(57)【要約】【課題】誘導ラインを敷設する必要がない無人搬送システムを提供する。【解決手段】無人搬送システムＳは、無人飛行体１と、無人搬送車３０と、走行経路記憶部と、誘導経路抽出部と、を含む。無人飛行体１は、自機１の位置を検出する自機位置検出部と、自機１の飛行を制御するフライトコントロール部と、ライン光に沿って走行する無人搬送車３０のためのライン光Ｌを無人搬送車３０の上面に投射するプロジェクタと、を備える。無人搬送車３０は、入射された光を電圧または電流に変換する、無人搬送車３０の上面に配置された左右一対の光センサ３２と、左右の光センサ３２が変換したそれぞれの電圧を比較する比較部３５と、比較部３５が比較した電圧の差に基づいて、左右の光センサのいずれにライン光が入射されたかを判定するライン光入射判定部３６と、ライン光入射判定部３６の判定結果に基づいて、ステアリング制御するステアリング制御部３７と、を備える。【選択図】図１
2020024624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のためのライン光を前記無人搬送車の上面に投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
入射された光を電圧または電流に変換する、前記無人搬送車の上面に配置された左右一対の光センサと、
前記左右の光センサが変換したそれぞれの前記電圧または前記電流を比較する比較部と、
前記比較部が比較した前記電圧または前記電流の差に基づいて、前記左右の光センサのいずれに前記ライン光が入射されたか、または前記左右の光センサのいずれに前記ライン光が入射されていないかを判定するライン光入射判定部と、
前記ライン光入射判定部の判定結果に基づいて、ステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
前記投射部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を前記ライン光として投射する
ことを特徴とする無人搬送システム。
【請求項２】
前記無人飛行体は、
前記自機の下方を撮像する第１撮像部と、
前記投射部の投射を制御する投射制御部と、をさらに備え、
前記投射制御部は、
前記第１撮像部が撮像した下方の画像に基づいて、下方に存在する人の顔の向きを推定する顔方向推定部と、
推定された前記顔の向きに基づいて、前記投射部の投射を停止させる投射停止部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。
【請求項３】
前記投射部が投射する前記ライン光は、赤外線であり、
前記光センサは、赤外線センサである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。
【請求項４】
前記無人飛行体は、
前記自機の上方を撮像する第２撮像部と、
予め撮像された前記自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
前記自機位置検出部は、
前記第２撮像部によって撮像された前記自機の現在の上方の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記自機の前記上方の画像とを照合する照合部と、
前記照合部が照合した結果に基づいて、前記自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の無人搬送システム。
【請求項５】
前記上方画像記憶部は、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された前記天井マーカを含む前記天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
前記照合部は、前記第２撮像部によって撮像された前記天井の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記天井の画像とを照合する
ことを特徴とする請求項４に記載の無人搬送システム。
【請求項６】
前記天井マーカは、再帰性反射材であり、
前記無人飛行体は、
前記天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
前記第２撮像部は、赤外線カメラであり、前記赤外線照射部によって照射された前記天井マーカを含む前記天井の画像を撮像する
ことを特徴とする請求項５に記載の無人搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体を用いた無人搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場や倉庫では、搬送作業において自律走行可能な無人搬送車が利用されている。この種の無人搬送車には、多種多様な無人搬送システムが利用されている。例えば、特許文献１に開示の無人搬送システムは、誘導ラインに沿って走行する無人搬送システムが利用されている。具体的には、無人搬送車が、撮像部を備えており、撮像部を使用して路面に敷設された誘導ラインを撮像し、撮像された誘導ラインの位置に基づいて、誘導ライン上を走行する。
【０００３】
上記誘導ラインは、路面に貼付されたテープや路面に塗布された塗料などからなり、路面とは明確に異なる色彩が着色されている。しかしながら、このような誘導ラインは、路面に敷設されていることから、汚れの付着や剥がれが発生しやすい。そのため、無人搬送車は、このような誘導ラインの汚れの付着および剥がれによって誘導ラインを認識できず、走行を停止するという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば、汚れの付着や剥がれの影響を受けにくい電磁誘導による無人搬送システムがある（特許文献２参照）。この無人搬送システムによると、無人搬送車は、走行経路に沿って床に敷設されたトウパスワイヤの誘起磁界を車体に設けられたピックアップコイルによって検出し、検出された誘起磁界に基づいて、ステアリングモータを制御することにより、走行経路に沿って移動する。
【０００５】
しかしながら、トウパスワイヤを床に敷設することは、面倒である。また、この無人搬送システムでは、工場や倉庫内のレイアウト変更のたびに、トウパスワイヤを改めて床に敷設しなければならないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１０２４６号公報
【特許文献２】特開平６−１１９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、誘導ラインを敷設する必要がない無人搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る無人搬送システムは、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のためのライン光を前記無人搬送車の上面に投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
入射された光を電圧または電流に変換する、前記無人搬送車の上面に配置された左右一対の光センサと、
前記左右の光センサが変換したそれぞれの電圧または電流を比較する比較部と、
前記比較部が比較した前記電圧または前記電流の差に基づいて、前記左右の光センサのいずれに前記ライン光が入射されたか、または前記左右の光センサのいずれに前記ライン光が入射されていないかを判定するライン光入射判定部と、
前記ライン光入射判定部の判定結果に基づいて、ステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
前記投射部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を前記ライン光として投射する
ことを特徴とする。
【０００９】
上記無人搬送システムは、
好ましくは、
前記無人飛行体が、
前記自機の下方を撮像する第１撮像部と、
前記投射部の投射を制御する投射制御部と、をさらに備え、
前記投射制御部が、
前記第１撮像部が撮像した下方の画像に基づいて、下方に存在する人の顔の向きを推定する顔方向推定部と、
推定された前記顔の向きに基づいて、前記投射部の投射を停止させる投射停止部と、を有する。
【００１０】
上記無人搬送システムは、
好ましくは、
前記投射部が投射する前記ライン光が、赤外線であり、
前記光センサが、赤外線センサである。
【００１１】
上記無人搬送システムは、
好ましくは、
前記無人飛行体が、
前記自機の上方を撮像する第２撮像部と、
予め撮像された前記自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
前記自機位置検出部が、
前記第２撮像部によって撮像された前記自機の現在の上方の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記自機の前記上方の画像とを照合する照合部と、
前記照合部が照合した結果に基づいて、前記自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する。
【００１２】
上記無人搬送システムは、
好ましくは、
前記上方画像記憶部は、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された前記天井マーカを含む前記天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
前記照合部は、前記第２撮像部によって撮像された前記天井の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記天井の画像とを照合する。
【００１３】
上記無人搬送システムは、
好ましくは、
前記天井マーカが、再帰性反射材であり、
前記無人飛行体が、
前記天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
前記第２撮像部が、赤外線カメラであり、前記赤外線照射部によって照射された前記天井マーカを含む前記天井の画像を撮像する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、誘導ラインを敷設する必要がない無人搬送システムを提供することができる。また、無人搬送車は、左右の光センサによって変換された電圧または電流を比較し、その電圧または電流の差に基づいて、左右の光センサのうちのいずれにライン光が入射されているか、または左右の光センサのうちのいずれにライン光が入射されていないかを特定するので、天井に配置されている照明の光の影響を受けずにライン光Ｌを検出することができる。また、例えば、屋内に設けられた移動棚が移動するなど、屋内のレイアウトが変更されても、無人飛行体１が移動することにより、投射部は、ライン光を適切に投射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る無人搬送システムの概要図である。
【図２】図１の天井に設けられた天井マーカを示す図である。
【図３】（ａ）は、図１の無人飛行体の構成を示す斜め下から見た斜視図であり、（ｂ）は、斜め上から見た斜視図である。
【図４】図３の無人飛行体の上部ユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、図３の無人飛行体のジンバルおよび下部ユニットの構成を示す斜め下から見た斜視図であり、（ｂ）は、斜め上からみた斜視図である。
【図６】図３の無人飛行体の本体が備える各構成の機能ブロック図である。
【図７】投射されたライン光と、無人搬送車とを示す上面図である。
【図８】図６の投射制御部の構成を示す図である。
【図９】図１の無人搬送車の車体が備える各構成の機能ブロック図である。
【図１０】本発明に係る無人搬送システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る無人飛行体および無人飛行体を用いた無人搬送システムの一実施形態について説明する。前後、左右および上下の方向Ｘ、Ｙ、Ｚは、添付図面に記載のとおり、無人搬送車の走行方向を基準にしている。
【００１７】
＜無人搬送システムＳの概要＞
図１は、本発明に係る無人飛行体１を用いた無人搬送システムＳの概要図である。この無人搬送システムＳでは、無人飛行体１は、天井Ｃを撮像し、撮像した画像を解析することにより自機位置を検出するとともに、無人搬送車３０を誘導するためのライン光Ｌを路面Ｒに向けて投射する。無人搬送車３０は、無人フォークリフトであって、無人飛行体１が投射したライン光Ｌに沿って誘導されることにより、予め定められた走行経路を走行する。
【００１８】
＜天井の構成＞
図２に示すように、天井Ｃ全体には、無人飛行体１が自機位置を検出するために用いるための、長方形状の天井マーカ２００が複数設けられている。天井マーカ２００は、再帰性反射材であって、同縦列または同横列において等間隔に整列して配置されている。言い換えると、天井マーカ２００は、列ごとに異なる間隔で天井Ｃに配置されている。例えば、図２の最下段の横列の間隔Ｐ３の長さは、すべて同じである。一方、１段目、２段目および３段目の横列の間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の長さは、それぞれ異なっている。また、１段目、２段目および３段目間の間隔Ｐ４、Ｐ５の長さも、それぞれ異なっている。
【００１９】
＜無人飛行体＞
まず、無人飛行体１の各部の構成について簡単に説明する。図３に示すように、無人飛行体１は、本体２０と、本体２０の上面から地面と平行に４方に延びる４本のアーム１２と、４本のアーム１２のそれぞれの先端側に設けられたモータ１３と、モータ１３に設けられた回転翼１４と、４本のアーム１２の基部の上側に立設された略八角柱状の上部ユニット１５と、本体２０の下側に設けられたジンバル１６と、ジンバル１６に支持されている下部ユニット１７と、本体２０の周囲かつアーム１２の下側に設けられた４本のスキッド１８と、を備えている。
【００２０】
図４に示すように、上部ユニット１５は、上部ユニット本体１５１と、赤外線カメラ１５２と、４つの赤外線照射部１５３と、を有する。赤外線カメラ１５２は、本発明の「第２撮像部」に相当し、上部ユニット本体１５１の上面の中央に上方を向いて配置されている。４つの赤外線照射部１５３は、それぞれ赤外線カメラ１５２の周囲の上下および左右に上方を向いて配置されている。赤外線照射部１５３は、例えば、赤外ＬＥＤでもよい。４つの赤外線照射部１５３は、天井Ｃに向けて赤外線を照射し、赤外線カメラ１５２は、赤外線で照射された天井マーカ２００を含む天井Ｃの画像を撮像して天井画像を生成する。
【００２１】
通常、屋内の天井Ｃには電灯が設けられているが、天井Ｃに設けられた天井マーカ２００には電灯の光が届きにくい。また、天井Ｃに設けられた天井マーカ２００を撮像する場合、電灯による逆光が撮像の妨げになる。そこで、赤外線照射部１５３が天井Ｃに赤外線を照射することにより、赤外線カメラ１５２は、天井マーカ２００を含む天井Ｃを適切に撮像することができる。また、天井マーカ２００が再帰性反射材であることにより、天井マーカ２００に照射された赤外線の入射角が大きくても、赤外線カメラ１５２は、適切に天井マーカ２００を撮像することができる。
【００２２】
図５に示すように、ジンバル１６は、本体２０に回転可能に連結された第１の回転軸１６１と、第１の回転軸１６１に連結された円板状の回転台１６２と、回転台１６２から下方に延びる左右一対の支持柱１６３と、支持柱１６３の内側中央に回転可能に連結された左右一対の第２の回転軸１６４と、を有する。
【００２３】
下部ユニット１７は、プロジェクタ１７１と、下カメラ１７２と、を有するとともに、第２の回転軸１６４に支持されている。プロジェクタ１７１は、本発明の「投射部」に相当し、下カメラ１７２は、本発明の「第１撮像部」に相当する。プロジェクタ１７１および下カメラ１７２は、ジンバル１６によって任意の方向に向くことができる。なお、プロジェクタ１７１は、単なる一例であって、投射部は、例えば、レーザであってもよい。
【００２４】
図６に示すように、本体２０は、制御部２１と、自機位置検出部２３と、記憶部２４と、を有する。
【００２５】
制御部２１は、フライトコントロール部２１１と、誘導経路抽出部２１２と、投射制御部２１３と、を有し、無人飛行体１の飛行およびプロジェクタ１７１によるライン光Ｌの投射を制御する。
【００２６】
記憶部２４は、飛行経路記憶部２４１と、上方画像記憶部２４２と、走行経路記憶部２４３と、を有する。
【００２７】
自機位置検出部２３は、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサ、超音波センサ、レーザセンサ、気圧センサ、コンパス、加速度センサといった各種センサ（図示しない）を有しており、無人飛行体１の位置を検出するのに利用することができる。しかしながら、ＧＰＳセンサは、屋内においてはＧＰＳ信号を適切に検出することができない。そこで、自機位置検出部２３は、後で詳述するように、屋内においては、赤外線カメラ１５２によって撮像された天井画像と、上方画像記憶部２４２に記憶されている天井画像とを照合することにより、無人飛行体１の位置を検出する。
【００２８】
次に、フライトコントロール部２１１による無人飛行体１の飛行制御について説明する。フライトコントロール部２１１は、各モータ１３の回転数を制御することにより、無人飛行体１のホバリングを可能にするとともに、無人飛行体１の飛行速度、飛行方向、飛行高度を制御する。また、フライトコントロール部２１１は、無人飛行体１の自律飛行時には、自機位置検出部２３によって検出された無人飛行体１の位置を参照しながら、飛行経路記憶部２４１に記憶された飛行経路に沿って無人飛行体１を飛行させる。
【００２９】
次に、自機位置検出部２３による自機位置検出方法について説明する。自機位置検出部２３は、照合部２３１と、自機位置特定部２３２と、を有する。上方画像記憶部２４２には、天井Ｃ全体の天井全体画像が位置情報と関連付けて記憶されている。赤外線カメラ１５２は、無人飛行体１の自律飛行時には、随時、無人飛行体１の上方を撮像して上方画像を生成し、照合部２３１に出力する。照合部２３１は、入力された上方画像と、上方画像記憶部２４２に記憶されている天井全体画像とを照合し、天井全体画像の中のどの位置に上方画像が存在するのかを探索するテンプレートマッチングを行う。テンプレートマッチングには、例えば、ＳＳＤ（「Sum of Squared Difference」）またはＳＡＤ（「Sum of Absolute Difference」）を類似度の計算手法として用いてもよい。自機位置特定部２３２は、照合部２３１のテンプレートマッチングの結果に基づいて、無人飛行体１の位置を特定する。なお、自機位置検出部２３は、無人飛行体１の高度に関しては、超音波センサ、レーザセンサ等により検出する。
【００３０】
次に、ライン光Ｌを投射する方法について説明する。誘導経路抽出部２１２は、自機位置検出部２３によって検出された無人飛行体１の位置に基づいて、路面Ｒに向けて投射する誘導経路を決定する。具体的には、走行経路記憶部２４３は、無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶しており、誘導経路抽出部２１２は、検出された無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する。抽出された誘導経路は、プロジェクタ１７１に出力される。なお、誘導経路の長さは、特に限定されない。
【００３１】
プロジェクタ１７１は、入力された誘導経路をライン光Ｌとして路面Ｒに向けて投射する。無人飛行体１がフライトコントロール部２１１によって安定してホバリングすることができ、プロジェクタ１７１がジンバル１６によって安定して一定の方向を向くことができるので、プロジェクタ１７１は、ライン光Ｌを適切な方向に安定して投射することができる。
【００３２】
図７に示すように、ライン光Ｌは、所定の幅に規定されながら無人搬送車３０の車体３１の上面に投射され、無人搬送車３０が誘導される方向を指している。
【００３３】
次に、図８を参照しつつ、投射制御部２１３によるプロジェクタ１７１の出力の制御について説明する。屋内に存在する人Ｈがライン光Ｌを直視することは、ライン光Ｌの波長や強度によっては人Ｈの目が損傷させられる可能性があり、危険である。そこで、投射制御部２１３は、人Ｈがライン光Ｌを直視することを防止するために、プロジェクタ１７１の投射を制御する。同図に示すように、投射制御部２１３は、顔方向推定部２１３１と、投射停止部２１３２と、を有する。
【００３４】
下カメラ１７２は、無人飛行体１の下方を撮像して下方画像を生成し、顔方向推定部２１３１に出力する。
【００３５】
顔方向推定部２１３１は、下方画像に基づいて、下方に存在する人Ｈの顔の向きを推定する。具体的には、顔方向推定部２１３１は、下方画像から目、鼻、口といった人Ｈの顔の特徴部分を検出することにより、人Ｈの顔を認識するとともに、人Ｈの顔の向きを推定する。
【００３６】
投射停止部２１３２は、顔方向推定部２１３１によって人Ｈの顔の向きがプロジェクタ１７１の方向Ｐを向いていると推定された場合、プロジェクタ１７１の投射を停止させる。また、投射停止部２１３２は、顔方向推定部２１３１によって、人Ｈの顔の向きがプロジェクタ１７１の方向Ｐから他の方向Ｑに切り替わったと推定された場合には、プロジェクタ１７１の投射を再開させる。これにより、投射停止部２１３２は、人Ｈがライン光Ｌを直視することを防止することができる。
【００３７】
＜無人搬送車＞
再び図１および図９を参照して、無人搬送車３０の構成について説明する。無人搬送車３０は、車体３１と、左右一対の光センサ３２と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、比較部３５と、ライン光入射判定部３６と、前輪３３および後輪３４のいずれか一方または両方をステアリング制御するステアリング制御部３７と、左右一対のフォーク３８と、左右一対のマスト３９と、を備える。
【００３８】
図７を参照して、ライン光Ｌは、プロジェクタ１７１によって左右の光センサ３２の間に収まる幅に規定されながら投射される。光センサ３２は、車体３１の上面に配置されており、入射された光を電圧に変換し、その受光量に応じた電圧を比較部３５に出力する。光センサ３２は、車体３１の上面に配置されていることにより、車体３１が影になりライン光Ｌの照射が妨げられるといった不都合を回避することができる。光センサ３２の位置は、ライン光Ｌに照射される位置であればよく、例えば、左右のマスト３９の上面にわたって覆うように設けられた上部フレームの上面でもよい。
【００３９】
図９を参照して、比較部３５は、左右の光センサ３２から出力されたそれぞれの電圧を比較し、左右の光センサ３２の電圧差をライン光入射判定部３６に出力する。
【００４０】
ライン光入射判定部３６は、比較部３５から入力された電圧差と所定の閾値とを比較し、左右の光センサ３２のいずれにライン光Ｌが入射されているかを判定する。具体的には、閾値は、正側の閾値と負側の閾値とからなる。ライン光入射判定部３６は、比較部３５から入力された電圧差が正側であり、かつ、その電圧差が正側の閾値を超えていれば、右側の光センサ３２にライン光Ｌが入射していると判定し、比較部３５から入力された電圧差が負側であり、かつ、その電圧差が負側の閾値を下回っていれば、左側の光センサ３２にライン光Ｌが入射していると判定する。比較部３５から入力された電圧差が正側の閾値と負側の閾値との間であれば、左右の光センサ３２のいずれにもライン光Ｌが入射されていないと判定する。
【００４１】
ステアリング制御部３７は、ライン光入射判定部３６の判定結果に基づいて、ステアリング制御する。具体的には、ステアリング制御部３７は、ライン光入射判定部３６によって、左右の光センサ３２のいずれかにライン光Ｌが入射されていると判定されるとステアリング制御を開始し、左右の光センサ３２のいずれにもライン光Ｌが入射されていないと判定されるとステアリング制御を停止する。すなわち、ステアリング制御部３７は、左右の光センサ３２の間にライン光Ｌが配置されるように、車輪３３、３４の操舵角をフィードバック制御する。これにより、無人搬送車３０は、無人飛行体１が投射したライン光Ｌに沿って誘導され、予め定められた走行経路を走行することができる。
【００４２】
無人搬送システムＳによれば、プロジェクタ１７１がライン光Ｌを投射するので、無人搬送車３０を誘導するのに別途誘導ラインを敷設する必要がない。また、無人搬送システムＳでは、無人搬送車３０は、光センサ３２が車体３１の上面に配置されていることにより、色や凹凸の有無といった路面Ｒの状態にかかわらず、ライン光Ｌを検出することができる。さらに、無人搬送車３０は、左右の光センサ３２が出力するそれぞれの電圧を比較し、その電圧差と所定の閾値とを比較することにより、左右の光センサ３２のうちのいずれにライン光Ｌが入射されているのかを検出するので、天井Ｃに配置されている照明の光の影響を受けずにライン光Ｌを検出することができる。また、屋内に設けられた移動棚が移動するといった屋内のレイアウトの変更に対しても、無人飛行体１が移動することにより、プロジェクタ１７１がライン光Ｌを適切な位置に投射することができる。
【００４３】
以上、本発明に係る無人搬送車３０を誘導するシステムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
（１）無人飛行体１は、無人搬送車３０に追従しながらライン光Ｌを投射してもよいし、または所定の位置からライン光Ｌを投射してもよい。
【００４５】
（２）無人飛行体１が自機位置を検出する方法は、特に限定されない。例えば、SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）技術によって、無人飛行体１の位置を検出してもよい。
【００４６】
（３）自機位置検出部２３が撮像部の撮像した天井画像から天井マーカ２００を認識できるのであれば、赤外線照射部１５３は、無人飛行体１に設けられていなくてもよい。また、自機位置検出部２３が撮像部の撮像した天井画像から天井マーカ２００を認識することができるのであれば、撮像部は、赤外線カメラ１５２に限定されない。
【００４７】
（４）天井マーカ２００には、例えば、２次元バーコードが付されており、この２次元バーコードに位置情報が含まれていてもよい。これにより、自機位置検出部２３は、天井画像から天井マーカ２００を認識することにより無人飛行体１の位置を直接認識することができる。
【００４８】
（５）無人飛行体１は、アーム１２の上面にジンバルが設けられ、このジンバルに上部ユニット１５が接続される構成であってもよい。これにより、赤外線カメラ１５２は、無人飛行体１の姿勢に関わらず、常に一定の角度で天井Ｃを撮像することができる。
【００４９】
（６）プロジェクタ１７１は、複数のプロジェクタから構成されていてもよい。この場合、複数のプロジェクタによって複数のライン光Ｌを同時に投射することにより、複数の無人搬送車３０を同時に誘導してもよい。また、複数のプロジェクタによって同時に複数のライン光Ｌを投射することにより広範囲の誘導経路を示してもよい。
【００５０】
（７）誘導経路抽出部２１２は、無人飛行体１の位置に加えて、無人搬送車３０の位置に基づいて、ライン光Ｌを決定してもよい。この場合、誘導経路抽出部２１２は、下カメラ１７２の撮像する画像に基づいて、無人搬送車３０の位置を検出する。
【００５１】
（８）無人搬送車３０は、例えば、有人無人兼用の搬送車またはフォークリフトであってもよい。
【００５２】
（９）光センサ３２は、入射された光を電流に変換する方式であってもよい。この場合、比較部３５は、左右の光センサ３２から入力されたそれぞれの電流を比較してその電流差をライン光入射判定部３６に出力し、ライン光入射判定部３６は、入力された電流差を所定の閾値と比較することにより、左右の光センサ３２のうちのいずれにライン光Ｌが入射されているのかを判定する。
【００５３】
（１０）ステアリング制御部３７は、左右の光センサ３２の一方にライン光Ｌが入射されないときにステアリング制御するとしてもよい。この場合、プロジェクタ１７１は、左右の光センサ３２の両方に同時にライン光Ｌを投射できるようライン光Ｌの幅を拡大してライン光Ｌを投射し、ライン光入射判定部３６は、比較部３５から入力された電圧差と所定の閾値とを比較し、左右の光センサ３２のいずれにライン光Ｌが入射されていないかを判定し、ステアリング制御部３７は、ライン光入射判定部３６の判定結果に基づいて、ステアリング制御する。すなわち、無人搬送車３０は、左右の光センサ３２の両方にライン光Ｌが入射されている場合には、直進し、左右の光センサ３２の一方にのみライン光Ｌが入射されているときには、左右いずれかに曲がる。また、この場合、無人搬送車３０は、左右の光センサ３２の両方にライン光Ｌが入射されると進行し、左右の光センサ３２のいずれにもライン光Ｌが入射されないと、進行を停止するとしてもよい。
【００５４】
（１１）プロジェクタ１７１は、ライン光Ｌを赤外線で投射し、光センサ３２は、赤外線を電圧に変換する赤外線センサであってもよい。この場合、例えば、赤外線照射量の少ない照明（例えば、ＬＥＤ照明）を天井Ｃに設けることにより、光センサ３２は、ライン光Ｌによる入射光のみを電圧に変換することができる。これにより、無人搬送システムＳは、ライン光入射判定部３６が左右の光センサ３２のいずれにライン光Ｌが入射されているのかをより精密に判定することができる。したがって、可視光のライン光Ｌを出力する方式と比較して、ライン光Ｌの強度がより小さくてもライン光入射判定部３６の判定が可能であるので、プロジェクタ１７１によるライン光Ｌの出力を比較的小さくすることができる。なお、赤外線が不可視光であるため、人Ｈは、赤外線のライン光Ｌを直視しても気付かず、目の健康を害されるおそれがある。しかしながら、無人搬送システムＳは、投射制御部２１３によってプロジェクタ１７１によるライン光Ｌの投射を制御し、人Ｈがライン光Ｌを直視することを防止するので、人Ｈの目の健康を守ることができる。
【００５５】
（１２）図１０に示すように、無人飛行体１と互いに通信可能なサーバ４００を備えた無人搬送システムＳ１でもよい。この場合、無人搬送システムＳ１は、無人飛行体１と、サーバ４００と、無人搬送車３０と、を含む。無人飛行体１は、自機位置検出部２３と、プロジェクタ１７１とを備える。サーバ４００は、走行経路記憶部４０１と、誘導経路抽出部４０２と、を備える。無人搬送車３０は、左右一対の光センサ３２と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、比較部３５と、ライン光入射判定部３６と、ステアリング制御部３７と、を備える。
【００５６】
無人搬送システムＳ１では、走行経路記憶部４０１が無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶しており、誘導経路抽出部４０２が通信により受信した前記無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する。プロジェクタ１７１は、サーバ４００から受信した誘導経路をライン光Ｌとして路面Ｒに向けて投射する。無人搬送車３０は、無人搬送システムＳと同様の手法で、無人飛行体１が投射したライン光Ｌに沿って誘導され、予め定められた走行経路を走行することができる。この無人搬送システムＳ１によれば、無人飛行体１は、走行経路記憶部２４３および誘導経路抽出部２１２を備える必要がない。
【符号の説明】
【００５７】
１  無人飛行体
１２  アーム
１３  モータ
１４  回転翼
１５  上部ユニット
１５１  上部ユニット本体
１５２  赤外線カメラ（第２撮像部）
１５３  赤外線照射部
１６  ジンバル
１６１  第１の回転軸
１６２  回転台
１６３  支持柱
１６４  第２の回転軸
１７  下部ユニット
１７１  プロジェクタ（投射部）
１７２  下カメラ（第１撮像部）
１８  スキッド
２０  本体
２１  制御部
２１１  フライトコントロール部
２１２  誘導経路抽出部
２１３  投射制御部
２１３１  顔方向推定部
２１３２  投射停止部
２３  自機位置検出部
２３１  照合部
２３２  自機位置特定部
２４  記憶部
３０  無人搬送車
３１  車体
３２  光センサ
３３  前輪
３４  後輪
３５  比較部
３６  ライン光入射判定部
３７  ステアリング制御部
２００  天井マーカ
４００  サーバ
４０１  走行経路記憶部
４０２  誘導経路抽出部
Ｓ、Ｓ１  無人搬送システム
Ｃ  天井
Ｒ  路面
Ｌ  ライン光
【図１】
2020024624.tif 000003
【図２】
2020024624.tif 000004
【図３】
2020024624.tif 000005
【図４】
2020024624.tif 000006
【図５】
2020024624.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2020024624.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020024624.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月25日(2019.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のためのライン光を前記無人搬送車の上面に投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
入射された光を電圧または電流に変換する、前記無人搬送車の上面に配置された左右一対の光センサと、
前記左右一対の光センサが変換したそれぞれの前記電圧または前記電流を比較する比較部と、
前記比較部が比較した前記電圧または前記電流の差に基づいて、前記左右一対の光センサのいずれに前記ライン光が入射されたか、または前記左右一対の光センサのいずれに前記ライン光が入射されていないかを判定するライン光入射判定部と、
前記ライン光入射判定部の判定結果に基づいて、ステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
前記投射部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を前記ライン光として投射する
ことを特徴とする無人搬送システム。
【請求項２】
前記無人飛行体は、
前記自機の下方を撮像する第１撮像部と、
前記投射部の投射を制御する投射制御部と、をさらに備え、
前記投射制御部は、
前記第１撮像部が撮像した下方の画像に基づいて、下方に存在する人の顔の向きを推定する顔方向推定部と、
推定された前記顔の向きに基づいて、前記投射部の投射を停止させる投射停止部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。
【請求項３】
前記投射部が投射する前記ライン光は、赤外線であり、
前記光センサは、赤外線センサである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。
【請求項４】
前記無人飛行体は、
前記自機の上方を撮像する第２撮像部と、
予め撮像された前記自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
前記自機位置検出部は、
前記第２撮像部によって撮像された前記自機の現在の上方の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記自機の前記上方の画像とを照合する照合部と、
前記照合部が照合した結果に基づいて、前記自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の無人搬送システム。
【請求項５】
前記上方画像記憶部は、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された前記天井マーカを含む前記天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
前記照合部は、前記第２撮像部によって撮像された前記天井の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記天井の画像とを照合する
ことを特徴とする請求項４に記載の無人搬送システム。
【請求項６】
前記天井マーカは、再帰性反射材であり、
前記無人飛行体は、
前記天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
前記第２撮像部は、赤外線カメラであり、前記赤外線照射部によって照射された前記天井マーカを含む前記天井の画像を撮像する
ことを特徴とする請求項５に記載の無人搬送システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る無人搬送システムは、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のためのライン光を前記無人搬送車の上面に投射する投射部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
入射された光を電圧または電流に変換する、前記無人搬送車の上面に配置された左右一対の光センサと、
前記左右一対の光センサが変換したそれぞれの電圧または電流を比較する比較部と、
前記比較部が比較した前記電圧または前記電流の差に基づいて、前記左右一対の光センサのいずれに前記ライン光が入射されたか、または前記左右一対の光センサのいずれに前記ライン光が入射されていないかを判定するライン光入射判定部と、
前記ライン光入射判定部の判定結果に基づいて、ステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
前記投射部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を前記ライン光として投射することを特徴とする。