JPH04303213A - Position detector for vehicle - Google Patents
Position detector for vehicleInfo
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- JPH04303213A JPH04303213A JP3093276A JP9327691A JPH04303213A JP H04303213 A JPH04303213 A JP H04303213A JP 3093276 A JP3093276 A JP 3093276A JP 9327691 A JP9327691 A JP 9327691A JP H04303213 A JPH04303213 A JP H04303213A
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- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、車両用位置検出装置に
係り、とくに無人搬送車の位置検出に好適な車両用位置
検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle position detection device, and more particularly to a vehicle position detection device suitable for detecting the position of an automatic guided vehicle.
【0002】0002
【従来の技術】近年、工場等では合理化の一環として無
人搬送車による部品や製品の運搬が行われている。無人
搬送車は安全のためにあらかじめ決められた経路を辿っ
て目的地へ移動している。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, automatic guided vehicles have been used to transport parts and products in factories as part of their rationalization efforts. Automated guided vehicles travel to their destinations by following predetermined routes for safety.
【0003】この時の無人搬送車の自己位置を認識する
方法としては、デッドレコニングやジャイロ等による慣
性航法のような内界センサによるものがある。[0003] Methods for recognizing the self-position of the automatic guided vehicle at this time include methods using internal sensors such as dead reckoning and inertial navigation using a gyro or the like.
【0004】また、図11に示されるようにコーナーキ
ューブによって三角測量形式で自己位置を認識するもの
や、図10のようにあらかじめ経路となっている床にマ
ーキングしておき、このマーキングラインを検知しなが
ら移動するという外界センサ利用のものも多く用いられ
ている。[0004] Furthermore, as shown in Fig. 11, there is a system that recognizes its own position by triangulation using a corner cube, or as shown in Fig. 10, a route is marked on the floor in advance and this marking line is detected. Many devices are also in use that use external sensors to move while moving.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、内界センサを利用した場合には誤差が
大きく長時間では誤差が累積増大するために、車両が所
定の経路から外れてしまい非常に危険であるという不都
合があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional example, when an internal sensor is used, the error is large and accumulates over a long period of time, so the vehicle deviates from the predetermined route, resulting in an emergency. The disadvantage was that it was dangerous.
【0006】また、外界センサを利用した場合にはコー
ナーキューブの設置やマーキングの作成に手間がかかり
、さらに経路変更も非常に困難であるという問題点があ
った。Further, when an external sensor is used, there are problems in that it takes time and effort to install corner cubes and create markings, and it is also very difficult to change the route.
【0007】[0007]
【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、とくに精度良く車両の位置制御を行う
ことができるとともに、経路の設定に制限がなく、しか
も経路変更を容易に行えるという車両用位置検出装置を
提供することにある。OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the inconveniences of the conventional example, and to make it possible to control the position of a vehicle with particularly high precision, to have no restrictions on route setting, and to easily change routes. The object of the present invention is to provide a vehicle position detection device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、車
両の進行方向に向かってあらかじめ決められた時間間隔
でマーカを車両の先端から路面上に放出するマーカ放出
手段と、この放出されたマーカの位置を検出するマーカ
位置検出手段と、このマーカ位置検出手段からのマーカ
位置データにより車両の位置を演算するとともにその演
算結果に基づいて車両の進行方向を制御する制御手段と
、位置検出を終えたマーカを車両後部にて回収するマー
カ回収手段とからなるという構成を採っている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。[Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention provides a marker emitting means that ejects a marker from the front end of the vehicle onto the road surface at predetermined time intervals in the direction in which the vehicle is traveling, and a marker position detecting means for detecting the position of the marker position detecting means; a control means for calculating the position of the vehicle based on the marker position data from the marker position detecting means and controlling the traveling direction of the vehicle based on the result of the calculation; The vehicle is configured to include a marker collecting means for collecting the collected markers at the rear of the vehicle. This aims to achieve the above-mentioned purpose.
【0009】[0009]
【作用】■マーカ放出手段からマーカが路面上に放出さ
れる。■マーカ位置検出手段にてマーカ位置が検出され
る。■マーカ位置検出手段からのマーカ位置データによ
り、制御手段にて車両位置の絶対座標が計算される。■
制御手段からの指示により車両の進行方向が補正される
。■位置検出を終えたマーカがマーカ回収手段にて車両
内に回収される。■〜■が連続して繰り返し行われる。[Operation] ■ The marker is released onto the road surface from the marker release means. ■The marker position is detected by the marker position detection means. (2) Absolute coordinates of the vehicle position are calculated by the control means based on the marker position data from the marker position detection means. ■
The direction of travel of the vehicle is corrected based on instructions from the control means. ■The marker whose position has been detected is recovered into the vehicle by the marker recovery means. ■~■ are repeated continuously.
【0010】0010
【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし
図10に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10.
【0011】図1に示されるように車両の前部には、車
両の進行方向に向かってあらかじめ決められた時間間隔
でマーカ20を車両の先端から路面上に放出するマーカ
放出手段10と、図2,図3に示されるようにこの放出
されたマーカ20を車両がまたぐ時にマーカ20の位置
を検出するマーカ位置検出手段30と、このマーカ位置
検出手段30からのマーカ位置データにより車両の位置
を演算するとともにその演算結果に基づいて車両の進行
方向を制御する制御手段40と、位置検出を終えたマー
カ20を車両後部にて回収するマーカ回収手段50とか
ら構成されている。As shown in FIG. 1, a marker emitting means 10 is provided at the front of the vehicle for ejecting a marker 20 from the front end of the vehicle onto the road surface at predetermined time intervals in the direction of travel of the vehicle. 2. As shown in FIG. 3, a marker position detection means 30 detects the position of the marker 20 when the vehicle crosses the released marker 20, and the position of the vehicle is determined based on the marker position data from the marker position detection means 30. It is comprised of a control means 40 that performs calculations and controls the traveling direction of the vehicle based on the calculation results, and a marker collection means 50 that retrieves the marker 20 whose position has been detected at the rear of the vehicle.
【0012】ここで、図3に示されるようにマーカ位置
検出手段30は、車両のほぼ中央下部に路面方向を検出
方向として設置されている。そして本実施例では、図4
に示されるようにマーカ位置検出手段30としてCCD
カメラが用いられている。ただし、これに限定されるも
のではない。As shown in FIG. 3, the marker position detecting means 30 is installed approximately at the lower center of the vehicle with the direction of detection oriented toward the road surface. In this example, FIG.
As shown in FIG.
A camera is used. However, it is not limited to this.
【0013】図7の下図にCCDカメラ30での画像の
1例を示す。1画面の中に必ず1個以上のマーカ20が
存在するようにマーカ放出手段10でのマーカ放出時間
間隔が決められている。この画像をエッジ抽出などの画
像認識処理を行い、一定サンプリング間隔毎の車両の移
動量と車両の方向変化とを検出する。画面内にある全て
のマーカ20それぞれについて移動量と方向変化とを計
算し平均化する。また、画面外に出るマーカ20があっ
た場合は、そのマーカ20については無視する。そのよ
うな場合、車両の内界センサによるナビゲーションと組
み合わせておけばマーカ20が画面内に存在しない時に
も経路をはずすことはない。The lower part of FIG. 7 shows an example of an image taken by the CCD camera 30. The marker emission time interval by the marker emission means 10 is determined so that one or more markers 20 are always present in one screen. This image is subjected to image recognition processing such as edge extraction to detect the amount of movement of the vehicle and changes in the direction of the vehicle at each fixed sampling interval. The amount of movement and direction change for all markers 20 within the screen are calculated and averaged. Furthermore, if there is a marker 20 that goes outside the screen, that marker 20 is ignored. In such a case, if the navigation is combined with the navigation using the internal sensor of the vehicle, the route will not be deviated even when the marker 20 is not present on the screen.
【0014】また、マーカ20は図5に示されるように
、回収時に便利なように片面に凸部がつくられている。
さらに、CCDカメラ30による画像認識が容易に行え
るように円盤状を呈し、しかも扇形に色分けされている
。ただし、これに限定されるものではない。Furthermore, as shown in FIG. 5, the marker 20 has a convex portion formed on one side for convenience during collection. Further, it has a disk shape and is color-coded into fan shapes so that image recognition by the CCD camera 30 can be easily performed. However, it is not limited to this.
【0015】マーカ回収手段50の詳細を図6により説
明する。マーカ20はガイドBによって車両中心に集め
られエレベータAにマーカ20の凸部が挿入される。そ
してエレベータAの後端に設置されている図示しないマ
イクロスイッチがマーカ20によりONになるとスライ
ドDを用いてモーター駆動によりエレベータAが上昇す
る。エレベータAが上昇するとベルトコンベアCのフッ
クEにマーカ20の凸部が引っかかり、ベルトコンベア
Cの移動と共にマーカ20は車両内部に回収される。Details of the marker collecting means 50 will be explained with reference to FIG. The marker 20 is gathered at the center of the vehicle by the guide B, and the convex portion of the marker 20 is inserted into the elevator A. When a microswitch (not shown) installed at the rear end of the elevator A is turned on by the marker 20, the elevator A is raised by motor drive using the slide D. When the elevator A rises, the protrusion of the marker 20 is caught by the hook E of the belt conveyor C, and as the belt conveyor C moves, the marker 20 is recovered inside the vehicle.
【0016】次に、本実施例の動作について説明する。
■車両が移動を開始すると、マーカ放出手段10からマ
ーカ20が車両前方の路面上に放出される。■車両がこ
の放出されたマーカ20をまたぐようにして移動する。
■マーカ20がCCDカメラ30の画面内に入ると、一
定のサンプリング間隔毎に画像データが制御手段40に
送られる。■制御手段40では画像処理によりマーカ2
0の位置を求め、さらにそれから車両の移動量と車両の
方向変化とを求める。■車両の進行方向が予定の方向と
ずれていれば、補正信号を制御手段40から車両のコン
トローラに送り車両の位置補正を行う。■マーカ20が
車両の後部位置に来るとマーカ回収手段50にて回収さ
れる。車両の移動中は上記■〜■の動作が連続して行わ
れる。Next, the operation of this embodiment will be explained. (2) When the vehicle starts moving, the marker 20 is released from the marker release means 10 onto the road surface in front of the vehicle. ■The vehicle moves so as to straddle the released marker 20. (2) When the marker 20 enters the screen of the CCD camera 30, image data is sent to the control means 40 at regular sampling intervals. ■The control means 40 uses image processing to mark the marker 2.
The position of zero is determined, and then the amount of movement of the vehicle and the change in direction of the vehicle are determined. (2) If the direction of travel of the vehicle deviates from the planned direction, a correction signal is sent from the control means 40 to the controller of the vehicle to correct the position of the vehicle. (2) When the marker 20 reaches the rear position of the vehicle, it is collected by the marker collecting means 50. While the vehicle is moving, the above operations (1) to (2) are performed continuously.
【0017】CCDカメラ30のレンズの画角によって
は図8のように車両高さが高くなる場合があるが、上記
の動作には影響しない。また、マーカ20の回収を車両
中心からずらして行うことも可能である。Depending on the angle of view of the lens of the CCD camera 30, the height of the vehicle may increase as shown in FIG. 8, but this does not affect the above operation. Furthermore, it is also possible to collect the marker 20 by shifting it from the center of the vehicle.
【0018】次に、画像データから車両の絶対座標での
位置決めを行う方法について説明する。Next, a method for positioning a vehicle in absolute coordinates from image data will be explained.
【0019】マーカ20の位置と方向を(x,y,θ)
と表すと、ある時刻tでのマーカ20の位置は(xt,
yt,θt)と表せる。Δt時間のサンプリング周期は
マーカ20がCCDカメラの画面内を通過する時間より
は短くしなくてはならない。図9に示される2つの状態
より、車両の移動がわかる。The position and direction of the marker 20 are (x, y, θ)
Then, the position of the marker 20 at a certain time t is (xt,
yt, θt). The sampling period of Δt time must be shorter than the time it takes the marker 20 to pass through the screen of the CCD camera. The movement of the vehicle can be seen from the two states shown in FIG.
【0020】車両の位置と向きをCCDカメラ内での座
標系とは違い、絶対座標として(X,Y,Θ)とすると
時刻tのとき(Xt,Yt,Θt)となる。ここで、マ
ーカ20の位置は図10からわかるように次式で示され
る。If the position and direction of the vehicle are expressed as absolute coordinates (X, Y, Θ), unlike the coordinate system within a CCD camera, then at time t they become (Xt, Yt, Θt). Here, as can be seen from FIG. 10, the position of the marker 20 is expressed by the following equation.
【0021】[0021]
【数1】[Math 1]
【0022】そして、向きは θt+Θt となる
。[0022] Then, the direction becomes θt+Θt.
【0023】さらに時刻t+Δtでは、次式のようにな
る。Further, at time t+Δt, the following equation is obtained.
【0024】[0024]
【数2】[Math 2]
【0025】上記2つの座標と向きは、絶対座標におい
て等しい。The above two coordinates and directions are equal in absolute coordinates.
【0026】
θt+Θt=θt+Δt+Θt+Δt
(3)θt+Θt=θt+Δt+Θt+Δt
(3)
【0027】(3)式を変形し
て、[0027] Transforming equation (3),
【0028】
Θt+Δt=θt+Θt−θt+Δt
(4)Θt+Δt=θt+Θt−θt+Δt
(4)
【0029】つまり、ΘtはΘ
0より(4)式によって求められているので、ΘtとΘ
t+Δtは知ることができる。
これらの関係を用いて、In other words, Θt is Θ
Since it is determined by equation (4) from 0, Θt and Θ
t+Δt can be known. Using these relationships,
【0030】[0030]
【数3】[Math 3]
【0031】(5)式によりXt、YtもX0、Y0よ
り求められる。このようにして車両の絶対座標が求めら
れる。According to equation (5), Xt and Yt can also be determined from X0 and Y0. In this way, the absolute coordinates of the vehicle are determined.
【0032】なお、これらの計算は制御手段40にて行
われている。Note that these calculations are performed by the control means 40.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のように本発明によると、マーカを
車両の先端から路面上に放出するマーカ放出手段と、こ
の放出されたマーカの位置を検出するマーカ位置検出手
段と、このマーカ位置検出手段からのデータにより車両
の位置を演算するとともにその演算結果に基づいて車両
の進行方向を制御する制御手段と、マーカを回収するマ
ーカ回収手段とからなるという構成を採っているために
、他からの情報を必要とせずに車両の位置制御を行うこ
とができる。これがため、精度良く車両の位置制御を行
うことができるとともに、経路の設定に制限がなく、し
かも経路変更を容易に行えるという従来にない優れた車
両用位置検出装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, there is provided a marker emitting means for emitting a marker from the front end of a vehicle onto the road surface, a marker position detecting means for detecting the position of the ejected marker, and a marker position detecting means for detecting the position of the ejected marker. Since the structure is comprised of a control means that calculates the position of the vehicle based on data from the means and controls the traveling direction of the vehicle based on the calculation results, and a marker collection means that retrieves the markers, The position of the vehicle can be controlled without the need for this information. Therefore, it is possible to provide an unprecedented and superior vehicle position detection device that can accurately control the position of the vehicle, has no restrictions on route setting, and can easily change the route.
【図1】本発明の一実施例を示した車両の全体模式図。FIG. 1 is an overall schematic diagram of a vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1を上から見た模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of FIG. 1 viewed from above.
【図3】前後方向に車両中心線で切断した断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the vehicle center line in the front-rear direction.
【図4】図1を下から見た模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of FIG. 1 viewed from below.
【図5】マーカ形状の一例。FIG. 5 is an example of a marker shape.
【図6】マーカ回収手段の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of marker collection means.
【図7】マーカ位置検出方法の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a marker position detection method.
【図8】マーカ位置検出手段の設置位置の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of the installation position of marker position detection means.
【図9】時刻tと時刻t+Δtでの画像データ例。FIG. 9 is an example of image data at time t and time t+Δt.
【図10】相対座標と絶対座標との関係図。FIG. 10 is a relationship diagram between relative coordinates and absolute coordinates.
【図11】コーナーキューブを利用した従来例の模式図
。FIG. 11 is a schematic diagram of a conventional example using a corner cube.
【図12】マーキングラインを利用した従来例の模式図
である。FIG. 12 is a schematic diagram of a conventional example using marking lines.
10 マーカ放出手段 20 マーカ 30 マーカ位置検出手段 40 制御手段 50 マーカ回収手段 10 Marker release means 20 Marker 30 Marker position detection means 40 Control means 50 Marker collection means
Claims (1)
移動する車両の位置検出装置において、前記車両の進行
方向に向かって予め決められた時間間隔でマーカを車両
の先端から路面上に放出するマーカ放出手段と、この放
出されたマーカの位置を検出するマーカ位置検出手段と
、このマーカ位置検出手段からのマーカ位置データによ
り車両の位置を演算するとともにその演算結果に基づい
て車両の進行方向を制御する制御手段と、位置検出を終
えたマーカを車両後部にて回収するマーカ回収手段とか
ら構成されていることを特徴とする車両用位置検出装置
。Claims: 1. A position detection device for a vehicle moving to a destination along a predetermined route, wherein a marker is emitted from the front end of the vehicle onto a road surface at predetermined time intervals in the direction of travel of the vehicle. a marker emitting means for detecting the position of the ejected marker; a marker position detecting means for detecting the position of the ejected marker; and a marker position detecting means for calculating the position of the vehicle based on the marker position data from the marker position detecting means. 1. A vehicle position detection device comprising: a control means for controlling the marker; and a marker collection means for collecting the marker after position detection at the rear of the vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3093276A JPH04303213A (en) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | Position detector for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3093276A JPH04303213A (en) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | Position detector for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04303213A true JPH04303213A (en) | 1992-10-27 |
Family
ID=14077916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3093276A Withdrawn JPH04303213A (en) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | Position detector for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04303213A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2019215802A (en) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | 国立大学法人 筑波大学 | Automatic travel system |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP3093276A patent/JPH04303213A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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