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JP2009237851A - Mobile object control system - Google Patents

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JP2009237851A
JP2009237851A JP2008082478A JP2008082478A JP2009237851A JP 2009237851 A JP2009237851 A JP 2009237851A JP 2008082478 A JP2008082478 A JP 2008082478A JP 2008082478 A JP2008082478 A JP 2008082478A JP 2009237851 A JP2009237851 A JP 2009237851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
moving
control system
time
moving body
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008082478A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Shimizu
奨 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008082478A priority Critical patent/JP2009237851A/en
Publication of JP2009237851A publication Critical patent/JP2009237851A/en
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile object control system for accurately calculating the self-location or moving direction of a mobile object. <P>SOLUTION: The mobile object control system is configured of: a mobile object equipped with a plurality of tags having unique ID; a location information supply region equipped with a detection line extended to a prescribed direction, a reading means for reading the ID of the tags, and a detection part for detecting the detection line, and configured to move in a movement region including the location information supply region; and a control part for storing map information registered at relative location coordinates for a reference point in the moving region about each of a plurality of tags. The mobile object control system includes a location information specification part for specifying the location information of a tag read from the map information specified from the map information in the control part; a time measuring part for measuring a time difference between the first time when the detection line is detected by the detection part and the second time when the detection line is detected after the first time; and a calculation part for calculating the relative location and direction of the mobile object to the reference point on the basis of the specified location information and the measured time difference. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面などの移動領域内を移動する移動体の移動を制御するための移動体制御システムに関するものである。   The present invention relates to a moving body control system for controlling movement of a moving body that moves in a moving area such as a plane.

近年、建物内部や屋外の広場などといった移動領域内において、人間の操作を要することなく、車輪や脚式歩行などの手段によって自律的に移動を行う自律移動体が開発されつつある。   2. Description of the Related Art In recent years, autonomous moving bodies that autonomously move by means of wheels, legged walking, or the like, are being developed in a moving area such as a building interior or an open space without requiring human operation.

このような自律移動体は、移動する平面における特定の領域に関するマップ情報を自律的に作成して記憶し、このマップ情報上において移動経路を自律的に作成し、作成した移動経路に基づいて移動を行う。この際に、現在の自己位置が記憶したマップ情報上のどの位置に相当するかを推定するために、移動した速度や方向などに基づいて、特定の基準点からの相対位置を算出する、いわゆるオドメトリ法による自己位置推定を行うものが知られている。   Such an autonomous mobile body autonomously creates and stores map information related to a specific area in a moving plane, autonomously creates a movement route on the map information, and moves based on the created movement route. I do. At this time, in order to estimate which position on the stored map information the current self position corresponds to, a so-called relative position from a specific reference point is calculated based on the moving speed, direction, etc. One that performs self-position estimation by the odometry method is known.

ところで、このようなオドメトリ法による自己位置推定は、例えば移動体が車輪の回転駆動により移動を行うものである場合、車輪が床面上でスリップすることなどの原因によって、自己位置が正しく推定できない場合があるという問題が知られている。そのため、例えば特許文献1に記載のような、移動する床面に絶対位置情報を記憶させたタグ(例えばRFIDタグ)を設置し、移動中にそれらのタグを読み込むことで、推定した自己位置を補正する技術がある。   By the way, in the self-position estimation by the odometry method, for example, when the moving body moves by rotating the wheel, the self-position cannot be estimated correctly due to the cause of the wheel slipping on the floor surface. There is a known problem. Therefore, for example, as described in Patent Document 1, tags (for example, RFID tags) in which absolute position information is stored on a moving floor surface are installed, and those tags are read during movement, so that the estimated self-position can be obtained. There is a technique to correct.

また、前述のようなオドメトリ法による自己位置推定に代えて、複数の光学センサを用いて周囲の環境を観察し、予め記憶した環境情報と観察して得られた環境情報とを比較することで、現在の自己位置および移動方向を推定する技術も知られている(例えば特許文献2)。このような技術においても、推定した自己位置に誤差が生じるため、前述と同様に移動する床面に設置したRFIDタグを読み込むことで、推定した自己位置を補正している。   Also, instead of self-position estimation by the odometry method as described above, the surrounding environment is observed using a plurality of optical sensors, and the environmental information stored in advance is compared with the environmental information obtained by observation. A technique for estimating the current self position and moving direction is also known (for example, Patent Document 2). Even in such a technique, an error occurs in the estimated self-position. Therefore, the estimated self-position is corrected by reading the RFID tag installed on the moving floor surface as described above.

この他にも、RFIDタグや、RFIDタグとオドメトリ法ととを組み合わせることによって移動体の位置および方向を移動体とは別体に設けられた基地局により把握し、移動体に位置情報などを送信する技術も知られている。(例えば特許文献3〜5)   In addition, the position and direction of the moving object can be grasped by a base station provided separately from the moving object by combining the RFID tag or the RFID tag and the odometry method, and position information and the like can be obtained from the moving object. Transmission techniques are also known. (For example, Patent Documents 3 to 5)

特開2001−209429号公報JP 2001-209429 A 特開2004−250315号公報JP 2004-250315 A 特開2004−21978号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-21978 特開2001−183455号公報JP 2001-183455 A 特開2006−105696号公報JP 2006-105696 A

しかしながら、推定した移動体の位置情報を前述のように補正しようとする場合、移動体の推定した自己位置については予め絶対位置が既知のタグを読み込むことで補正することができるが、タグを読み取った時点における移動体の方向を知ることができない。すなわち、移動体の移動する方向を推定しつつ移動を行うような移動体の場合、従来の技術においては、移動体の外部に設けたインフラ設備により、移動体の移動する方向(絶対方向)を検出し、その情報を移動体に送信する、といった手法を用いなければ成らない。このような、外部のインフラ設備を用いた移動体を制御するシステムの場合、移動体の移動範囲が大きくなるにつれて、設備が大掛かりにならざるを得ない。   However, if the estimated position information of the moving object is to be corrected as described above, the estimated self position of the moving object can be corrected by reading a tag whose absolute position is known in advance. It is impossible to know the direction of the moving object at the time. That is, in the case of a moving body that moves while estimating the moving direction of the moving body, in the conventional technology, the moving direction (absolute direction) of the moving body is determined by infrastructure equipment provided outside the moving body. It is necessary to use a method of detecting and transmitting the information to the mobile body. In the case of such a system that controls a mobile body using an external infrastructure facility, the facility has to become large as the movement range of the mobile body increases.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、簡単な設備により、移動体の自己位置および移動する方向を正確に算出することが可能な移動体制御システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and provides a moving body control system capable of accurately calculating the self position and the moving direction of the moving body with simple equipment. With the goal.

本発明にかかる移動体制御システムは、固有のIDを有する複数のタグと、所定の方向に伸びる検出ラインとを備える位置情報供給領域と、前記タグのIDを読み取る読み取り手段と、前記検出ラインを検出する検出部とを備え、前記位置情報供給領域を含む移動領域を移動する移動体と、前記複数のタグの各々について、移動領域内の基準点に対する相対的な位置座標を登録したマップ情報を記憶する制御部と、から構成されるとともに、前記制御部が、前記マップ情報から特定されたマップ情報から、読み取ったタグの位置情報を特定する位置情報特定部と、前記検出部が前記検出ラインを検出した第1の時刻と、第1の時刻の後に検出ラインを検出した第2の時刻との時間差を計測する時間計測部と、前記特定した位置情報と計測した時間差とに基づいて、前記基準点に対する移動体の相対的な位置と方向を算出する算出部と、を備えていることを特徴としている。   A moving body control system according to the present invention includes a position information supply region including a plurality of tags having unique IDs, a detection line extending in a predetermined direction, a reading unit that reads the ID of the tag, and the detection line. A detection unit for detecting, and a moving body that moves in a moving area including the position information supply area, and map information in which relative position coordinates with respect to a reference point in the moving area are registered for each of the plurality of tags. A control unit that stores the position information specifying unit that specifies the position information of the read tag from the map information specified from the map information, and the detection unit is the detection line. A time measurement unit that measures a time difference between the first time at which the detection line is detected and the second time at which the detection line is detected after the first time, and the position information that is specified are measured. Based on the differences among, it is characterized by comprising a calculation unit for calculating the relative position and orientation of the moving body with respect to the reference point.

このように移動体制御システムを構成することによって、移動領域内に複数のタグと検出ラインとを設けるだけで、移動体の自己位置および移動方向を算出することが可能となる。   By configuring the moving body control system in this way, it is possible to calculate the self position and the moving direction of the moving body only by providing a plurality of tags and detection lines in the moving area.

また、前記検出部は複数設けられていることが好ましく、この場合は、前記時間計測部が、これらの複数の検出部のうち、第1の検出部が前記検出ラインを検出した時刻を第1の時刻とし、他の検出部が検出ラインを検出した第2の時刻としてそれらの時間差を計測する。このようにすると、前記位置情報供給領域における検出ラインが単一のものであっても、これらの検出部が検出ラインを検出する時間差を求めることができるため、移動体の移動方向を算出することが可能となる。   In addition, it is preferable that a plurality of the detection units are provided. In this case, the time measurement unit sets the time when the first detection unit detects the detection line among the plurality of detection units to the first time. The time difference is measured as the second time when the other detection unit detects the detection line. In this way, even if there is a single detection line in the position information supply region, the time difference during which these detection units detect the detection line can be obtained. Is possible.

また、前記位置情報供給領域において、同一の方向に伸びる検出ラインを複数設けた場合は、検出部が第一の検出ラインを検出した時刻を第1の時刻とし、第2の検出ラインを検出した時刻を第2の時刻としてそれらの時間差を計測するとよい。このようにすると、前記検出部が単一であっても移動体の移動方向を算出することが可能となる。   Further, when a plurality of detection lines extending in the same direction are provided in the position information supply region, the time when the detection unit detects the first detection line is set as the first time, and the second detection line is detected. The time difference may be measured using the time as the second time. If it does in this way, even if the said detection part is single, it will become possible to calculate the moving direction of a moving body.

なお、前述の位置情報供給領域に備えられた複数のタグは、前記検出ラインの伸びる方向と同一の方向に向けて等間隔に配置されていることが好ましい。このようにすると、前記位置情報供給領域を移動体が通過した際に求める移動体の位置および移動方向を算出するための演算がシンプルなものとなる。   The plurality of tags provided in the position information supply area are preferably arranged at equal intervals in the same direction as the direction in which the detection line extends. This simplifies the calculation for calculating the position and moving direction of the moving body that is obtained when the moving body passes through the position information supply area.

また、前記移動領域内において、位置情報供給領域を複数箇所設けると、移動体がその移動中に移動方向を補正する機会が多く得られるため、より好適である。なお、このような位置情報供給領域は、移動体の移動する機会の多いエリアに設けられることが好ましく、例えば前記移動体が、AGVなどの移動経路が予めある程度定められているような移動体の場合においては、その経路上に位置情報供給領域を設けることで、必ず移動方向の補正を行うことが可能となる。   In addition, it is more preferable to provide a plurality of position information supply areas in the moving area because the moving body has many opportunities to correct the moving direction during the movement. Such a position information supply region is preferably provided in an area where the mobile object has a lot of opportunities to move. For example, the mobile object is a mobile object in which a movement route such as AGV is determined to some extent. In some cases, it is possible to always correct the moving direction by providing a position information supply area on the route.

また、前記位置情報供給領域に設けられた検出ラインは、単一の方向に設置されてもよいが、領域ごとに各々異なる方向に向けて伸びるように設けてもよい。このようにすると、移動体が一定方向に進んでいる場合において、位置情報供給領域内の各々における検出ラインの伸びる方向に対して、移動体の横切る角度が領域毎に異なることになるため、移動する方向をより正確に算出することができる。   The detection lines provided in the position information supply area may be provided in a single direction, but may be provided so as to extend in different directions for each area. In this case, when the moving body is moving in a certain direction, the angle that the moving body crosses for each area differs from the direction in which the detection line extends in each position information supply area. The direction to do can be calculated more accurately.

また、前記タグとしては、読み書き可能なものであってもよいが、読み取り専用のタグであってもよい。読み取り専用のタグを用いると、より安価なコストでこのような移動体制御システムを構成することが可能となるメリットが得られる一方、読み書き可能なタグを用いることで、これらのタグに絶対値情報を直接記憶させることが可能となるため、このような移動体制御システムを構成するための工数を低減することができるというメリットが得られる。   The tag may be a readable / writable tag, but may be a read-only tag. The use of read-only tags provides the advantage that such a mobile control system can be configured at a lower cost. On the other hand, by using read / write tags, absolute value information can be obtained for these tags. Can be directly stored, so that the man-hour for configuring such a mobile control system can be reduced.

また、前記タグとしては、無線によりデータの読み取りができるものであれば特に限定されるものではないが、RFID(Radio Frequency Identification)タグを用いることもできる。RFIDタグを用いることで、タグ内に記憶させたデータを読み取り手段を用いて高速に読み取ることができるため、移動体が移動領域をある程度速い速度で移動しても、移動体の位置や移動方向を算出することが可能となる。   The tag is not particularly limited as long as it can read data wirelessly, but an RFID (Radio Frequency Identification) tag can also be used. By using the RFID tag, the data stored in the tag can be read at high speed using the reading means. Therefore, even if the moving body moves in the moving area at a certain high speed, the position and moving direction of the moving body Can be calculated.

また、前記制御部は移動体に対して別体に設けられていてもよいが、移動体の内部に組み込こんでもよい。このようにすると、移動体が自律的に移動する自律型移動体である場合に、移動する方向を自律的に補正することができるため、より位置精度の高い自律移動を行うことが可能となる。   Moreover, although the said control part may be provided separately with respect to the moving body, you may incorporate in the inside of a moving body. In this way, when the moving body is an autonomous moving body that moves autonomously, the moving direction can be corrected autonomously, so that it is possible to perform autonomous movement with higher positional accuracy. .

また、前記移動体の自己位置を推定する手段としては、移動体とは別に設けられたGPSや基地局などから移動体の自己位置を示す信号を送信するようにしてもよいが、移動体自身にこのような自己位置推定手段が備えられてもよい。このように、移動体に設けられた自己位置推定手段により推定した自己位置を、タグを読み取ったことにより認識した自己位置で補正するようにすることで、移動体が自律的に自己位置を補正することができるため、大掛かりな設備等を用いなくとも移動体の自己位置を精度よく認識させることが可能となる。   Further, as means for estimating the self-position of the mobile body, a signal indicating the self-position of the mobile body may be transmitted from a GPS or a base station provided separately from the mobile body. Such self-position estimation means may be provided. In this way, the mobile body autonomously corrects its own position by correcting the self-position estimated by the self-position estimation means provided in the mobile body with the self-position recognized by reading the tag. Therefore, it is possible to accurately recognize the self-position of the moving body without using a large facility or the like.

なお、前述の自己位置推定手段としては、移動体の移動した方向および距離をオドメトリ法により取得することで、自己位置を推定するものを用いると、簡単に自己位置推定を行うことができる。特に、車輪により移動する移動体の場合に、このようなオドメトリ法を用いると、比較的簡単に自己位置推定を行うことができる。   In addition, as the above-mentioned self-position estimation means, if the one that estimates the self-position by using the odometry method by acquiring the moving direction and distance of the moving body is used, self-position estimation can be easily performed. In particular, in the case of a moving body that moves by wheels, if such an odometry method is used, self-position estimation can be performed relatively easily.

このようなオドメトリ法以外の自己位置推定方法については、たとえば、光源より照射されたレーザ光の反射光を受光し、受光するまでに要した時間に基づいて、レーザ光の反射した物体の位置を検出する、いわゆるTOF(Time of flight)の原理による物体検知(センシング)を行うレーザレンジファインダ、もしくは、照射した超音波の反射を受信し、受信した超音波の強度に基づいて、超音波を照射した領域に存在する物体の大まかな形状および位置をセンシングする超音波センサ、もしくはこれらの組み合わせたものを用いることも可能である。また、移動体の移動領域が室内である場合は、室内GPSなどを組み込むことにより、移動体の位置および移動方向を推定するようにしてもよい。また、外部環境を光学的に認識するカメラなどを用いて、移動領域内における特定の場所に設けられたランドマークを光学的に認識することで自己位置を推定するようなものを用いることもできる。   As for the self-position estimation method other than the odometry method, for example, the reflected light of the laser light emitted from the light source is received, and the position of the object reflected by the laser light is determined based on the time taken to receive the light. A laser range finder that performs object detection (sensing) based on the principle of so-called TOF (Time of Flight), or a reflection of irradiated ultrasonic waves, and irradiates ultrasonic waves based on the intensity of the received ultrasonic waves It is also possible to use an ultrasonic sensor for sensing the rough shape and position of an object existing in the region, or a combination thereof. When the moving area of the moving body is indoors, the position and moving direction of the moving body may be estimated by incorporating indoor GPS or the like. It is also possible to use a device that estimates a self-position by optically recognizing a landmark provided at a specific location in a moving area using a camera that optically recognizes the external environment. .

また、前記移動体は、特に移動する形態が限定されるものではないが、移動領域が平面上であり、平面上に接触する車輪を駆動することにより移動する車輪型の移動体であってもよい。このような車輪型の移動体のように、移動速度が速い場合において、本発明に係るような移動体の移動方向を補正する場合に特に有効である。   In addition, the moving body is not particularly limited in the form of moving, but the moving area may be a wheel type moving body that moves by driving a wheel that is in contact with the moving area on a plane. Good. This is particularly effective in correcting the moving direction of the moving body according to the present invention when the moving speed is fast like the wheel-type moving body.

また、このような移動体は、人間を搭乗可能な搭乗型移動体であってもよいし、物体等を運搬するようなAGVなどの移動体であってもよい。なお、人間が搭乗可能な搭乗型移動体の場合、この移動体において、搭乗した人間が操作することにより移動領域内における目的地を指定する操作部を備えていてもよい。このような場合、搭乗する人間が目的地を指定し、その目的地に対して経路を自律的に変更するような移動体に対して、本発明を適用することが可能となる。   Further, such a moving body may be a boarding type mobile body on which a human can be boarded, or may be a moving body such as an AGV that carries an object or the like. In the case of a boarding type mobile body on which a human can ride, the mobile body may be provided with an operation unit that designates a destination in the moving area by operating the boarded human. In such a case, the present invention can be applied to a moving body in which a boarding person designates a destination and autonomously changes a route with respect to the destination.

以上、説明したように、本発明によると、大掛かりな設備を用いることなく、移動体の移動する方向を正確に算出することが可能な移動体制御システムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a moving body control system that can accurately calculate the moving direction of a moving body without using large-scale equipment.

発明の実施の形態1.
以下に、図1から図13を参照しつつ本発明の実施の形態1に係る移動体制御システム1について説明する。この実施の形態において、移動体の移動する領域は平面であり、移動を制御される移動体は、人間を搭乗可能であり、人間の指定する地点を目的地として移動する例を示すものとする。
Embodiment 1 of the Invention
Hereinafter, a mobile control system 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13. In this embodiment, the moving area of the moving body is a plane, and the moving body whose movement is controlled can carry a human and moves as a destination designated by a human. .

図1は、本発明に係る移動体制御システム1を概略的に示すものであり、移動領域としての平面状の床部F上における移動領域(破線に囲まれた領域)内を、車両型の移動体10が移動する様子を示している。図1においては、床部F上の移動領域内には特に物体が載置されていない状態を示すものとし、移動体10は、搭乗する操作者の指定した地点に向かって、移動領域内を移動することができるものとする。なお、図2は図1に示す移動体10の内部構成を簡略的に示す図であり、図3は移動体10を側方から見た様子を概略的に示す図である。   FIG. 1 schematically shows a moving body control system 1 according to the present invention. A moving area (area surrounded by a broken line) on a planar floor F serving as a moving area is vehicle-type. The mode that the mobile body 10 moves is shown. In FIG. 1, it is assumed that an object is not particularly placed in the moving area on the floor F, and the moving body 10 moves in the moving area toward the point designated by the operator who is on board. It shall be able to move. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the moving body 10 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram schematically showing the moving body 10 as viewed from the side.

図2に示すように、移動体10は、箱型の移動体本体10aと、1対の対向する車輪11、11と、キャスタ12を備える対向2輪型の移動体であり、これらの車輪11、11、キャスタ12とで移動体本体10aを水平に支持するものである。さらに、移動体本体10aの内部には、車輪11、11をそれぞれ駆動する駆動部(モータ)13、13と、車輪の回転数を検出するためのカウンタ14と、車輪を駆動するための制御信号を作成し、駆動部13、13にその制御信号を送信する制御部15、およびこれらの構成要素に電力を供給するためのバッテリー(図示せず)が備えられている。そして、制御部15内部に備えられた記憶部としてのメモリなどの記憶領域15a(図示せず)には、制御信号に基づいて移動体10の移動速度や移動方向、移動距離などを制御するためのプログラムとともに、移動領域内に設けられた各種情報を示すマップ情報P(図示せず)が記憶されている。   As shown in FIG. 2, the moving body 10 is an opposed two-wheeled moving body including a box-shaped moving body main body 10 a, a pair of opposed wheels 11 and 11, and casters 12. , 11 and the caster 12 support the movable body main body 10a horizontally. Furthermore, inside the mobile body 10a, there are drive units (motors) 13 and 13 for driving the wheels 11 and 11, respectively, a counter 14 for detecting the rotation speed of the wheels, and a control signal for driving the wheels. And a control unit 15 for transmitting the control signal to the drive units 13 and 13 and a battery (not shown) for supplying power to these components. A storage area 15a (not shown) such as a memory provided as a storage unit provided inside the control unit 15 controls the moving speed, moving direction, moving distance, etc. of the moving body 10 based on the control signal. In addition to the program, map information P (not shown) indicating various information provided in the movement area is stored.

また、図3に示すように、移動体本体10aの上面には、移動体を操作する操作者を搭乗するための載置面100aを備えるとともに、移動方向前方に設けられた支柱100bの先端において、操作者が目的地を指定するための操作部としての操作パネル100cが備えられている。この操作パネル100cには、移動する領域の概略が表示されており、その表示中における特定の位置を操作者が指定することで、移動体10の目的地を定めることが可能であるものとする。   Further, as shown in FIG. 3, the upper surface of the moving body main body 10 a is provided with a mounting surface 100 a for boarding an operator who operates the moving body, and at the tip of a column 100 b provided forward in the moving direction. An operation panel 100c is provided as an operation unit for an operator to specify a destination. On this operation panel 100c, an outline of the moving area is displayed, and the destination of the moving body 10 can be determined by the operator specifying a specific position during the display. .

また、移動体本体10aの底部の略中央部には、床面に向けて後述するタグを読み取るための読み取り手段としてのリーダ16が設けられており、底部前面には、後述する検出ラインを検出する検出部としてのセンサ17,18が設けられている。なお、リーダ16は略円形状のやや広範囲に亘ってタグを読み取るものであり、後述するタグを一度に複数読み取ることができるものであり、複数読み取ったタグの固有IDを制御部15に送信する。また、センサ17、18は、図4に示すように、後述する検出ラインに対して光を照射する光源および検出ラインで反射した光を受光するディテクタを備えるものであり、移動体前面の左右対称となる位置に設置され、検出ラインを検出した際に、検出信号を制御部15に向かって送信する。   In addition, a reader 16 as a reading means for reading a tag described later toward the floor is provided at a substantially central portion of the bottom of the mobile body 10a, and a detection line described later is detected on the front of the bottom. Sensors 17 and 18 are provided as detection units. Note that the reader 16 reads a tag over a slightly wide range in a substantially circular shape, and can read a plurality of tags to be described later, and transmits a plurality of unique IDs of the tags read to the control unit 15. . Further, as shown in FIG. 4, the sensors 17 and 18 include a light source that irradiates light to a detection line, which will be described later, and a detector that receives light reflected by the detection line. When a detection line is detected, a detection signal is transmitted toward the control unit 15.

このように構成された移動体10は、1対の車輪11、11の駆動量をそれぞれ独立に制御することで、直進や曲線移動(旋回)、後退、その場回転(両車輪の中点を中心とした旋回)などの移動動作を行うことができる。   The moving body 10 configured in this way independently controls the driving amount of the pair of wheels 11 and 11 so that the vehicle travels straightly, moves in a curve (turns), moves backward, and rotates on the spot (the middle point of both wheels). It is possible to perform moving operations such as turning around the center.

また、移動体10は、前記操作パネル100cを操作することで指定された移動領域内の目的地までの移動経路を自律的に作成し、その移動経路に追従するように移動することができる。この現在地から目的地までの経路を作成する手法としては、前述の記憶領域15a内に記憶されたマップ情報Pに含まれる、移動領域の形状や、その内部に含まれる物体(壁などの障害物)などの位置に基づいて演算処理を行い、算出する手法が用いられる。そのような移動経路を作成する例としては、例えば略一定間隔m(例えば10cm)に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで得られるグリッドマップ中における各グリッド単位を用いて現在の位置や目的地を定め、グリッドマップ内において移動経路を作成するといった手法が用いられる。なお、このような移動経路作成方法を用いた場合、前述の間隔mは、移動体10の移動可能な曲率や絶対位置を認識する精度などの条件に応じて、適宜変更可能であるものとし、また、移動体10がスリップしたか否かを判定するための閾値としても用いてもよい。また、この移動領域内において、壁や障害物等の固定物体が存在していることが既知である場合は、それらの物体の位置を予めグリッドマップ上に登録し、マップ情報として記憶領域15aに記憶されているものとする。   Further, the moving body 10 can autonomously create a movement route to the destination in the movement region designated by operating the operation panel 100c, and can move so as to follow the movement route. As a method of creating a route from the present location to the destination, the shape of the moving area included in the map information P stored in the storage area 15a described above, and an object (an obstacle such as a wall) included in the moving area are included. ) Or the like, and a calculation method is performed by performing arithmetic processing based on the position. As an example of creating such a movement route, for example, each grid unit in a grid map obtained by virtually depicting grid lines connecting lattice points arranged at substantially constant intervals m (for example, 10 cm) is used. The current position and destination are determined and a moving route is created in the grid map. In addition, when such a movement route creation method is used, the above-described interval m can be appropriately changed according to conditions such as the accuracy of recognizing the movable curvature and absolute position of the moving body 10, Moreover, you may use as a threshold value for determining whether the mobile body 10 slipped. Also, if it is known that fixed objects such as walls and obstacles exist in this moving area, the positions of these objects are registered in advance on the grid map and stored in the storage area 15a as map information. It shall be remembered.

次に、移動体10に設けられた制御部15について、詳細を説明する。図5は、制御部15において移動体の位置および移動方向を算出するための各構成を概略的に示すブロック図を示している。   Next, details of the control unit 15 provided in the moving body 10 will be described. FIG. 5 is a block diagram schematically showing each configuration for calculating the position and moving direction of the moving body in the control unit 15.

まず、制御部15は、前述のように、マップ情報Pを記憶する記憶領域15aを備えるとともに、読み取り手段としてのリーダ16から読み取ったタグの位置情報を特定する位置情報特定部15bと、センサ17,18が検出ラインを検出した時間の差を計測する時間計測部15cと、位置情報特定部15bで特定された位置情報および時間計測部15cで計測された時間差とに基づいて、移動体の位置および移動方向を算出する算出部15dと、カウンタ14で検知された車輪11、11の回転数を積算することで移動体10の移動した速度や距離などの情報を求め、これらの情報から、移動領域内における移動体10の自己位置(オドメトリ位置)および移動する方向を推定する自己位置推定部15eと、を備える。これらの制御部15の各構成により、移動体の位置および移動方向を算出するための詳細な手法については、後述する。   First, as described above, the control unit 15 includes the storage area 15a for storing the map information P, the position information specifying unit 15b for specifying the position information of the tag read from the reader 16 as a reading unit, and the sensor 17. , 18 measures the time difference when the detection line is detected, the position information of the moving body based on the position information specified by the position information specifying part 15b and the time difference measured by the time measuring part 15c. Further, information such as the moving speed and distance of the moving body 10 is obtained by integrating the number of rotations of the wheels 11 and 11 detected by the counter 14 and the calculating unit 15d that calculates the moving direction, and the movement is performed from these information. A self-position estimation unit 15e that estimates the self-position (odometry position) of the moving body 10 in the region and the moving direction. A detailed method for calculating the position and moving direction of the moving body by each configuration of the control unit 15 will be described later.

次に、移動領域内に設けられた位置情報供給領域について図6を用いて説明する。前述の移動領域内においては、複数箇所において位置情報供給領域R(R,R,...)が設けられている。図6においては、説明を簡略化するため、位置情報供給領域Rが2箇所のみ(RおよびRn+1)設けられた例を示すものとする。 Next, the position information supply area provided in the movement area will be described with reference to FIG. Within the above-mentioned movement area, position information supply areas R (R 1 , R 2 ,...) Are provided at a plurality of locations. FIG. 6 shows an example in which only two position information supply regions R (R n and R n + 1 ) are provided in order to simplify the description.

図6に示すように、位置情報供給領域R,Rn+1は、所定の方向に伸びる板状の反射部材M、Mn+1上において、複数のタグが一定の間隔となるように配置される構成を有している。反射部材M、Mn+1は、その表面が水平かつ所定の反射率が維持できるような材質で形成されており、前述したセンサ17または18に備えられた光源からの光を反射し、センサ17,18のディテクタによりその反射光を受光することで、移動体10がこれらの反射部材上を通過したことが検出される。すなわち、この実施形態においては、これらの反射部材が本発明でいう検出ラインに相当する。 As shown in FIG. 6, the position information supply regions R n and R n + 1 are arranged on the plate-like reflecting members M n and M n + 1 extending in a predetermined direction so that a plurality of tags are at regular intervals. It has a configuration. The reflecting members M n and M n + 1 are formed of a material whose surface is horizontal and can maintain a predetermined reflectance, reflects light from the light source provided in the sensor 17 or 18 described above, and the sensor 17 , 18 to receive the reflected light, it is detected that the moving body 10 has passed over these reflecting members. That is, in this embodiment, these reflecting members correspond to the detection line referred to in the present invention.

一方、この反射部材上においては、各反射部材の伸びる方向に向けて一定の間隔で2列に並べられたタグT1,T2,...およびTn+11,Tn+12,...が配置されている。これらのタグは一般的に用いられているRFIDタグであり、それぞれ固有のIDを有するとともに、各タグには移動領域内における基準点Oからの相対的な位置を示す座標が記憶され、基準ベクタの方向と併せてマップ情報P内に記憶されている。なお、この位置情報供給領域においては、反射部材の伸びる方向に直交する方向を基準ベクタ(基準ベクタV,Vn+1)としており、これらの位置情報供給領域の基準ベクタは、図6から明らかなように各々異なる方向となるように設定されている。 On the other hand, in the on the reflecting member, the tag T n 1 arranged in two rows at regular intervals toward the extending direction of each of the reflecting member, T n 2, ..., and T n + 1 1, T n + 1 2 ,. .. is arranged. These tags are generally used RFID tags, each having a unique ID, and each tag stores coordinates indicating a relative position from the reference point O in the moving region, and a reference vector. Is stored in the map information P together with the direction. In this position information supply region, a direction orthogonal to the direction in which the reflecting member extends is used as a reference vector (reference vector V n , V n + 1 ), and the reference vectors of these position information supply regions are apparent from FIG. Thus, the directions are set to be different from each other.

次に、このような各タグの位置情報がマップ情報Pにおいて記憶されるためのデータ構造の一例を図7に示す。図7から明らかなように、マップ情報Pとしては、各タグが存在する領域(セクション)や、基準ベクタ,各タグの基準点からみた相対的な座標(ここではx−y座標)などといった情報が、タグの固有IDとそれぞれ関連付けられて記憶されている。   Next, an example of a data structure for storing such tag position information in the map information P is shown in FIG. As is clear from FIG. 7, the map information P includes information such as an area (section) where each tag exists, a reference vector, and relative coordinates (here, xy coordinates) viewed from the reference point of each tag. Are stored in association with the unique ID of the tag.

次に、このように構成された移動体10が、自己位置および移動方向を算出する手法について図8,図9および図10を用いて説明する。図8から図10は、移動体10が前述の位置情報供給領域R上を通過する瞬間を示す図であり、図8は反射部材の上を移動体10が通過する様子、図9は反射部材の伸びる方向に直交する方向(すなわち基準ベクタの示す方向)と等しい方向に移動体が移動する様子、図10は基準ベクタに対して所定の角度(θ)だけ傾斜する方向に移動する様子を示している。 Next, a method for calculating the self-position and the moving direction of the moving body 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. FIGS. 8 to 10, the moving body 10 is a diagram showing the moment that passes through the position information supplied on region R n in the foregoing, Figure 8 how the passing mobile 10 over the reflective member, Figure 9 is reflected FIG. 10 shows how the moving body moves in a direction equal to the direction orthogonal to the direction in which the member extends (ie, the direction indicated by the reference vector). FIG. 10 shows the movement in a direction inclined by a predetermined angle (θ) with respect to the reference vector. Show.

図8に示すように、移動体10の底部に設けられたリーダ16(読み取り手段)は、略円形状のやや広範囲に亘って反射部材上に配置されたタグを読み取り、これらの読み取ったタグの情報(固有ID)を制御部15に送信する。制御部15においては、位置情報特定部15bにおいて、これらの情報から読み取ったタグの固有IDから各タグの座標情報を求め、これらの座標情報を算出部15に送信する。算出部15では、読み取った固有IDから平面上における多角形を特定し、この多角形の重心位置を所定のプログラムに従って算出する。そして、算出した重心位置を、リーダ16がこれらのタグを読み取った時の移動体10の自己位置とする。   As shown in FIG. 8, the reader 16 (reading means) provided at the bottom of the moving body 10 reads the tags arranged on the reflecting member over a slightly wide range, and the read tags. Information (unique ID) is transmitted to the control unit 15. In the control unit 15, the position information specifying unit 15 b obtains the coordinate information of each tag from the unique ID of the tag read from the information, and transmits the coordinate information to the calculation unit 15. The calculation unit 15 specifies a polygon on the plane from the read unique ID, and calculates the gravity center position of the polygon according to a predetermined program. Then, the calculated position of the center of gravity is set as the self-position of the moving body 10 when the reader 16 reads these tags.

次に、移動体10がその移動方向を算出する方法について説明する。
まず、反射部材の伸びる方向に直交する方向(すなわち基準ベクタの示す方向)と等しい方向に移動体が移動する場合は、移動体10のセンサ17,18が位置情報供給領域R上に設けられた反射部材M(検出ライン)上を通過したことを検出する。このとき、前述の時間計測部15cは、これらのセンサから検出された時刻の時間差を算出する。ここで、移動体10の移動速度をv,センサ17と18の間隔をdとし、センサ17が反射部材Mを検出した時刻を第1の時刻t1,センサ18が反射部材Mを検出した時刻を第2の時刻t2とする。また、この反射部材上を移動する際に、移動体10の速度変化は小さく、無視できるものとする。
Next, a method in which the moving body 10 calculates the moving direction will be described.
First, if the mobile in a direction equal to (the direction indicated by the or reference vector) direction perpendicular to the extending direction of the reflecting member is moved, the sensors 17 and 18 of the moving body 10 is provided at a position information supply region R n It is detected that the light passes over the reflecting member M n (detection line). At this time, the time measuring unit 15c described above calculates the time difference between the times detected from these sensors. Here, the moving speed of the moving body 10 is v, the interval between the sensors 17 and 18 is d, and the time when the sensor 17 detects the reflecting member Mn is the first time t1, and the sensor 18 detects the reflecting member Mn . Let the time be the second time t2. Further, when moving on the reflecting member, the speed change of the moving body 10 is small and can be ignored.

このとき、基準ベクタVnに対して移動体の移動する方向がなす角度(図10に示す時計回りの方向についての角度)をθとすると、センサ17およびセンサ18が反射部材Mを検出した時間差Δt=t2−t1に移動体10が進んだ距離はv・(t1−t2)となるので、d、θ、v,t1,t2の間には以下の式1に示す関係が成立する。
tanθ=v・(t2−t1)/d ・・・(式1)
At this time, if the angle formed by the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn (the angle with respect to the clockwise direction shown in FIG. 10) is θ, the time difference when the sensor 17 and the sensor 18 detect the reflecting member Mn. Since the distance traveled by the moving body 10 at Δt = t2−t1 is v · (t1−t2), the relationship shown in the following formula 1 is established among d, θ, v, t1, and t2.
tan θ = v · (t2−t1) / d (Formula 1)

したがって、基準ベクタVnに対して移動体の移動する方向がなす角度をθは、以下の式2で表される。
θ=atan(v・(t2−t1)/d) ・・・(式2)
Accordingly, the angle θ formed by the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn is expressed by the following Expression 2.
θ = atan (v · (t2−t1) / d) (Formula 2)

このような式2に基づいて、算出部15dは移動体10が基準ベクタに対して移動体の移動する方向がなす角度を算出することができる。   Based on Equation 2, the calculation unit 15d can calculate an angle formed by the moving body 10 moving with respect to the reference vector.

なお、図11は、図9に示すような場合において、移動体10が反射部材を検出する時刻と検出した信号の強度の関係を示すグラフである。図11から明らかなように、この場合はセンサ17および18が反射部材を検出した時刻t1,t2はほぼ同時であるため、時間差Δt(=t2−t1)はほぼ0とみなされ、算出部15dでは、移動体10の移動する方向は、反射部材の伸びる方向に直交する方向(基準ベクタの示す方向)に対して平行である(θ=0)と算出される。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the time when the moving body 10 detects the reflecting member and the intensity of the detected signal in the case shown in FIG. As is apparent from FIG. 11, in this case, the times t1 and t2 when the sensors 17 and 18 detect the reflecting member are almost simultaneous, so the time difference Δt (= t2−t1) is regarded as almost 0, and the calculation unit 15d Then, the moving direction of the moving body 10 is calculated to be parallel (θ = 0) to the direction orthogonal to the extending direction of the reflecting member (the direction indicated by the reference vector).

図12は、図10に示す例の場合において、移動体10が反射部材を検出する時刻と検出した信号の強度の関係を示すグラフである。この場合においては、Δt(=t2−t1)の値がある程度の大きさを有しているため、移動体の移動方向が基準ベクタの示す方向に対してなす角度が算出される。   FIG. 12 is a graph showing the relationship between the time when the moving body 10 detects the reflecting member and the intensity of the detected signal in the case of the example shown in FIG. In this case, since the value of Δt (= t2−t1) has a certain size, the angle formed by the moving direction of the moving body with respect to the direction indicated by the reference vector is calculated.

なお、このような場合、Δt(=t2−t1)の大きさの上限閾値を定め、Δtがこの閾値を超える場合には、角度θを算出せずに、エラーが発生したことを示すエラー信号を送信するようにしてもよい。このようにすると、これらのセンサのうち、一方だけが反射部材を検出し(時刻t1)、その後しばらくして、再び移動体が反射部材上を移動する際に、他方のセンサが反射部材を検出した(時刻t2)ような場合に、異常な角度θを移動体の移動方向として出力することがなくなる。   In such a case, an upper limit threshold value of Δt (= t2−t1) is set, and when Δt exceeds this threshold value, an error signal indicating that an error has occurred without calculating the angle θ. May be transmitted. In this way, only one of these sensors detects the reflecting member (time t1), and after a while, the other sensor detects the reflecting member when the moving body moves on the reflecting member again. In such a case (time t2), the abnormal angle θ is not output as the moving direction of the moving body.

また、移動体の移動方向について、Δtの値が負であると、基準ベクタVnに対して移動体の移動する方向がなす角度をθの値は負となる。この場合、得られた角度θは移動体10の移動方向が基準ベクタに対して反時計周りにむけてなす角度として表される。このように、センサ17,18のいずれが先に検出ライン(反射部材)を検出したかに応じて、算出する方向を的確に求めることができる。   In addition, if the value of Δt is negative with respect to the moving direction of the moving body, the value of θ is negative for the angle formed by the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn. In this case, the obtained angle θ is represented as an angle formed by the moving direction of the moving body 10 counterclockwise with respect to the reference vector. In this way, the direction to be calculated can be accurately determined according to which of the sensors 17 and 18 has detected the detection line (reflecting member) first.

以上、説明したように、移動体10の自己位置および移動方向を算出することによって、位置情報供給領域を通過した時点における自己位置(絶対位置)と移動方向が正確に得られるため、これらのデータに基づいて、移動体は自己位置および移動方向を補正することができる。   As described above, the self-position (absolute position) and the movement direction at the time of passing through the position information supply region can be obtained accurately by calculating the self-position and the movement direction of the moving body 10. Based on the above, the moving body can correct its own position and moving direction.

なお、前述の実施形態では、検出部として、反射部材に対して光を照射し、その反射光を受光することで反射部材上を移動体が通過したことを検出するセンサを用いているが、本発明はこれに限られるものではない。その他の例としては、たとえば、検出部として磁気センサなどを用いることもできる。この場合、位置情報供給領域において、反射部材に代えて磁気を帯びた帯磁部材を配置することで、この領域を移動体が通過したことを検出することができる。   In the above-described embodiment, as the detection unit, a sensor that irradiates light to the reflecting member and detects that the moving body has passed through the reflecting member by receiving the reflected light is used. The present invention is not limited to this. As another example, a magnetic sensor etc. can also be used as a detection part, for example. In this case, it is possible to detect that the moving body has passed through this region by disposing a magnetized magnetic member instead of the reflecting member in the position information supply region.

また、前述の例においては、センサ17および18が所定の値以上の検出値を出力した時刻の時間差に基づいて、移動方向を定めるようにしているが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、図13に示すように、センサ17および18が所定の値以上の出力が終了した時刻の時間差(Δt')に基づいて、基準ベクタの示す方向に対する移動体の移動方向を、前述の例と同様の手法により算出することができる。   In the above-described example, the movement direction is determined based on the time difference between the times when the sensors 17 and 18 output a detection value greater than or equal to a predetermined value. However, the present invention is not limited to this. . For example, as shown in FIG. 13, the moving direction of the moving body with respect to the direction indicated by the reference vector is determined based on the time difference (Δt ′) when the outputs of the sensors 17 and 18 are over a predetermined value. It can be calculated by the same method.

さらに、前述の例においては、位置情報供給領域をほぼ全面に覆う反射部材を用いた例を挙げて説明しているが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、図14に示すように、検出ラインとしての反射部材M'を、位置情報供給領域の長辺端部に各々設けるようにしてもよい。このような反射部材の位置及び形状をあらかじめ移動体の記憶領域内に記憶させておくことで、センサ17,18がこの反射部材を通過した時刻と、あらかじめ記憶した反射部材の位置形状とから、移動体の移動方向を算出することができる。このように反射部材を構成すると、位置情報供給領域をより簡素化することができるため、移動体制御システムを構成するための設備がより安価となる。 Furthermore, in the above-mentioned example, the example using the reflecting member that covers the entire position information supply region is described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, a reflection member M n ′ as a detection line may be provided at each end of the long side of the position information supply region. By storing the position and shape of such a reflecting member in the storage area of the moving body in advance, from the time when the sensors 17 and 18 pass this reflecting member and the position shape of the reflecting member stored in advance, The moving direction of the moving body can be calculated. When the reflection member is configured in this way, the position information supply region can be further simplified, and therefore the equipment for configuring the mobile control system becomes cheaper.

なお、この実施形態では、検出ラインとしての反射部材を検出する検出部(センサ)が複数(2個)設けられた例を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、単一の検出部(センサ)を用いても、基準ベクタVnに対して移動体の移動する方向がなす角度θを算出することは可能である。以下に例を挙げて説明する。   In this embodiment, an example is shown in which a plurality (two) of detection units (sensors) for detecting a reflecting member as a detection line are provided, but the present invention is not limited to this, and a single unit It is possible to calculate the angle θ formed by the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn even using the detection unit (sensor). An example will be described below.

発明の実施の形態2.
本実施形態においては、移動体10'は単一の検出部(センサ19)を備えるものであり、センサ19から出力される情報のみを用いて移動体の移動方向を算出する。図15は、このような実施形態において移動体10'が位置情報供給領域における反射部材上を通過する様子を示したものである。なお、この例においては、移動体および位置情報供給領域における各構成要素は、前述の実施形態において説明したものとほぼ同様の構成であるため、詳細な説明は省略するものとする。
Embodiment 2 of the Invention
In the present embodiment, the moving body 10 ′ includes a single detection unit (sensor 19), and the moving direction of the moving body is calculated using only information output from the sensor 19. FIG. 15 shows a state in which the moving body 10 ′ passes over the reflecting member in the position information supply region in such an embodiment. In this example, each component in the moving body and the position information supply area has substantially the same configuration as that described in the above-described embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

図15に示すように、反射部材の基準ベクタの示す方向についての長さをwとし、このようなセンサ19が反射部材の検出を開始した時刻を第1の時刻t1'とし、その後に反射部材の検出を終了した時刻を第2の時刻t2'とすると、これらの時間差Δt'は、移動体10がこの反射部材上を移動する際に速度変化がなく、直線状に移動するものとすると、基準ベクタVnに対して移動体の移動する方向がなす角度をθ'について、以下の式3に示す関係が成立する。
cosθ'=w/v・Δt' ・・・(式3)
As shown in FIG. 15, the length of the reflecting member in the direction indicated by the reference vector is w, the time when such a sensor 19 starts detecting the reflecting member is the first time t1 ′, and then the reflecting member Assuming that the time when the detection is finished is the second time t2 ′, these time differences Δt ′ have no speed change when the moving body 10 moves on the reflecting member, and move linearly. With respect to the angle θ ′ formed by the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn, the relationship shown in the following Expression 3 is established.
cos θ ′ = w / v · Δt ′ (Formula 3)

したがって、この場合、基準ベクタVnに対して移動体の移動する方向がなす角度をθ'は、以下の式4で表される。
θ'=acos(w/v・Δt')・・・(式4)
Therefore, in this case, the angle θ ′ formed by the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn is expressed by the following Expression 4.
θ ′ = acos (w / v · Δt ′) (Formula 4)

このように、反射部材の大きさや移動体の移動速度を、移動体10が反射部材上を移動する際に速度変化がなく、ほぼ直線状に移動するとみなせるように設定することで、単一のセンサを用いるだけで基準ベクタVnに対する移動体の移動する方向を算出することが可能となる。   Thus, by setting the size of the reflecting member and the moving speed of the moving body so that the moving body 10 moves on the reflecting member without changing the speed, it can be regarded that the moving body 10 moves substantially linearly. It is possible to calculate the moving direction of the moving body with respect to the reference vector Vn only by using the sensor.

以上、説明したように、このように構成された移動体制御システムによると、移動する領域における任意の場所に位置情報供給領域を設けるだけで、移動体の移動する方向を正確に算出することができるため、算出した方向に基づいて、移動体の推定した移動方向を補正することができる。   As described above, according to the moving body control system configured as described above, it is possible to accurately calculate the moving direction of the moving body simply by providing the position information supply area at an arbitrary place in the moving area. Therefore, the estimated moving direction of the moving object can be corrected based on the calculated direction.

なお、前述した実施形態は、あくまで本発明に係る実施形態の一部であり、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、位置情報供給領域において配置するタグは、検出ラインの伸びる方向と同一の方向に向けて、一列のみ等間隔に配置したものであってもよいし、一列のみ配置したものと、複数列配置したものとを組み合わせてもよい。このようにすると、位置情報供給領域の構成をより簡素化することができるため、より低コストな移動体制御システムを構築することができる。   The above-described embodiments are merely a part of the embodiments according to the present invention, and the present invention is not limited to this. For example, the tags arranged in the position information supply region may be arranged in a single row at equal intervals in the same direction as the direction in which the detection line extends, or may be arranged in a single row or in multiple rows. You may combine with what you did. In this way, since the configuration of the position information supply area can be further simplified, a lower-cost moving body control system can be constructed.

また、これに代えて、図16に示すように、タグを検出ライン(反射部材)の伸びる方向と同一の方向に向けて複数列配置するとともに、これらのタグを検出ラインの伸びる方向に向けて互いに規則的にずらした、いわゆる千鳥状に配置してもよい。特に、移動体に設けられたリーダによりタグを読み取る際に、移動中であっても確実に、少なくとも一つのタグを読み取ることができるように、タグの位置を考慮することが好ましい。   Alternatively, as shown in FIG. 16, the tags are arranged in a plurality of rows in the same direction as the direction in which the detection line (reflecting member) extends, and these tags are directed in the direction in which the detection line extends. You may arrange | position in what is called a staggered pattern shifted regularly from each other. In particular, when the tag is read by a reader provided on the moving body, it is preferable to consider the position of the tag so that at least one tag can be reliably read even during movement.

また、前述の実施形態において、利用するタグとしてはRFIDタグを例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限られるものではなく、移動体の読み取り手段によってデータが読み取り可能な無線IDタグであればよい。   In the above-described embodiment, an RFID tag is used as an example of a tag to be used. However, the present invention is not limited to this, and a wireless ID capable of reading data by a reading unit of a mobile object is used. Any tag can be used.

また、前述の実施形態においては、読み込んだタグのデータから自己位置を算出する手法として、読み込んだ複数のタグの座標から形成される多角形の重心位置を自己位置とする手法を用いているが、本発明はこれに限られるものではなく、読み込んだタグのデータを用いて自己位置を算出する一般的な手法を広く用いることができる。   In the above-described embodiment, as a method for calculating the self position from the read tag data, a method is used in which the center of gravity of the polygon formed from the coordinates of the plurality of read tags is the self position. The present invention is not limited to this, and a general technique for calculating the self-position using the read tag data can be widely used.

また、前述の実施形態においては、位置情報供給領域上を移動する速度が一定であるものと仮定して、移動する方向を算出しているが、移動速度は必ずしも一定である必要はない。例えば、位置情報供給領域上を移動する速度が一定でない場合は、位置情報供給領域上(反射部材上)を通過する時間において、移動体の速度を積分して得られた値により、移動距離を算出することができるため、この値に基づいて移動方向を算出することが可能となる。   In the above-described embodiment, the moving direction is calculated on the assumption that the moving speed on the position information supply area is constant, but the moving speed is not necessarily constant. For example, when the moving speed on the position information supply area is not constant, the moving distance is calculated by the value obtained by integrating the speed of the moving body in the time passing through the position information supply area (on the reflecting member). Since it can be calculated, the moving direction can be calculated based on this value.

また、移動体に設ける検出部の位置は、前述の実施形態においてはいずれも前方に設けていた例を挙げているが、検出部の位置は特にこれに限定されるものではなく、側方や後方に設けてあってもよい。ただし、移動体の移動方向(すなわち、移動体の中心を通り、移動体の進行方向を向いた方向)に対して、対称に配置すると、移動方向を算出する演算が簡単になるため、より好ましい。   In addition, the position of the detection unit provided in the moving body is an example in which the detection unit is provided in the front in the above embodiment, but the position of the detection unit is not particularly limited to this, and the side or It may be provided behind. However, it is more preferable to arrange it symmetrically with respect to the moving direction of the moving body (that is, the direction passing through the center of the moving body and facing the traveling direction of the moving body), because the calculation for calculating the moving direction becomes simple. .

また、移動体の自己位置や移動方向を推定するための手段としては、車輪の回転数に基づくオドメトリ法に限られるものでなく、たとえば、光源より照射されたレーザ光の反射光を受光し、受光するまでに要した時間に基づいて、レーザ光の反射した物体の位置を検出する、いわゆるTOF(Time of flight)の原理による物体検知(センシング)を行うレーザレンジファインダ、もしくは、照射した超音波の反射を受信し、受信した超音波の強度に基づいて、超音波を照射した領域に存在する物体の大まかな形状および位置をセンシングする超音波センサ、もしくはこれらの組み合わせたものを用いることができる。または、移動体の移動領域が室内である場合は、室内GPSなどを組み込むことにより、移動体の位置および移動方向を推定するようにしてもよい。また、外部環境を光学的に認識するカメラなどを用いて、移動領域内における特定の場所に設けられたランドマークを光学的に認識することで自己位置を推定するようなものを用いることもできる。   Further, the means for estimating the self-position and moving direction of the moving body is not limited to the odometry method based on the number of rotations of the wheel, for example, receiving the reflected light of the laser light emitted from the light source, A laser range finder that performs object detection (sensing) based on the so-called TOF (Time of Flight) principle that detects the position of an object reflected by a laser beam based on the time required to receive light, or irradiated ultrasonic waves An ultrasonic sensor that senses the rough shape and position of an object existing in an area irradiated with ultrasonic waves based on the intensity of the received ultrasonic waves, or a combination thereof can be used. . Alternatively, when the moving area of the moving body is indoors, the position and moving direction of the moving body may be estimated by incorporating indoor GPS or the like. It is also possible to use a device that estimates a self-position by optically recognizing a landmark provided at a specific location in a moving area using a camera that optically recognizes the external environment. .

また、前述の実施形態においては、制御部が移動体に組み込まれた例を挙げて説明しているが、本発明はこれに限られるものではなく、移動体の位置や移動方向を制御するための、移動体とは別体に設けられた基地局などに制御部を組み込むことも可能である。このようにすると、移動体の構成をより簡単にすることができるため、移動体自身のコストを低減させることが可能となる。   Further, in the above-described embodiment, an example in which the control unit is incorporated in the moving body is described. However, the present invention is not limited to this, and is for controlling the position and moving direction of the moving body. It is also possible to incorporate the control unit in a base station provided separately from the mobile body. If it does in this way, since the structure of a moving body can be made simpler, it will become possible to reduce the cost of moving body itself.

さらに、このような移動体としては、操作者が搭乗するもののみに限定されず、所定の移動経路に沿って移動するようなAGVなどにも適用することできる。この場合、上述のような簡易な設備により、AGVの移動する位置や方向をより正確に求めることができるため、工場内の設備等に要する費用を低減させることができる。   Furthermore, such a moving body is not limited to the one on which the operator is boarded, but can also be applied to an AGV that moves along a predetermined movement route. In this case, since the position and direction in which the AGV moves can be obtained more accurately with the simple equipment as described above, the cost required for the equipment in the factory can be reduced.

また、前述した実施形態においては、移動体として、車輪を駆動する車輪駆動型の移動体を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば作成された歩容データに従って移動動作を行う2足歩行型等の脚式移動ロボットなどを制御する場合であっても、本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the moving body is a wheel driving type moving body that drives a wheel as an example. However, the moving body is not limited to this. For example, the moving operation is performed according to the created gait data. The present invention can be applied even when a legged mobile robot such as a biped walking type is controlled.

第1の実施の形態に係る移動体制御システムにおいて、移動領域内を移動体10が移動する状態を概略的に示す概略図である。In the moving body control system according to the first embodiment, it is a schematic diagram schematically showing a state in which a moving body 10 moves in a moving area. 図1に示す移動体10の内部構成を簡易的に表す概略図である。It is the schematic showing the internal structure of the moving body 10 shown in FIG. 1 simply. 図1に示す移動体10の概観構成を簡易的に表す側面概略図である。FIG. 2 is a schematic side view schematically illustrating an overview configuration of a moving body 10 illustrated in FIG. 1. 図1に示す移動体10に備えられたセンサの構造を簡易的に表す概略図である。It is the schematic showing the structure of the sensor with which the moving body 10 shown in FIG. 図1に示す移動体に含まれる制御部の各構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly each structure of the control part contained in the moving body shown in FIG. 移動領域内に設けられた位置情報供給領域を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the positional information supply area | region provided in the movement area | region. 位置情報供給領域に配置された各タグの位置情報のデータ構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of the positional information on each tag arrange | positioned at a positional-information supply area | region. 図1に示す移動体が、位置情報供給領域の反射部材の上を通過し、タグを読み取る様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the mobile body shown in FIG. 1 passes on the reflection member of a positional information supply area | region, and reads a tag. 図1に示す移動体が、位置情報供給領域の反射部材の上を基準ベクタの示す方向に移動する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the mobile body shown in FIG. 1 moves to the direction which a reference | standard vector shows on the reflective member of a positional-information supply area | region. 図1に示す移動体が、位置情報供給領域の反射部材の上を基準ベクタに対して所定の角度だけ傾斜する方向に移動する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the mobile body shown in FIG. 1 moves to the direction which inclines only a predetermined angle with respect to the reference | standard vector on the reflection member of a positional information supply area | region. 図9に示す例において移動体が反射部材を検出する時刻と検出した信号の強度の関係を示すグラフである。10 is a graph showing the relationship between the time when the moving body detects the reflecting member and the intensity of the detected signal in the example shown in FIG. 9. 図10に示す例において移動体が反射部材を検出する時刻と検出した信号の強度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the time which a mobile body detects a reflective member in the example shown in FIG. 10, and the intensity | strength of the detected signal. センサ17および18の、所定の値以上の出力が終了した時刻の時間差(Δt')を示すグラフである。It is a graph which shows the time difference ((DELTA) t ') of the time when the output more than predetermined value of the sensors 17 and 18 was complete | finished. 反射部材M'を位置情報供給領域の長辺端部に設けた例を示す図である。It is a figure which shows the example which provided reflection member Mn 'in the long side edge part of the positional information supply area | region. 第2の実施の形態に係る移動体制御システムにおいて、移動体に設けられた単一のセンサを用いて移動体の移動方向を算出する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the moving direction of a moving body is calculated using the single sensor provided in the moving body in the moving body control system which concerns on 2nd Embodiment. 位置情報供給領域において、タグを配置する他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example which arrange | positions a tag in a positional-information supply area | region.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・移動体制御システム
10,10'・・・自律移動体
10a・・・移動体本体
11・・・車輪
13・・・駆動部(モータ)
14・・・カウンタ
15・・・制御部
15a・・・記憶領域
16・・・リーダ(読み取り手段)
17,18,19・・・センサ(検出部)
R・・・位置情報供給領域
M・・・反射部材(検出ライン)
T・・・タグ
P・・・マップ情報
V・・・基準ベクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile body control system 10, 10 '... Autonomous mobile body 10a ... Mobile body main body 11 ... Wheel 13 ... Drive part (motor)
14 ... Counter 15 ... Control unit 15a ... Storage area 16 ... Reader (reading means)
17, 18, 19... Sensor (detection unit)
R: Position information supply region M: Reflecting member (detection line)
T ... tag P ... map information V ... reference vector

Claims (14)

固有のIDを有する複数のタグと、所定の方向に伸びる検出ラインとを備える位置情報供給領域と、
前記タグのIDを読み取る読み取り手段と、前記検出ラインを検出する検出部とを備え、前記位置情報供給領域を含む移動領域を移動する移動体と、
前記複数のタグの各々について、移動領域内の基準点に対する相対的な位置座標を登録したマップ情報を記憶する制御部と、から構成される移動体制御システムであって、
前記制御部が、前記マップ情報から特定されたマップ情報から、読み取ったタグの位置情報を特定する位置情報特定部と、
前記検出部が前記検出ラインを検出する第1の時刻と、第1の時刻の後に検出ラインを検出する第2の時刻との時間差を計測する時間計測部と、
前記特定した位置情報と、計測した時間差とに基づいて、前記基準点に対する移動体の相対的な位置と方向を算出する算出部と、を備えていることを特徴とする移動体制御システム。
A position information supply area comprising a plurality of tags having unique IDs and a detection line extending in a predetermined direction;
A moving body that includes a reading unit that reads the ID of the tag and a detection unit that detects the detection line, and that moves in a moving area including the position information supply area;
For each of the plurality of tags, a control unit that stores map information in which relative position coordinates with respect to a reference point in a moving region are registered, and a moving body control system comprising:
A position information specifying unit for specifying position information of the read tag from the map information specified from the map information;
A time measurement unit that measures a time difference between a first time at which the detection unit detects the detection line and a second time at which the detection line is detected after the first time;
A moving body control system comprising: a calculating unit that calculates a relative position and direction of the moving body with respect to the reference point based on the specified position information and the measured time difference.
前記検出部が複数設けられており、前記時間計測部が、これらの複数の検出部のうち、第1の検出部が前記検出ラインを検出した時刻を第1の時刻とし、他の検出部が検出ラインを検出した第2の時刻としてそれらの時間差を計測することを特徴とする請求項1に記載の移動体制御システム。   A plurality of the detection units are provided, and the time measurement unit sets a time when the first detection unit detects the detection line among the plurality of detection units as a first time, and other detection units The mobile body control system according to claim 1, wherein a time difference between them is measured as a second time when the detection line is detected. 前記位置情報供給領域において、同一の方向に伸びる検出ラインが複数設けられており、前記検出部が第一の検出ラインを検出した時刻を第1の時刻とし、第2の検出ラインを検出した時刻を第2の時刻としてそれらの時間差を計測することを特徴とする請求項1に記載の移動体制御システム。   In the position information supply region, a plurality of detection lines extending in the same direction are provided, and the time when the detection unit detects the first detection line is defined as the first time, and the time when the second detection line is detected. The mobile unit control system according to claim 1, wherein a time difference between them is measured as a second time. 前記位置情報供給領域に備えられた複数のタグが、前記検出ラインの伸びる方向と同一の方向に向けて等間隔に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の移動体制御システム。   The plurality of tags provided in the position information supply region are arranged at equal intervals in the same direction as the direction in which the detection line extends. Mobile control system. 前記位置情報供給領域が、移動領域内において複数箇所設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の移動体制御システム。   The mobile body control system according to claim 1, wherein a plurality of the position information supply areas are provided in the movement area. 前記位置情報供給領域に設けられた検出ラインが、その領域ごとに各々異なる方向に向けて伸びるように設けられていることを特徴とする請求項5に記載の移動体制御システム。   The mobile body control system according to claim 5, wherein the detection lines provided in the position information supply area are provided so as to extend in different directions for each area. 前記タグが、読み取り専用のタグであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の移動体制御システム。   The mobile body control system according to any one of claims 1 to 6, wherein the tag is a read-only tag. 前記タグが、RFIDタグであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の移動体制御システム。   The mobile tag control system according to any one of claims 1 to 7, wherein the tag is an RFID tag. 前記制御部が、移動体の内部に組み込まれていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の移動体制御システム。   The mobile control system according to claim 1, wherein the control unit is incorporated in a mobile body. 前記移動体が、自己位置推定手段を備え、該自己位置推定手段で推定した自己位置を、前記認識した自己位置で補正することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の移動体制御システム。   The mobile body according to any one of claims 1 to 9, wherein the mobile body includes self-position estimating means, and the self-position estimated by the self-position estimating means is corrected by the recognized self-position. Control system. 前記自己位置推定手段が、移動体の移動した方向および距離をオドメトリ法により取得することで、自己位置を推定するものであることを特徴とする請求項10に記載の移動体制御システム。   The mobile body control system according to claim 10, wherein the self-position estimation unit estimates a self-position by acquiring a moving direction and a distance of the mobile body by an odometry method. 前記移動体が平面上を移動するものであり、平面上に接触する車輪を駆動することにより移動する車輪型の移動体であることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の移動体制御システム。   The movement according to any one of claims 1 to 11, wherein the moving body moves on a plane, and is a wheel-type moving body that moves by driving a wheel that contacts the plane. Body control system. 前記移動体が、人間を搭乗可能な搭乗型移動体であることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の移動体制御システム。   The mobile body control system according to any one of claims 1 to 12, wherein the mobile body is a boarding type mobile body on which a human can be boarded. 前記移動体が、搭乗した人間が操作することにより移動領域内における目的地を指定する操作部を備えていることを特徴とする請求項13に記載の移動体制御システム。   The mobile body control system according to claim 13, wherein the mobile body includes an operation unit that designates a destination in a movement area when operated by a person on board.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012032898A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Hitachi Ltd Magnetic marker detecting device
CN103268116A (en) * 2013-04-17 2013-08-28 无锡普智联科高新技术有限公司 Complex magnetic marker correction-based deviation rectification control system and method for automatic guided vehicle (AGV)
CN103550883A (en) * 2013-11-04 2014-02-05 国家电网公司 Fire-fighting robot for transformer substation
CN104089623A (en) * 2014-07-14 2014-10-08 上海海事大学 System and method for generating driving state and path of transportation vehicle
JP2016057983A (en) * 2014-09-11 2016-04-21 安川情報システム株式会社 Self position estimation system and method for estimating self position
CN106708033A (en) * 2015-11-18 2017-05-24 苏州宝时得电动工具有限公司 System and method of eliminating path errors
CN108334076A (en) * 2018-01-09 2018-07-27 佛山科学技术学院 A kind of complex organism assists kinematic system and its movement technique
CN108858124A (en) * 2018-09-07 2018-11-23 北京特种机械研究所 Its method for carrying mechanical arm position is demarcated using AGV location information
JP2019197428A (en) * 2018-05-10 2019-11-14 株式会社イージスモスジャパン Obstacle detection system
JPWO2020013337A1 (en) * 2018-07-13 2021-08-02 株式会社Zmp Traveling system for moving vehicles

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012032898A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Hitachi Ltd Magnetic marker detecting device
CN103268116A (en) * 2013-04-17 2013-08-28 无锡普智联科高新技术有限公司 Complex magnetic marker correction-based deviation rectification control system and method for automatic guided vehicle (AGV)
CN103268116B (en) * 2013-04-17 2015-02-18 无锡普智联科高新技术有限公司 Complex magnetic marker correction-based deviation rectification control method for automatic guided vehicle (AGV)
CN103550883A (en) * 2013-11-04 2014-02-05 国家电网公司 Fire-fighting robot for transformer substation
CN104089623A (en) * 2014-07-14 2014-10-08 上海海事大学 System and method for generating driving state and path of transportation vehicle
JP2016057983A (en) * 2014-09-11 2016-04-21 安川情報システム株式会社 Self position estimation system and method for estimating self position
CN106708033A (en) * 2015-11-18 2017-05-24 苏州宝时得电动工具有限公司 System and method of eliminating path errors
CN108334076A (en) * 2018-01-09 2018-07-27 佛山科学技术学院 A kind of complex organism assists kinematic system and its movement technique
CN108334076B (en) * 2018-01-09 2020-12-29 佛山科学技术学院 Super-individual assisted exercise system and exercise method thereof
JP2019197428A (en) * 2018-05-10 2019-11-14 株式会社イージスモスジャパン Obstacle detection system
JPWO2020013337A1 (en) * 2018-07-13 2021-08-02 株式会社Zmp Traveling system for moving vehicles
JP7006889B2 (en) 2018-07-13 2022-01-24 株式会社Zmp Traveling system for moving vehicles
CN108858124A (en) * 2018-09-07 2018-11-23 北京特种机械研究所 Its method for carrying mechanical arm position is demarcated using AGV location information

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