JPH0535884B2 - - Google Patents
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- JPH0535884B2 JPH0535884B2 JP60283854A JP28385485A JPH0535884B2 JP H0535884 B2 JPH0535884 B2 JP H0535884B2 JP 60283854 A JP60283854 A JP 60283854A JP 28385485 A JP28385485 A JP 28385485A JP H0535884 B2 JPH0535884 B2 JP H0535884B2
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- image
- pixel data
- travel
- line
- pixel
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
(産業上の利用分野)
この発明は画像式無人車の制御装置に係り、詳
しくは無人車の走行経路を指示する走行ラインを
無人車に備えた撮像装置にて撮り、その撮つた走
行ラインの画素データに基づいて無人車を同走行
ラインに沿つて走行させる制御装置に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an image-based control device for an unmanned vehicle, and more specifically, an imaging device in which an unmanned vehicle is provided with a travel line that indicates the travel route of the unmanned vehicle. This invention relates to a control device that causes an unmanned vehicle to travel along a traveling line based on pixel data of the photographed traveling line.
(従来技術)
従来、この種の画像式無人車においては、例え
ば撮像装置にて撮つた走行経路を指示する白色の
走行ラインの画像を左半分と右半分に分け、その
右半分にある走行ラインの面積と左半分にある走
行ラインの面積を求め、その両者の差を算出し、
その差に基づいて前方の走行経路を判断し走行す
るようになつていた。すなわち、前方の走行経路
の判断は画像中の走行ラインの全体画像が全体的
にどちらに偏位しているかどうかだけの判断でし
なかつた。(Prior art) Conventionally, in this type of image-based unmanned vehicle, for example, an image of a white traveling line indicating a traveling route taken by an imaging device is divided into a left half and a right half, and the traveling line in the right half is divided into a left half and a right half. Find the area of and the area of the travel line on the left half, calculate the difference between the two,
Based on the difference, the vehicle was able to determine the route ahead. In other words, the determination of the forward travel route is not made solely by determining which direction the entire image of the travel line in the image is deviated from.
(発明が解決しようとする問題点)
その結果、その撮像範囲における走行ラインが
無人車の現時点に対して左右どちらの位置に偏位
しているかどうかしか判断できず、正確な走行ラ
インの軌跡は判断することはできなかつた。しか
も、このような偏位量の演算処理動作においては
多大な処理時間を要し、高速化を計る上で問題が
あつた。(Problem to be solved by the invention) As a result, it is only possible to determine whether the driving line in the imaging range is deviated to the left or right with respect to the current moment of the unmanned vehicle, and the exact trajectory of the driving line cannot be determined. I couldn't decide. Moreover, such arithmetic processing operations for the amount of deviation require a large amount of processing time, which poses a problem in increasing the speed.
この発明の目的は前記問題点を解決すべく正確
な走行経路を決定することができ、しかも、その
決定処理時間を短縮することができ画像式無人車
の高速化を図ることができる画像式無人車におけ
る制御装置を提供するにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by being able to determine an accurate driving route, and furthermore, to shorten the determination processing time and to increase the speed of an image-based unmanned vehicle. The present invention provides a control device for a vehicle.
発明の構成
(問題点を解決するための手段)
この発明の画像式無人車の制御装置は無人車に
搭載された走行しながら同無人車の走行経路を指
示する走行ラインを所定のエリアにて撮像する撮
像装置と、前記撮像装置が撮像した画像中の走行
ラインについてその長手方向に複数個の点を選定
し、各点の画素信号を符号化して画素データとす
る第一の判別手段と、エリアを複数個に分割した
撮像領域のうちどの撮像領域に走行ラインが存在
するかを前記画素データに基づいて判断し、走行
ラインが存在する撮像領域の画素データ分布を判
別する第二の判別手段と、各種の画素データ分布
に対応して操舵機構の走行制御データを備えるテ
ーブル群を記憶した記憶手段と、前記記憶手段か
ら前記第二の判別手段の判別結果に基づく画素デ
ータ分布に対応するテーブルを選択し、そのテー
ブルの走行制御データに基づいて操舵機構を作動
させる操舵制御手段を備えたことをその要旨とす
るものである。Structure of the Invention (Means for Solving Problems) The image-based unmanned vehicle control device of the present invention is mounted on an unmanned vehicle, and while the vehicle is running, a traveling line indicating the traveling route of the unmanned vehicle is set in a predetermined area. an imaging device that captures an image; a first discrimination device that selects a plurality of points in the longitudinal direction of a running line in an image captured by the imaging device and encodes a pixel signal at each point to generate pixel data; a second determining means that determines in which imaging region the traveling line is present among the imaging regions obtained by dividing the area into a plurality of regions, based on the pixel data, and determines the pixel data distribution of the imaging region in which the traveling line exists; a storage means that stores a group of tables including travel control data for the steering mechanism corresponding to various pixel data distributions; and a table corresponding to the pixel data distribution based on the determination result of the second determination means from the storage means. The gist of the present invention is to provide a steering control means for selecting a table and operating a steering mechanism based on travel control data in the table.
(作用)
前記構成により、撮像装置が走行ラインを撮像
すると、第一の判別手段が前記撮像装置が撮像し
た画像中の走行ラインについてその長手方向に複
数個の点を選定し、各点の画素信号を符号化して
画素データとする。第二の判別手段はエリアにお
いて複数個に分割された撮像領域のうちどの撮像
領域に走行ラインが存在する前記画素データに基
づいて判断し、走行ラインが存在する撮像領域の
画素データ分布を判別する。次に操舵制御手段は
記憶手段から前記第二の判別手段の判別結果に基
づく画素データ分布に対応するテーブルを選択
し、そのテーブルの走行制御データに基づいて操
舵機構を作動させる。(Function) With the above configuration, when the imaging device images a running line, the first discrimination means selects a plurality of points in the longitudinal direction of the running line in the image captured by the imaging device, and determines the pixel value of each point. The signal is encoded into pixel data. The second determining means determines in which of the plurality of divided imaging regions in the area the traveling line exists based on the pixel data, and determines the pixel data distribution of the imaging region in which the traveling line exists. . Next, the steering control means selects from the storage means a table corresponding to the pixel data distribution based on the determination result of the second determination means, and operates the steering mechanism based on the traveling control data of the table.
(実施例)
以下、この発明を具体化した無人車の制御装置
の一実施例を図面に従つて説明する。(Embodiment) An embodiment of an unmanned vehicle control device embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、無人車1の前側上部中央位置
には支持フレーム2が立設されていて、そのフレ
ーム2の上部中央位置には撮像装置としての
CCD(charge coupled device)カメラ3が設け
られている。CCDカメラ3は無人車1の前方の
路面4上のエリア4aを撮るように支持フレーム
2にセツトされている。そして、本実施例では
CCDカメラ3は第4図に示すエリア4aを第5
図に示す画像9で捕えている。又、そのエリア4
aの画像9は256×256個の画素で構成される。 In FIG. 1, a support frame 2 is erected at the upper center position on the front side of the unmanned vehicle 1, and an image pickup device is installed at the upper center position of the frame 2.
A CCD (charge coupled device) camera 3 is provided. The CCD camera 3 is set on the support frame 2 so as to photograph an area 4a on the road surface 4 in front of the unmanned vehicle 1. And in this example
The CCD camera 3 covers the area 4a shown in FIG.
This is captured in image 9 shown in the figure. Also, that area 4
Image 9 of a is composed of 256×256 pixels.
なお、本実施例ではCCDカメラ3の両側下方
位置には同カメラ3の撮像を容易にするために照
明ランプ5が設置されているが照明ランプ5を使
用しなくてもよい。 In this embodiment, illumination lamps 5 are installed below both sides of the CCD camera 3 in order to facilitate imaging by the camera 3, but the illumination lamps 5 may not be used.
前記路面4には第2図に示すように無人車1の
走行経路を指示する走行ライン6が一定の線幅D
にて描かれていて、本実施例では路面4の色と異
なる白色の塗料にて描かれている。そして、この
一定の線幅Dを有した走行ライン6を前記CCD
カメラ3で撮ることになる。 As shown in FIG. 2, on the road surface 4, a traveling line 6 indicating the traveling route of the unmanned vehicle 1 has a constant line width D.
In this embodiment, the road surface 4 is painted with white paint, which is different from the color of the road surface 4. Then, the running line 6 having a constant line width D is connected to the CCD.
This will be taken with camera 3.
なお、白色の走行ライン6を撮つたCCDカメ
ラ3からの信号(以下、画素信号という)のレベ
ルは高く、反対に暗い路面4を撮つたCCDカメ
ラ3からの画素信号のレベルは低くなる。 Note that the level of the signal (hereinafter referred to as a pixel signal) from the CCD camera 3 that photographed the white running line 6 is high, and on the contrary, the level of the pixel signal from the CCD camera 3 that photographed the dark road surface 4 is low.
次に、無人車1に搭載された制御装置の電気的
構成を第3図に従つて説明する。 Next, the electrical configuration of the control device mounted on the unmanned vehicle 1 will be explained with reference to FIG.
マイクロコンピユータ10は第二の判別手段及
び操舵制御手段としての中央処理装置(以下、単
にCPUという)11と制御プログラムを記憶し
た読み出し専用メモリ(ROM)によりなる記憶
手段としてのプログラムメモリ12とCPU11
の演算処理結果等が一時記憶される読み出し及び
書き替え可能なメモリ(RAM)よりなる作業用
メモリ13及びタイマ14等から構成され、
CPU11はプログラムメモリ12に記憶された
制御プログラムにて走行ライン6の軌跡を割り出
すとともに操舵制御のための各種の演算処理動作
を実行するようになつている。 The microcomputer 10 has a central processing unit (hereinafter simply referred to as CPU) 11 as a second discrimination means and a steering control means, a program memory 12 as a storage means consisting of a read-only memory (ROM) storing a control program, and a CPU 11.
It is composed of a working memory 13 consisting of a readable and rewritable memory (RAM) in which arithmetic processing results, etc. are temporarily stored, a timer 14, etc.
The CPU 11 determines the locus of the travel line 6 using a control program stored in the program memory 12 and executes various arithmetic processing operations for steering control.
前記CPU11は前記タイマ14が計時する時
間に基づいて一定時間ごとに入出力インタフエー
ス15及び第一の判別手段としてのA/D変換器
16を介して前記CCDカメラ3を操作制御する
とともにそのCCDカメラ3からの画素信号を
A/D変換器16、バスコントローラ17を介し
て画素データにして作業用メモリ13に記憶す
る。A/D変換器16はCCDカメラ3からの画
素信号をアナログ値からデジタル値に変換する
際、各画素信号が予め定めた設定値以上か否かを
判別し、設定値以上の画素信号の場合には白色の
走行ライン6の部分の画素として「1」、反対に
未満の画素信号の場合には暗い色の路面4の部分
と画素として「0」とするようにして順次入力さ
れてくる各画素信号を2値化して画素データとし
てバスコントローラ17を介して作業用メモリ1
3の所定の記憶領域13aに記憶する。 The CPU 11 operates and controls the CCD camera 3 via an input/output interface 15 and an A/D converter 16 as a first discrimination means at regular intervals based on the time measured by the timer 14, and also controls the CCD camera 3. A pixel signal from the camera 3 is converted into pixel data via an A/D converter 16 and a bus controller 17 and is stored in a working memory 13. When converting pixel signals from the CCD camera 3 from analog values to digital values, the A/D converter 16 determines whether each pixel signal is greater than or equal to a predetermined set value. For each pixel that is input sequentially, the pixel of the white driving line 6 is set to "1", and conversely, if the pixel signal is less than 1, the pixel of the dark road surface 4 is set to "0". The pixel signal is binarized and stored as pixel data in the working memory 1 via the bus controller 17.
3 is stored in a predetermined storage area 13a.
従つて、作業用メモリ13にはCCDカメラ3
が撮つた画像9が256×256個の画像データにして
記憶されていることなる。 Therefore, the working memory 13 includes the CCD camera 3.
The image 9 taken by the user is stored as 256 x 256 image data.
なお、前記したように本実施例では前記CCD
カメラ3は予め定めた時間ごとに間をおいて撮像
動作が行なわれるように制御されていて、その
時々の画像の画素データが作業用メモリ13に記
憶されるが、新たな画像の画像データ群が入力さ
れると、先の画像データ群が消去されて、その領
域に新たな画像の画素データ群が記憶されるよう
になつている。 Note that, as mentioned above, in this example, the CCD
The camera 3 is controlled to perform an imaging operation at predetermined intervals, and the pixel data of the image at that time is stored in the working memory 13, but the image data group of the new image is When input, the previous image data group is erased and a new image pixel data group is stored in that area.
又、本実施例では説明の便宜上CCDカメラ3
の走査制御は横方向(x軸方向)に走査し、その
走査が画面の上から下方向(y軸方向)に移る走
査方法を採用するが、その他の走査方式で実施し
てもよいことは勿論である。 In addition, in this embodiment, for convenience of explanation, the CCD camera 3 is
The scanning control adopts a scanning method in which scanning is performed in the horizontal direction (x-axis direction) and the scanning moves from the top of the screen to the bottom (y-axis direction), but other scanning methods may also be used. Of course.
前記2値化レベルコントローラ18は前記
CPU11からの制御信号に基づいて前記A/D
変換器16が2値化するための設定値のデータを
同A/D変換器16に出力するようになつてい
る。 The binarization level controller 18
Based on the control signal from the CPU 11, the A/D
The converter 16 outputs setting value data for binarization to the A/D converter 16.
ドライブコントローラ20は図示しない走行用
の走行用モータ及び操舵機構19を同じくCPU
11からの制御信号に基づいて制御する。そし
て、操舵機構19はその制御信号に基づいたステ
アリング角を制御する。 The drive controller 20 also controls a driving motor (not shown) and a steering mechanism 19 using a CPU.
Control is performed based on control signals from 11. The steering mechanism 19 then controls the steering angle based on the control signal.
次に、前記CPU11の処理動作について説明
する。 Next, the processing operation of the CPU 11 will be explained.
今、CPU11からの制御信号に基づいてCCD
カメラ3が走査制御されると、CCDカメラ3は
路面4に対して垂直ではなく一定の角度傾いて撮
像されていることから第4図に示す前方のエリア
4aを第5図に示すような画像9に撮像する。こ
のCCDカメラ3が撮像した画像9は画素信号と
してA/D変換器16に出力され、同A/D変換
器16にて各画素信号が走行ライン6の部分の画
素信号か路面4の部分の画素信号かが判別されて
画素データとして作業用メモリ13の所定の記憶
領域13aに記憶する。CPU11はその画素デ
ータに基づいて走行ライン6の画像認識を行な
う。CPU11はこの画像9において上側から順
に走査方向(x軸方向)の各画素データを読み出
して一定の線幅Dを有している走行ライン6があ
るか、そして、その走査列のどの位置に位置する
か割り出すとともに、その走行ライン6と判断し
た範囲の中心位置Cnがどの位置にあるかを求め
作業網メモリ13に記憶する。 Now, based on the control signal from CPU11, the CCD
When the camera 3 is scan-controlled, the CCD camera 3 captures an image not perpendicular to the road surface 4 but tilted at a certain angle, so that the front area 4a shown in FIG. 4 is imaged as shown in FIG. 5. Take an image at 9. The image 9 captured by this CCD camera 3 is output as a pixel signal to the A/D converter 16, and the A/D converter 16 converts each pixel signal into a pixel signal for the traveling line 6 or a pixel signal for the road surface 4. It is determined whether the pixel signal is a pixel signal and stored in a predetermined storage area 13a of the working memory 13 as pixel data. The CPU 11 performs image recognition of the traveling line 6 based on the pixel data. The CPU 11 sequentially reads out each pixel data in the scanning direction (x-axis direction) from the top of the image 9, and determines whether there is a running line 6 having a constant line width D and at which position in the scanning line it is located. At the same time, the central position Cn of the range determined to be the travel line 6 is determined and stored in the work network memory 13.
この算出は第8図に示すように画像5に構成す
る各画素において左から数えて128番目にある縦
一列の画素列をy軸とし、最上側から128番目に
ある横一列の画素列をx軸と規定して画像5の各
画素をx,y座標で表わすようにして、走行ライ
ン6の位置及び中心位置Cnをx,y座標で求め
ている。そして、画像9の最下側までの各走査列
の中心位置C0〜C255を求める。 As shown in Figure 8, for each pixel in image 5, the 128th vertical pixel column counting from the left is taken as the y-axis, and the 128th horizontal pixel row from the top is set as the x-axis. The position and center position Cn of the traveling line 6 are determined by the x, y coordinates, with each pixel of the image 5 being expressed by the x, y coordinates. Then, the center positions C0 to C255 of each scanning line up to the bottom of the image 9 are determined.
次に、CPU11はその求めた中心位置C0〜
C255から複数個の中心位置を選定点として選
定する。本実施例では予め選定する走査列は決め
られていて、後記する画像9を射影変換した時に
おいて隣接する選定点が全て進行方向(y軸方
向)に対して等距離となるように4個の走査列
La〜Ldが決められている。すなわち、走査列La
〜Ldが後記する画像9を射影変換した時におい
てエリア4aをy軸方向において4個に分割して
なる分割領域A1〜A4のそれぞれの中央線とな
るように決められ、その分割領域A1〜A4にお
ける走行ライン6の有無判断を前期走査列La〜
Ldにて行うようになつている。そして、各走査
列La〜Ldにおけ求めた中心位置Ga,Gb,Gc,
Gdを第8図に示すように選定点Z1〜Z4とし
て規定している。 Next, the CPU 11 determines the center position C0~
A plurality of center positions are selected from C255 as selection points. In this embodiment, the scan lines to be selected are determined in advance, and four scan lines are selected so that when image 9 (to be described later) is projectively transformed, all adjacent selected points are equidistant with respect to the traveling direction (y-axis direction). scan column
La~Ld is determined. That is, the scan line La
~Ld is determined so that it becomes the center line of each of divided areas A1 to A4 obtained by dividing area 4a into four in the y-axis direction when image 9, which will be described later, is projectively transformed, and the divided areas A1 to A4 are The presence/absence of the running line 6 in the previous scanning line La~
It is now held at Ld. Then, the center positions Ga, Gb, Gc, found in each scanning line La to Ld,
Gd is defined as selected points Z1 to Z4 as shown in FIG.
CPU11はこの選定点Z1〜Z4を射影変換、
すなわち、画像9で求めた選定点Z1〜Z4が第
9図に示す実際のエリア4a上のどの位置(以
下、基点という)Q1〜Q4にあるかを割り出す
演算処理を行なう。これは前記したようにCCD
カメラ3が路面4を垂直に撮像していないことか
ら画像9の走行ライン6と実際のエリア4aにお
ける走行ライン6と相違するのを一致させる処理
である。 The CPU 11 projects the selected points Z1 to Z4,
That is, calculation processing is performed to determine at which positions (hereinafter referred to as base points) Q1 to Q4 on the actual area 4a shown in FIG. 9 the selected points Z1 to Z4 found in the image 9 are located. This is a CCD as mentioned above.
This is a process to match the difference between the travel line 6 in the image 9 and the actual travel line 6 in the area 4a since the camera 3 does not image the road surface 4 vertically.
なお、この射影変換処理動作は予め設定されて
いるCCDカメラ3の焦点距離、倍率等の規格及
び傾き、高さ等の設置条件に基づいて射影変換、
すなわち、座標変換が行なわれる。そして、この
射影変換の一般式は以下の通りである。 This projective transformation processing operation is based on preset standards such as focal length and magnification of the CCD camera 3, and installation conditions such as tilt and height.
That is, coordinate transformation is performed. The general formula for this projective transformation is as follows.
選定点の位置座標をx,y、基点の位置座標を
X,Yとし、カメラ3の高さをH、カメラ3の傾
きをΘ、対応位置の倍率を決める定数をFとす
る。 Let the positional coordinates of the selected point be x, y, the positional coordinates of the base point be X, Y, the height of the camera 3 be H, the inclination of the camera 3 be Θ, and the constant that determines the magnification of the corresponding position be F.
X=x・secθ/{1−(y/F)tanθ}・H
/F
Y=y+F・tanθ/{1−(y/F)tanθ}
・H/F
次に、CPU11はこの4個の基点Q1〜Q4
が第9図に示すようにエリア4aをX軸方向に8
個に分割してなる分割領域B1〜B8のどの領域
に属するか割り出す。 X=x・secθ/{1-(y/F)tanθ}・H
/F Y=y+F・tanθ/{1-(y/F)tanθ}
・H/F Next, the CPU 11 selects these four base points Q1 to Q4.
As shown in Figure 9, area 4a is 8
It is determined which of the divided regions B1 to B8 the object belongs to.
このいずれに属するかの判断は本実施例では予
め各領域B1〜B8を仕切る仕切り線及び前記各
走査列La〜Ldに対応する分割領域A1〜A4の
ラインa〜d上の各領域の中心の位置も予め設定
し分つているので、例えば第10図に示すように
その基点Q3についてその両側にある各領域B
3,B4の中心位置P3,P4までの距離D3,
D4をそれぞれ求め、近い距離D4にある中心位
置P4側の領域B4を当該基点Q3の属する領域
と判断するようになつている。 In this embodiment, the judgment as to which of these belongs is made in advance by dividing the partition lines that partition each area B1 to B8 and the center of each area on lines a to d of divided areas A1 to A4 corresponding to each scanning line La to Ld. Since the positions are also set in advance and divided, for example, as shown in FIG. 10, each region B on both sides of the base point Q3
3. Center position P3 of B4, distance D3 to P4,
D4 is determined, and the area B4 on the center position P4 side, which is located at a short distance D4, is determined to be the area to which the reference point Q3 belongs.
このようにエリア4aは分割領域A1〜A4及
び前記分割領域B1〜B8との組合わせによる複
数の撮像領域An,Bnに分割され、CPU11は前
記のように各基点Q1〜Q4がそれぞれどの撮像
領域An,Bnに属するかを判断する。 In this way, the area 4a is divided into a plurality of imaging areas An, Bn by the combinations of the divided areas A1 to A4 and the divided areas B1 to B8, and as described above, the CPU 11 determines which imaging area each base point Q1 to Q4 corresponds to. Determine whether it belongs to An or Bn.
なお、基点Q1〜Q4が存在しない場合にはそ
の撮像領域An,BnはA0,B0としてCPU11
は判別し、この場合も含めて4個の基点Q1〜Q
4の撮像領域An,Bnに属する組合せ(画素デー
タ分布数)は9の4乗(=6561)通りありその
6561通りの画素データ分布は予めプログラムメモ
リ12の所定の記憶領域12aに記憶されてい
る。 Note that if the base points Q1 to Q4 do not exist, the imaging areas An and Bn are set as A0 and B0 by the CPU 11.
is determined, and four base points Q1 to Q including this case are determined.
There are 9 to the 4th power (=6561) combinations (number of pixel data distributions) belonging to the imaging areas An and Bn of 4.
6561 pixel data distributions are stored in advance in a predetermined storage area 12a of the program memory 12.
そして、その画素データ分布に対応する6561個
のテーブル群が同じく第12図に示すようにプロ
グラムメモリ12の所定の記憶領域12bに予め
記憶されていて、CPU11はその割り出した基
点Q1〜Q4の配列と一致する画素データ分布を
検索し、その一致する画素データ分布のテーブル
を読み出すとともに、CPU11はそのテーブル
に備えられた走行制御データを読み出しするよう
になつている。 A group of 6561 tables corresponding to the pixel data distribution is stored in advance in a predetermined storage area 12b of the program memory 12, as shown in FIG. 12, and the CPU 11 arranges the determined base points Q1 to Q4. The CPU 11 searches for a pixel data distribution that matches , reads out a table of the matching pixel data distribution, and reads travel control data provided in the table.
なお、各テーブルの走行制御データはその画素
データ分布、すなわち、各基点Q1〜Q4の配列
に基づく走行ライン6に対して原位置からその撮
像したエリア4aまで合理的かつ効率よく走行さ
せるための走行その走行の時々のステアリング角
のデータで予め実験して求められたものであつ
て、このデータに基づいて操舵機構19は作動さ
れる。 The travel control data of each table is based on its pixel data distribution, that is, the travel control data for rationally and efficiently traveling from the original position to the imaged area 4a on the travel line 6 based on the arrangement of the base points Q1 to Q4. The steering mechanism 19 is actuated based on this data, which has been experimentally determined in advance from data on the steering angle at various times during the vehicle's travel.
今、CPU11がCCDカメラ3が撮像した最新
の画像9に基づく各基点Q1〜Q4の配列と一致
する画素データ分布を検索し、その画素データ分
布に対するテーブルをプログラムメモリ12から
読み出すとともにそのテーブルの走行制御データ
を作業用メモリ13の所定の記憶領域13bに記
憶する。すると、同CPU11はこの作業用メモ
リ13に記憶した最新の走行制御データに基づい
て操舵機構19を作動させる。すなわち、無人車
1はこの時点で最新のエリア4aまでの走行経路
がこの走行制御データにて決定されたことにな
る。 Now, the CPU 11 searches for a pixel data distribution that matches the array of base points Q1 to Q4 based on the latest image 9 captured by the CCD camera 3, reads out a table for that pixel data distribution from the program memory 12, and runs the table. The control data is stored in a predetermined storage area 13b of the working memory 13. Then, the CPU 11 operates the steering mechanism 19 based on the latest traveling control data stored in the working memory 13. That is, at this point, the travel route of the unmanned vehicle 1 to the latest area 4a has been determined based on this travel control data.
CPU11は無人車1をその最新の走行制御デ
ータに基づいてステアリング角を制御しながらそ
のエリア4aに向つて走行させる。 The CPU 11 causes the unmanned vehicle 1 to travel toward the area 4a while controlling the steering angle based on the latest travel control data.
そして、この走行途中において、所定の時間が
経過してCPU11がCCDカメラ3を制御して先
の撮像エリア4aより前方の新たなエリア4aの
画像9の画素データ群を作業用メモリ13に記憶
すると、同CPU11はこの最新の画素データ群
に基づいて前記と同様に基点Q1〜Q4を求め一
致する画素データ分布を検索し、その一致した画
素データ分布に対応する走行制御データを読み出
す。そして、CPU11は作業用メモリ13の内
容を先の走行制御データからこの新たな走行制御
データに書き替え、この最新の走行制御データに
て操舵機構19を作動させる。すなわち、先の走
行制御データに基づく無人車1の走行はその走行
途中で最新のエリア4aに対する走行制御データ
に基づく走行に変更する。 During this travel, when a predetermined period of time has elapsed, the CPU 11 controls the CCD camera 3 to store a group of pixel data of an image 9 of a new area 4a ahead of the previous imaging area 4a in the working memory 13. Based on this latest pixel data group, the CPU 11 determines base points Q1 to Q4 in the same manner as described above, searches for a matching pixel data distribution, and reads travel control data corresponding to the matching pixel data distribution. Then, the CPU 11 rewrites the contents of the working memory 13 from the previous travel control data to this new travel control data, and operates the steering mechanism 19 using this latest travel control data. That is, the travel of the unmanned vehicle 1 based on the previous travel control data is changed to travel based on the latest travel control data for the area 4a during the travel.
以後、これを繰り返すことによつてCPU11
はCCDカメラ3が新たなエリア4aを撮像する
たびごとにそのエリア4aの画像に基づく新たな
走行制御データを読み出し操舵機構19を作動さ
せ、無人車1を走行ライン6に沿つて走行させ
る。 After that, by repeating this, CPU11
Each time the CCD camera 3 images a new area 4a, new travel control data based on the image of the area 4a is read out, the steering mechanism 19 is operated, and the unmanned vehicle 1 is driven along the travel line 6.
なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、前記実施例では選定点Z1〜Z4を4個
としたが、その数を適宜変更して実施してもよ
い。又、前記実施例では選定点Z1〜Z4の選定
をy軸方向に対して等間隔に選定したが、これを
例えば上側ほどその間隔を狭くする等、等間隔に
限定されることなく適宜変更して選定点を選定し
たりして実施してもよい。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and although the number of selection points Z1 to Z4 is four in the embodiment, the number may be changed as appropriate. Further, in the above embodiment, the selection points Z1 to Z4 were selected at equal intervals in the y-axis direction, but this may be changed as appropriate, such as making the intervals narrower toward the top, without being limited to equal intervals. It may also be carried out by selecting selection points.
さらに、前記実施例では選定点Z1〜Z4を所
定の走査列方向の走行ライン6を示す画素群の中
心位置Cnとしたが、要は、画像9中に撮像され
ている走行ライン6から撮像領域が選定されれば
よく、その選定方法はどんな方法でもよい。さら
に、前記実施例では中心位置Cnを全ての走査列
について求めた後、所定の中心位置を選定点とし
たが、全ての中心位置を求めることなく選定点と
なる所定の走査列の中心位置のみを求めるだけに
して実施してもよい。この場合、走行経路設定処
理時間をさらに短縮させることができる。 Furthermore, in the above embodiment, the selected points Z1 to Z4 are the center positions Cn of the pixel group indicating the running line 6 in the predetermined scanning column direction, but the point is that the selected points Z1 to Z4 are the center positions Cn of the pixel group indicating the running line 6 captured in the image 9. is selected, and any selection method may be used. Furthermore, in the above embodiment, after determining the center position Cn for all the scan rows, the predetermined center position was set as the selection point, but instead of determining all the center positions, only the center position of the predetermined scan row that becomes the selection point is used. It may be implemented by simply asking for. In this case, the travel route setting processing time can be further shortened.
又、前記実施例では撮像装置としてCCDカメ
ラを用いたが、それ以外の撮像装置を用いて実施
してもよく、又、前記実施例ではCCDカメラ3
における画像の画素構成(分解能)を256×256画
素としたが、これに限定されるものではなく例え
ば512×512画素、1024×1024画素等、適宜変更し
て実施してもよい。 Further, although a CCD camera was used as the imaging device in the above embodiment, it may be implemented using other imaging devices, and in the above embodiment, the CCD camera 3
Although the pixel configuration (resolution) of the image is set to 256 x 256 pixels, it is not limited to this, and may be changed to, for example, 512 x 512 pixels, 1024 x 1024 pixels, etc. as appropriate.
発明の効果
以上詳述したように、この発明によれば正確な
走行経路を決定することができ、しかもその決定
処理時間を短縮することができ画像式無人車の高
速化を図ることができる優れた効果を有する。Effects of the Invention As detailed above, according to the present invention, an accurate driving route can be determined, and the determination processing time can be shortened, and the speed of the image-based unmanned vehicle can be increased. It has a great effect.
第1図はこの発明を具体化した無人車の側面
図、第2図は同じく平面図、第3図は制御装置の
電気ブロツク回路図、第4図はCCDカメラが撮
像するエリアを示す図、第5図はCCDカメラが
撮らえた画像を説明するための説明図、第6図は
CCDカメラの撮像回数とそのエリアとの関係を
説明するための図、第7図は作業メモリの内容を
説明するための図、第8図は画像の座標を説明す
るための図、第9図は選定点を実際のエリアに射
影変換した時の各基点を示す図、第10図は基点
の属する領域を説明するための図、第11図及び
第12図はプログラムメモリの内容を説明するた
めの図である。
図中、1は無人車、3はCCDカメラ、4は路
面、4aはエリア、5は照明ランプ、6は走行ラ
イン、9は画像、10はマイクロコンピユータ、
11は中央処理装置(CPU)、12はプログラム
メモリ、13は作業用メモリ、14はタイマ、1
6はA/D変換器、18は2値化レベルコントロ
ーラ、19は操舵機構、20はドライブコントロ
ーラである。
Fig. 1 is a side view of an unmanned vehicle embodying this invention, Fig. 2 is a plan view of the same, Fig. 3 is an electric block circuit diagram of the control device, Fig. 4 is a diagram showing the area imaged by the CCD camera, Figure 5 is an explanatory diagram to explain the image taken by the CCD camera, and Figure 6 is
Figure 7 is a diagram to explain the relationship between the number of images taken by the CCD camera and its area, Figure 7 is a diagram to explain the contents of the working memory, Figure 8 is a diagram to explain the coordinates of images, Figure 9 is a diagram showing each base point when the selected point is projectively transformed into the actual area, Figure 10 is a diagram to explain the area to which the base point belongs, and Figures 11 and 12 are diagrams to explain the contents of the program memory. This is a diagram. In the figure, 1 is an unmanned vehicle, 3 is a CCD camera, 4 is a road surface, 4a is an area, 5 is a lighting lamp, 6 is a running line, 9 is an image, 10 is a microcomputer,
11 is a central processing unit (CPU), 12 is a program memory, 13 is a working memory, 14 is a timer, 1
6 is an A/D converter, 18 is a binary level controller, 19 is a steering mechanism, and 20 is a drive controller.
Claims (1)
行経路を指示する走行ラインを所定のエリアにて
撮像する撮像装置と、 前記撮像装置が撮像した画像中の走行ラインに
ついてその長手方向に複数個の点を選定し、各点
の画素信号を符号化して画素データとする第一の
判別手段と、 前記エリアを複数個に分割した撮像領域のうち
どの撮像領域に走行ラインが存在するかを前記画
素データに基づいて判断し、走行ラインが存在す
る撮像領域の画素データ分布を判別する第二の判
別手段と、 各種の画素データ分布に対応して操舵機構の走
行制御データを備えるテーブル群を記憶した記憶
手段と、 前記記憶手段から前記第二の判別手段の判別結
果に基づく画素データ分布に対応するテーブルを
選択し、そのテーブルの走行制御データに基づい
て操舵機構を作動させる操舵制御手段と を備えた画像式無人車の制御装置。[Scope of Claims] 1. An imaging device that is mounted on an unmanned vehicle and captures images in a predetermined area of a traveling line that indicates the traveling route of the unmanned vehicle while the vehicle is traveling; and the traveling line in the image captured by the imaging device. a first discriminating means that selects a plurality of points in the longitudinal direction and encodes the pixel signal of each point as pixel data; a second determining means that determines whether a travel line exists based on the pixel data and determines the pixel data distribution of the imaging area where the travel line exists; and travel control data of the steering mechanism corresponding to the various pixel data distributions. a storage means storing a group of tables comprising: a table corresponding to the pixel data distribution based on the determination result of the second determination means from the storage means; and operating the steering mechanism based on the travel control data of the table. A control device for an image-based unmanned vehicle, comprising a steering control means for controlling the vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283854A JPS62140112A (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Control device for image type unmanned carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283854A JPS62140112A (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Control device for image type unmanned carrier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140112A JPS62140112A (en) | 1987-06-23 |
| JPH0535884B2 true JPH0535884B2 (en) | 1993-05-27 |
Family
ID=17671026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60283854A Granted JPS62140112A (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Control device for image type unmanned carrier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62140112A (en) |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60283854A patent/JPS62140112A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62140112A (en) | 1987-06-23 |
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