive control unit;
The marker is formed in a horizontally long band and arranged in a transverse direction of the travel path, with a plurality of marks arranged in a horizontal row on the band-shaped marker, and travel information on which the moving vehicle should travel and placement position information with different symbols attached to each mark are set in order to detect lateral deviation of the moving vehicle in the travel direction,
the marker control unit generates corrected driving information for correcting lateral and angular deviations of the mobile vehicle based on the driving information and placement position information of the marker, outputs the corrected driving information to the drive control unit, and the drive control unit drives and controls the driving unit based on the corrected driving information from the marker control unit, so that the mobile vehicle autonomously drives along the driving path specified by the marker;
By having the mobile vehicle travel along the travel route in the marker mode a predetermined number of times, the marker control unit acquires travel information and placement position information of the marker, and the obstacle detection unit acquires position coordinates of the marker,
The SLAM travel control unit creates virtual marker information for the travel path by linking the marker travel information and placement position information acquired by the marker control unit with the marker position coordinates acquired by the obstacle detection unit, stores this virtual marker information in the virtual marker memory unit as a virtual marker map, and sends the virtual marker information to the CPU unit.
The CPU section sends the virtual marker information as travel information and/or corrected travel information to the drive control section, and causes the vehicle to travel autonomously in the virtual marker travel mode .
上記構成によれば、簡単な構成で且つ低コストでルート設定が簡便であり、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適しているマーカーモードで自律走行でき、さらに、所定の回数マーカーモードで走行してマーカー制御部でマーカーの走行情報と配置位置情報を取得すると共に、障害物検出部でマーカーの位置座標を取得し、マーカー制御部で取得したマーカーの走行情報及び配置位置情報と障害物検出部で取得したマーカーの位置座標とを紐付けて走行路の仮想マーカー情報を作成し、走行路上にマーカーの配置された箇所ではマーカー走行を行い、マーカーが配置されない箇所では仮想マーカー情報による仮想マーカー走行モードにより自律走行できる極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。 According to the above configuration, an extremely excellent mobile vehicle traveling system can be provided, which has a simple configuration, is low cost, and allows easy route setting, and is capable of autonomous traveling in marker mode, which is suitable for transporting a wide variety of large quantities of goods.Furthermore, the system travels in marker mode a predetermined number of times, and the marker travel information and placement position information are acquired by the marker control unit, and the marker position coordinates are acquired by the obstacle detection unit.The marker travel information and placement position information acquired by the marker control unit are linked to the marker position coordinates acquired by the obstacle detection unit to create virtual marker information for the traveling path, and the system travels with markers where markers are placed on the traveling path, and autonomously travels in virtual marker traveling mode using the virtual marker information where no markers are placed.
上記構成において、障害物検出部は、好ましくは、二次元ライダー又は三次元ライダーを備える。
好ましくは、移動車両が障害物記憶部を備え、該障害物記憶部は、走行路のマップデータをマップ情報として記憶する。好ましくは、SLAM走行制御部は、障害物処理部からのマップ情報に基づいてSLAM走行情報を生成して駆動制御部に出力し、駆動制御部は該SLAM走行情報に基づいて走行部を駆動制御し、障害物処理部から障害信号が入力された場合には移動車両の走行方向に障害物が検出されたと判断して非常停止信号を生成して、駆動制御部に出力し、非常停止信号に基づいて走行部を駆動制御してモータの駆動を停止するか又は回避動作をする。
好ましくは、SLAM走行制御部には、移動車両の各車輪に設けられた車輪回転センサからの車輪回転数情報と、慣性計測ユニットからの検出信号が入力されており、車輪回転数情報に基づいて移動車両の移動距離を算出すると共に、該SLAM走行制御部は慣性計測ユニットの検出信号に基づいて車輪のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいてSLAM走行情報を修正し、修正したSLAM走行情報を駆動制御部に出力する。
本発明による別の移動車両の走行システムは、
本体部と地上を走行するための走行部と、走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、障害物検出部と、該駆動制御部,該マーカー検出部及び該障害物検出部を制御するCPU部と、を含む移動車両と、
移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと該マーカーが配置されない箇所と、が配備され、移動車両が走行路に沿って移動するようにした移動車両の走行システムであって、
移動車両が、ステレオカメラと該ステレオカメラに接続されるVSLAM制御部とをさらに備え、
移動車両のマーカー検出部が、本体部の下方を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して走行路に配置したマーカーを検出する画像処理部と、画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を備え、
マーカーは、横長帯状に形成されて走行路の横断方向に配置され該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、各マークには移動車両が走行すべき走行情報と移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
マーカー制御部が、マーカーの走行情報及び配置位置情報に基づいて移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して駆動制御部に出力し、駆動制御部によりマーカー制御部からの修正走行情報に基づいて走行部を駆動制御して、移動車両がマーカーにより指定された走行路に沿ってマーカーモードで自律走行するように構成されており、
移動車両にて走行路を所定の回数マーカーモードで走行することにより、マーカー制御部でマーカーの走行情報と配置位置情報を取得すると共に、ステレオカメラでマーカーの位置座標を取得し、
VSLAM制御部は、
マーカー制御部で取得したマーカーの走行情報及び配置位置情報とステレオカメラで取得したマーカーの位置座標とを紐付けて走行路の仮想マーカー情報を作成し、仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとしてVSLAM制御部の仮想マーカー記憶部に格納すると共に、該仮想マーカー情報をCPU部に送出し、
CPU部は、仮想マーカー情報を走行情報及び/又は修正走行情報として駆動制御部に送出して、移動車両を仮想マーカー走行モードで自律走行させるようにした。
好ましくは、仮想マーカー走行モードで自律走行中に、マーカー制御部がマーカー情報を検出した場合には、駆動制御部が、仮想マーカー情報よりも該マーカー情報を優先して走行部を駆動制御する。
好ましくは、走行路に可変マーカーが配設されており、可変マーカーがマーカー制御部で検出された場合には、検出された可変マーカー情報がマーカー制御部からCPU部に送出され、該可変マーカー情報により新たな走行路で自律走行する。
好ましくは、移動車両に接続されるネットワークとネットワークに接続される移動車両の外部運転制御部とを備え、外部運転制御部が、ネットワークを介して必要に応じてマーカーにおける走行情報、SLAM走行情報、及び仮想マーカー走行モードにおける仮想マーカー情報の何れかを変更することで移動車両の走行路を任意に変更できる。
In the above configuration, the obstacle detection unit preferably includes a two-dimensional lidar or a three-dimensional lidar.
Preferably, the mobile vehicle is equipped with an obstacle memory unit that stores map data of the travel route as map information. Preferably, the SLAM travel control unit generates SLAM travel information based on the map information from the obstacle processing unit and outputs it to the drive control unit, the drive control unit drives and controls the travel unit based on the SLAM travel information, and when an obstacle signal is input from the obstacle processing unit, determines that an obstacle has been detected in the travel direction of the mobile vehicle, generates an emergency stop signal and outputs it to the drive control unit, and drives and controls the travel unit based on the emergency stop signal to stop drive of the motor or take avoidance action.
Preferably, the SLAM driving control unit receives wheel rotation speed information from wheel rotation sensors provided on each wheel of the mobile vehicle and a detection signal from an inertial measurement unit, and calculates the travel distance of the mobile vehicle based on the wheel rotation speed information. The SLAM driving control unit also detects wheel slippage and the like based on the detection signal from the inertial measurement unit to correct the travel distance, modifies the SLAM driving information based on the corrected travel distance, and outputs the modified SLAM driving information to the drive control unit.
Another mobile vehicle traveling system according to the present invention comprises:
a mobile vehicle including a main body, a traveling unit for traveling on the ground, a drive control unit for driving and controlling the traveling unit, a marker detection unit, an obstacle detection unit, and a CPU unit for controlling the drive control unit, the marker detection unit, and the obstacle detection unit;
A travel system for a mobile vehicle, in which markers are placed at a plurality of predetermined locations along a travel route on which the mobile vehicle should travel and locations where no markers are placed, and the mobile vehicle travels along the travel route,
the moving vehicle further includes a stereo camera and a VSLAM control unit connected to the stereo camera;
the marker detection unit of the moving vehicle comprises: an imaging means for imaging an image below the main body; an image processing unit for processing an image captured by the imaging means to detect markers placed on the travel path; and a marker control unit for outputting to the drive control unit travel information set in advance for the markers based on the markers detected by the image processing unit;
The marker is formed in a horizontally long band and arranged in a transverse direction of the travel path, with a plurality of marks arranged in a horizontal row on the band-shaped marker, and travel information on which the moving vehicle should travel and placement position information with different symbols attached to each mark are set in order to detect lateral deviation of the moving vehicle in the travel direction,
the marker control unit generates corrected driving information for correcting lateral and angular deviations of the mobile vehicle based on the driving information and placement position information of the marker, and outputs the corrected driving information to the drive control unit, and the drive control unit drives and controls the driving unit based on the corrected driving information from the marker control unit, so that the mobile vehicle autonomously drives in marker mode along a driving path specified by the marker,
By having the mobile vehicle travel along the travel route in marker mode a predetermined number of times, the marker control unit acquires travel information and placement position information of the marker, and the stereo camera acquires position coordinates of the marker,
The VSLAM control unit:
The marker control unit associates the travel information and placement position information of the marker with the position coordinates of the marker acquired by the stereo camera to create virtual marker information for the travel path, stores the virtual marker information as a virtual marker map in a virtual marker storage unit of the VSLAM control unit, and transmits the virtual marker information to the CPU unit.
The CPU section sends the virtual marker information as travel information and/or corrected travel information to the drive control section, and causes the vehicle to travel autonomously in the virtual marker travel mode.
Preferably, when the marker control unit detects marker information during autonomous traveling in the virtual marker traveling mode, the drive control unit controls the driving of the traveling unit by prioritizing the marker information over the virtual marker information.
Preferably, variable markers are provided on the travel path, and when the variable markers are detected by the marker control unit, the detected variable marker information is sent from the marker control unit to the CPU unit , and the vehicle travels autonomously on a new travel path using the variable marker information.
Preferably, the system is provided with a network connected to the mobile vehicle and an external driving control unit for the mobile vehicle connected to the network, and the external driving control unit can arbitrarily change the driving path of the mobile vehicle by changing any of the driving information in the marker, the SLAM driving information, and the virtual marker information in the virtual marker driving mode via the network as needed.
本発明によれば、移動車両において、ルート設定が簡便であり、人の移動手段としての用途のほか、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適し、簡単な構成で低コストなマーカーモードで自律走行でき、かつ、必要に応じて、狭い通路を精度よく走行し得るライントレースモードと、予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行うことができるSLAMの走行モードとVSLAMを用いた仮想マーカー走行モードにも切り替えが可能な、極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。 This invention provides an extremely superior mobile vehicle travel system that allows for easy route setting, is suitable for use as a means of transporting people as well as transporting a wide variety of large quantities of goods, and is capable of autonomous travel in a simple, low-cost marker mode. It can also switch between a line tracing mode, which allows for accurate travel in narrow passages, a SLAM travel mode, which allows travel based on pre-acquired map data and actual positions, and a virtual marker travel mode using VSLAM, which allows for arbitrary travel such as curved trajectories and forward/backward movement.
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1-図4は本発明による移動車両として第1の実施形態に係る搬送台車の走行システムを示す。図1において、搬送台車の走行システム1は、搬送台車10と、搬送台車10の走行エリア2に配置されたマーカー40(後述)と、から構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
(First embodiment)
1 to 4 show a travel system for a transporting vehicle according to a first embodiment of the present invention. In Fig. 1, the travel system 1 for a transporting vehicle is composed of a transporting vehicle 10 and a marker 40 (described later) arranged in a travel area 2 of the transporting vehicle 10.
搬送台車10は、本体部11と、本体部11の下部に設けられた走行部12と、駆動制御部13と、ビーコン検出部20と、マーカー検出部30と、CPU部36と、を含む。CPU部36は、電子計算機のチップを搭載したCPU(Central Processing Unit)と、CPUに接続される各種のセンサ、つまり、後述するマーカー検出部30、ライダー等のレーザー測距センサを用いた障害物検出部45等のインターフェース回路、後述するネットワーク80に接続される送受信機を含む通信部、外部メモリ等から構成される。CPU36としては、MPU(Micro Processing Unit)、ECU(Engine Control Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等が使用できる。搬送台車10の主スイッチ37はCPU部36によりオン/オフされてもよい。 The transport vehicle 10 includes a main body 11, a travel unit 12 provided below the main body 11, a drive control unit 13, a beacon detection unit 20, a marker detection unit 30, and a CPU unit 36. The CPU unit 36 is composed of a CPU (Central Processing Unit) equipped with an electronic computer chip, various sensors connected to the CPU, namely, interface circuits such as the marker detection unit 30 described below and an obstacle detection unit 45 using a laser ranging sensor such as a LIDAR, a communications unit including a transceiver connected to the network 80 described below, and external memory. The CPU 36 may be an MPU (Micro Processing Unit), an ECU (Engine Control Unit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The main switch 37 of the transport vehicle 10 may be turned on/off by the CPU unit 36.
本体部11は例えばその外形が偏平な直方体状に形成され、その上面が平坦な載置台11aとして形成されると共に、その後端から上方に伸びるハンドル11bを備える。走行部12は、図2(B)、図3に示すように、本体部11の下面にて、その前方(図2(B)にて矢印で示す方向)の両側に配置された一対の車輪15と、各車輪15をそれぞれ駆動する減速機構16aを備えたモータ16と、その後方の両側に配置された一対のキャスター17と、から構成される。各駆動モータ16が後述する駆動制御部13により駆動制御されることで各車輪15が回転駆動され、搬送台車10が前進,後退又は左右に転回して所定の方向に走行する。走行部12は、車輪15に限らず、例えば無限軌道等の他の駆動手段により構成されてもよい。各車輪15には、それぞれその回転数を検出する車輪回転センサ15aが設けられる。 The main body 11 has, for example, a flat rectangular parallelepiped outer shape, a flat top surface formed as a platform 11a, and a handle 11b extending upward from its rear end. As shown in Figures 2(B) and 3, the travel unit 12 is composed of a pair of wheels 15 located on both sides of the front of the main body 11 (in the direction indicated by the arrow in Figure 2(B)) on the underside of the main body 11, a motor 16 equipped with a speed reduction mechanism 16a that drives each wheel 15, and a pair of casters 17 located on both sides of the rear of the main body 11. The drive motors 16 are driven and controlled by a drive control unit 13 (described below), which drives and rotates each wheel 15, causing the transport vehicle 10 to travel in a predetermined direction by moving forward, backward, or turning left or right. The travel unit 12 is not limited to wheels 15, and may be composed of other drive means such as caterpillars. Each wheel 15 is provided with a wheel rotation sensor 15a that detects its rotation speed.
駆動制御部13は本体部11内に配置される。駆動制御部13及び各モータ16への給電は、本体部11の下面中央付近に配置された電源13aから行なわれる。電源13aは電池や充電可能な二次電池、例えばリチウム二次電池を使用できる。駆動制御部13は、本体部11に設けられたビーコン検出部20又はマーカー検出部30からの後述する走行情報に基づいて、走行部12の各駆動モータ16をそれぞれ駆動制御して車輪15をそれぞれ独立的に駆動し、前進,後退,左右転回等の走行を行なわせる。 The drive control unit 13 is located within the main body 11. Power is supplied to the drive control unit 13 and each motor 16 from a power source 13a located near the center of the underside of the main body 11. The power source 13a can be a battery or a rechargeable secondary battery, such as a lithium secondary battery. Based on driving information from the beacon detection unit 20 or marker detection unit 30 provided in the main body 11 (described below), the drive control unit 13 controls the drive of each drive motor 16 of the driving unit 12 to independently drive each wheel 15 and perform driving movements such as forward, backward, and turning left or right.
駆動制御部13は、障害物検出部45からの情報に基づいて障害物を検出した場合には走行部12を停止させてもよい。障害物検出部45は、搬送台車10を障害物に対して衝突前に停止させるために設けてあり、搬送台車10の周囲、進行方向及び搬送台車10の施設内の位置を監視できればよい。障害物センサは、例えばレーザーレーダーやミリ波レーダー等を使用できる。レーザーレーダーは、レーザー画像検出とTOF(Time Of Flight)方式による測距を行うセンサである。二次元や三次元のセンサが使用できる。 The drive control unit 13 may stop the traveling unit 12 if it detects an obstacle based on information from the obstacle detection unit 45. The obstacle detection unit 45 is provided to stop the transport vehicle 10 before it collides with an obstacle, and it is sufficient if it can monitor the surroundings of the transport vehicle 10, its direction of travel, and its position within the facility. Obstacle sensors can include, for example, laser radar and millimeter-wave radar. Laser radar is a sensor that performs laser image detection and distance measurement using the TOF (Time Of Flight) method. Two-dimensional and three-dimensional sensors can be used.
センサとして、搬送台車10の加速度や角加速度を測定するための二軸又は三軸加速度センサあるいはジャイロセンサを利用した慣性計測ユニット18が備えられる。この慣性計測ユニット18はIMUとも呼ばれる。さらに、駆動制御部13は、各車輪15の回転数をそれぞれ検出する二つの車輪回転センサ15aから入力される検出信号に基づいて搬送台車10の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット18から入力される検出信号18aを参照して搬送台車10の進行方向のずれ、つまり角度のずれを検出する。これにより駆動制御部13は、車輪15の滑り等による移動距離及び角度のずれを補正し補正した移動距離を算出すると共に、搬送台車10の進行方向の角度を修正することができる。駆動制御部13は、この補正した移動距離に基づいて後述する走行情報50a,25bによる走行部12の駆動制御を行なう。 The sensor is an inertial measurement unit 18 that uses a two-axis or three-axis acceleration sensor or gyro sensor to measure the acceleration and angular acceleration of the transport vehicle 10. This inertial measurement unit 18 is also called an IMU. Furthermore, the drive control unit 13 calculates the travel distance of the transport vehicle 10 based on detection signals input from two wheel rotation sensors 15a that detect the rotation speed of each wheel 15, and detects any deviation in the traveling direction of the transport vehicle 10, i.e., angular deviation, by referring to the detection signal 18a input from the inertial measurement unit 18. This allows the drive control unit 13 to correct for deviations in the travel distance and angle due to slippage of the wheels 15, calculate the corrected travel distance, and correct the angle of the traveling direction of the transport vehicle 10. The drive control unit 13 controls the drive of the travel unit 12 using travel information 50a and 25b (described below) based on this corrected travel distance.
駆動制御部13は、ハンドル11bの上部に取り付けられた操作部19により操作されてもよい。図2(D)に示すように、操作部19は、所謂シフトレバー19a,ジョイスティック19bと非常停止操作部としての非常停止スイッチ19cと、後述する主スイッチ37とを備える。シフトレバー19aは、例えばP(パーキング),N(ニュートラル) ,D(ドライブ),Fo(追従)の四つのモードを有する。ジョイスティック19bを任意の方向に倒すことで種々の入力操作ができる。非常停止スイッチ19cは、操作時に非常停止信号19dをCPU部36に出力する。操作部19には、さらに速度切替えダイヤル19eを設けてもよい。シフトレバー19a及び速度切替えダイヤル19eは、モードの位置や速度を示す表示灯19f,19gをさらに備えてもよい。CPU部36は、非常停止信号19dが入力されたとき、この非常停止信号19dに基づいて走行情報50aによる自律走行を中断して、非常停止の走行情報50bを生成して駆動制御部13に送出する。 The drive control unit 13 may be operated by an operating unit 19 attached to the top of the steering wheel 11b. As shown in FIG. 2(D), the operating unit 19 includes a shift lever 19a, a joystick 19b, an emergency stop switch 19c as an emergency stop operating unit, and a main switch 37 (described below). The shift lever 19a has four modes, for example, P (parking), N (neutral), D (drive), and Fo (follow). Various input operations can be performed by tilting the joystick 19b in any direction. The emergency stop switch 19c outputs an emergency stop signal 19d to the CPU unit 36 when operated. The operating unit 19 may further include a speed change dial 19e. The shift lever 19a and the speed change dial 19e may further include indicator lights 19f and 19g that indicate the mode position and speed. When an emergency stop signal 19d is input, the CPU unit 36 interrupts autonomous driving based on driving information 50a based on this emergency stop signal 19d, generates emergency stop driving information 50b, and sends it to the drive control unit 13.
ビーコン検出部20はそれ自体公知であって、例えば図2~図4に示すように本体部11の前部に設けられ、一対の撮像手段としての赤外線カメラ21及び22と、ビーコン演算部24と、ビーコン処理部25と、ビーコン記憶部25a等から構成される。ビーコン演算部24とビーコン処理部25とビーコン記憶部25aの各動作は、CPU部36内に格納されたプログラムにより実行される。又、ビーコン記憶部25aは、CPU部36内の記憶装置又はCPU部36の外部に設けた記憶装置を使用することができる。各赤外線カメラ21及び22は、それぞれ本体部11の前方の追尾すべきビーコンBからの識別光を撮像するために本体部11の互いに横方向に離れてそれぞれ前方に向かって、例えば前端の左右両側にて前方に向かって配置される。即ち、各赤外線カメラ21及び22は、各光軸が互いにほぼ平行に、例えば上向きに傾斜して前方に延びるように配置される。各光軸の傾斜角度は、例えば光軸が前方1メートルで高さ50cm程度の位置を通るように、例えば傾斜角度10度から30度程度に設定される。 The beacon detection unit 20 is well known and is provided at the front of the main body 11, as shown in Figures 2 to 4, and is composed of a pair of infrared cameras 21 and 22 as imaging means, a beacon calculation unit 24, a beacon processing unit 25, a beacon memory unit 25a, etc. The operations of the beacon calculation unit 24, the beacon processing unit 25, and the beacon memory unit 25a are executed by programs stored in the CPU 36. The beacon memory unit 25a can use a memory device within the CPU 36 or a memory device external to the CPU 36. The infrared cameras 21 and 22 are arranged laterally spaced apart from each other on the main body 11, facing forward, for example, on both the left and right sides of the front end, to capture the identification light from the beacon B to be tracked in front of the main body 11. That is, the infrared cameras 21 and 22 are arranged so that their optical axes extend substantially parallel to each other, for example, tilted upward. The inclination angle of each optical axis is set to, for example, between 10 and 30 degrees so that the optical axis passes through a position approximately 1 meter ahead and 50 cm high.
各赤外線カメラ21,22は公知の赤外線ステレオカメラで、撮像素子及びレンズ等の光学系から構成される。各赤外線カメラ21,22として赤外線ステレオカメラを用いた場合には、ビーコンBまでの距離と角度を計測することが可能となる。撮像素子が入射する赤外線を検知することで太陽光等の外乱光の影響を低減することができ、夜間等の暗い場所においても確実にビーコンBからの識別光を検出することが可能である。赤外光を検出する撮像素子としては、通常の撮像素子の入射側に赤外線のみを透過する光学フィルターを配置して構成してもよい。各赤外線カメラ21,22は、追尾すべきビーコンBを所定時間ごとに撮像して、撮像した撮像信号をビーコン演算部24に送出する。 Each of the infrared cameras 21, 22 is a known infrared stereo camera, and is composed of an optical system such as an image sensor and a lens. When an infrared stereo camera is used as each of the infrared cameras 21, 22, it is possible to measure the distance and angle to the beacon B. By detecting the infrared light incident on the image sensor, the influence of ambient light such as sunlight can be reduced, and the identification light from the beacon B can be reliably detected even in dark places such as at night. The image sensor that detects infrared light may be configured by placing an optical filter that transmits only infrared light on the incident side of a normal image sensor. Each of the infrared cameras 21, 22 captures an image of the beacon B to be tracked at predetermined intervals and sends the captured image signal to the beacon calculation unit 24.
ビーコン演算部24は、各赤外線カメラ21,22からのビーコンBの撮像画面を画像処理することにより、所謂ステレオ視によるビーコンBの位置情報24a、即ち方向及び距離を算出してビーコン処理部25に送出する。ビーコン演算部24は、ビーコンBの撮像画面に関して、各赤外線カメラ21,22の光学系による歪み補正を行なうと共に、各赤外線カメラ21,22の本体部11への取付姿勢、即ちそれぞれの光軸の間の平行からのずれを修正して撮像画面上における中心位置を修正する。ビーコン演算部24は、障害物センサ46で測定されたビーコンまでの距離を参照することによりビーコンまでの距離をより正確に算出してもよい。ビーコン演算部24は、赤外線カメラ21,22からの撮像画面の画像処理によりビーコンBの位置情報24aを算出できないときには、ビーコンBの位置情報24aを作成せず、ビーコン処理部25に送出しない。ビーコン処理部25は、ビーコン演算部24で算出されたビーコンBの位置情報24aを、本搬送台車10が走行すべき領域に関してマッピングしてビーコン記憶部25aに登録し、またCPU部36に送出すると共に、このビーコンBの位置情報24aに基づいてそのときの追尾すべきビーコンBに対する方向及び距離から、搬送台車10をビーコンBに追従させるための速度及び方向(操舵角)から成る走行情報25bを生成する。ビーコン処理部25は、当該ビーコンBの位置情報24aと直前のビーコンBの位置情報24aとを比較することによりビーコンBと搬送台車10との相対速度及び距離の変化を算出して、ビーコンBに対する距離が所定範囲内に収まるように走行情報25bに含まれる速度を決定する。走行情報25bは、左右の車輪15を駆動する駆動モータ16の回転速度を制御するための制御情報であって、左右の駆動モータ16を互いに異なる回転速度で制御することにより、その速度差により操舵角を実現する。ビーコン処理部25は、所定時間毎にビーコン演算部24から送られてくるビーコンBの位置情報24aを順次にマッピングしてビーコン記憶部25aに登録すると共に、ビーコン記憶部25aから順次にビーコンBの位置情報24aを読み出して、そのときのビーコンBに対する方向及び距離に基づいて走行情報25bを生成して駆動制御部13に送出する。ビーコン処理部25は、ビーコン演算部24からビーコンBの位置情報24aが送られてこないときには、既にビーコン記憶部25aに登録されているマッピングによるビーコンの位置情報24aに基づいて走行情報25bを生成して駆動制御部13に送出する。これにより、追尾すべきビーコンBが屈曲した経路を進行し又は左右に曲がる場合であっても、マッピングされたビーコンBの位置情報24aに基づいて確実に追尾を行なう。 The beacon calculation unit 24 processes the images of beacon B captured by each infrared camera 21, 22 to calculate position information 24a of beacon B, i.e., direction and distance, using so-called stereo vision, and sends the information to the beacon processing unit 25. The beacon calculation unit 24 corrects distortions in the image captured by beacon B due to the optical systems of each infrared camera 21, 22, and corrects the mounting orientation of each infrared camera 21, 22 on the main body 11, i.e., the deviation from parallelism between their optical axes, to correct the center position on the image captured. The beacon calculation unit 24 may more accurately calculate the distance to the beacon by referencing the distance to the beacon measured by the obstacle sensor 46. When the beacon calculation unit 24 cannot calculate position information 24a of beacon B through image processing of the images captured by the infrared cameras 21, 22, it does not create position information 24a of beacon B or send it to the beacon processing unit 25. The beacon processing unit 25 maps the position information 24a of the beacon B calculated by the beacon calculation unit 24 with respect to the area in which the transporting vehicle 10 should travel, registers the information in the beacon storage unit 25a, and sends it to the CPU unit 36. Based on the position information 24a of the beacon B, the beacon processing unit 25 generates travel information 25b consisting of the speed and direction (steering angle) for causing the transporting vehicle 10 to follow the beacon B from the direction and distance to the beacon B to be tracked at that time. The beacon processing unit 25 compares the position information 24a of the beacon B with the position information 24a of the immediately preceding beacon B to calculate changes in the relative speed and distance between the beacon B and the transporting vehicle 10, and determines the speed included in the travel information 25b so that the distance to the beacon B falls within a predetermined range. The travel information 25b is control information for controlling the rotational speeds of the drive motors 16 that drive the left and right wheels 15. The left and right drive motors 16 are controlled at different rotational speeds, and the steering angle is realized by the speed difference. The beacon processing unit 25 sequentially maps the position information 24a of beacon B sent from the beacon calculation unit 24 at predetermined time intervals and registers it in the beacon storage unit 25a. It also sequentially reads the position information 24a of beacon B from the beacon storage unit 25a and generates driving information 25b based on the direction and distance to beacon B at that time, and sends it to the drive control unit 13. When the position information 24a of beacon B is not sent from the beacon calculation unit 24, the beacon processing unit 25 generates driving information 25b based on the mapped position information 24a of beacon already registered in the beacon storage unit 25a and sends it to the drive control unit 13. This ensures reliable tracking based on the mapped position information 24a of beacon B, even if the beacon B to be tracked travels along a curved route or turns left or right.
本実施形態における搬送台車の走行システム1は、走行エリア2に配置されたマーカー40と、このマーカー40を検出するためにマーカー検出部30を備える。マーカー40は少なくとも1個のマークを有し、このマークは走行路2aを横切るように横方向に及び/又は走行路2aに沿って縦方向に、好ましくは複数個で構成される。マーカー40に複数個のマークを付す場合は、マーカーは1本の帯状に構成されるのが好ましい。
マーカー40は、走行路2aに沿って縦方向に、複数個のマークを線状に連続的に付して、1本以上で配置してもよい。この場合、マーカー40は、走行路2aに沿って進行方向に所定の間隔で複数本配置するか又は連続的に1本を配置してもよい。マーカー40は帯状に形成されることが好ましく、横方向に及び/又は縦方向に並んだ複数個のマークがこの帯状のマーカーに付される。マークは同じマークでも異なるマークであってもよい。例えば、帯状のマーカー40が走行路2aを横切るように配置されている場合、この帯状の1本のマーカーに横方向に1列に複数個の同一のマーク又は異なるマークを配置してもよい。図5に示すように、1本のマーカー40に2列以上を配置して、列毎に複数個の同一のマーク又は異なるマークを配置してもよい。マーカー40を走行路2aに沿って縦方向に複数本併置してもよい。帯状のマーカー40に付された複数個のマークは、上記のように同一のマーク又は異なるマークから構成されてもよい。例えば2本のマーカー40を走行路2aの進行方向中央で併置してもよく、或いは、通路の左右に間隔をあけて併置してもよい。また、横方向の中央のマーカー40を第1のマーカーとするとその両側にさらに第2、第3のマーカー40を併置してもよい。これらの場合も、マーカー毎に同じマークを付しても異なるマークを付してもよい。
The travel system 1 for transporting carriages in this embodiment includes a marker 40 arranged in the travel area 2 and a marker detection unit 30 for detecting the marker 40. The marker 40 has at least one mark, and this mark is preferably configured in a plurality of marks arranged horizontally across the travel path 2a and/or vertically along the travel path 2a. When a plurality of marks are attached to the marker 40, the marker is preferably configured in a single strip shape.
The markers 40 may be arranged in one or more lines, with multiple marks continuously placed in the vertical direction along the running path 2a. In this case, the markers 40 may be arranged in multiple lines at predetermined intervals in the traveling direction along the running path 2a, or in a single continuous line. The markers 40 are preferably formed in a band, with multiple marks aligned horizontally and/or vertically on this band-like marker. The marks may be the same or different. For example, when the band-like markers 40 are arranged across the running path 2a, multiple identical or different marks may be arranged in a horizontal row on this single band-like marker. As shown in FIG. 5, two or more rows may be arranged on one marker 40, with multiple identical or different marks on each row. Multiple markers 40 may be arranged side by side in the vertical direction along the running path 2a. The multiple marks on the band-like marker 40 may be the same or different marks as described above. For example, two markers 40 may be placed side by side in the center of the travel path 2a in the direction of travel, or they may be placed side by side with a gap between them on the left and right sides of the path. Furthermore, if the marker 40 in the center in the horizontal direction is designated as the first marker, second and third markers 40 may be placed side by side on either side of it. In these cases, the same mark or different marks may be placed on each marker.
図5は図1のマーカーの構成の一例を示す。マーカー40は走行方向を横切って1本の帯状に構成され、帯状の1本のマーカーに、図において上下に2列でそれぞれ9個並んでマークが付されている。すなわち、マーカー40は、搬送台車10の走行方向(矢印図示)に対して手前側の第一列の9個のマーク41と後方の第二列の9個のマーク42とから構成される。第一列のマーク41は、左方から順に、41a,41b,41c,41d,41e,41f,41g,41h,41iであり、各マーク41a~41iを、a行からi行と呼ぶ。第二列のマーク42は、同様に左方から順に、42a,42b,42c,42d,42e,42f,42g,42h,42iである。各マーク42a~41iも同様にa行からi行と呼ぶ。マーカー40の行方向は、順にマーク41の意味する記号として例えば数字や文字を異ならせても良い。列方向(横方向)に記号の異なる複数のマーク41を配置した場合には、横方向の左側から右側の記号が後述する配置位置情報51を有している。マーカー40を検知した時の搬送台車10は、マーク41の配置位置情報51により横方向のずれを検知する。又、走行方向に手前から後方側に複数のマーカー40を配列する場合、同じ数字や同じ文字を並べると、進行方向の速度が上がった時にマーカー40の配置位置情報51のデータ取得の失敗やエラーを無くすことができる。マーカー40を、走行路2aに沿って縦方向に配置する場合は、横方向のずれを検知するために走行路2aを横切るように横方向にもマーカー40を設けてもよい。また、マーカー40を走行路2aに沿って中央及び左右に配置する場合には、左右に配設されるマーカー40を構成するマークに横方向に関する配置位置情報51を設定してもよい。 Figure 5 shows an example of the marker configuration of Figure 1. The markers 40 are configured in a single band across the travel direction, with nine marks lined up in two rows, one above the other, in the figure. That is, the marker 40 is composed of nine marks 41 in a first row on the front side with respect to the travel direction of the transport vehicle 10 (indicated by the arrow) and nine marks 42 in a second row on the rear side. The marks 41 in the first row are, from left to right, 41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f, 41g, 41h, and 41i, and the marks 41a to 41i are referred to as rows a to i. The marks 42 in the second row are, similarly, 42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f, 42g, 42h, and 42i, from left to right. The marks 42a to 41i are also referred to as rows a to i. The markers 40 may be arranged in a row, with each mark 41 representing a different symbol, such as a number or letter. When multiple marks 41 with different symbols are arranged in a column (horizontal direction), the symbols from left to right in the horizontal direction have placement position information 51, which will be described later. When detecting a marker 40, the transport vehicle 10 detects lateral deviation based on the placement position information 51 of the mark 41. Furthermore, when multiple markers 40 are arranged from the front to the rear in the traveling direction, arranging the same numbers or letters can eliminate failures or errors in acquiring data on the placement position information 51 of the markers 40 when the traveling speed increases. When markers 40 are arranged vertically along the traveling path 2a, markers 40 may also be arranged horizontally across the traveling path 2a to detect lateral deviation. Furthermore, when markers 40 are arranged in the center and on the left and right sides along the traveling path 2a, lateral placement position information 51 may be set for the marks constituting the markers 40 arranged on the left and right.
第一列のマーク41a~41i及び第二列のマーク42a~42iは、前もって搬送台車10の当該マーカー40を通過した後の搬送台車10の走行情報50が設定されている。この走行情報50は、例えば直進,Uターン,左旋回,右旋回,停止又は追従モード切替であり、直進の場合にはさらに数段階、例えば低速,中速及び高速の走行速度を設定されている。例えば図5に示す18個のマーク41a~41i及び42a~42iから成る一本のマーカー40は、すべて同じ走行情報50に関連付けられている。個々のマーク41a~41i及び42a~42iは、図示の場合、ArUcoマーカーが使用され、それぞれ縦横、例えば2cm程度の大きさを有すると共に、互いに例えば8cm程度の間隔で配置されている。個々のマーク41a~41i及び42a~42iの大きさと間隔は、後述するが、マーカー40を検出するカメラ31の設置位置とカメラ31に装着されるレンズの画角から決定される。個々のマーク41a~41i及び42a~42iは、ArUcoマーカーに限らず、バーコード、QRコード(登録商標)等を使用してもよい。一本のマーカー40は搬送台車10の走行路2aを完全に横切るような幅を備える。マーカー40を構成する各マーク41a~41i及び42a~42iは、左端から右端まで順次に左右方向、そして第一列か第二列かの配置位置情報51を設定されている。例えばマーク41cは、第一列三番目という配置位置情報51を設定されている。各マーク41a~41i及び42a~42iの走行情報50及び配置位置情報51は、それぞれ後述するCPU部36で前もって設定され、CPU部36内のマーカー記憶部34に記憶される。図5において、マーカー40は、全体として一枚のシート状に構成され、例えば裏面に接着剤が塗布されて床面等に貼り付けることができる。これにより、各マークの間隔等を調整することなく容易にマーカー40全体を正しい配置で設置することができる。図5に示すように、マーカー40のシートの一部に、その走行情報50の内容を示す『RIGHT』という表記43を備えれば、マーカー40の取扱いがより一層容易となる。図示の『RIGHT』は右旋回を示す。 The first row of marks 41a-41i and the second row of marks 42a-42i are set with travel information 50 for the transport vehicle 10 after it has previously passed the corresponding marker 40. This travel information 50 may be, for example, straight ahead, U-turn, left turn, right turn, stop, or follow mode switching. In the case of straight ahead, several travel speeds are further set, such as low, medium, and high. For example, the single marker 40 shown in Figure 5, consisting of 18 marks 41a-41i and 42a-42i, are all associated with the same travel information 50. In the illustrated example, ArUco markers are used for the individual marks 41a-41i and 42a-42i, each measuring approximately 2 cm in length and width and spaced approximately 8 cm apart from one another. The size and spacing of the individual marks 41a-41i and 42a-42i are determined by the installation position of the camera 31 that detects the markers 40 and the angle of view of the lens attached to the camera 31, as described below. The individual marks 41a-41i and 42a-42i are not limited to ArUco markers, and barcodes, QR Codes (registered trademark), and the like may also be used. Each marker 40 has a width sufficient to completely cross the travel path 2a of the transport vehicle 10. Each of the marks 41a-41i and 42a-42i that make up the marker 40 is assigned placement position information 51, which indicates the left-right direction and whether the mark is in the first or second row, from the left end to the right end. For example, mark 41c is assigned placement position information 51 indicating that the mark is the third in the first row. The travel information 50 and placement position information 51 of each of the marks 41a-41i and 42a-42i are each set in advance by the CPU unit 36, which will be described later, and stored in the marker memory unit 34 within the CPU unit 36. In Figure 5, the marker 40 is configured as a single sheet, and can be attached to the floor or other surface with adhesive applied to the backside, for example. This allows the entire marker 40 to be easily placed in the correct position without having to adjust the spacing between each mark. As shown in Figure 5, if part of the marker 40 sheet is marked with "RIGHT" 43, which indicates the content of the driving information 50, handling the marker 40 becomes even easier. The illustrated "RIGHT" indicates a right turn.
マーカー検出部30は、図4に示すように、撮像手段としてのカメラ31と画像処理部32とを備え、画像処理部32からの信号が、CPU部36内のマーカー制御部33に出力され必要に応じてマーカー記憶部34に保存される。マーカー制御部33とマーカー記憶部34の各動作は、CPU部36内に格納されたプログラムにより実行される。マーカー記憶部34は、ビーコン記憶部25aと同様にCPU部36内の記憶装置又はCPU部36の外部記憶装置を使用できる。カメラ31は、図2(C)及び図3に示すように、太陽光の影響を受けにくい位置、図示の場合、搬送台車10の本体部11の下面にて下方に向かうように下向きに配置されると共に、その画角内を照明する発光部31aを備える。発光部31aから出射する光の波長は、可視光や赤外線とし得る。カメラ31及び発光部31aとして、好ましくは外乱光の影響を受けにくいよう、例えば赤外線カメラ及び赤外線発光部が使用される。カメラ31は、図6に示すように走行面から垂直に高さH(例えば12cm程度)の位置に取り付けられ、走行面にて幅W(例えば15cm程度)の範囲の画角を備える。発光部31aは例えば発光ダイオード等から構成され、この画角の範囲を照明するように、図示の場合カメラ31の両側に配置される。マーカー40の配置は、カメラ31の設置位置とカメラ31のレンズの視野角、つまり画角から決定され、最大視野角内に3個以上のマーカー40が見えるようなマーカー間距離にすれば、搬送台車10がマーカー40上のどこを通過しても2個以上のマーカーが見える。 As shown in FIG. 4, the marker detection unit 30 includes a camera 31 as an imaging means and an image processing unit 32. Signals from the image processing unit 32 are output to the marker control unit 33 in the CPU unit 36 and stored in the marker memory unit 34 as necessary. The operations of the marker control unit 33 and marker memory unit 34 are executed by programs stored in the CPU unit 36. The marker memory unit 34 can use a memory device within the CPU unit 36 or an external memory device to the CPU unit 36, as with the beacon memory unit 25a. As shown in FIGS. 2(C) and 3, the camera 31 is positioned in a location that is less susceptible to sunlight. In the illustrated example, the camera 31 is positioned facing downward on the underside of the main body 11 of the transport vehicle 10, and includes a light-emitting unit 31a that illuminates its field of view. The wavelength of light emitted from the light-emitting unit 31a may be visible light or infrared light. Preferably, the camera 31 and light-emitting unit 31a are, for example, an infrared camera and infrared light-emitting unit, so as to be less susceptible to ambient light. As shown in Figure 6, the camera 31 is mounted at a height H (e.g., approximately 12 cm) perpendicular to the travel surface, and has a field of view of width W (e.g., approximately 15 cm) on the travel surface. The light-emitting units 31a are composed of, for example, light-emitting diodes, and are arranged on both sides of the camera 31 in the illustrated example so as to illuminate the range of this field of view. The placement of the markers 40 is determined by the installation position of the camera 31 and the field of view of the lens of the camera 31, i.e., the field of view; if the distance between markers is set so that three or more markers 40 are visible within the maximum field of view, two or more markers will be visible no matter where the transport vehicle 10 passes over the markers 40.
画像処理部32は、カメラ31からの撮像信号31bが入力され、この撮像信号31bによる撮像画面を画像処理し、撮像画面内に写っているマーカー40及び当該マーカー40の並び方向32aを検出する。画像処理部32は、この撮像画面内のマーカー40のうち、最も中央寄りの第一列のマーク41a~41iを特定すると共に、同様に最も中央よりの第二列のマーク42a~42iを特定する。画像処理部32は、特定した第一列のマーク41a~41iと第二列のマーク42a~42iの横方向位置が同じ場合には、以下第一列のマーク41a~41iに基づいて、第一列のマーク41a~41i又は第二列のマーク42a~42iのうち、一方が撮像画面不良により特定できない場合には、特定が可能な第一列のマーク41a~41i又は第二列のマーク42a~42iに基づいて、当該マーク41a~41i又は42a~42iを検出マーク情報32bとして、並び方向32aと共にマーカー制御部33に出力する。画像処理部32が、第一列のマーク41a~41i及び第二列のマーク42a~42iのいずれも特定できない場合には、エラー信号32cを生成してマーカー制御部33に出力する。 The image processing unit 32 receives the image signal 31b from the camera 31, processes the image captured by this image signal 31b, and detects the markers 40 appearing in the captured image and the arrangement direction 32a of the markers 40. Of the markers 40 in the captured image, the image processing unit 32 identifies the marks 41a-41i in the first row closest to the center, and similarly identifies the marks 42a-42i in the second row closest to the center. If the horizontal positions of the identified first row of marks 41a-41i and the second row of marks 42a-42i are the same, the image processing unit 32 subsequently determines the marks 41a-41i based on the first row of marks 41a-41i. If either the first row of marks 41a-41i or the second row of marks 42a-42i cannot be identified due to poor imaging, the image processing unit 32 determines the marks 41a-41i or 42a-42i based on the identifiable first row of marks 41a-41i or the second row of marks 42a-42i, and outputs the determined marks 41a-41i or 42a-42i together with the alignment direction 32a to the marker control unit 33 as detected mark information 32b. If the image processing unit 32 cannot identify either the first row of marks 41a-41i or the second row of marks 42a-42i, it generates an error signal 32c and outputs it to the marker control unit 33.
マーカー制御部33は、画像処理部32からの検出マーク情報32bに基づいて、画像処理部32で特定されたマーク41a~41i又は42a~42iに対して前もって設定された走行情報50及び配置位置情報51をマーカー記憶部34から読み出す。マーカー制御部33は、並び方向32aと配置位置情報51から、そのときの走行方向及び走行路2aにおける横方向のずれと、慣性計測ユニット18からの進行方向のずれ、つまり角度のずれを検出して正しい走行方向及横方向のずれを補正する。角度のずれの検出や補正は慣性計測ユニット18内のジャイロセンサにより行われる。マーカー検出部30は、マーカー40の認識によりマーカー40に対する搬送台車10のXY位置と角度を演算し、マーカー制御部33に出力する。ここで、X位置は走行路2aにおける横方向であり、Y位置は進行方向を示す。マーカー40の検出では、マーク41aが1個でも検出できれば補正は可能であり、2個以上の連続したマーカー40又は同じマーカー40を見つけることで、後述するマーカー40の示す、直進、停止、右左折等の走行情報を認識する。マーク41aの数を2個以上とすることで、搬送台車10が走行する走路となる床の汚れなどと間違って誤検知することを回避する。このように、マーカー40は、必ずしも図5に示すマーク41の内、中央のものを優先して利用しなくてもよい。 Based on the detected mark information 32b from the image processing unit 32, the marker control unit 33 reads from the marker memory unit 34 the travel information 50 and placement position information 51 previously set for the mark 41a-41i or 42a-42i identified by the image processing unit 32. From the alignment direction 32a and placement position information 51, the marker control unit 33 detects the current travel direction and lateral deviation on the travel path 2a, as well as the deviation in the direction of travel from the inertial measurement unit 18, i.e., the angular deviation, and corrects the correct travel direction and lateral deviation. The detection and correction of the angular deviation is performed by a gyro sensor within the inertial measurement unit 18. By recognizing the marker 40, the marker detection unit 30 calculates the XY position and angle of the transport vehicle 10 relative to the marker 40 and outputs them to the marker control unit 33. Here, the X position indicates the lateral direction on the travel path 2a, and the Y position indicates the direction of travel. When detecting the markers 40, correction is possible if even one mark 41a can be detected. By finding two or more consecutive markers 40 or the same marker 40, the travel information indicated by the markers 40, such as going straight, stopping, or turning right or left, as described below, is recognized. By using two or more marks 41a, it is possible to avoid erroneous detection of dirt on the floor along the path along which the transport vehicle 10 travels. In this way, it is not necessary to prioritize the use of the central marker 40 among the marks 41 shown in Figure 5.
マーカー制御部33は、搬送台車10の走行方向の横方向のずれと現在角度をマーカー40から取得し、走行方向のずれを0にし、さらに角度のずれを無くすように走行方向を修正し、走行路2aにおける横方向のずれを中央に戻すように走行路2aによる横位置及び現在角度を修正することにより、読み出した走行情報50を修正して、修正走行情報50aを生成して駆動制御部13に出力する。駆動制御部13は、この修正走行情報50aに基づいて走行部12を駆動制御する。よって、搬送台車10は、修正走行情報50aに従ってマーカー40により指定された通りに移動走行を行なう。マーカー制御部33は、画像処理部32からエラー信号32cが入力された場合には、マーカー40の読取失敗と判断して非常停止信号33aを生成して、搬送台車10の駆動制御部13に出力する。駆動制御部13は、この非常停止信号33aに基づいて走行部12を駆動制御して、モータ16の駆動を停止させる。 The marker control unit 33 acquires the lateral deviation and current angle of the travel direction of the transport vehicle 10 from the marker 40, corrects the travel direction to zero, and then corrects the angle deviation. The marker control unit 33 then corrects the read travel information 50 by correcting the lateral position and current angle of the travel path 2a to return the lateral deviation on the travel path 2a to the center, thereby generating corrected travel information 50a and outputting it to the drive control unit 13. The drive control unit 13 controls the drive of the travel unit 12 based on this corrected travel information 50a. Therefore, the transport vehicle 10 moves and travels as specified by the marker 40 in accordance with the corrected travel information 50a. If the marker control unit 33 receives an error signal 32c from the image processing unit 32, it determines that reading of the marker 40 failed, generates an emergency stop signal 33a, and outputs it to the drive control unit 13 of the transport vehicle 10. The drive control unit 13 controls the drive of the travel unit 12 based on this emergency stop signal 33a, thereby stopping the drive of the motor 16.
マーカー制御部33は、搬送台車10の各車輪15に設けられた車輪回転センサ15aから車輪回転数情報15bと、慣性計測ユニット18からの検出信号18aが入力されており、これらの車輪回転数情報15bに基づいて搬送台車10の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット18の検出信号18aに基づいて車輪15のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいて走行情報50を修正し、修正した走行情報50aを駆動制御部13に出力する。 The marker control unit 33 receives wheel rotation speed information 15b from the wheel rotation sensors 15a provided on each wheel 15 of the transport vehicle 10 and a detection signal 18a from the inertial measurement unit 18. It calculates the travel distance of the transport vehicle 10 based on this wheel rotation speed information 15b, detects wheel 15 slippage, etc. based on the detection signal 18a of the inertial measurement unit 18, corrects the travel distance, modifies the travel information 50 based on the corrected travel distance, and outputs the corrected travel information 50a to the drive control unit 13.
さらに、マーカー制御部33は、マーカーによる自律走行の制御中に、ビーコン検出部20のビーコン処理部25からビーコンBの位置情報24aを受け取ったときには、マーカーによる自律走行を中断して、駆動制御部13に対する制御をビーコン検出部20のビーコン処理部25に引き継いで、ビーコン処理部25がビーコンの近傍まで走行路2aに沿って所定距離(例えば3m)だけ直進して停止するような走行情報25bを作成して、駆動制御部13に送出する。 Furthermore, when the marker control unit 33 receives position information 24a of beacon B from the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20 while controlling autonomous driving by the marker, it interrupts autonomous driving by the marker, hands over control of the drive control unit 13 to the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20, and creates driving information 25b in such a way that the beacon processing unit 25 travels a predetermined distance (e.g., 3 m) along the driving path 2a until it approaches the beacon and then stops, and sends this information to the drive control unit 13.
さらに、本実施形態における搬送台車の走行システム1は、走行エリア2にマーカー40が配置されていない領域が存在する。この場合は、所謂SLAM技術(Simultaneously Localization and Mapping:自己位置推定と地図作成を同時に行う)による自律走行が可能となるように、走行エリア2の壁や障害物を検出する障害物検出部45を備えている。本明細書においては、SLAM技術による自律走行を、SLAM走行モードと呼ぶ。
障害物検出部45は、図4に示すように、障害物センサ46と障害物処理部47とを備え、障害物処理部47からの信号が、CPU部36内のSLAM走行制御部48に出力され必要に応じて障害物記憶部49に保存される。なお、CPU部36内の障害物記憶部49は、搬送台車が走行する施設内のマップデータをマップ情報として記憶している。障害物処理部47と障害物記憶部49の各動作は、CPU部36内に格納されたプログラムにより実行される。障害物記憶部49は、ビーコン記憶部25aと同様にCPU部36内の記憶装置又はCPU部36の外部記憶装置を使用できる。
Furthermore, the traveling system 1 for the transport vehicle in this embodiment has an area in the traveling area 2 where no markers 40 are placed. In this case, an obstacle detection unit 45 is provided that detects walls and obstacles in the traveling area 2 so that autonomous traveling can be achieved using so-called SLAM (Simultaneously Localization and Mapping) technology. In this specification, autonomous traveling using SLAM technology is referred to as the SLAM traveling mode.
As shown in Fig. 4, the obstacle detection unit 45 includes an obstacle sensor 46 and an obstacle processing unit 47. A signal from the obstacle processing unit 47 is output to a SLAM travel control unit 48 in the CPU unit 36 and stored in an obstacle memory unit 49 as necessary. The obstacle memory unit 49 in the CPU unit 36 stores map data of the facility where the transport vehicle travels as map information. The operations of the obstacle processing unit 47 and the obstacle memory unit 49 are executed by a program stored in the CPU unit 36. Like the beacon memory unit 25a, the obstacle memory unit 49 can use a memory device within the CPU unit 36 or an external memory device of the CPU unit 36.
障害物センサ46として、本体部11の前部に障害物センサ46aが、本体部11の後方に障害物センサ46bが配置され、走行路2a(図1)の前方及び後方にある障害物に対して赤外線を出射してその反射波を検出して当該障害物までの距離を測定する。障害物センサ46bは本体部11の後方に設けられているので、前方の障害と共に後述する被牽引台車120Aの検知も可能となる。これにより、ほぼ周囲の360度の障害物の検知が可能となる。障害物センサ46は、マップマッチングが可能で10mから30m程度の範囲にある障害物を検知できるステレオカメラ、ライダー、TOF(Time of Flight)カメラ等の障害物センサである。ライダーは、レーザーレーダーとも呼ばれるセンサであり、光検出と測距(LIDAR(Light Detection and Ranging))又はレーザー画像検出と測距(Laser Imaging Detection and Ranging)を行なうセンサで、LIDARとも表記される。ライダーとしては二次元ライダー又は三次元ライダーが使用される。TOFカメラは距離計測技術を用いた測距センサ搭載のカメラであって、撮像したTOF画像データ35bには画素毎に被写体までの距離情報を含んでおり、それ自体三次元画像を構成している。TOFカメラは二次元TOFカメラ又は三次元TOFカメラが使用される。例えば10mの距離まで検知可能な二次元の障害物センサを用いれば、屋内の平面路において搬送台車の走行ができる。また、30mの距離まで検知可能な三次元の障害物センサを用いれば、屋内及び/又は屋外において搬送台車の走行ができる。 The obstacle sensors 46, obstacle sensor 46a located at the front of the main body 11 and obstacle sensor 46b located at the rear of the main body 11, emit infrared light toward obstacles in front of and behind the travel path 2a (Figure 1), detect the reflected waves, and measure the distance to the obstacle. Because obstacle sensor 46b is located at the rear of the main body 11, it can detect obstacles in front of the vehicle as well as the towed vehicle 120A (described below). This allows for nearly 360-degree detection of obstacles around the vehicle. The obstacle sensors 46 are obstacle sensors such as stereo cameras, LIDARs, and TOF (Time of Flight) cameras that are capable of map matching and can detect obstacles within a range of approximately 10 to 30 meters. LIDARs, also known as laser radars, are sensors that perform light detection and ranging (LIDAR) or laser imaging detection and ranging (LAS). Two-dimensional LIDARs and three-dimensional LIDARs are used. A TOF camera is a camera equipped with a distance measurement sensor that uses distance measurement technology, and the captured TOF image data 35b contains distance information to the subject for each pixel, which itself constitutes a three-dimensional image. A two-dimensional TOF camera or a three-dimensional TOF camera is used as the TOF camera. For example, if a two-dimensional obstacle sensor capable of detecting obstacles up to a distance of 10 m is used, the transport vehicle can travel on flat indoor roads. Furthermore, if a three-dimensional obstacle sensor capable of detecting obstacles up to a distance of 30 m is used, the transport vehicle can travel indoors and/or outdoors.
障害物処理部47には障害物センサ46からの撮像信号46cが入力され、この撮像信号46cによる撮像画面を画像処理し、撮像画面内に写っている障害物と移動車両10との距離を検出して、障害物情報47aをSLAM走行制御部48に出力する。具体的には、障害物センサ46は、例えばレーザースキャナ及び受光部から構成され、レーザースキャナによりレーザービームを放射して、物流倉庫等の施設内の壁面で反射されたレーザービームを受光部で収集することで、障害物処理部47は物流倉庫内における現在位置及び方向を算出して、SLAM走行制御部48に出力する。
マーカー40の走行情報50にはSLAM走行モード又は後述するライントレース走行モードに関する情報が含まれており、マーカー制御部33が、マーカー40の走行情報からSLAM走行情報56又はライントレース走行情報への制御切り替え情報を検出した場合には、制御切り替え情報を生成して駆動制御部33に出力し、制御切り替え情報がSLAM走行情報56である場合には、駆動制御部33によりSLAM走行制御部48からの走行情報56に基づいて走行部12を駆動制御して、搬送台車10がマップデータにより指定された走行路2に沿って自律走行する。
The obstacle processing unit 47 receives an image signal 46c from the obstacle sensor 46, processes the image captured by this image signal 46c, detects the distance between the obstacle captured in the image and the mobile vehicle 10, and outputs obstacle information 47a to the SLAM traveling control unit 48. Specifically, the obstacle sensor 46 is composed of, for example, a laser scanner and a light receiving unit, and the laser scanner emits a laser beam, and the light receiving unit collects the laser beam reflected by the wall surfaces in a facility such as a logistics warehouse. The obstacle processing unit 47 calculates the current position and direction within the logistics warehouse and outputs the calculated information to the SLAM traveling control unit 48.
The driving information 50 of the marker 40 includes information regarding the SLAM driving mode or the line tracing driving mode described below. When the marker control unit 33 detects control switching information to SLAM driving information 56 or line tracing driving information from the driving information of the marker 40, it generates control switching information and outputs it to the drive control unit 33. If the control switching information is SLAM driving information 56, the drive control unit 33 drives and controls the driving unit 12 based on the driving information 56 from the SLAM driving control unit 48, and the transport vehicle 10 drives autonomously along the driving path 2 specified by the map data.
ここで、種々のマーカー40、即ちマーカー40-1~40-10による搬送台車10の動作について説明する。マーカー40-1,2,3はそれぞれ低速,中速及び高速の直進、マーカー40-4は左90度旋回、マーカー40-5は右90度旋回、マーカー40-6は停止、マーカー40-7は進入禁止、マーカー40-8は反時計回りのUターン、マーカー40-9は時計周りのUターン、マーカー40-10は追従モード切替に関連付けられている。
まず、直進の場合、図7に示すように、前方に走行する搬送台車10がマーカー40(マーカー40-1,40-2又は40-3)を通過すると、マーカー検出部30の画像処理部32が当該マーカー40の撮像画面からマーカー40の並び方向32a及び検出マーク情報32bを検出する。マーカー制御部33は、検出マーク情報32bに基づいてマーカー記憶部34から当該マーカー40に設定された走行情報50を読み出し、走行路2aに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれに関して修正した走行情報50aを駆動制御部13に出力する。搬送台車10は、当該マーカー40から2m、又は3~10m程度(設定可能)の間で徐行しながら走行方向及び幅方向のずれを補正し、補正終了後は走行情報50に設定された速度まで加速し直進する。
Here, we will explain the operation of the transport vehicle 10 using various markers 40, i.e., markers 40-1 to 40-10. Markers 40-1, 40-2, and 40-3 are associated with low-speed, medium-speed, and high-speed straight-line travel, respectively, marker 40-4 is associated with a 90-degree left turn, marker 40-5 is associated with a 90-degree right turn, marker 40-6 is associated with a stop, marker 40-7 is associated with no entry, marker 40-8 is associated with a counterclockwise U-turn, marker 40-9 is associated with a clockwise U-turn, and marker 40-10 is associated with switching between follow-up modes.
First, in the case of straight travel, as shown in FIG. 7, when the transport vehicle 10 traveling ahead passes a marker 40 (marker 40-1, 40-2, or 40-3), the image processing unit 32 of the marker detection unit 30 detects the alignment direction 32a and detection mark information 32b of the marker 40 from the captured image of the marker 40. The marker control unit 33 reads out the travel information 50 set for the marker 40 from the marker storage unit 34 based on the detection mark information 32b, and outputs travel information 50a corrected for deviations in the travel direction and width direction relative to the travel path 2a to the drive control unit 13. The transport vehicle 10 corrects deviations in the travel direction and width direction while slowly traveling within 2 m or approximately 3 to 10 m (settable) from the marker 40, and after the correction is complete, accelerates to the speed set in the travel information 50 and travels straight.
徐行の距離は上記の範囲で設定可能である。この際、当該マーカー40に設定された走行情報5の速度指示が同じ場合には徐行しないで、例えば高速の場合には速度を落とさずに走行方向及び幅方向のずれを補正してもよい。このように、速度を落とさずに走行方向及び幅方向のずれを補正すると、牽引物が後ろから押して台車が押されたり、台車が滑ったりして生じる誤差を減少させることができる。
走行路2aに対する幅方向のずれのみがある場合は、図7(A)に示すように幅方向のずれが修正され、また走行路2aに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合には、図7(B)に示すように走行方向と幅方向のずれの双方が修正される。
The slow-down distance can be set within the above range. In this case, if the speed instruction of the travel information 5 set in the marker 40 is the same, the cart does not need to slow down, and if the cart is traveling at a high speed, the cart may correct the deviation in the travel direction and width direction without slowing down. In this way, correcting the deviation in the travel direction and width direction without slowing down the cart can reduce errors caused by the cart being pushed by a towing object pushing from behind or by the cart slipping.
If there is only a misalignment in the width direction relative to the running path 2a, the misalignment in the width direction is corrected as shown in FIG. 7(A), and if there is a misalignment in both the running direction and the width direction relative to the running path 2a, both the misalignments in the running direction and the width direction are corrected as shown in FIG. 7(B).
図7で説明した直進の他に、左折、右折、停止、進入禁止、Uターン等もこれらを示すマーカー40を用いることにより搬送台車の走行状態を制御することができる(特許文献2参照)。 In addition to the straight-ahead movement described in Figure 7, the travel state of the transport vehicle can also be controlled by using markers 40 indicating left turns, right turns, stops, no entry, U-turns, etc. (See Patent Document 2).
(ビーコンへの追従)
次に、ビーコンへの追従モード切替えの場合には、図8に示すように前方に走行する搬送台車10がマーカー40(マーカー40-10)を通過すると、マーカー検出部30の画像処理部32が当該マーカー40の撮像画面からマーカー40の並び方向32a及び検出マーク情報32bを検出する。マーカー制御部33は、検出マーク情報32bから当該マーカー40に設定された走行情報50を読み出し、マーカー40による自律走行を中断して、駆動制御部13の制御をビーコン検出部20のビーコン処理部25に引き継ぐ。その後は、搬送台車10はビーコン検出部20で検出されたビーコンBに追従する。ビーコンBは作業者が装着してもよい。走行路2aに対する幅方向のずれのみがある場合は、図8(A)に示すように幅方向のずれは修正されずにそのままビーコンBに追従し、また走行路2aに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合は、図8(B)に示すように走行方向のずれも幅方向のずれも修正されず、そのままビーコンBに追従する。このような追従モードへの切替えによって、走行路2aの途中で、走行路2aから外れた位置までビーコンBにより搬送台車10を誘導して、搬送台車10の載置台11a上に搭載した荷物等の積み下ろしを行なうことが可能となる。
(Beacon following)
Next, in the case of switching to the beacon following mode, when the transporting vehicle 10 traveling forward passes a marker 40 (marker 40-10) as shown in FIG. 8, the image processing unit 32 of the marker detection unit 30 detects the arrangement direction 32a and detection mark information 32b of the marker 40 from the captured image of the marker 40. The marker control unit 33 reads out the travel information 50 set for the marker 40 from the detection mark information 32b, interrupts the autonomous travel of the marker 40, and hands over control of the drive control unit 13 to the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20. Thereafter, the transporting vehicle 10 follows the beacon B detected by the beacon detection unit 20. The beacon B may be worn by the operator. When there is only a deviation in the width direction relative to the traveling path 2a, the deviation in the width direction is not corrected and the transport vehicle continues to follow the beacon B as shown in Fig. 8(A), and when there is a deviation in both the traveling direction and the width direction relative to the traveling path 2a, neither the deviation in the traveling direction nor the deviation in the width direction is corrected and the transport vehicle continues to follow the beacon B as shown in Fig. 8(B). By switching to this following mode, the transport vehicle 10 can be guided by the beacon B to a position off the traveling path 2a midway along the traveling path 2a, where it becomes possible to load and unload cargo and the like placed on the platform 11a of the transport vehicle 10.
図9に示すように、搬送台車10のマーカーによる自律走行中に、ビーコン検出部20がビーコンB(携帯型ビーコン)からの識別光を検出した場合は、ビーコン検出部20のビーコン処理部25がビーコンBの位置情報24aをマーカー検出部30のマーカー制御部33に送出する。マーカー検出部30のマーカー制御部33は、マーカー40による自律走行を中断して、ビーコンBの近傍まで走行路2aに沿って所定距離(例えば3m)だけ直進して停止する走行情報50を作成して駆動制御部13に送出する。これを受けて駆動制御部13は走行部12を駆動制御することにより、搬送台車10は、ビーコンBの近傍まで走行路2aに沿って所定距離だけ直進して停止する。このとき、走行方向のずれや幅方向のずれの修正は行なわれず、図9(A)に示すように走行方向のずれがない場合も、図9(B)に示すように走行方向のずれがある場合も、搬送台車10はそのまま直進する。搬送台車10の走行が再開されたとき、ビーコン検出部20がビーコンBからの識別光を検出している間は、マーカー制御部33による自律走行は行なわれず、ビーコン検出部20のビーコン処理部25によるビーコン追尾走行が行なわれるが、ビーコンBからの別光を検出しなくなった時点で、搬送台車10は走行路2a上に位置しているので、マーカー検出部30はマーカーによる自律走行を再開することができる。 As shown in FIG. 9 , if the beacon detection unit 20 detects identification light from beacon B (portable beacon) while the transport vehicle 10 is autonomously traveling using the marker, the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20 sends position information 24a of beacon B to the marker control unit 33 of the marker detection unit 30. The marker control unit 33 of the marker detection unit 30 creates and sends to the drive control unit 13 travel information 50 to suspend autonomous traveling using the marker 40, travel a predetermined distance (e.g., 3 m) along the travel path 2a until it reaches the vicinity of beacon B and then stop. In response, the drive control unit 13 controls the drive of the travel unit 12, causing the transport vehicle 10 to travel a predetermined distance along the travel path 2a until it reaches the vicinity of beacon B and then stop. At this time, no correction is made for deviations in the travel direction or width direction. The transport vehicle 10 continues traveling straight, whether there is no deviation in the travel direction as shown in FIG. 9(A) or there is a deviation in the travel direction as shown in FIG. 9(B). When the transport vehicle 10 resumes traveling, while the beacon detection unit 20 is detecting the identification light from beacon B, autonomous traveling by the marker control unit 33 is not performed, and beacon tracking traveling is performed by the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20. However, once separate light from beacon B is no longer detected, the transport vehicle 10 is positioned on the travel path 2a, so the marker detection unit 30 can resume autonomous traveling by the marker.
搬送台車10に設けた非常停止スイッチ19cが操作されたとき、非常停止信号19dがマーカー検出部30のマーカー制御部33に入力される。マーカー制御部33は、非常停止信号19dに基づいて走行情報50aによる自律走行を中断して非常停止の走行情報50を生成して駆動制御部13に送出する。これを受けて駆動制御部13は、非常停止の走行情報50に基づいてただちに走行部12を駆動制御して、搬送台車10の走行を緊急停止させる。 When the emergency stop switch 19c provided on the transport vehicle 10 is operated, an emergency stop signal 19d is input to the marker control unit 33 of the marker detection unit 30. Based on the emergency stop signal 19d, the marker control unit 33 interrupts autonomous driving based on the driving information 50a, generates emergency stop driving information 50, and sends it to the drive control unit 13. In response to this, the drive control unit 13 immediately controls the drive of the driving unit 12 based on the emergency stop driving information 50, and brings the transport vehicle 10 to an emergency stop.
マーカー検出部30のマーカー制御部33は、マーカーの走行情報50aにより駆動制御部13を制御する。マーカー制御部33は、図10に示す自律走行モードのフローチャートに従って以下のように動作する。自律走行モードでは、まずステップST1にて、自律走行開始後にマーカー検出部30が最初のマーカーを探し、マーカー40を検出する。マーカー検出部30は、ステップST1で検出したマーカー40が関連付けられている走行情報50の種類により、「直進」,「左旋回」,「右旋回」,「停止」,「Uターン」,「進入禁止」、「追従モード切替」、ニュートラルモード、ライントレース走行モード、SLAM走行モード、後述する被牽引台車との自動接続と及び被牽引台車との自動脱離を判別する。 The marker control unit 33 of the marker detection unit 30 controls the drive control unit 13 based on the marker travel information 50a. The marker control unit 33 operates as follows, according to the autonomous travel mode flowchart shown in Figure 10. In autonomous travel mode, first, in step ST1, the marker detection unit 30 searches for the first marker after autonomous travel begins and detects the marker 40. Depending on the type of travel information 50 associated with the marker 40 detected in step ST1, the marker detection unit 30 determines whether the travel is "straight ahead," "turn left," "turn right," "stop," "U-turn," "no entry," "switch to follow mode," neutral mode, line tracing travel mode, SLAM travel mode, automatic connection to the towed vehicle (described below), or automatic detachment from the towed vehicle.
「前進」の場合には、マーカー制御部33はステップST2にて図7に示すように、直進の走行情報50aを作成して、ステップST3にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正した後、ステップST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させて、ステップST1に戻る。「左旋回」及び「右旋回」の場合には、マーカー制御部33は、それぞれステップST5及びステップST6にて左旋回又は右旋回の走行情報50aを作成して左旋回又は右旋回させた後、ステップST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させてステップST1に戻る。「停止」の場合には、マーカー制御部33はステップST7にて停止の走行情報50aを作成し、ステップST8にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正し、ステップST9にて操作者の自律走行再開の操作を待って、ステップST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御し、搬送台車10を前進させてステップST1に戻る。「Uターン」の場合には、マーカー制御部33は、ステップST10にてUターンの走行情報50aを作成してUターンさせた後、ステップST11にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正し、ステップST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させてステップST1に戻る。「進入禁止」の場合には、マーカー制御部33は、ステップST12にて走行方向のずれや幅方向のずれの修正を行なわずにただちに停止させる。この場合、マーカー制御部33は、ステップ13にてマーカーによる自律走行を終了して操作者の操作を待つ。その間、マーカー制御部33は自律走行を停止し、ステップST14で示すようにニュートラルモードにする。「追従モード切替」の場合には、マーカー制御部33は、ステップST15にて図8に示すようにマーカーによる自律走行を中断して、ステップST16にて追従モードに切り替える。 In the case of "forward travel," the marker control unit 33 creates straight-line travel information 50a in step ST2, as shown in FIG. 7, corrects any deviations in the travel direction and width direction in step ST3, and then drives and controls the travel unit 12 by the drive control unit 13 to move the transport vehicle 10 forward in step ST4, returning to step ST1. In the case of "left turn" and "right turn," the marker control unit 33 creates travel information 50a for a left turn or a right turn in steps ST5 and ST6, respectively, and then drives and controls the travel unit 12 by the drive control unit 13 to move the transport vehicle 10 forward in step ST4, returning to step ST1. In the case of "stop," the marker control unit 33 creates stop travel information 50a in step ST7, corrects any deviations in the travel direction and width direction in step ST8, waits for the operator's operation to resume autonomous travel in step ST9, and then drives and controls the travel unit 12 by the drive control unit 13 to move the transport vehicle 10 forward in step ST4, returning to step ST1. In the case of a "U-turn," the marker control unit 33 creates U-turn travel information 50a in step ST10 and performs a U-turn. Then, in step ST11, the marker control unit 33 corrects any deviations in the travel direction and width direction. In step ST4, the drive control unit 13 drives and controls the travel unit 12 to move the transport vehicle 10 forward, and the process returns to step ST1. In the case of a "no entry" situation, the marker control unit 33 immediately stops the transport vehicle 10 without correcting any deviations in the travel direction or width direction in step ST12. In this case, the marker control unit 33 ends the autonomous travel of the marker in step ST13 and waits for an operation by the operator. During this time, the marker control unit 33 stops the autonomous travel and switches to neutral mode as shown in step ST14. In the case of a "following mode switch," the marker control unit 33 interrupts the autonomous travel of the marker in step ST15 as shown in FIG. 8, and switches to following mode in step ST16.
上記搬送台車の走行システム1のマーカー40による走行モードの具体的な使用例を、図11を参照して説明する。搬送台車10が走行すべき例えば倉庫等の走行エリア内において、点線で示すように走行路2aを設定し、この走行路2aに沿って搬送台車10を誘導するために、適宜の箇所61~72にそれぞれマーカー40を設置する。位置61及び69のマーカー40は停止の走行情報を設定され、位置62,63,65,71及び72のマーカー40は直進の走行情報を設定され、位置64,66,68及び70のマーカー40は左折(左90度旋回)の走行情報を設定され、位置67のマーカー40は右折(右90度旋回)の走行情報を設定されている。 A specific example of the use of the travel mode using the markers 40 of the transport vehicle travel system 1 will be described with reference to Figure 11. Within a travel area, such as a warehouse, where the transport vehicle 10 must travel, a travel path 2a is set as shown by the dotted line, and markers 40 are placed at appropriate locations 61-72 to guide the transport vehicle 10 along this travel path 2a. The markers 40 at positions 61 and 69 are set with stop travel information, the markers 40 at positions 62, 63, 65, 71, and 72 are set with straight-ahead travel information, the markers 40 at positions 64, 66, 68, and 70 are set with left turn (90-degree left turn) travel information, and the marker 40 at position 67 is set with right turn (90-degree right turn) travel information.
このような走行エリア内において、位置61で停止している搬送台車10がマーカーによる自律走行を開始すると、位置62及び63で直進し、位置64で左折し、位置65で直進し、位置66で左折,位置67で右折し、さらに位置68で左折し、位置69で停止する。図11に点線で示す搬送台車10の走行経路の各位置(61~69)において、それぞれ走行方向のずれ及び直進の場合には幅方向のずれが修正されることによって、搬送台車10は確実に走行路2aに沿って自律走行する。各マーカー40は、走行エリアの床面に接着等により設置され、走行路2aを変更する場合には、既設のマーカー40は容易に剥がすことができると共に、所定の位置に適宜のマーカー40を新たに設置することにより容易に走行路2aの変更ができる。 When a transport vehicle 10 stopped at position 61 within such a travel area begins autonomous travel using the markers, it will travel straight at positions 62 and 63, turn left at position 64, travel straight at position 65, turn left at position 66, turn right at position 67, turn left again at position 68, and stop at position 69. At each position (61-69) on the travel path of the transport vehicle 10 shown by the dotted lines in Figure 11, deviations in the travel direction and, in the case of straight travel, deviations in the width direction are corrected, allowing the transport vehicle 10 to reliably travel autonomously along the travel path 2a. Each marker 40 is installed on the floor of the travel area by adhesive or other means. When changing the travel path 2a, the existing markers 40 can be easily removed, and the travel path 2a can be easily changed by installing new appropriate markers 40 in the specified positions.
(走行モードの切り替え)
次に、マーカー40による走行モードからマーカー40を用いない他の走行モードへの切り替えについて説明する。
図12は、走行モードの切り替えを説明する模式図である。搬送台車10は、マーカー40による走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替え(図12のA参照)、ライントレースによる走行モードからSLAMによる走行モードへの切り替え(図12のB参照)、SLAMによる走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替え(図12のC参照)、ライントレースによる走行モードからマーカー40による走行モードへの切り替え(図12のD参照)、マーカー40による走行モードからSLAMによる走行モードへの切り替え(図12のE参照)、SLAMによる走行モードからマーカー40による走行モードへの切り替え(図12のF参照)等を組み合わせて行うことができる。
(Switching driving modes)
Next, switching from a traveling mode using the marker 40 to another traveling mode that does not use the marker 40 will be described.
Fig. 12 is a schematic diagram illustrating switching of travel modes. The transport vehicle 10 can perform a combination of switching from a marker 40-based travel mode to a line tracing-based travel mode (see A in Fig. 12), switching from a line tracing-based travel mode to a SLAM-based travel mode (see B in Fig. 12), switching from a SLAM-based travel mode to a line tracing-based travel mode (see C in Fig. 12), switching from a line tracing-based travel mode to a marker 40-based travel mode (see D in Fig. 12), switching from a marker 40-based travel mode to a SLAM-based travel mode (see E in Fig. 12), and switching from a SLAM-based travel mode to a marker 40-based travel mode (see F in Fig. 12).
(マーカーによる走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替え)
図12においてAに示すように、マーカー40による走行モードからライントレースの走行モードへの切り替えは、搬送台車10がマーカー40の走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ライントレースの領域の走行は、マーカー40による走行モードと同様にマーカー検出部30とマーカー制御部33とにより行われる。ライントレースは、従来と同様のライントレース用の白線を施設等の床に貼り付けたものや、マーカー40を用いることができる。ライントレース用の白線は、白の樹脂や紙のテープ、磁気テープ等を用いることができる。
(Switching from marker-based driving mode to line-tracing driving mode)
As shown in A in Fig. 12 , switching from the marker 40 travel mode to the line tracing travel mode is performed by the transport vehicle 10 by reading the meaning of the change in travel mode of the marker 40. Travel in the line tracing area is performed by the marker detection unit 30 and the marker control unit 33, similar to the marker 40 travel mode. Line tracing can be performed using conventional white lines for line tracing attached to the floor of a facility or the like, or using the marker 40. The white lines for line tracing can be made of white resin or paper tape, magnetic tape, or the like.
ライントレース用の白線としてマーカー40を用いる場合には、1個以上のマーク41を進行方向に並べ、マーク41がカメラの視野角による水平認識範囲である例えば25cmから外れないように横方向ずれを修正しながら走行する。その際、カメラ31で認識したマーク41の水平方向のずれと傾き角度を、搬送台車10の進行方向補正値として用いる。
この場合、図10に示す自律走行モードのフローチャートに従って以下のように動作する。ライントレースによる走行モードでは、ステップST20にて、マーカー検出部30がマーカー40lを検出し、マーカー検出部30は、ステップST20で検出したマーカー40lが関連付けられている走行情報50の種類により、「ライントレース走行モード」を判別する。「ライントレース走行モード」の場合には、マーカー制御部33はライントレース走行モードの走行情報50aを作成して、駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させる。そして、ライントレース走行モードの終了に関するマーカー40を検出したときにステップST4に進み、ST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させて、ステップST1に戻る。このようにして、制御切り替え情報がライントレース走行情報である場合には、マーカー検出部30が、走行路2の直進方向に配置されたライントレースのためのマーカー40を読み出し、マーカー検出部30が、走行路2の直進方向に配置されたライントレースのためのマーカーを40読み出す。
次に、マーカー制御部33が、マーカー検出部30で検出されたライントレース走行情報に基づいて移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報50aを生成して駆動制御部13に出力し、駆動制御部13により、マーカー制御部33からの修正走行情報55aに基づいて走行部12を駆動制御して、搬送台車10がマーカー40により指定された走行路2に沿って自律走行する。
When markers 40 are used as white lines for line tracing, one or more marks 41 are arranged in the direction of travel, and the transport vehicle 10 travels while correcting lateral deviation so that the marks 41 do not deviate from the horizontal recognition range, for example, 25 cm, determined by the camera's viewing angle. At this time, the horizontal deviation and tilt angle of the marks 41 recognized by the camera 31 are used as travel direction correction values for the transport vehicle 10.
In this case, the operation is as follows according to the flowchart of the autonomous driving mode shown in FIG. 10 . In the line tracing driving mode, in step ST20, the marker detection unit 30 detects the marker 40l. The marker detection unit 30 determines the "line tracing driving mode" based on the type of driving information 50 associated with the marker 40l detected in step ST20. In the "line tracing driving mode," the marker control unit 33 creates driving information 50a for the line tracing driving mode and causes the drive control unit 13 to drive and control the traveling unit 12 to move the transporting vehicle 10 forward. When a marker 40 indicating the end of the line tracing driving mode is detected, the process proceeds to step ST4. In step ST4, the drive control unit 13 drives and controls the traveling unit 12 to move the transporting vehicle 10 forward, and the process returns to step ST1. In this way, when the control switching information indicates line tracing driving information, the marker detection unit 30 reads out the markers 40 for line tracing that are arranged in the straight direction of the traveling path 2.
Next, the marker control unit 33 generates corrected driving information 50a to correct lateral and angular deviations of the moving vehicle based on the line tracing driving information detected by the marker detection unit 30 and outputs it to the drive control unit 13.The drive control unit 13 then controls the driving of the driving unit 12 based on the corrected driving information 55a from the marker control unit 33, causing the transport cart 10 to drive autonomously along the driving path 2 specified by the marker 40.
ライントレースの走行モードによれば、マーカー40による走行モードでは走行停止が生じるような狭い通路を精度よく走行することができる。さらに、ライントレースの走行モードによれば、後述するSLAMによる走行モードを用いることが困難な走行路2で有効である。このような走行路2としては、SLAMの走行に用いることができる障害物が無く、且つ、精度よく走行したいエリア、センサ検知範囲に壁など固定障害物が少ない広い倉庫、トラックバース、例えば倉庫のトラック横付けエリア及び常に物が流動しているようなエリア等が挙げられる。 The line tracing driving mode allows the robot to travel accurately through narrow passages where the marker 40 driving mode would cause the robot to stop. Furthermore, the line tracing driving mode is effective on driving paths 2 where it is difficult to use the SLAM driving mode described below. Examples of such driving paths 2 include areas where there are no obstacles that can be used for SLAM driving and where accurate driving is required, large warehouses with few fixed obstacles such as walls within the sensor detection range, truck berths, areas where trucks are parked alongside warehouses, and areas where goods are constantly flowing.
(ライントレースによる走行モードからSLAMの走行モードへの切り替え)
図12においてBに示すように、ライントレースによる走行モードからSLAMによる走行モードへの切り替えは、搬送台車10がマーカー40の走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。この場合、図10に示す自律走行モードのフローチャートに従って以下のように動作する。ライントレースによる走行モードでは、ステップST20にてマーカー検出部30がマーカー40sを検出し、マーカー検出部30は、ステップST21で検出したマーカー40sが関連付けられている走行情報50の種類により、「SLAMの走行モード」を判別する。マーカー40sに附される走行情報50には、「SLAMの走行モード」を意味付けするために、SLAMの走行モードで使用するマップデータの種類、SLAMの走行モードの開始位置、終了位置を示す識別番号が付されてもよい。SLAMの走行モードによる走行は、マーカー40による走行モードとは異なり障害物検出部45とSLAM走行制御部48とにより行われる。ここで、障害物記憶部49は施設内のマップデータを備えると共に、図12のBに示すSLAM走行路12sも登録している。さらに、SLAM走行制御部48は、SLAM走行路2sの位置の新設,廃止等の変更の際には逐次更新されて、常に最新のマップデータを有している。
(Switching from line tracing driving mode to SLAM driving mode)
As shown in B in FIG. 12 , switching from line tracing travel mode to SLAM travel mode is performed by the transport vehicle 10 reading the meaning of the travel mode change from the marker 40. In this case, the transport vehicle 10 operates as follows according to the flowchart of the autonomous travel mode shown in FIG. 10 . In line tracing travel mode, the marker detection unit 30 detects a marker 40s in step ST20, and determines the "SLAM travel mode" based on the type of travel information 50 associated with the detected marker 40s in step ST21. To signify the "SLAM travel mode," the travel information 50 attached to the marker 40s may be assigned an identification number indicating the type of map data used in the SLAM travel mode and the start and end positions of the SLAM travel mode. Unlike the marker 40 travel mode, travel in the SLAM travel mode is performed by the obstacle detection unit 45 and the SLAM travel control unit 48. The obstacle memory unit 49 stores map data for the facility, and also stores the SLAM travel path 12s shown in Fig. 12B. Furthermore, the SLAM travel control unit 48 is updated whenever the location of the SLAM travel path 2s is changed, such as when a new path is established or abolished, and always has the latest map data.
SLAM走行制御部48は、障害物処理部47からのマップ情報55に基づいてSLAM走行情報56を生成して駆動制御部13に出力する。駆動制御部13は、このSLAM走行情報56に基づいて走行部12を駆動制御する。よって、搬送台車10は、SLAM走行情報56に従って障害物処理部47からのマップ情報55により指定された通りに移動走行を行なう。SLAM走行制御部48は、障害物処理部47から障害信号47cが入力された場合には、搬送台車10の走行方向に障害物が検出されたと判断して非常停止信号48aを生成して、搬送台車10の駆動制御部13に出力する。駆動制御部13は、この非常停止信号48aに基づいて走行部12を駆動制御して、モータ16の駆動を停止するか又は回避動作をする。 The SLAM travel control unit 48 generates SLAM travel information 56 based on map information 55 from the obstacle processing unit 47 and outputs it to the drive control unit 13. The drive control unit 13 drives and controls the travel unit 12 based on this SLAM travel information 56. Therefore, the transport vehicle 10 moves and travels as specified by the map information 55 from the obstacle processing unit 47 in accordance with the SLAM travel information 56. When an obstacle signal 47c is input from the obstacle processing unit 47, the SLAM travel control unit 48 determines that an obstacle has been detected in the travel direction of the transport vehicle 10, generates an emergency stop signal 48a, and outputs it to the drive control unit 13 of the transport vehicle 10. The drive control unit 13 drives and controls the travel unit 12 based on this emergency stop signal 48a to stop the drive of the motor 16 or take avoidance action.
SLAM走行制御部48は、搬送台車10の各車輪15に設けられた車輪回転センサ15aから車輪回転数情報15bと、慣性計測ユニット18からの検出信号18aが入力されており、これらの車輪回転数情報15bに基づいて搬送台車10の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット18の検出信号18aに基づいて車輪15のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいてSLAM走行情報56を修正し、修正したSLAM走行情報56を駆動制御部13に出力する。 The SLAM driving control unit 48 receives wheel rotation speed information 15b from wheel rotation sensors 15a attached to each wheel 15 of the transport vehicle 10 and a detection signal 18a from the inertial measurement unit 18. It calculates the travel distance of the transport vehicle 10 based on this wheel rotation speed information 15b, detects wheel 15 slippage based on the detection signal 18a from the inertial measurement unit 18, corrects the travel distance, modifies the SLAM driving information 56 based on the corrected travel distance, and outputs the corrected SLAM driving information 56 to the drive control unit 13.
さらに、SLAM走行制御部48は、SLAMによる走行モード中に、ビーコン検出部20のビーコン処理部25からビーコンBの位置情報24aを受け取ったときには、SLAMによる自律走行を中断して、駆動制御部13に対する制御をビーコン検出部20のビーコン処理部25に引き継いで、ビーコン処理部25がビーコンの近傍まで走行路2aに沿って例えば3mの所定距離だけ直進して停止するような走行情報25bを作成して、駆動制御部13に送出する。なお、SLAMの走行モードの終了に関するマーカー40を検出したときには、ステップST4に進み、ST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させてステップST1に戻る。 Furthermore, when the SLAM driving control unit 48 receives position information 24a of beacon B from the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20 during SLAM driving mode, it interrupts SLAM autonomous driving and hands over control of the drive control unit 13 to the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20. The beacon processing unit 25 then creates driving information 25b instructing the beacon processing unit 25 to travel a predetermined distance, for example, 3 m, along the driving path 2a until it approaches the beacon and then stop, and sends this information to the drive control unit 13. Note that when a marker 40 indicating the end of SLAM driving mode is detected, the process proceeds to step ST4, where the drive control unit 13 drives and controls the driving unit 12 to move the transport vehicle 10 forward, and the process returns to step ST1.
SLAMによる走行モードよれば、障害物センサ47により前もって作成された施設内のマップデータと、自律走行時の車輪回転センサ15a及び慣性計測ユニット18の計測データを照合して、搬送台車10の自己位置を認識すると同時に、前もって作成されたマップデータから目標地点へのルートを計算して搬送台車10が目標地点まで自律走行させることができる。その際、SLAM走行制御部48は、障害物センサ47とバンパーセンサ38cからの検出信号に基づいて、走行中に走行路2にて障害物や人あるいは他の搬送台車10やフォークリフト等と接触しないように停止するか又は回避動作をする。つまり、適宜に減速したり停止したりあるいは迂回することにより走行路2に沿って走行する。 In SLAM driving mode, the transport vehicle 10 recognizes its own position by comparing map data of the facility created in advance by the obstacle sensor 47 with measurement data from the wheel rotation sensor 15a and inertial measurement unit 18 during autonomous driving. At the same time, the transport vehicle 10 calculates a route to the target location based on the map data created in advance and drives autonomously to the target location. During this process, the SLAM driving control unit 48 stops or takes evasive action based on detection signals from the obstacle sensor 47 and bumper sensor 38c to avoid contact with obstacles, people, other transport vehicles 10, forklifts, etc. on the travel path 2 while traveling. In other words, the transport vehicle travels along the travel path 2 by slowing down, stopping, or making detours as appropriate.
SLAMによる走行モードによれば、マーカー40やライントレースを使用せずに予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行うことができる。 The SLAM driving mode allows for driving based on pre-acquired map data and actual positions without using markers 40 or line tracing, and allows for arbitrary driving, such as curved trajectories and forward and backward movement.
(SLAMによる走行モードからライントレースモードへの切り替え)
図12のCに示すように、SLAMによる走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替えは、搬送台車10がマーカー40lの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ライントレース及びSLAMによる走行モードは、図12のBで説明した方法と同様に行われる。
(Switching from SLAM driving mode to line tracing mode)
As shown in Fig. 12C, switching from the SLAM travel mode to the line tracing travel mode is performed by the transporting vehicle 10 reading the meaning of the travel mode change indicated by the marker 401. The line tracing and SLAM travel modes are switched in the same manner as described in Fig. 12B.
(ライントレースによる走行モードからマーカー40による走行モードへの切り替え)
図12においてDで示すように、ライントレースによる走行モードからマーカー40による走行モードへの切り替えは、搬送台車10がマーカー40mの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ライントレースの走行モード及びマーカー40による走行モードは、上述した走行モードと同様に、マーカー検出部30とマーカー制御部33とにより行われる。
(Switching from line tracing driving mode to marker 40 driving mode)
12, switching from the line tracing travel mode to the marker 40 travel mode is performed by the transporting vehicle 10 reading the meaning of the travel mode change of the marker 40m. The line tracing travel mode and the marker 40 travel mode are performed by the marker detection unit 30 and the marker control unit 33, similar to the above-mentioned travel modes.
(マーカー40による走行モードからSLAMによる走行モードへの切り替え)
図12においてEで示すように、マーカー40による走行モードからSLAMによる走行モードへの切り替えは、搬送台車10がマーカー40sの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。SLAMによる走行モードは、上述した走行モードと同様に、障害物処理部47とSLAM走行制御部48とにより行われる。
(Switching from marker 40-based driving mode to SLAM-based driving mode)
12, switching from the marker 40 travel mode to the SLAM travel mode is performed by the transport vehicle 10 reading the meaning of the travel mode change of the marker 40s. The SLAM travel mode is performed by the obstacle processing unit 47 and the SLAM travel control unit 48, similar to the travel modes described above.
(SLAMによる走行モードからマーカーによる走行モードへの切り替え)
図12においてFで示すように、SLAMによる走行モードからマーカー40による走行モードへの切り替えは、搬送台車10がマーカー40mの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。マーカー40による走行モードは上述した走行モードと同様に行われる。
(Switching from SLAM driving mode to marker driving mode)
As shown by F in Fig. 12, switching from the SLAM travel mode to the marker 40 travel mode is performed by the transporting vehicle 10 reading the meaning of the travel mode change of the marker 40m. The marker 40 travel mode is performed in the same way as the travel mode described above.
マーカー40による走行モードによれば、ライントレースの走行モード及びSLAMによる走行モードに対してルート設定が簡便であり、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適している。 The marker 40 travel mode simplifies route setting compared to the line tracing and SLAM travel modes, making it suitable for transporting a wide variety of items in large quantities.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る移動車両の走行システム5について図13を参照して説明する。この移動車両の走行システム5が図1に示す第1の実施形態に係る走行システム1と異なるのは、搬送台車10に接続されるネットワーク80と、ネットワーク80に接続される搬送台車10の外部運転制御部90と、をさらに備えている点である。搬送台車10は、CPU部36がネットワーク80に接続される送受信機を含む通信部を備えている以外は、第1の実施形態に係る移動車両の走行システム1と同じ構成である。
Second Embodiment
Next, a mobile vehicle traveling system 5 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 13. This mobile vehicle traveling system 5 differs from the traveling system 1 according to the first embodiment shown in Fig. 1 in that it further includes a network 80 connected to the transporting vehicle 10, and an external operation control unit 90 for the transporting vehicle 10 connected to the network 80. The transporting vehicle 10 has the same configuration as the mobile vehicle traveling system 1 according to the first embodiment, except that the CPU unit 36 includes a communication unit including a transceiver connected to the network 80.
ネットワーク80は任意の構成のネットワークであって、専用回線ネットワークであっても、3G、LTE、インターネットのような公衆回線ネットワークであってもよい。ネットワーク80は無線に限らず有線であってもよい。有線を用いたネットワーク80としては、LAN(イーサネット(登録商標))、RS232C、 車載ネットワークであるCAN(Controlled Area Network)等であってよい。無線を用いたネットワーク80としては所謂無線LANであってよい。無線LANとしてはWiFi(登録商標)やブルートゥース(登録商標)が適用できる。ネットワーク80としては、CPU部36の通信部が備える通信機能及び入出力機能として電気的な信号を送出できるトランジスタやリレーのような電子部品と伝送用ケーブル等により構成してもよい。ネットワーク80により搬送台車10と外部運転制御部90がそれぞれ相互に接続される。必要に応じて各種信号が相互に送受信され得る。 The network 80 may be a network of any configuration, such as a dedicated line network or a public line network like 3G, LTE, or the Internet. The network 80 may be wired or wireless. Examples of wired networks 80 include LAN (Ethernet (registered trademark)), RS232C, and CAN (Controlled Area Network), which is an in-vehicle network. Examples of wireless networks 80 include a wireless LAN. Wi-Fi (registered trademark) and Bluetooth (registered trademark) are applicable as wireless LANs. The network 80 may be configured with electronic components such as transistors and relays that can send electrical signals as communication and input/output functions provided by the communication unit of the CPU unit 36, as well as transmission cables. The transport vehicle 10 and the external operation control unit 90 are interconnected via the network 80. Various signals can be transmitted and received between them as needed.
外部運転制御部90は、例えばタブレットとタブレットに格納されるプログラムにより構成されるが、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)やシーケンサ、リモコン等の制御装置を用いてもよい。本明細書においては、搬送台車10を制御するプログラムが格納されているタブレットを用いる。 The external operation control unit 90 is composed of, for example, a tablet and a program stored on the tablet, but a control device such as a PLC (programmable logic controller), sequencer, or remote control may also be used. In this specification, a tablet is used that stores a program for controlling the transport vehicle 10.
第2実施形態に従えば、外部運転制御部90が、必要に応じてネットワーク80を介して搬送台車10の制御を行ってもよい。例えば、外部運転制御部90となるタブレットにより搬送台車10の走行路2aを任意に変更してもよい。マーカー40における走行情報が外部運転制御部90により変更されてもよい。外部運転制御部90は、下記のように必要に応じてネットワーク80を介してマーカー40における走行情報を変更することで移動車両10の走行路2aを任意に変更できる。 According to the second embodiment, the external driving control unit 90 may control the transport vehicle 10 via the network 80 as necessary. For example, the travel path 2a of the transport vehicle 10 may be changed as desired by a tablet that serves as the external driving control unit 90. The travel information of the marker 40 may also be changed by the external driving control unit 90. The external driving control unit 90 can change the travel path 2a of the mobile vehicle 10 as desired by changing the travel information of the marker 40 via the network 80 as described below.
さらに、本発明の移動車両の走行システム1,5によれば、ルート設定が簡便であり、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適しているマーカーモードで自律走行でき、必要に応じて、狭い通路や、SLAMによる走行モードを用いるのが困難である、障害物が少ない通路又はマップデータが常に変動する通路等を精度よく走行することができるライントレースモード及び予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行うことができるSLAMの走行モードに切り替えが可能な極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。 Furthermore, the mobile vehicle travel systems 1 and 5 of the present invention provide an extremely superior mobile vehicle travel system that allows for easy route setting and autonomous travel in marker mode, which is suitable for transporting a wide variety of items in large quantities, and can switch, as needed, to line trace mode, which allows for accurate travel in narrow passages, passages with few obstacles where SLAM travel mode is difficult, or passages where map data is constantly changing, and SLAM travel mode, which allows travel set based on pre-acquired map data and the actual position, and allows for arbitrary travel such as curved tracks and forward and backward movement.
(第3の実施形態)
次に、図14及び図15を参照して本発明の第3の実施形態に係る移動車両の走行システム100を説明する。第3の実施形態では、移動車両が被牽引台車120とこの被牽引台車を牽引する搬送台車110とで構成される。これらの車両は、連結機構により互いに連結及び連結解除できるよう構成される。移動車両となる搬送台車110側の連結機構は、搬送台車110の後端に設けた連結器132と、被牽引台車120の前端に設けた連結器134と、これらを連結する連結用部材130とを備え、搬送台車110が先導して被牽引台車120を牽引して移動する構成である。被牽引台車120は、カゴ台車(ロールボックスパレット )、六輪台車(スリムカート)、あるいは、パレット搬送可能な台車であってよい。搬送台車110側の連結機構は、連結器132を連結用部材130に可動に取り付ける場合は、被牽引台車120側の連結器134は固定して取り付ける。逆に、搬送台車110側の連結器132を固定して取り付ける場合は他方の連結器134を可動に取り付ければよい。被牽引台車120の積載量は100kg~300kgとすることができる。各モータ16を適宜に選定すれば被牽引台車120の積載量をさらに増大し、例えば600kgとすることも可能である。
(Third embodiment)
Next, a mobile vehicle travel system 100 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 14 and 15. In the third embodiment, the mobile vehicle is composed of a towed platform 120 and a transport platform 110 that tows the towed platform. These vehicles are configured to be coupled and uncoupled to each other by a coupling mechanism. The coupling mechanism on the transport platform 110, which serves as the mobile vehicle, includes a coupler 132 provided at the rear end of the transport platform 110, a coupler 134 provided at the front end of the towed platform 120, and a coupling member 130 that connects these. The transport platform 110 leads the towed platform 120 and moves while towing it. The towed platform 120 may be a cart (roll box pallet), a six-wheeled platform (slim cart), or a platform capable of transporting pallets. In the coupling mechanism on the transporting platform 110 side, when the coupler 132 is movably attached to the coupling member 130, the coupler 134 on the towed platform 120 side is fixedly attached. Conversely, when the coupler 132 on the transporting platform 110 side is fixedly attached, the other coupler 134 can be movably attached. The load capacity of the towed platform 120 can be set to 100 kg to 300 kg. By appropriately selecting each motor 16, the load capacity of the towed platform 120 can be further increased, for example to 600 kg.
(マーカーの変形例1)
移動車両110は、移動車両10と同様に直進,Uターン,左旋回,右旋回及び停止、侵入禁止、追従モード、ニュートラルモード、ライントレース走行モード、SLAM走行モードを示すマーカー40を使用できるが、図14に示すように、さらに弧(R)を描く軌道を自律走行するマーカー40も併用することができる。弧を描く軌道の自律走行を、直角状の左旋回及び右旋回と区別するために、それぞれ弧状の左旋回及び弧状の右旋回と呼ぶ。マーカーの変形例7として、旋回を示すマーカー40について説明する。
図16に示すように、被牽引台車120を牽引する搬送台車110が弧状の左旋回をする場合、搬送台車110がマーカー40(マーカー40-12)を通過すると、マーカー検出部30の画像処理部32が当該マーカー40の撮像画面からマーカー40の並び方向32a及び検出マーク情報32bを検出する。マーカー40-12により最初に直進し、例えば2m直進したときに走路2aの中央位置になるよう搬送台車110の位置が補正され、次に旋回半径Rと旋回する角度が設定される。例えば2m直進し、半径3mで60°旋回(図16のAの軌跡参照)、2m直進し、半径5mで90°旋回(図16のBの軌跡参照)等に自由に設定ができる。
(Marker Variation 1)
The mobile vehicle 110 can use markers 40 indicating straight ahead, U-turn, left turn, right turn, stop, no entry, follow mode, neutral mode, line trace driving mode, and SLAM driving mode, just like the mobile vehicle 10, but can also use markers 40 for autonomous driving on a trajectory that draws an arc (R), as shown in Figure 14. To distinguish the autonomous driving on a trajectory that draws an arc from a right-angle left turn and a right-angle turn, these are called an arc-shaped left turn and an arc-shaped right turn, respectively. As a seventh variation of the marker, a marker 40 indicating a turn will be described.
As shown in Figure 16, when the transport vehicle 110 towing the towed vehicle 120 makes an arc-shaped left turn, when the transport vehicle 110 passes a marker 40 (marker 40-12), the image processing unit 32 of the marker detection unit 30 detects the alignment direction 32a and detection mark information 32b of the marker 40 from the image capture screen of the marker 40. The transport vehicle 110 first moves straight using the marker 40-12, and the position of the transport vehicle 110 is corrected so that it is located in the center of the track 2a after moving straight for 2 m, for example. Next, the turning radius R and the turning angle are set. For example, the turning radius can be freely set to move straight for 2 m and then make a 60° turn at a radius of 3 m (see trajectory A in Figure 16), or move straight for 2 m and then make a 90° turn at a radius of 5 m (see trajectory B in Figure 16), etc.
マーカー制御部33は、検出マーク情報32bから当該マーカー40に設定された、直進する距離と旋回半径Rと旋回する角度に関する走行情報50を読み出し、走行路2aに対する走行方向のずれに関して修正した走行情報50aを駆動制御部13に出力する。これにより、搬送台車110は当該マーカー40-12から所定の位置迄直進し、一旦停止した後、左方向に弧を描くような軌道で旋回する。つまり、移動車両110は、始めは直進マーカー(図7のマーカー40-1~3)と同じように直進し、次に、マーカー40-12が示す旋回半径Rと旋回する角度に従って弧状の左旋回をする。この場合、直進する際に幅方向のずれに関する修正が行なわれる。これにより、搬送台車110は、被牽引台車120を牽引して弧状に左旋回をする際に円滑に旋回することができる。弧状の右旋回の場合は、上述した弧状の左旋回の場合と左右に関して逆に動作するので、詳細な説明は省略する。 The marker control unit 33 reads the travel information 50 relating to the straight-line distance, turning radius R, and turning angle set for the marker 40 from the detection mark information 32b, and outputs the travel information 50a corrected for deviations in the travel direction relative to the travel path 2a to the drive control unit 13. As a result, the transport vehicle 110 travels straight from the marker 40-12 to a predetermined position, stops briefly, and then turns in an arc to the left. In other words, the mobile vehicle 110 first travels straight in the same way as the straight-line markers (markers 40-1 to 40-3 in Figure 7), and then makes an arc-shaped left turn according to the turning radius R and turning angle indicated by the marker 40-12. In this case, corrections are made for deviations in the width direction while traveling straight. This allows the transport vehicle 110 to smoothly turn in an arc-shaped left turn while towing the towed vehicle 120. When making an arc-shaped right turn, the operation is reversed from the arc-shaped left turn described above, so detailed explanation is omitted.
(マーカーの変形例2)
マーカー40は、特定の方向へ進む際に、所定の距離で停止、又は所定の距離まで直進して旋回するという、二つ以上の機能を組み合わせても良い。つまり、マーカー40には、上述の直進,Uターン,左旋回,右旋回、停止、弧状の左旋回、弧状の右旋回の何れかに加えて、さらに、これらの一つ以上を組み合わせた走行情報を設定してもよい。例えば5m先で停止、3m先で弧状に右旋回又は弧状の右旋回等に設定できる。
(Marker Variation 2)
The marker 40 may combine two or more functions, such as stopping at a predetermined distance when traveling in a specific direction, or traveling straight for a predetermined distance and then turning. That is, in addition to any of the above-mentioned traveling straight, U-turn, left turn, right turn, stop, arced left turn, and arced right turn, the marker 40 may be set with travel information that combines one or more of these. For example, it can be set to stop 5 meters ahead, arced right turn 3 meters ahead, or arced right turn, etc.
(第3の実施形態の変形例1)
第3の実施形態の変形例1に係る移動車両の走行システム100Aを図17~図18を参照して説明する。搬送台車110Aは、被牽引台車120Aの連結機構として、自動的に着脱できる連結器142を備える。搬送台車110Aの連結器142は、上下方向に移動可能な機構を備えた自動連結用部材144を備える。自動連結用部材144は、連結器142内に配置されたソレノイドやモータにより駆動されて、自動連結用部材144のピン部144aを上下方向に移動する。被牽引台車120Aは、搬送台車110Aの連結器142と着脱可能な被牽引台車側の連結器154を備える。被牽引台車側の連結器154は、自動連結用部材144のピン部144aが挿入される挿入孔を備える。
(Modification 1 of the third embodiment)
A mobile vehicle travel system 100A according to a first modified example of the third embodiment will be described with reference to Figures 17 and 18. The transporting platform 110A is equipped with a coupler 142 that can be automatically attached and detached as a coupling mechanism for the towed platform 120A. The coupler 142 of the transporting platform 110A is equipped with an automatic coupling member 144 equipped with a mechanism that can move up and down. The automatic coupling member 144 is driven by a solenoid or motor disposed within the coupler 142, and moves a pin 144a of the automatic coupling member 144 up and down. The towed platform 120A is equipped with a towed platform-side coupler 154 that can be attached and detached to the coupler 142 of the transporting platform 110A. The towed platform-side coupler 154 is equipped with an insertion hole into which the pin 144a of the automatic coupling member 144 is inserted.
(搬送台車110Aと被牽引台車120Aとの自動接続)
搬送台車110Aと被牽引台車120Aとの自動接続について説明する。例えば、倉庫の走行路2aにおいて、搬送台車110Aと被牽引台車120Aとが自動接続すべき箇所にマーカーDと呼ぶマーカー40が設置されている。マーカーDは、搬送台車110Aと被牽引台車120Aとが自動接続される箇所と定義され、マーカー記憶部34に保存される。搬送台車110Aと被牽引台車120Aとが自動接続されることが、走行情報50に関連付けられる。マーカーDを検知したマーカー制御部33は、CPU部36にマーカーDの箇所で停止し、自動連結用部材144による自動接続をするように制御する。これを受けて、CPU部36は、自動連結用部材144のピン部144aを上方向に移動するようにソレノイドを制御して、ピン部144aが被牽引台車側の連結器154の孔に挿入する。ネットワーク80に接続された外部運転制御部90が、搬送台車110AのCPU部36に「被牽引台車120Aと接続する」の信号を送出しても良い。外部運転制御部90としてPLCを用いた場合は、PLCから被牽引台車120Aと被牽引台車120Aとが自動接続されるように制御することができる。PLCとCPU部36とを接続するネットワーク80は、CPU部36に接続されるスイッチや通信部を用いて構成してもよい。
(Automatic connection between the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A)
The automatic connection between the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A will now be described. For example, on the warehouse travel path 2a, a marker 40 called marker D is installed at a location where the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A should automatically connect. Marker D is defined as the location where the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A will automatically connect and is stored in the marker storage unit 34. The automatic connection between the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A is associated with the travel information 50. Upon detecting marker D, the marker control unit 33 controls the CPU unit 36 to stop at the location of marker D and perform automatic connection using the automatic coupling member 144. In response to this, the CPU unit 36 controls the solenoid to move the pin portion 144a of the automatic coupling member 144 upward, so that the pin portion 144a is inserted into the hole of the coupler 154 on the towed vehicle side. An external operation control unit 90 connected to the network 80 may send a signal to the CPU unit 36 of the transporting vehicle 110A to "connect to the towed vehicle 120A." If a PLC is used as the external operation control unit 90, the PLC can control the automatic connection between the towed vehicle 120A and the towed vehicle 120A. The network 80 connecting the PLC and the CPU unit 36 may be configured using a switch or communication unit connected to the CPU unit 36.
(搬送台車110Aと被牽引台車120Aとの自動脱離)
例えば倉庫の走行路2aにおいて、搬送台車110Aと被牽引台車120Aとの接続を解除する場合、搬送台車110Aを被牽引台車120Aから離脱させる箇所にマーカー40としてマーカーEが設置されている。マーカーEは、搬送台車110Aを被牽引台車120Aから離脱する箇所と定義され、マーカー記憶部34に保存される。搬送台車110Aが被牽引台車120Aから離脱されることは、走行情報50に関連付けられる。マーカーEを検知したマーカー制御部33は、CPU部36にマーカーEの箇所で停止し、次に自動連結用部材144による自動離脱をするように制御する。これを受けて、CPU部36は、自動連結用部材144のピン部144aを下方向に移動するようにソレノイドを制御して、ピン部144aを被牽引台車側の連結器154から自動離脱させる。なお、搬送台車110Aと被牽引台車120Aとの自動接続と同様に、ネットワーク80に接続した外部運転制御部90が、搬送台車110AのCPU部36に「被牽引台車120Aから離脱」の信号を送出して、被牽引台車120Aを離脱させてもよい。
(Automatic detachment of the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A)
For example, on the warehouse travel path 2a, when the transport vehicle 110A and the towed vehicle 120A are to be disconnected, a marker E is placed as the marker 40 at a location where the transport vehicle 110A will be separated from the towed vehicle 120A. Marker E is defined as the location where the transport vehicle 110A will be separated from the towed vehicle 120A and is stored in the marker storage unit 34. The separation of the transport vehicle 110A from the towed vehicle 120A is associated with the travel information 50. Upon detecting marker E, the marker control unit 33 controls the CPU unit 36 to stop at the location of marker E and then perform automatic separation using the automatic coupling member 144. In response to this, the CPU unit 36 controls the solenoid to move the pin portion 144a of the automatic coupling member 144 downward, thereby automatically separating the pin portion 144a from the coupler 154 on the towed vehicle side. In addition, similar to the automatic connection between the transporting cart 110A and the towed cart 120A, the external driving control unit 90 connected to the network 80 may send a signal to the CPU unit 36 of the transporting cart 110A to "detach from towed cart 120A," thereby causing the towed cart 120A to detach.
搬送台車110Aに被牽引台車120Aを接続するときには、マーカー40に後退の意味付けを行い、搬送台車110Aを後退させて、連結器142と被牽引台車側の連結器154に対する位置合わせを行ってもよい。この位置合わせはCPU部36により行うことができる。また、位置合わせは作業者が搬送台車110Aのハンドルを操作して行ってもよい。或いは、PLCを用いた外部運転制御部90に接続されたスイッチや、通信機能を用いて位置合わせしてもよい。このように、マーカーD又はマーカーEに、自動接続又は自動離脱するように前もって走行情報が設定されていれば、搬送台車110AはCPU部36によりマーカーD又はマーカーEの箇所で停止し、次にソレノイドを制御して自動連結用部材144による自動接続又は自動離脱をする。 When connecting the transport vehicle 110A to the towed vehicle 120A, the marker 40 can be set to indicate reverse, and the transport vehicle 110A can be moved backward to align the coupler 142 with the coupler 154 on the towed vehicle side. This alignment can be performed by the CPU unit 36. Alternatively, alignment can be performed by an operator operating the handle of the transport vehicle 110A. Alternatively, alignment can be performed using a switch connected to the PLC-based external operation control unit 90 or a communication function. In this way, if travel information is set in advance to automatically connect to or disconnect from marker D or marker E, the transport vehicle 110A will stop at marker D or marker E by the CPU unit 36, and then the solenoid will be controlled to automatically connect to or disconnect from the automatic coupling member 144.
この搬送台車110Aは、図18及び図19に示すように、必要応じて、さらに、測距センサ153を備えて構成される。それ以外は、搬送台車10と同様に構成される(図4参照)。測距センサ153は、障害物センサ46a, 46bが主として前方や後方の障害物を検知するのに対して、搬送台車110Aよりも幅の広い被牽引台車120Aを牽引する時に左右の斜め方向を含む、より距離の長い範囲にある障害物を検知する。距離は大凡5m前後、例えば5~10m程度に設定してもよい。測距センサ153は、2次元のレーザレンジファインダー(2DLRF)と呼ばれている測距センサ、ステレオカメラ等のカメラによる画像認識により測距する測距センサ等が好適である。幅広の被牽引台車120Aを牽引する際、進行方向前方の障害物を未然に検知し得ることで、障害物との衝突の前に搬送台車110Aを停止したり障害物と衝突しないように回避する。2DLRFはmmオーダの測距ができるので、局所的に高精度、高密度に搬送台車110Aの周囲にある障害物との測距を行うことにより、障害物のための停止動作の早期化と障害物回避の動作を迅速に行う。重量物を積載している被牽引台車120Aは、障害物を検知して停止する迄の制動時間が余計に掛かるので停止動作の安全性がより高くなる。 As shown in Figures 18 and 19, this transport vehicle 110A may also be equipped with a distance sensor 153, if necessary. Otherwise, it is configured similarly to the transport vehicle 10 (see Figure 4). While the obstacle sensors 46a and 46b primarily detect obstacles ahead and behind the transport vehicle 110A, the distance sensor 153 detects obstacles over a longer distance, including diagonal directions to the left and right, when towing a towed vehicle 120A that is wider than the transport vehicle 110A. The distance may be set to approximately 5 meters, e.g., 5 to 10 meters. The distance sensor 153 is preferably a distance sensor known as a two-dimensional laser range finder (2DLRF) or a distance sensor that measures distance using image recognition by a camera such as a stereo camera. When towing a wide towed vehicle 120A, the ability to detect obstacles ahead in the direction of travel allows the transport vehicle 110A to stop or avoid a collision before it strikes the obstacle. 2DLRF can measure distances on the order of millimeters, so by measuring the distance to obstacles around the transport vehicle 110A locally with high precision and density, it is possible to speed up stopping operations for obstacles and perform obstacle avoidance operations. Since the towed vehicle 120A is loaded with a heavy load, it takes additional braking time to detect an obstacle and stop, making the stopping operation safer.
(第3の実施形態の変形例2)
第3の実施形態の走行システム100Bでは、図20(A)及び(B)に示すように、搬送台車110Bが被牽引台車120Bを牽引する連結機構として、搬送台車110B側には、操作部119と、後述する被牽引台車120Bのピン160に接続するための牽引部材170と、拘束部材172と、該牽引部材172に接続されるリンク機構174と、該リンク機構174を駆動するソレノイド176等とが設けられるが、ハンドル111bを備えていない。牽引部材170は、被牽引台車120Bを連結する際にピン160を挿入する孔170が設けられている。拘束部材172は、ピン160が牽引部材170の孔172aに挿入されたときに該ピン160の離脱を抑止するバネ性の部材である。この実施形態では、搬送台車110Bが被牽引台車120Bの下側に潜り込んだ態様で被牽引台車120Bを牽引し誘導する構成である。操作部119は、搬送台車110Bが被牽引台車120Bの下部側に潜り込む際に支障がないように本体部111の積載面と水平の位置から略下側に配置されている。被牽引台車120B側の連結機構として、本体部122の下部において下方に突出したピン160と、搬送台車110Bを被牽引台車120Aの下部側に潜り込ませて保持する左右両側に設けた一対のガイド162を備えている。ガイド162の間隔Wgは搬送台車110Bの幅と略同じかそれより僅かに幅広に形成され、被牽引台車120Bを潜り込ませてこれを保持し得る幅に設定されている。
(Modification 2 of the third embodiment)
20A and 20B, in the traveling system 100B of the third embodiment, a coupling mechanism by which the transporting vehicle 110B tows the towed vehicle 120B is provided on the transporting vehicle 110B side, including an operation unit 119, a towing member 170 for connecting to a pin 160 of the towed vehicle 120B (described later), a restraining member 172, a link mechanism 174 connected to the towing member 172, and a solenoid 176 for driving the link mechanism 174, but no handle 111b. The towing member 170 has a hole 170 into which the pin 160 is inserted when coupling the towed vehicle 120B. The restraining member 172 is a spring-like member that prevents the pin 160 from coming off when the pin 160 is inserted into a hole 172a of the towing member 170. In this embodiment, the transport vehicle 110B is configured to tow and guide the towed vehicle 120B while sliding underneath the towed vehicle 120B. The operating unit 119 is located approximately below the horizontal position of the loading surface of the main body 111 so that the transport vehicle 110B does not get in the way of sliding underneath the towed vehicle 120B. The connecting mechanism on the towed vehicle 120B side includes a pin 160 that protrudes downward from the bottom of the main body 122, and a pair of guides 162 on both the left and right sides that hold the transport vehicle 110B under the towed vehicle 120A. The spacing Wg between the guides 162 is approximately the same as or slightly wider than the width of the transport vehicle 110B, and is set to a width that allows the towed vehicle 120B to slide underneath and be supported.
(搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動接続)
図21(A)及び(B)に示すように、被牽引台車120B側にはその連結機構として、本体部111の下部側に、前述の一対のガイド162に加え下方に向かって突出するピン160を備える。搬送台車110Bは被牽引台車120Bの下部側に潜り込み、ガイド162に沿って直進することにより搬送台車110Bの牽引部材170の孔170aに被牽引台車120Bのピン160が挿入されて相互に連結する。連結機構による連結の動作を具体的に説明すると、まず、図22(A)に示すように搬送台車110Bが矢印方向に進むと、被牽引台車120Bのピン160に搬送台車110Bの拘束部材172が近接する。さらに進むと、図22(B)に示すようにバネ164で所定位置に弾性保持されている拘束部材172を被牽引台車120Bのピン160がバネ力に抗して押し下げると共に、このピン160は搬送台車110Bの牽引部材170の孔170aに入り込む。ピン160が孔170aの終端まで進むと、図22(C)に示すように拘束部材172は被牽引台車120Bのピン160と離れ、再びバネ154により所定位置に戻る。その結果、牽引部材170がピン160に水平方向で引っ掛かり、牽引部材の孔170aにピン160が挿入されることで被牽引台車120Bが搬送台車110Bに接続される。
(Automatic connection between the transport vehicle 110B and the towed vehicle 120B)
21A and 21B, the towed vehicle 120B is provided with a coupling mechanism on the lower side of the main body 111, which includes the aforementioned pair of guides 162 and a pin 160 that protrudes downward. The transporting vehicle 110B slides under the towed vehicle 120B and moves straight along the guides 162, thereby inserting the pin 160 of the towed vehicle 120B into the hole 170a of the towing member 170 of the transporting vehicle 110B, thereby coupling the two vehicles together. To specifically explain the coupling operation by the coupling mechanism, first, as the transporting vehicle 110B moves in the direction of the arrow as shown in FIG. 22A, the restraining member 172 of the transporting vehicle 110B approaches the pin 160 of the towed vehicle 120B. As the towed vehicle 120B advances further, the pin 160 of the towed vehicle 120B presses down against the spring force of the restraining member 172, which is elastically held in a predetermined position by a spring 164, and the pin 160 enters the hole 170a of the pulling member 170 of the transport vehicle 110B, as shown in Figure 22(B). When the pin 160 advances to the end of the hole 170a, the restraining member 172 separates from the pin 160 of the towed vehicle 120B and is returned to a predetermined position by the spring 154, as shown in Figure 22(C). As a result, the pulling member 170 is caught horizontally on the pin 160, and the pin 160 is inserted into the hole 170a of the pulling member, connecting the towed vehicle 120B to the transport vehicle 110B.
(搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動脱離)
図22(C)に示す連結機構による連結を解除する場合は、図22(D)に示すように搬送台車110Bの本体部の下部に配置されたソレノイド176を駆動してリンク機構174を吸引することで、牽引部材170をピン160より下方向(矢印C)に引き下げる。これにより、搬送台車110Bの牽引部材170の孔170aから被牽引台車120Bのピン160の水平方向の接続を解除する。この状態で、搬送台車110Bが進行方向へ進むと被牽引台車120Bから離脱する。ソレノイド176はピン160から十分に離れた時間の経過後に停止することで、搬送台車110Bの牽引部材170はバネ164の力により所定の位置へ復帰する。搬送台車110Bが被牽引台車120Bの下部側に潜り込んで被牽引台車120Bを連結するので、被牽引台車120Bが移動車両100A単独の動作と同じ動きができ、被牽引台車を搬送台車の後方に接続した場合に被牽引台車のその場回転が可能になる。また、搬送台車110Bと被牽引台車120Bとは積層状態で移動するので、全体の長さが短縮され作業効率が向上する。
(Automatic Detachment of the Transporting Carriage 110B and the Towed Carriage 120B)
To release the connection by the connection mechanism shown in FIG. 22(C), as shown in FIG. 22(D), the solenoid 176 located at the bottom of the main body of the transporting vehicle 110B is driven to attract the link mechanism 174, thereby pulling the towing member 170 downward (arrow C) from the pin 160. This releases the horizontal connection of the pin 160 of the towed vehicle 120B from the hole 170a of the towing member 170 of the transporting vehicle 110B. In this state, when the transporting vehicle 110B moves forward, it separates from the towed vehicle 120B. The solenoid 176 stops after a sufficient time has passed since the transporting vehicle 110B was sufficiently separated from the pin 160, and the towing member 170 of the transporting vehicle 110B returns to its predetermined position by the force of the spring 164. Since the transporting vehicle 110B slides under the towed vehicle 120B and couples it to the towed vehicle 120B, the towed vehicle 120B can move in the same way as the moving vehicle 100A alone, and when the towed vehicle is connected to the rear of the transporting vehicle, the towed vehicle can turn on the spot. Also, since the transporting vehicle 110B and the towed vehicle 120B move in a stacked state, the overall length is shortened and work efficiency is improved.
ここで、SLAMの走行モードにおいては、被牽引台車120Bは、マップデータとしての登録が無く、障害物検出部45により障害物として判断されてしまう。これを解消し、SLAMの走行モードにおいても搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動接続及び自動脱離をする方法について説明する。
搬送台車110Bにおいて、SLAMの走行モード中に、被牽引台車120Bとの自動接続をするという走行情報が附されたマーカー40を検出したときには、搬送台車110Bは被牽引台車120Bとの自動接続、つまり装着を行う。マーカー40に附される走行情報50には、「搬送台車110Bとの自動接続」を意味付けするために、搬送台車110Bの種類、自動接続の開始位置及び終了位置を示す識別番号が付されてもよい。この場合、障害物処理部47は、予め障害物記憶部49に記録された搬送台車110Bの本体部の形状、例えば車輪を含む形状から搬送台車110Bの移動車両側の連結機構142が、搬送台車110B側の連結機構154と自動接続できる位置へ走行して自動接続する。自動接続されたか否かは、CPU部36が搬送台車110Bの牽引部材の孔170aにピン160が挿入されることをスイッチ等で検出し、この検出信号の有無により判断してもよい。
In the SLAM traveling mode, the towed vehicle 120B is not registered in the map data and is therefore determined to be an obstacle by the obstacle detection unit 45. A method for resolving this issue and enabling automatic connection and detachment between the transport vehicle 110B and the towed vehicle 120B even in the SLAM traveling mode will be described below.
When the transporting vehicle 110B detects a marker 40 with travel information indicating automatic connection with the towed vehicle 120B during the SLAM travel mode, the transporting vehicle 110B automatically connects to, i.e., attaches to, the towed vehicle 120B. The travel information 50 attached to the marker 40 may be assigned an identification number indicating the type of transporting vehicle 110B and the start and end positions of the automatic connection to signify "automatic connection with the transporting vehicle 110B." In this case, the obstacle processing unit 47 travels to a position where the coupling mechanism 142 on the moving vehicle side of the transporting vehicle 110B can automatically connect with the coupling mechanism 154 on the transporting vehicle 110B based on the shape of the main body of the transporting vehicle 110B, for example, the shape including the wheels, which is recorded in advance in the obstacle memory unit 49, and automatically connects. Whether or not automatic connection has been achieved may be determined by the CPU section 36 detecting, by means of a switch or the like, that the pin 160 has been inserted into the hole 170a of the towing member of the transporting carriage 110B, and determining whether or not this detection signal is generated.
ここで、搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動接続が終了した後のその停止又は次のマーカー40を探すために前進動作を行う。例えば、図10に示す自律走行モードのフローチャートのST22に示すように、「被牽引台車との自動接続」の場合には、マーカー制御部33は、被牽引台車との自動接続に関する走行情報50aを作成して、駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車120Bを前進させる。そして、CPU部36が、搬送台車110Bの牽引部材の孔170aにピン160が挿入されることを図示しないスイッチで検出したときに、自動接続がされた判断してステップST4に進み、ST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させ、ステップST1に戻ってもよい。 Here, after automatic connection between the transport vehicle 110B and the towed vehicle 120B is completed, the transport vehicle stops or moves forward to search for the next marker 40. For example, as shown in ST22 of the flowchart for the autonomous driving mode in FIG. 10, in the case of "automatic connection with the towed vehicle," the marker control unit 33 creates driving information 50a related to automatic connection with the towed vehicle and causes the drive control unit 13 to drive and control the running unit 12 to move the transport vehicle 120B forward. Then, when the CPU unit 36 detects with a switch (not shown) that the pin 160 has been inserted into the hole 170a of the towing member of the transport vehicle 110B, it determines that automatic connection has been achieved and proceeds to step ST4, where the drive control unit 13 drives and controls the running unit 12 to move the transport vehicle 10 forward, and then returns to step ST1.
次に、搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動脱離について説明する。
搬送台車110Bにおいて、SLAMの走行モード中に、搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動脱離のマーカー40を検出したときには、ソレノイド176を駆動してリンク機構174を吸引することで、牽引部材170をピン160より下方向(図22の矢印C)に引き下げる。これにより、搬送台車110Bの牽引部材170の孔170aから被牽引台車120Bのピン160の水平方向の接続を解除し、被牽引台車120Bとの自動脱離を行う。マーカー40に附される走行情報50には、「搬送台車110Bとの自動脱離」を意味付けするために、搬送台車110Bの種類、自動脱離の開始位置を示す識別番号が付されてもよい。この場合、自動脱離されたか否かは、CPU部36が、搬送台車110Bの牽引部材の孔170aにピン160が挿入されていないことをスイッチ等で検出し,このスイッチからの検出信号により自動脱離されたことを判断してもよい。
Next, the automatic detachment between the transporting vehicle 110B and the towed vehicle 120B will be described.
When the transporting vehicle 110B detects the marker 40 indicating automatic detachment between the transporting vehicle 110B and the towed vehicle 120B during the SLAM travel mode, the solenoid 176 is driven to attract the link mechanism 174, thereby pulling the towing member 170 downward (arrow C in FIG. 22 ) from the pin 160. This releases the horizontal connection of the pin 160 of the towed vehicle 120B from the hole 170a of the towing member 170 of the transporting vehicle 110B, thereby performing automatic detachment from the towed vehicle 120B. The travel information 50 attached to the marker 40 may be provided with an identification number indicating the type of transporting vehicle 110B and the start position of automatic detachment, in order to signify "automatic detachment from the transporting vehicle 110B." In this case, whether or not automatic detachment has occurred can be determined by the CPU unit 36 detecting using a switch or the like that the pin 160 is not inserted into the hole 170a of the towing member of the transport cart 110B, and determining that automatic detachment has occurred based on the detection signal from this switch.
ここで、搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動脱離が終了した後のその停止又は次のマーカー40を探すために前進動作を行う。例えば、図10に示す自律走行モードのフローチャートのST23に示すように、「被牽引台車との自動脱離」の場合には、CPU部36が、搬送台車110Bの牽引部材の孔170aにピン160が挿入されていないことを検出したときに、自動脱離がされたと判断してステップST4に進み、ST4にて駆動制御部13により走行部12を駆動制御して搬送台車10を前進させ、ステップST1に戻ってもよい。 Here, after automatic detachment between the transport vehicle 110B and the towed vehicle 120B is complete, the transport vehicle 110B stops or moves forward to search for the next marker 40. For example, as shown in ST23 of the flowchart for the autonomous driving mode in FIG. 10, in the case of "automatic detachment from the towed vehicle," when the CPU unit 36 detects that the pin 160 is not inserted into the hole 170a of the towing member of the transport vehicle 110B, it determines that automatic detachment has occurred and proceeds to step ST4, where the drive control unit 13 drives and controls the running unit 12 to move the transport vehicle 10 forward, and then returns to step ST1.
SLAMの走行モードにおける、搬送台車110Bと被牽引台車120Bとの自動接続及び自動脱離をする方法について説明したが、SLAMの走行モードに限らず、ライントレースによる走行モードにおいてもSLAMの走行モードと同様に行うことができる。 We have explained how to automatically connect and disconnect the transport vehicle 110B and the towed vehicle 120B in SLAM travel mode, but this can also be done in line tracing travel mode in the same way as in SLAM travel mode.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係る移動車両の走行システムについて説明する。
第4の実施形態に係る搬送台車の走行システムにおいて、搬送台車100Cは、さらにVSLAM(Vision Simultaneously Localization and Mapping:画像による自己位置推定と地図作成を同時に行う)による自律走行の機能を備えている。VSLAM機能を備えることで、マーカーによる走行モードとVSLAMによる走行モードとを組み合わせた仮想マーカー走行モードによる自律走行が可能である。
図23は搬送台車100Cの内部構成を示すブロック図であり、図24は図23に示す搬送台車100Cにおいて、(A)概略斜視図、(B)底面図である。
この搬送台車100Cが図4に示す搬送台車10と異なるのは、ステレオカメラ46dと、ステレオカメラ46dに接続されるVSLAM制御部45Aを備えている点である。ステレオカメラ46dは、図24(A)に示すように本体部11の前部に設けられ、前方の画像及びマーカー40を撮像して位置情報を取得する。ステレオカメラ46dの視野は、前方の水平方向において120度~140度程度であり、仰角を20度~45度程度として、前方の仰角範囲を40度~90度程度とすることで、前方の三次元の画像取得が可能となる。他の構成は、図4に示す搬送台車10のブロック図と同様であるので、説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a traveling system for a mobile vehicle according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the traveling system for the transporting vehicle according to the fourth embodiment, the transporting vehicle 100C further has an autonomous traveling function using VSLAM (Vision Simultaneously Localization and Mapping: estimating the self-position using an image and creating a map simultaneously). By providing the VSLAM function, the transporting vehicle 100C can travel autonomously in a virtual marker traveling mode, which is a combination of a marker-based traveling mode and a VSLAM traveling mode.
FIG. 23 is a block diagram showing the internal configuration of the transporting vehicle 100C, and FIG. 24 is a schematic perspective view and a bottom view of the transporting vehicle 100C shown in FIG.
This transport vehicle 100C differs from the transport vehicle 10 shown in FIG. 4 in that it includes a stereo camera 46d and a VSLAM control unit 45A connected to the stereo camera 46d. As shown in FIG. 24A, the stereo camera 46d is mounted on the front of the main body 11 and captures images of the front and markers 40 to acquire position information. The field of view of the stereo camera 46d is approximately 120 to 140 degrees in the horizontal direction ahead, and by setting the elevation angle to approximately 20 to 45 degrees and the front elevation angle range to approximately 40 to 90 degrees, it is possible to acquire three-dimensional images of the front. The rest of the configuration is the same as the block diagram of the transport vehicle 10 shown in FIG. 4, so a description thereof will be omitted.
VSLAM制御部45Aは、ステレオカメラ46dからの画像信号から搬送台車110Cの前方にある例えば倉庫内の荷物、扉、パレット、窓、壁、天井等の特徴量と位置情報を抽出する画像処理部47Aと、後述する検出したマーカー40から仮想マーカー情報を生成する仮想マーカー生成部48Bと、画像処理部47A及び仮想マーカー情報から生成したマップを格納する仮想マーカー記憶部49Aと、を備えている。VSLAM制御部45Aは、図24(B)に示すように、例えば、本体部11の下面に配置される駆動制御部13、13の間に配置される。 The VSLAM control unit 45A includes an image processing unit 47A that extracts feature values and position information of luggage, doors, pallets, windows, walls, ceilings, etc. located in front of the transport vehicle 110C, for example, in a warehouse, from image signals from the stereo camera 46d; a virtual marker generation unit 48B that generates virtual marker information from detected markers 40 (described below); and a virtual marker storage unit 49A that stores a map generated from the image processing unit 47A and the virtual marker information. As shown in FIG. 24(B), the VSLAM control unit 45A is located, for example, between the drive control units 13, 13 that are located on the underside of the main body unit 11.
(仮想マーカー走行モード)
仮想マーカー走行モードとは、施設内にマーカー40を配設した走行路を、所定の回数マーカーモードで走行した後で、VSLAM制御部45Aにより走行路のマップ作成と自己位置の推定を行い、取得した仮想マーカー情報を、VSLAM制御部45AからCPU部36に送出し、CPU部36が駆動制御部13を介して走行部12を駆動制御して搬送台車100Cを自律走行させるモードである。
すなわち、VSLAM制御部45Aは、搬送台車110Cにて走行路2aを所定の回数マーカーモードで走行してマーカー制御部33でマーカー40の走行情報と配置位置情報を取得すると共に、ステレオカメラ46dでマーカー40の位置座標を取得し、マーカー制御部33で取得したマーカーの走行情報及び配置位置情報とステレオカメラ46dで取得したマーカーの位置座標とを紐付けて走行路2aの仮想マーカー情報を作成し、仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとしてVSLAM制御部45Aの仮想マーカー記憶部49Aに格納すると共に、該仮想マーカー情報をCPU部36に送出する。CPU部36は、仮想マーカー情報を走行情報及び/又は修正走行情報として駆動制御部13に送出し、搬送台車100Cを仮想マーカー走行モードで自律走行させる。具体的には、仮想マーカー生成部48Bにおいて、マップ作成と自己位置の推定とから走行路2aの仮想マーカー情報を作成し、この仮想マーカー情報を仮想マーカー走行モード情報57として、CPU部36に送出する。
(Virtual marker driving mode)
The virtual marker driving mode is a mode in which, after driving a driving path on which markers 40 are placed within a facility a predetermined number of times in marker mode, the VSLAM control unit 45A creates a map of the driving path and estimates the vehicle's own position, and the acquired virtual marker information is sent from the VSLAM control unit 45A to the CPU unit 36, which then drives and controls the driving unit 12 via the drive control unit 13 to cause the transport vehicle 100C to drive autonomously.
That is, the VSLAM control unit 45A causes the transporting vehicle 110C to travel along the travel path 2a in marker mode a predetermined number of times, and the marker control unit 33 acquires travel information and placement position information of the marker 40, and the stereo camera 46d acquires position coordinates of the marker 40. The VSLAM control unit 45A associates the travel information and placement position information of the marker acquired by the marker control unit 33 with the position coordinates of the marker acquired by the stereo camera 46d to create virtual marker information for the travel path 2a, stores the virtual marker information as a virtual marker map in the virtual marker storage unit 49A of the VSLAM control unit 45A, and sends the virtual marker information to the CPU unit 36. The CPU unit 36 sends the virtual marker information to the drive control unit 13 as travel information and/or corrected travel information, and causes the transporting vehicle 100C to travel autonomously in the virtual marker travel mode. Specifically, the virtual marker generation unit 48B creates virtual marker information for the travel path 2a based on map creation and self-position estimation, and sends the virtual marker information to the CPU unit 36 as virtual marker travel mode information 57.
図25は仮想マーカー走行モードにより走行する走行路を示し、図26はマーカー40により走行する際のステレオカメラ46d及びVSLAM制御部45Aによる仮想マーカー走行モードのマップ作成を説明する図、図27は仮想マーカー走行モードのマップ作成モードと仮想マーカー生成モードを説明するフロー図、図28は仮想マーカー走行モードにおける仮想マーカー情報を説明する図である。図25に示すように、走行路には、実施形態1で説明した直進,左旋回,右旋回及び停止等のマーカー40が配置されている。 Figure 25 shows a driving path along which the vehicle travels in virtual marker driving mode, Figure 26 is a diagram explaining map creation in virtual marker driving mode by the stereo camera 46d and VSLAM control unit 45A when driving with markers 40, Figure 27 is a flow diagram explaining the map creation mode and virtual marker generation mode of virtual marker driving mode, and Figure 28 is a diagram explaining virtual marker information in virtual marker driving mode. As shown in Figure 25, markers 40 such as those for going straight, turning left, turning right, and stopping, as described in embodiment 1, are placed on the driving path.
図26に示すように、ステレオカメラ46dによるマップマッチングのためのマーカーの位置情報と、カメラ31による床に貼り付けたマーカー40の検出マーク情報とが取得される。マーカー40は、1列に10個のマークを有している。ステレオカメラ46dは搬送台車100Cの進行方向に向けて設置されており(図24(A)参照)、カメラ31は、搬送台車100Cの下向きに設置されている(図6参照)。カメラ31は、可視光カメラ又は赤外カメラでよい。
仮想マーカー情報は、ステレオカメラ46dが取得した各マークの位置情報(式(1)参照)と、マーカー制御部33で取得した各マークの位置情報(式(2)参照)とを紐づける情報(式(3)参照)である。VSLAM制御部45Aにおいては、仮想マーカー情報と前方の画像によるマップとが同時に取得されて、仮想マーカー情報及びマップとして仮想マーカー記憶部49Aに格納される。
As shown in Fig. 26, the stereo camera 46d acquires marker position information for map matching, and the camera 31 acquires detected mark information of the markers 40 affixed to the floor. The markers 40 have 10 marks in a row. The stereo camera 46d is installed facing the traveling direction of the transporting vehicle 100C (see Fig. 24(A)), and the camera 31 is installed facing downward toward the transporting vehicle 100C (see Fig. 6). The camera 31 may be a visible light camera or an infrared camera.
The virtual marker information is information (see formula (3)) that links the position information of each mark (see formula (1)) acquired by the stereo camera 46d with the position information of each mark (see formula (2)) acquired by the marker control unit 33. In the VSLAM control unit 45A, the virtual marker information and a map based on an image of the front are simultaneously acquired and stored as virtual marker information and a map in the virtual marker storage unit 49A.
式(3)に示すマーカー40の横方向の10個のマークの各IDが、仮想マーカー記憶部49Aのマップ上の位置に推定されて、「仮想マーカーのマーク領域」として配置されている。なお、マーカー40が配置された走行路で作成されたマップは、走行路を1周から数周程度走行させてから、仮想マーカー記憶部49Aに格納してもよい。 The IDs of the ten horizontal marks of marker 40 shown in equation (3) are estimated to be positions on the map in the virtual marker storage unit 49A and placed as "virtual marker mark areas." Note that a map created for a road on which marker 40 is placed may be stored in the virtual marker storage unit 49A after driving one or several laps around the road.
次に、図27のフロー図によりマップ作成モードについて説明する。
図27に示すように、操作部19の操作によってステップA1にてマップ作成指示をCPU部36に送出する。これを受けてCPU部36は、ステップA2にてマップ作成指示をVSLAM制御部45Aに送出し、これを受けたVSLAM制御部45Aは、ステップA3にてマップ作成モードを実行する。
Next, the map creation mode will be described with reference to the flowchart of FIG.
27, in step A1, a map creation command is sent to CPU section 36 by operating operation section 19. In response to this, CPU section 36 sends the map creation command to VSLAM control section 45A in step A2, and in response to this, VSLAM control section 45A executes the map creation mode in step A3.
操作部19によりステップA4にてマーカー走行指示をCPU部36に送出し、CPU部36はステップA5にてマーカー制御部33にマーカー取得指示を送出する。これを受けてマーカー制御部33は、ステップA6にてマーカー40から検出した検出マーク情報32bをCPU部36及びVSLAM制御部45Aに送出する。 In step A4, the operation unit 19 sends a marker travel instruction to the CPU unit 36, and the CPU unit 36 sends a marker acquisition instruction to the marker control unit 33 in step A5. In response, the marker control unit 33 sends the detected mark information 32b detected from the marker 40 to the CPU unit 36 and VSLAM control unit 45A in step A6.
ステップA4にて操作部19からマーカー走行指示を受けたCPU部36は、ステップA7にて走行情報50及び/又は修正走行情報50aを駆動制御部13に送出し、これを受けて駆動制御部13が走行部12を駆動制御することにより、ステップA8にて、搬送台車110Cはマーカー40による走行モードで自律走行する。 In step A4, the CPU unit 36 receives a marker travel instruction from the operation unit 19 and in step A7 sends travel information 50 and/or corrected travel information 50a to the drive control unit 13. In response to this, the drive control unit 13 controls the drive of the travel unit 12, and in step A8, the transport vehicle 110C travels autonomously in a travel mode using the marker 40.
図25に示す走行路において、所定のマーカー走行モードで走行して走行路の終点に到着した場合には、ステップA9にて操作部19で停止指示の操作をし、これを受けてCPU部36は、ステップA10にて駆動制御部13に走行停止指示を送出する。 When the vehicle is traveling in a specified marker traveling mode on the traveling route shown in Figure 25 and reaches the end point of the traveling route, a stop command is issued using the operation unit 19 in step A9, and in response, the CPU unit 36 sends a travel stop command to the drive control unit 13 in step A10.
(仮想マーカー走行モードによる走行)
次に、マップ作成モードが終了した後の仮想マーカー走行モードについて説明する。
最初に、ステップA12にて操作部19によってCPU部36に仮想マーカーモードによる走行指示を送出する。これを受けてCPU部36は、ステップA13にてVSLAM制御部45Aに仮想マーカー生成モード開始の指示を送出すると共に、ステップA14にてマーカー制御部33にマーカー取得指示を送出する。次に、VSLAM制御部45Aは、ステップA15にて仮想マーカー検出情報を生成してCPU部36へ送出する。又、ステップA16にてマーカー制御部33は、検出したマーカーがある場合には検出マーク情報32bをCPU部36に送出する。
このようにして、CPU部36は、VSLAM制御部45Aから送出される仮想マーカー検出情報とマーカー制御部33から送出される検出マーク情報32bから走行情報50及び/又は修正走行情報50aを生成して、ステップA17にて駆動制御部13に送出することで、駆動制御部13はステップA18にてマーカー情報と仮想マーカー情報による走行モードで走行部12のモータ16を駆動制御し、搬送台車100Cが自律走行する。
(Driving in virtual marker driving mode)
Next, the virtual marker travel mode after the map creation mode is completed will be described.
First, in step A12, an instruction to drive in virtual marker mode is sent from operation unit 19 to CPU unit 36. In response to this, in step A13, CPU unit 36 sends an instruction to start virtual marker generation mode to VSLAM control unit 45A, and in step A14 sends a marker acquisition instruction to marker control unit 33. Next, in step A15, VSLAM control unit 45A generates virtual marker detection information and sends it to CPU unit 36. In addition, in step A16, if a marker has been detected, marker control unit 33 sends detected mark information 32b to CPU unit 36.
In this way, the CPU unit 36 generates driving information 50 and/or corrected driving information 50a from the virtual marker detection information sent from the VSLAM control unit 45A and the detected mark information 32b sent from the marker control unit 33, and sends it to the drive control unit 13 in step A17.The drive control unit 13 then controls the drive of the motor 16 of the driving unit 12 in a driving mode based on the marker information and virtual marker information in step A18, and the transport cart 100C drives autonomously.
図28は仮想マーカー情報による走行の説明図である。
仮想マーカーのマークによる走行では、走行路にマーカー40を配置しない、つまり、実際のマーカー40が存在しない状態でも走行が可能となる。図28に示すように、ステレオカメラ46dが取得したマップ位置情報((X,Y,θ)’’)に紐づいた仮想マーカー情報(ID, X,Y,θ)’)を、VSLAM制御部45Aから、CPU部36に送出し、CPU部36は、仮想マーカーのマーク情報(ID, X,Y,θ)’から走行情報57及び/又は修正走行情報57aを生成して駆動制御部13に送出し、この走行情報57及び/又は修正走行情報57aに基づいて走行部12を駆動制御して、マーカー40による走行モード及び/又は仮想マーカー情報により自律走行する(ステップA18参照)。
FIG. 28 is an explanatory diagram of running based on virtual marker information.
In traveling using virtual markers, no markers 40 are placed on the traveling path, that is, traveling is possible even when no actual markers 40 are present. As shown in Figure 28, virtual marker information (ID, X, Y, θ)') linked to map position information ((X, Y, θ)'') acquired by the stereo camera 46d is sent from the VSLAM control unit 45A to the CPU unit 36. The CPU unit 36 generates traveling information 57 and/or corrected traveling information 57a from the virtual marker mark information (ID, X, Y, θ)' and sends it to the drive control unit 13. The driving control unit 12 is driven and controlled based on the traveling information 57 and/or corrected traveling information 57a, and autonomous traveling is performed using the traveling mode based on the markers 40 and/or the virtual marker information (see step A18).
例えば、マップ作成時には仮想マーカー記憶部49Aに下記式(4)の情報が記録されている。
図28に示すように、搬送台車100Cがマップ上に記録されたID1の「仮想マーカー領域」を通過する時、搬送台車100Cはマーカーの傾き等がある場合でも、マーカー領域内のずれを想定した仮想マーカーのマーク情報(ID:45x,X,Y,θ)’として、CPU部36を介して駆動制御部13へ走行情報5及び/又は修正走行情報5aが送出される。 As shown in Figure 28, when the transport vehicle 100C passes through the "virtual marker area" of ID1 recorded on the map, even if the transport vehicle 100C has a tilted marker, travel information 5 and/or corrected travel information 5a is sent to the drive control unit 13 via the CPU unit 36 as mark information (ID: 45x, X, Y, θ)' of the virtual marker that assumes deviation within the marker area.
ここで、ステップA18において、駆動制御部13は、VSLAM制御部45Aから送出される仮想マーカー検出情報よりもマーカー制御部33から送出される検出マーク情報32bを優先して走行部12を駆動制御する。つまり、ステップA18において、駆動制御部13がマーカー制御部33から検出マーク情報32bを受信した場合にはステップA19にて、仮想マーカー検出情報に優先して検出マーク情報32bよる自律走行に移行する。これにより、仮想マーカー走行モードによる走行では、仮想マーカー情報により仮想マーカー記憶部49Aに格納したマップにより位置推定を行い、このマップ上で走行路に配置されたマーカー40を再現(つまり仮想マーカーと呼ぶ)しながら、マーカー走行モードと類似の走行をさせることができる。 Here, in step A18, the drive control unit 13 controls the drive of the driving unit 12, prioritizing the detection mark information 32b sent from the marker control unit 33 over the virtual marker detection information sent from the VSLAM control unit 45A. In other words, if the drive control unit 13 receives detection mark information 32b from the marker control unit 33 in step A18, then in step A19, it transitions to autonomous driving based on the detection mark information 32b, prioritizing it over the virtual marker detection information. As a result, when driving in virtual marker driving mode, position estimation is performed using the map stored in the virtual marker memory unit 49A based on the virtual marker information, and driving similar to that in marker driving mode can be performed while reproducing markers 40 placed on the driving path on this map (i.e., called virtual markers).
(仮想マーカー走行モードによる走行の停止)
仮想マーカー走行モードによる走行を停止する場合には、操作部19からステップA20にて停止指示の操作をし、これを受けてCPU部36は、ステップA21にて駆動制御部13に走行停止指示を送出する。
(Stopping driving in virtual marker driving mode)
When traveling in the virtual marker traveling mode is to be stopped, a stop instruction is input from the operation unit 19 in step A20, and in response, the CPU unit 36 sends a travel stop instruction to the drive control unit 13 in step A21.
(可変マーカーを検出した場合の制御)
走行路に可変マーカーが貼られていて、複数の走行路を仮想マーカー走行モードにより走行させる場合について説明する。
図29は、第1の走行路に可変マーカー44が貼られている場合に、第1の走行路2bから第2の走行路2cを経て、第3の走行路2dを走行する場合を示し、図30は可変マーカー44を検出した場合の制御のフロー図である。マーカー制御部33は、第1の走行路2bにおいて第1の可変マーカー44aを検出した場合には、検出マーク情報32bをステップA20にてCPU部36に送出すると共に、ステップA21にてVSLAM制御部45Aに送出する。この場合、第1の可変マーカー44aには、第1の可変マーカー44aから直進して第2の走行路2cを走行するように定義付けがされている。
(Control when variable markers are detected)
A case will be described in which variable markers are attached to the travel routes and the vehicle travels on a plurality of travel routes in the virtual marker travel mode.
Figure 29 shows a case where a variable marker 44 is affixed to the first running path 2b, and the vehicle travels from the first running path 2b to the second running path 2c and then to the third running path 2d, and Figure 30 is a flow chart of control when the variable marker 44 is detected. When the marker control unit 33 detects the first variable marker 44a on the first running path 2b, it sends detected mark information 32b to the CPU unit 36 in step A20 and to the VSLAM control unit 45A in step A21. In this case, the first variable marker 44a is defined so that the vehicle travels straight from the first variable marker 44a onto the second running path 2c.
VSLAM制御部45Aは、検出マーク情報32bを受けて第1の可変マーカー44aから直進して第2の走行路2cを走行するように仮想マーカー生成部48Bに指示を送出し、ステップA23にて仮想マーカー生成部48Bは仮想マーカー検出情報をCPU部36に送出する。CPU部36は、ステップA24にて駆動制御部13に走行情報50及び/又は修正走行情報50a、つまり走行情報を送出する。これにより、駆動制御部13は、ステップA25にてマーカー情報と仮想マーカー情報による走行モードで走行部12のモータ16を駆動制御し、搬送台車100Cが第2の走行路を自律走行する。 In response to the detection mark information 32b, the VSLAM control unit 45A sends an instruction to the virtual marker generation unit 48B to travel straight from the first variable marker 44a along the second travel path 2c, and in step A23 the virtual marker generation unit 48B sends virtual marker detection information to the CPU unit 36. In step A24, the CPU unit 36 sends travel information 50 and/or corrected travel information 50a, i.e., travel information, to the drive control unit 13. As a result, in step A25 the drive control unit 13 drives and controls the motor 16 of the travel unit 12 in a travel mode based on the marker information and virtual marker information, and the transport vehicle 100C travels autonomously along the second travel path.
搬送台車100Cが第2の走行路2cを自律走行して、第1の走行路2bに進入する定義付けがされた第1の可変マーカー44aを通過した時、VSLAM制御部45Aは、マップ情報を仮想マーカー記憶部49Aから読み出し、第1の走行路2bの仮想マーカー情報を生成する。これにより、搬送台車100Cが再び第1の走行路2bを走行して、第1の走行路2bで第2可変マーカー44bを検出する(ステップA30及びステップA30’参照)と、第1可変マーカー44aと同様に直進(ステップA32~ステップA34参照)をして、第3の走行路3dを自律走行する(ステップA35参照)。このステップA30からA34は、ステップA20からA24と同様に制御される。 When the transport vehicle 100C autonomously travels along the second travel path 2c and passes the first variable marker 44a, which is defined as entering the first travel path 2b, the VSLAM control unit 45A reads map information from the virtual marker storage unit 49A and generates virtual marker information for the first travel path 2b. As a result, the transport vehicle 100C travels along the first travel path 2b again and detects the second variable marker 44b on the first travel path 2b (see steps A30 and A30'). Then, like the first variable marker 44a, it travels straight ahead (see steps A32 to A34) and autonomously travels along the third travel path 3d (see step A35). Steps A30 to A34 are controlled in the same way as steps A20 to A24.
このように、仮想マーカー走行モードによれば、VSLAM制御部45Aは、取得したマップ情報に基づいて自己位置推定を行い、マップ情報には仮想マーカー情報が記憶されているので、VSLAM制御部45Aは、自己位置推定を行っている期間は、仮想マーカーの位置を通過する時に、CPU部36に仮想マーカー情報として送信する。CPU部36は、仮想マーカー情報に従い、駆動制御部13により走行部12を駆動制御する。これにより、仮想マーカー走行モードにおいては、SLAM走行制御部48を使用しないで、走行部12を駆動制御することができる。
なお、図24(A)に示すように本体部11の前部には、例えば二次元ライダーを用いた障害物センサ46aが設けられているので、前方の障害物の距離等の検出は、SLAM走行モードと同様にCPU部36のSLAM走行制御部48により実行される。
Thus, in virtual marker traveling mode, VSLAM control unit 45A estimates its own position based on the acquired map information. Because the map information stores virtual marker information, VSLAM control unit 45A transmits virtual marker information to CPU unit 36 when it passes the positions of virtual markers while estimating its own position. CPU unit 36 then controls the drive of traveling unit 12 using drive control unit 13 in accordance with the virtual marker information. As a result, in virtual marker traveling mode, it is possible to control the drive of traveling unit 12 without using SLAM traveling control unit 48.
As shown in FIG. 24A, an obstacle sensor 46a using, for example, a two-dimensional lidar is provided at the front of the main body 11, and detection of the distance to an obstacle ahead is performed by the SLAM driving control unit 48 of the CPU 36, just as in the SLAM driving mode.
仮想マーカー走行モードによれば、マーカー40を用いて走行路2aを形成し、このマーカー40が配置された走行路を、マーカー40による位置座標とステレオカメラ46dによる位置座標とを紐付けて仮想マーカーとして、マップ及び走行通路が例えば1~2時間で作成される。従来のSLAM走行モードのマップ及び走行路の作成には、半日から1日掛かっていたのに比較して大幅に時間の短縮が図ることができる。
さらに、仮想マーカー走行モードによれば、仮想マーカーが作成された後は、マーカー40を剥がしても搬送台車100Cを、ステレオカメラ46dとVSLAM制御部45Aとにより自己位置を推定しながら自律走行できる。このため、マーカー40が、貼れない、剥がれ易い施設、油等ですぐに汚れる油面の床等の実質自律走行が不可能であった走行路2aでも走行できるようになる。例えば、横長のマーカー40による精度数十cmの走行とライン状のマーカー40による精度数cmの自律走行が可能となる。
逆に、光線の変化が激しくステレオカメラ46dでは特徴点の抽出やマッチングポイントが検出し難い環境では、搬送台車100Cを仮想マーカー走行モードではなく、マーカー40による走行モードで走行させてもよい。これにより、走行路2aに応じて、搬送台車100Cを、マーカー走行モードと仮想マーカー走行モードの柔軟な組み合わせで簡単に安定的な自律走行することが可能となる。
In the virtual marker driving mode, the driving path 2a is formed using markers 40, and the driving path on which the markers 40 are placed is linked to the position coordinates of the markers 40 and the position coordinates of the stereo camera 46d to create a virtual marker, and a map and driving path can be created in, for example, one to two hours. This is a significant reduction in time compared to the half-day to one day required to create a map and driving path in the conventional SLAM driving mode.
Furthermore, according to the virtual marker travel mode, after the virtual marker 40 is created, the transport vehicle 100C can autonomously travel while estimating its own position using the stereo camera 46d and the VSLAM control unit 45A, even if the marker 40 is removed. This allows the transport vehicle 100C to travel on travel paths 2a where autonomous travel was practically impossible, such as facilities where the marker 40 cannot be attached or easily peeled off, or floors that are easily soiled with oil or the like. For example, autonomous travel with an accuracy of several tens of centimeters is possible with a horizontally elongated marker 40, and autonomous travel with an accuracy of several centimeters is possible with a line-shaped marker 40.
Conversely, in an environment where light changes drastically and it is difficult for the stereo camera 46d to extract feature points or detect matching points, the transporting vehicle 100C may be made to travel in a travel mode using the marker 40, rather than the virtual marker travel mode. This makes it possible for the transporting vehicle 100C to easily and stably travel autonomously by a flexible combination of the marker travel mode and the virtual marker travel mode according to the travel path 2a.
仮想マーカー走行モードを用いるVSLAM制御部45Aの制御によれば、ステレオカメラ46dによる三次元(3D)の画像から位置座標を検出すると共に走行路が配置された施設内の特徴量を検出しているので、二次元の位置座標検出によるSLAM走行モードにおける自己位置の検出ができない場合等による不安定さを解消することができる。 Control by the VSLAM control unit 45A using the virtual marker driving mode detects position coordinates from three-dimensional (3D) images captured by the stereo camera 46d, as well as detecting features within the facility where the driving path is located. This eliminates instability that occurs when the vehicle's own position cannot be detected in SLAM driving mode using two-dimensional position coordinate detection.
また、VSLAM制御部45Aは、マップの生成をしないで、仮想マーカー情報のみを生成しても良い。この場合には、CPU部36は仮想マーカー情報をマーカー情報と同一に扱い、VSLAM走行制御部48を使用しないで、マーカー走行を行うことができる。CPU部36は、仮想マーカー及びマーカー40が一定区間以上検出されない場合には、安全のために搬送台車100Cを停止させてもよい。この操作は、マーカー走行モードによる走行時と同様の操作である。 Also, the VSLAM control unit 45A may generate only virtual marker information without generating a map. In this case, the CPU unit 36 treats the virtual marker information the same as marker information, and marker travel can be performed without using the VSLAM travel control unit 48. If the virtual marker and marker 40 are not detected for a certain distance or more, the CPU unit 36 may stop the transport vehicle 100C for safety reasons. This operation is the same as when traveling in marker travel mode.
さらに、VSLAM制御部45Aは、常に自己位置推定が正常な確率、つまり、マップマッチングの比率をCPU部36の駆動制御部13に対して送信し、駆動制御部13は、一定の期間において、自己位置推定の正常な確率が低下した場合には安全のために搬送台車100Cを停止させてもよい。自己位置推定の正常な確率が下がり易い箇所には、ステレオカメラ46dの検出可能な特徴点を増やすなどの対策を行うことができる。また、自己位置推定の正常な確率が下がり易い箇所には、マーカー40を常時設置して、仮想マーカー走行モードからマーカー走行モードに切り替えてもよい。これにより、搬送台車100Cの仮想マーカー走行モードで自律走行が不安定な箇所の改善を容易にできる。 Furthermore, the VSLAM control unit 45A constantly transmits the probability that self-location estimation is correct, i.e., the map matching ratio, to the drive control unit 13 of the CPU unit 36, and the drive control unit 13 may stop the transport vehicle 100C for safety reasons if the probability of correct self-location estimation decreases over a certain period of time. In areas where the probability of correct self-location estimation is likely to decrease, measures such as increasing the number of feature points that can be detected by the stereo camera 46d can be taken. Furthermore, in areas where the probability of correct self-location estimation is likely to decrease, markers 40 may be permanently installed and the mode may be switched from virtual marker driving mode to marker driving mode. This makes it easy to improve areas where autonomous driving of the transport vehicle 100C is unstable in virtual marker driving mode.
(実施例)
キャリロ(株式会社ZMP製品)に、仮想マーカーモードのために以下のステレオカメラ46dと、VSLAM制御部45Aとを追加した。
ステレオカメラ(MYNT EYE社製、型番:S1030)
制御部:
CPU:Intel(登録商標)社製、型番:Core(登録商標)i7
RAM(ランダムアクセスメモリ):8GB
記憶装置(SSD):32GB
(Example)
The following stereo camera 46d and VSLAM control unit 45A were added to CarriRo (a product of ZMP Corporation) for virtual marker mode.
Stereo camera (MYNT EYE, model number: S1030)
Control section:
CPU: Intel (registered trademark), model number: Core (registered trademark) i7
RAM (Random Access Memory): 8GB
Storage device (SSD): 32GB
図31は、仮想マーカー走行モードによる実際の走行路を示す図である。図30では、屋内の60m×20mの走行路において、一部で外から日差しが入り、ステレオカメラ46dが使用できない領域があるにも関わらず、仮想マーカー走行モードで搬送台車100Cの自律移動が確認できた。 Figure 31 shows an actual travel path in virtual marker travel mode. In Figure 30, autonomous movement of the transport vehicle 100C was confirmed in virtual marker travel mode on a 60m x 20m indoor travel path, even though sunlight entered from outside in some areas and the stereo camera 46d could not be used.
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。上述した実施形態では、マーカー40の個々のマークとしてArUcoマーカーが使用されているが、他の種々のマーク、例えばQRコード(登録商標)等も使用され得る。マーカー40は、二列×9個で並んで配置されたマークを備えているが、一列の配置又は三列以上でも、横方向に2~8又は10以上のマークが並んでいてもよい。搬送台車10,110,110A,110B,110Cの進行方向の速度が上がった時、マーカー40の検知の可否はカメラ31のシャッター速度とCPU部36の処理速度に依存する。従って、進行方向のマーカー40の列数を増して設置すれば、搬送台車10,110,110A,110B,110Cの速度が上がった時でも、確実にマーカー40から走行情報を取得することができる。
マーカー検出部30をビーコン検出部20と別体に独立して設けることなく、マーカー制御部33とビーコン検出部20のビーコン処理部25を共通化してもよい。非常停止操作部としての非常停止スイッチ19は、搬送台車10の本体部11に設けられることなく各種設定を行なう外部操作部に設けられてもよく、また搬送台車10の走行エリア内に固定配置されてもよい。この非常停止スイッチ19は、一つに限らず複数あっても良く、ジョイスティック19bの操作に含ませてもよい。非常停止のための周囲センサは、超音波センサのような距離センサに限らず、バンパー38に設けたバンパーセンサ38aによって検知してもよい。非常停止操作部としては、作業者が装着するビーコンや、他の赤外線や無線通信によるリモコン装置により、作業者がリモート操作により搬送台車10,110を停止させる構成としても良い。
The present invention can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention. In the above-described embodiment, ArUco markers are used as the individual marks of the markers 40. However, various other marks, such as QR Codes (registered trademark), can also be used. The markers 40 are arranged in two rows of nine marks, but they may also be arranged in a single row, three or more rows, or two to eight or ten or more marks arranged horizontally. When the speed of the transport vehicles 10, 110, 110A, 110B, and 110C increases in the traveling direction, whether or not the markers 40 can be detected depends on the shutter speed of the camera 31 and the processing speed of the CPU unit 36. Therefore, by increasing the number of rows of markers 40 in the traveling direction, travel information can be reliably acquired from the markers 40 even when the speed of the transport vehicles 10, 110, 110A, 110B, and 110C increases.
The marker detection unit 30 does not have to be provided separately from the beacon detection unit 20, and the marker control unit 33 and the beacon processing unit 25 of the beacon detection unit 20 may be shared. The emergency stop switch 19 serving as an emergency stop operation unit may be provided in an external operation unit for performing various settings, rather than being provided in the main body 11 of the transporting vehicle 10, or may be fixedly disposed within the travel area of the transporting vehicle 10. This emergency stop switch 19 is not limited to one, and multiple switches 19 may be provided, and may be included in the operation of the joystick 19b. The surrounding sensor for emergency stop is not limited to a distance sensor such as an ultrasonic sensor, but may also be a bumper sensor 38a provided on the bumper 38 for detection. The emergency stop operation unit may be configured so that the operator can remotely stop the transporting vehicle 10, 110 using a beacon worn by the operator or another remote control device using infrared or wireless communication.
移動車両の走行システム1,5,100,110A,110Bの安全機能として、マーカー40が例えば10m進んでも発見できない場合には、移動車両10,110,110A,110Bがコースを外れたと認識して自動で停止してもよい。搬送台車10,110,100A,100Bはスピーカを備えてもよい。スピーカによりマーカー40の直進、左折、右折、緊急停止等の動作の前に搬送台車の周囲に警報音や効果音を発生することができる。上述した実施形態においては、移動車両として、搬送台車10,110,100A,100B、100Cに例をとって説明したが、これに限らず、搬送台車以外のあらゆる移動車両に本発明を適用し得ることは明らかである。 As a safety feature of the mobile vehicle travel systems 1, 5, 100, 110A, and 110B, if the marker 40 cannot be found after traveling, for example, 10 meters, the mobile vehicles 10, 110, 110A, and 110B may recognize that they have deviated from their course and automatically stop. The transport vehicles 10, 110, 100A, and 100B may be equipped with speakers. The speakers can emit warning sounds or sound effects around the transport vehicle before the marker 40 moves forward, turns left or right, makes an emergency stop, or performs other actions. In the above-described embodiment, transport vehicles 10, 110, 100A, 100B, and 100C have been used as examples of mobile vehicles, but it is clear that the present invention is not limited to these and can be applied to any mobile vehicle other than transport vehicles.
搬送台車100Cの仮想マーカー走行モードを、移動車両10,110A,110Bに適用してもよい。仮想マーカー走行モードにおいては、マップ作成時に記憶したマーカー情報の意味を、後から違う仮想マーカーとして設定しても良い。例えばマップ作成時に「直進」だったマーカーを「可変マーカーA」に変更し、仮想マップ上でマーカー40を可変マーカーAに変えても良い。 The virtual marker travel mode of the transport vehicle 100C may also be applied to the mobile vehicles 10, 110A, and 110B. In the virtual marker travel mode, the meaning of the marker information stored when the map was created may be set as a different virtual marker later. For example, a marker that was "straight ahead" when the map was created may be changed to "variable marker A," and marker 40 may be changed to variable marker A on the virtual map.
仮想マーカー走行モードにおいて、走行路2aの変更がある場合には、マップ情報に対して、マップ作成時には存在しない仮想マーカーを後から配置しても良い。例えば、マップ作成時は長い直進の走行路2aに対して、実際のマーカー40を設置して走行路2aを変えるのではなく、マップに仮想マーカーを後から設置して、走行路2aを変更しても良い。さらに、仮想の一時停止マーカーを任意の位置に配置して搬送台車100Cを一時停止させても良い。 In virtual marker travel mode, if there is a change to the travel path 2a, a virtual marker that did not exist when the map was created may be placed in the map information later. For example, when creating a map, rather than placing an actual marker 40 on a long, straight travel path 2a and changing the travel path 2a, a virtual marker may be placed on the map later to change the travel path 2a. Furthermore, a virtual stop marker may be placed at any position to temporarily stop the transport vehicle 100C.
上記の「可変マーカーA」、仮想マーカー、仮想の一時停止マーカーの追加等は、第2実施形態に従い、外部運転制御部90が、必要に応じてネットワーク80を介して搬送台車100CのVSLAM制御部45Aの制御を行うことにより実行してもよい。 The addition of the above-mentioned "variable marker A," virtual marker, and virtual stop marker may be performed by the external operation control unit 90 controlling the VSLAM control unit 45A of the transport vehicle 100C via the network 80 as necessary, in accordance with the second embodiment.
1…移動車両の走行システム、 2…走行エリア、 2a…走行路、
10,100A,100B,100C…搬送台車(移動車両)、 11,111…本体部、 11a…載置台、 11b,111b…ハンドル、 12…走行部、 13…駆動制御部、 13a…電源、 15…車輪、 15a…車輪回転センサ、 15b…車輪回転数情報、 16…モータ、 16a…減速機構、 17…キャスター、 18…慣性計測ユニット(IMU)、 18a…検出信号、 19,119…操作部、 19a…シフトレバー、 19b…ジョイスティック、 19c…非常停止スイッチ、 19d…非常停止信号、 19e…速度切り替えダイヤル、 19f,19g…表示灯、
20…ビーコン検出部、 21,22…赤外線カメラ、 24…ビーコン演算部、
24a…ビーコンBの位置情報、 25…ビーコン処理部、 25a…ビーコン記憶部、 25b…走行情報、
30…マーカー検出部、 31…カメラ(撮像手段)、 31a…発光部、 31b…
撮像信号、 32…画像処理部、 32a…並び方向、 32b…検出マーク情報、
32c…エラー信号、 33…マーカー制御部、 33a…非常停止信号、 34…マーカー記憶部、 36…CPU部、 37…主スイッチ、 38…バンパー、 38a…バンパーセンサ、 40,40l,40m,40s…マーカー、 41,41a~41i…第一列のマーク、 42,42a~42i…第二列のマーク、44…可変マーカー
45…障害物検出部、45A…VSLAM制御部、 46…障害物センサ、46d…ステレオカメラ 47…障害物処理部、47A…画像処理部 47a…障害物情報、 48…SLAM走行制御部、 48B…仮想マーカー生成部 49…障害物記憶部、 49A…仮想マーカー記憶部、
50…走行情報、 50a…修正走行情報、 51…配置位置情報、 55…マップ情報、 56…SLAM走行情報、 57…仮想マーカー走行モード情報、 61~72…位置、 80…ネットワーク、 90…外部運転制御部、
120,120A,120B…被牽引台車、 130…連結用部材、
132,142…移動車両側の連結機構、
134,154…被牽引台車側の連結機構、
144…自動連結用部材、 144a…ピン部、 153…測距センサ、
160…ピン、 162…ガイド、 164…バネ、
170…牽引部材、 170a…牽引部材の孔、
172…拘束部材、 174…リンク機構、 176…ソレノイド
1... Traveling system for mobile vehicle, 2... Traveling area, 2a... Traveling path,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 100A, 100B, 100C...Transportation vehicle (mobile vehicle), 11, 111...Main body, 11a...Placement platform, 11b, 111b...Handle, 12...Traveling unit, 13...Drive control unit, 13a...Power supply, 15...Wheels, 15a...Wheel rotation sensor, 15b...Wheel rotation speed information, 16...Motor, 16a...Deceleration mechanism, 17...Caster, 18...Inertial measurement unit (IMU), 18a...Detection signal, 19, 119...Operation unit, 19a...Shift lever, 19b...Joystick, 19c...Emergency stop switch, 19d...Emergency stop signal, 19e...Speed change dial, 19f, 19g...Indicator light,
20... beacon detection unit, 21, 22... infrared cameras, 24... beacon calculation unit,
24a...position information of beacon B, 25...beacon processing unit, 25a...beacon storage unit, 25b...traveling information,
30... marker detection unit, 31... camera (imaging means), 31a... light emitting unit, 31b...
Image pickup signal, 32... image processing unit, 32a... arrangement direction, 32b... detection mark information,
32c...Error signal, 33...Marker control unit, 33a...Emergency stop signal, 34...Marker memory unit, 36...CPU unit, 37...Main switch, 38...Bumper, 38a...Bumper sensor, 40, 40l, 40m, 40s...Markers, 41, 41a to 41i...First row of marks, 42, 42a to 42i...Second row of marks, 44...Variable marker 45...Obstacle detection unit, 45A...VSLAM control unit, 46...Obstacle sensor, 46d...Stereo camera 47...Obstacle processing unit, 47A...Image processing unit 47a...Obstacle information, 48...SLAM driving control unit, 48B...Virtual marker generation unit 49...Obstacle memory unit, 49A...Virtual marker memory unit,
50: Traveling information, 50a: Corrected travelling information, 51: Placement position information, 55: Map information, 56: SLAM travelling information, 57: Virtual marker travelling mode information, 61-72: Position, 80: Network, 90: External driving control unit,
120, 120A, 120B... Towed truck, 130... Connection member,
132, 142...connection mechanism on the moving vehicle side,
134, 154...Coupling mechanism on the towed bogie side,
144...automatic coupling member, 144a...pin portion, 153...distance measuring sensor,
160... pin; 162... guide; 164... spring;
170... traction member; 170a... hole of traction member;
172: Restraint member; 174: Link mechanism; 176: Solenoid
Claims (10)
前記移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと該マーカーが配置されない箇所と、
が配備され、前記移動車両が前記走行路に沿って移動するようにした移動車両の走行システムであって、
前記移動車両の前記マーカー検出部が、前記本体部の下方を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して前記走行路に配置した前記マーカーを検出する画像処理部と、前記画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を前記駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を備え、
前記移動車両の前記障害物検出部が、前記本体部の周囲の障害物との距離を含む画像を撮像する障害物センサと、前記障害物センサで撮像された撮像画面を画像処理して前記障害物を検出する障害物処理部と、前記障害物処理部で検出された障害物の位置と前もって記憶された走行路のマップデータとにより前記移動車両の現在位置及び方向を算出してSLAM走行情報を取得し該SLAM走行情報を前記駆動制御部に出力するSLAM走行制御部と、を備えており、
前記マーカーは、横長帯状に形成されて前記走行路の横断方向に配置され該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、各マークには前記移動車両が走行すべき走行情報と前記移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
前記マーカー制御部が、前記マーカーの前記走行情報及び前記配置位置情報に基づいて前記移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して前記駆動制御部に出力し、前記駆動制御部により前記マーカー制御部からの前記修正走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御して、前記移動車両が前記マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行するように構成されており、
前記移動車両にて前記走行路を所定の回数マーカーモードで走行することにより、前記マーカー制御部で前記マーカーの走行情報と配置位置情報を取得すると共に、前記障害物検出部で前記マーカーの位置座標を取得し、
前記SLAM走行制御部は、前記マーカー制御部で取得したマーカーの走行情報及び配置位置情報と前記障害物検出部で取得したマーカーの位置座標とを紐付けて前記走行路の仮想マーカー情報を作成し、前記仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとして仮想マーカー記憶部に格納すると共に、該仮想マーカー情報を前記CPU部に送出し、
前記CPU部は、前記仮想マーカー情報を前記走行情報及び/又は修正走行情報として前記駆動制御部に送出して、前記移動車両を仮想マーカー走行モードで自律走行させるようにした、移動車両の走行システム。 a mobile vehicle including a main body , a traveling unit for traveling on the ground, a drive control unit for driving and controlling the traveling unit, a marker detection unit, an obstacle detection unit, and a CPU unit for controlling the drive control unit, the marker detection unit, and the obstacle detection unit;
Markers are placed at a plurality of predetermined locations along a route along which the vehicle is to travel, and locations where no markers are placed;
and a vehicle travel system for a vehicle, the vehicle travelling along the travel path,
the marker detection unit of the moving vehicle comprises: an imaging means for imaging an image below the main body; an image processing unit for processing an image captured by the imaging means to detect the markers placed on the travel path; and a marker control unit for outputting to the drive control unit travel information set in advance for the markers based on the markers detected by the image processing unit,
the obstacle detection unit of the moving vehicle comprises an obstacle sensor that captures an image including distances to obstacles around the main body, an obstacle processing unit that detects the obstacles by image processing the image captured by the obstacle sensor, and a SLAM travel control unit that calculates the current position and direction of the moving vehicle based on the position of the obstacle detected by the obstacle processing unit and pre-stored map data of the travel route, acquires SLAM travel information, and outputs the SLAM travel information to the drive control unit,
The marker is formed in a horizontally long band and arranged in a transverse direction of the travel path, with a plurality of marks arranged in a horizontal row on the band-shaped marker, and travel information along which the moving vehicle should travel and placement position information with different symbols attached to each mark are set for detecting lateral deviation of the moving vehicle in the travel direction,
the marker control unit generates corrected driving information for correcting lateral and angular deviations of the moving vehicle based on the driving information and the placement position information of the marker, and outputs the corrected driving information to the drive control unit, and the drive control unit drives and controls the driving unit based on the corrected driving information from the marker control unit, so that the moving vehicle autonomously drives along a driving path specified by the marker,
the marker control unit acquires travel information and placement position information of the marker by causing the mobile vehicle to travel on the travel path a predetermined number of times in a marker mode, and the obstacle detection unit acquires position coordinates of the marker;
the SLAM travel control unit creates virtual marker information for the travel path by linking the travel information and placement position information of the marker acquired by the marker control unit with the position coordinates of the marker acquired by the obstacle detection unit, stores the virtual marker information in a virtual marker storage unit as a virtual marker map, and sends the virtual marker information to the CPU unit;
A traveling system for a mobile vehicle, wherein the CPU unit sends the virtual marker information to the drive control unit as the traveling information and/or corrected traveling information, and causes the mobile vehicle to travel autonomously in a virtual marker traveling mode .
前記駆動制御部は該SLAM走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御する、請求項3に記載の移動車両の走行システム。 the SLAM traveling control unit generates the SLAM traveling information based on the map information from the obstacle processing unit and outputs the SLAM traveling information to a drive control unit;
4. The vehicle travel system according to claim 3, wherein the drive control unit controls the drive of the travel unit based on the SLAM travel information.
前記駆動制御部は、前記非常停止信号に基づいて前記走行部を駆動制御してモータの駆動を停止するか又は回避動作をする、請求項1~4の何れかに記載の移動車両の走行システム。 the SLAM travel control unit, when receiving an obstacle signal from the obstacle processing unit, determines that an obstacle has been detected in the traveling direction of the moving vehicle, generates an emergency stop signal, and outputs the emergency stop signal to the drive control unit;
5. The vehicle traveling system according to claim 1, wherein the drive control unit controls the traveling unit based on the emergency stop signal to stop the driving of the motor or to perform an avoidance operation.
前記移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと該マーカーが配置されない箇所と、
が配備され、前記移動車両が前記走行路に沿って移動するようにした移動車両の走行システムであって、
前記移動車両が、ステレオカメラと該ステレオカメラに接続されるVSLAM制御部とをさらに備え、
前記移動車両の前記マーカー検出部が、前記本体部の下方を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して前記走行路に配置した前記マーカーを検出する画像処理部と、前記画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を前記駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を備え、
前記マーカーは、横長帯状に形成されて前記走行路の横断方向に配置され該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、各マークには前記移動車両が走行すべき走行情報と前記移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
前記マーカー制御部が、前記マーカーの前記走行情報及び前記配置位置情報に基づいて前記移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して前記駆動制御部に出力し、前記駆動制御部により前記マーカー制御部からの前記修正走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御して、前記移動車両が前記マーカーにより指定された走行路に沿ってマーカーモードで自律走行するように構成されており、
前記移動車両にて前記走行路を所定の回数マーカーモードで走行することにより、前記マーカー制御部で前記マーカーの走行情報と配置位置情報を取得すると共に、前記ステレオカメラで前記マーカーの位置座標を取得し、
前記VSLAM制御部は、
前記マーカー制御部で取得したマーカーの走行情報及び配置位置情報と前記ステレオカメラで取得したマーカーの位置座標とを紐付けて前記走行路の仮想マーカー情報を作成し、該仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとして前記VSLAM制御部の仮想マーカー記憶部に格納すると共に、該仮想マーカー情報を前記CPU部に送出し、
前記CPU部は、前記仮想マーカー情報を前記走行情報及び/又は修正走行情報として前記駆動制御部に送出して、前記移動車両を仮想マーカー走行モードで自律走行させるようにした、移動車両の走行システム。 a mobile vehicle including a main body, a traveling unit for traveling on the ground, a drive control unit for driving and controlling the traveling unit, a marker detection unit, an obstacle detection unit, and a CPU unit for controlling the drive control unit, the marker detection unit, and the obstacle detection unit;
Markers are placed at a plurality of predetermined locations along a route along which the vehicle is to travel, and locations where no markers are placed;
and a vehicle travel system for a vehicle, the vehicle travelling along the travel path,
the moving vehicle further includes a stereo camera and a VSLAM control unit connected to the stereo camera,
the marker detection unit of the moving vehicle comprises: an imaging means for imaging an image below the main body; an image processing unit for processing an image captured by the imaging means to detect the markers placed on the travel path; and a marker control unit for outputting to the drive control unit travel information set in advance for the markers based on the markers detected by the image processing unit,
The marker is formed in a horizontally long band and arranged in a transverse direction of the travel path, with a plurality of marks arranged in a horizontal row on the band-shaped marker, and travel information along which the moving vehicle should travel and placement position information with different symbols attached to each mark are set for detecting lateral deviation of the moving vehicle in the travel direction,
the marker control unit generates corrected driving information for correcting lateral and angular deviations of the moving vehicle based on the driving information and the placement position information of the marker, and outputs the corrected driving information to the drive control unit, and the drive control unit drives and controls the driving unit based on the corrected driving information from the marker control unit, so that the moving vehicle autonomously drives in marker mode along a driving path specified by the marker,
the marker control unit acquires travel information and placement position information of the marker by causing the mobile vehicle to travel on the travel path a predetermined number of times in a marker mode, and the stereo camera acquires position coordinates of the marker;
The VSLAM control unit
creating virtual marker information for the travel path by linking the travel information and placement position information of the marker acquired by the marker control unit with the position coordinates of the marker acquired by the stereo camera, storing the virtual marker information as a virtual marker map in a virtual marker storage unit of the VSLAM control unit, and sending the virtual marker information to the CPU unit;
A traveling system for a mobile vehicle, wherein the CPU unit sends the virtual marker information to the drive control unit as the traveling information and/or corrected traveling information , and causes the mobile vehicle to travel autonomously in a virtual marker traveling mode.
前記可変マーカーが前記マーカー制御部で検出された場合には、検出された可変マーカー情報が前記マーカー制御部から前記CPU部に送出され、該可変マーカー情報により新たな走行路で自律走行する、請求項7又は8に記載の移動車両の走行システム。 Variable markers are provided on the travel path,
A mobile vehicle traveling system as described in claim 7 or 8, wherein when the variable marker is detected by the marker control unit, the detected variable marker information is sent from the marker control unit to the CPU unit , and the mobile vehicle travels autonomously on a new traveling path based on the variable marker information.
前記ネットワークに接続される前記移動車両の外部運転制御部と、を備え、
前記外部運転制御部が、前記ネットワークを介して必要に応じて前記マーカーにおける前記走行情報、前記SLAM走行情報、及び前記仮想マーカー走行モードにおける前記仮想マーカー情報の何れかを変更することにより、前記移動車両の走行路を任意に変更できる、請求項1に記載の移動車両の走行システム。 a network connected to the moving vehicle;
an external driving control unit of the vehicle connected to the network,
2. The mobile vehicle travel system of claim 1, wherein the external driving control unit can arbitrarily change the travel path of the mobile vehicle by changing any of the travel information in the marker, the SLAM travel information, and the virtual marker information in the virtual marker travel mode via the network as needed.
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| JP2020138304 | 2020-08-18 | ||
| JP2020138304 | 2020-08-18 |
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