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公開番号2025084333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2023198166
出願日2023-11-22
発明の名称走行車および自律走行方法
出願人オークラ輸送機株式会社
代理人個人,個人
主分類G05D 1/244 20240101AFI20250527BHJP(制御;調整)
要約【課題】目標地点への自律移動の精度が向上した走行車を提供する。
【解決手段】走行車12が目標地点から離れて位置する始動位置で、画像取得部が撮影したマーカ35の画像に対する画像処理を実行して走行車12とマーカ35との相対位置の関係を認識する。相対位置の関係に基づいて走行車12の走行方向がマーカ35の基準位置に向くように走行車12をその場でスピン回転をする。走行車12の走行方向がマーカ35の基準位置を向いた状態で撮影したマーカ35の画像に対して画像処理を実行してマーカ35と走行車12との相対姿勢の関係を認識する。走行車12の走行方向がマーカ35の基準位置を向いた状態での相対位置および相対姿勢に基づいて、始動位置からマーカ35の正面と走行車12の走行方向が対向する位置まで走行車を移動させる走行軌道を生成する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
目標地点へ自律移動する走行車であって、
本体部と、
前記本体部に設置され、前記本体部を移動させる駆動部と、
前記本体部に設置され、前記本体部の外界を撮影する画像取得部と、
前記駆動部と前記画像取得部とが接続され、前記駆動部の駆動指令の出力と、前記画像取得部が取得した画像の画像処理とを実行する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記目標地点に対応して設置されたマーカに基づいて前記走行車を移動させる目標移動動作において、
前記走行車が前記目標地点から離れて位置する始動位置で、前記画像取得部が撮影した前記マーカの画像に対する画像処理を実行して前記走行車と前記マーカとの相対位置の関係を認識した後、前記相対位置の関係に基づいて前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置に向くように前記走行車をその場でスピン回転させた後、前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置を向いた状態で撮影した前記マーカの画像に対して画像処理を実行して前記マーカと前記走行車との前記相対姿勢の関係を認識し、
前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置を向いた状態での前記相対位置および前記相対姿勢に基づいて、前記始動位置から前記マーカの正面と前記走行車の走行方向が対向する位置まで前記走行車を移動させる走行軌道を生成する
ことを特徴とする走行車。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置を向いた後に、前記走行車を停止させた状態で、前記画像取得部に前記マーカを複数回撮影させて前記マーカの画像を複数枚取得し、複数の前記マーカの画像の夫々に対する画像処理により取得した複数の前記相対姿勢の情報の中央値から前記相対姿勢を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の走行車。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記相対位置を、前記走行車を原点とした走行車座標系における前記マーカの位置の座標で認識し、
前記相対姿勢を、前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置を向いた状態での前記マーカの表示面に対する前記走行車の相対ヨー角で認識する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の走行車。
【請求項４】
本体部と、
前記本体部に設置され、前記本体部を移動させる駆動部と、
前記本体部に設置され、前記本体部の外界を撮影する画像取得部と、
前記駆動部と前記画像取得部とが接続され、前記駆動部の駆動指令の出力と、前記画像取得部が取得した画像内のマーカに対する画像処理とを実行する制御装置と
を備える走行車を、前記マーカに対応する目標地点へ移動させる自律走行方法であって、
前記制御装置により、
前記走行車が前記目標地点から離れて位置する始動位置で、前記走行車の前記画像取得部が撮影した前記マーカの画像から、前記走行車の直進方向をＸ軸、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とする走行車座標系における前記マーカのＸＹ座標を認識する第１マーカ認識ステップと、
前記走行車のＸ軸が前記マ―カの基準位置に重なるまで前記駆動部により前記走行車がその場で旋回するスピン回転させる第１スピンステップと、
前記第１スピンステップ後に、前記画像取得部が取得した前記マーカの画像から前記マーカに対する前記走行車の相対ヨー角を認識する第２マーカ認識ステップと、
前記第１スピンステップ後の前記マーカのＸＹ座標と前記相対ヨー角とに基づき、前記マーカの表示面に直交し前記マーカの基準位置から延伸する仮想垂直線上で前記マーカから離れて位置する中間ポイントに前記走行車が乗り移るための走行軌道を生成する軌道生成ステップとを実行する
ことを特徴とする自律走行方法。
【請求項５】
前記軌道生成ステップでは、前記中間ポイントに前記走行車のＸ軸が重なる状態まで前記走行車をスピン回転させる第２スピンステップのスピン角度と、前記走行車を前記中間ポイントに到達するまで直進させる乗り移りステップの走行距離と、前記中間ポイントに到着した前記走行車をスピン回転させて前記マーカの基準位置に対向させる第３スピンステップのスピン角度とが生成される
ことを特徴とする請求項４記載の自律走行方法。
【請求項６】
前記走行車座標系の原点は、前記走行車のスピン回転の中心に位置し、
前記第１スピンステップ、前記第２スピンステップおよび前記第３スピンステップでのスピン角度は、前記原点を基準にした回転角度であり、
前記乗り移り走行ステップでの走行距離は、前記原点が前記中間ポイントに重なるまでの距離である
ことを特徴とする請求項５記載の自律走行方法。
【請求項７】
前記軌道生成ステップに基づいて前記走行車を走行させるステップでは、前記マーカから認識される情報を使用せずに、生成された前記走行軌道の前記走行距離と前記スピン角度とに基づいて前記駆動部を駆動させる
ことを特徴とする請求項５記載の自律走行方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標地点へ自律移動する走行車、および目標地点へ自律移動する走行車を目標地点に到達させる自律走行方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されているように、ロボットなどの走行車に設置されたカメラが目標地点に設置されたマーカを撮影することにより、マーカに対する走行車の相対位置・姿勢を認識し、認識した相対位置・姿勢から走行車の走行軌道を生成し、目標地点へ向けて走行車を接近走行させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１２１９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような技術では、自律移動する走行車が目標地点へ高い精度で到達することが求められている。
【０００５】
本発明は、目標地点への自律移動の精度が向上した走行車および自律走行方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の走行車は、目標地点へ自律移動する走行車であって、本体部と、前記本体部に設置され、前記本体部を移動させる駆動部と、前記本体部に設置され、前記本体部の外界を撮影する画像取得部と、前記駆動部と前記画像取得部とが接続され、前記駆動部の駆動指令の出力と、前記画像取得部が取得した画像の画像処理とを実行する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記目標地点に対応して設置されたマーカに基づいて前記走行車を移動させる目標移動動作において、前記走行車が前記目標地点から離れて位置する始動位置で、前記画像取得部が撮影した前記マーカの画像に対する画像処理を実行して前記走行車と前記マーカとの相対位置の関係を認識した後、前記相対位置の関係に基づいて前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置に向くように前記走行車をその場でスピン回転させた後、前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置を向いた状態で撮影した前記マーカの画像に対して画像処理を実行して前記マーカと前記走行車との前記相対姿勢の関係を認識し、前記走行車の走行方向が前記マーカの基準位置を向いた状態での前記相対位置および前記相対姿勢に基づいて、前記始動位置から前記マーカの正面と前記走行車の走行方向が対向する位置まで前記走行車を移動させる走行軌道を生成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、目標地点への自律移動の精度が向上した走行車および自律走行方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の走行車システムの一実施の形態を示し、（ａ）は走行車が給電ステーションから離れて位置する状態の側面図、（ｂ）は給電ステーションの正面図、（ｃ）は走行車が給電ステーションに接近した状態の側面図である。
同上給電ステーションに設置されるマーカの正面図である。
同上走行車システムのブロック図である。
同上走行車の給電ステーションへの目標移動動作を（ａ）～（ｈ）に示す説明図である。
同上走行車の給電ステーションへの目標移動動作の他の例を（ｃ）～（ｅ）に示す説明図である。
同上走行車の画像取得部によって撮影される画像を示し、（ａ）は走行車が給電ステーションから離れて位置する状態での撮影画像の説明図、（ｂ）は走行車が給電ステーションに接近した状態での撮影画像の説明図である。
同上走行車の給電ステーションへの目標移動動作において、走行車の原点がマーカの仮想垂直線上にないことが認識された場合の動作を（ａ）～（ｄ）に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
【００１０】
図１に走行車システム１０を示す。走行車システム１０は、設備内の床面１１上を目標地点へ自律移動する走行車１２を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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