(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の自走移動体の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出した自走移動体位置に応じて当該自走移動体の移動制御を行う移動制御手段とを備えた移動体制御装置において、前記各自走移動体は制御信号の入力によって前記位置検出手段で検出可能で且つ自己を識別可能な位置確認情報を発する位置確認情報発生手段を有し、前記位置検出手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生手段で発生する位置確認情報を所定領域の画像情報として検出するように構成され、前記移動制御手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生手段に対して前記制御信号を送信する位置確認情報発生指令部と、該位置確認情報発生指令部で制御信号を送信してから所定時間経過後に前記位置検出手段で検出した画像情報を読込み、当該画像情報から各自走移動体の位置を判別する位置判別部と、該位置判別部で判別した各自走移動体の位置に基づいて当該各自走移動体に対して移動指令を送出する移動指令送出部とを有し、前記位置判別部は、前記自走移動体の位置確認情報発生手段で位置確認情報を発生した位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後何れかの位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とを読込み、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化があったときに位置検出対象候補として位置確認情報発生状態の画像情報に基づいて位置判別を行うように構成されているていることを特徴とする移動体制御装置。
【請求項２】
複数の自走移動体の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出した自走移動体位置に応じて当該自走移動体の移動制御を行う移動制御手段とを備えた移動体制御装置において、前記各自走移動体は制御信号の入力によって前記位置検出手段で検出可能な位置確認情報を発生する位置確認情報発生手段を有し、前記位置検出手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生手段で発生する位置確認情報を所定領域の画像情報として検出するように構成され、前記移動制御手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生発光手段に対して異なるタイミングで前記制御信号を送信する位置確認情報発生指令部と、該位置確認情報発生指令部で制御信号を送信してから所定時間経過後に前記位置検出手段で検出した画像情報を読込み、当該画像情報から自走移動体の位置を判別する位置判別部と、該位置判別部で判別した各自走移動体の位置に基づいて当該各自走移動体に対して移動指令を送出する移動指令送出部とを有し、前記位置判別部は、前記自走移動体の位置確認情報発生手段で位置確認情報を発生した位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後何れかの位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とを読込み、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化があったときに位置検出対象候補として位置確認情報発生状態の画像情報に基づいて位置判別を行うように構成されていることを特徴とする移動体制御装置。
【請求項３】
前記位置判別部は、前記自走移動体の位置確認情報発生手段で位置確認情報を発生した位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後何れかの位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とを読込み、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化があったときに位置検出対象候補として抽出する候補抽出手段と、該候補抽出手段で抽出した位置検出対象候補が正規の位置検出対象であるか否かを判定する正規位置検出候補判定手段と、該正規位置検出候補判定手段で正規の位置検出対象と判定されたときに、位置確認情報発生状態の画像情報に基づいて位置情報を算出する位置情報算出手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体制御装置。
【請求項４】
前記正規位置検出候補判定手段は、候補抽出手段で抽出した位置検出対象候補が正規の位置検出対象と判定されたときに、位置確認情報発生状態から位置確認情報非発生状態としたときの画像情報を読込み、位置確認情報の状態変化があったときに正規の検出対象として決定するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の移動体制御装置。
【請求項５】
前記位置判別部は、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化がないときに前記自走移動体に対して検出異常を通知するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の移動体制御装置。
【請求項６】
前記移動指令送出部は、前記位置判別部で検出異常状態と判断されたときに、該当する走行移動体に対して減速指令を送出するように構成さ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装置。
【請求項７】
前記位置確認情報発生手段は、移動方向を識別可能な位置確認情報を発生するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の移動体制御装置。
【請求項８】
前記位置確認情報発生手段は、制御信号が入力されたときに、発光状態及び非発光状態の何れかに状態変化する発光手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の移動体制御装置。
【請求項９】
前記位置確認情報発生手段は、制御信号が入力されたときに、温度変化を生じる温度変化手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の移動体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の自走移動体の移動を制御する移動体制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の移動体制御装置としては、例えば特開平８−６６５６４号公報に記載されているものが知られている。
この従来例には、自走車と装置本体側とから構成されるゲーム機であって、自走車には基台上のレーストラックを走行可能にされ、その位置及び方向を知らせる前後ＬＥＤが設けられ、装置本体側には走行制御を行う制御部、基台上方に配設され、フレーム走査を行って前後ＬＥＤを撮像するＣＣＤカメラ及び基台上方の送信ＬＥＤとから構成され、制御部はＣＣＤカメラで撮像されたフレーム画像から前後ＬＥＤを追跡するようにして自走車の位置を検出し、その検出位置データと目標位置データとに応じて移動制御信号を送信ＬＥＤから自走車に送信するようにした移動体の遠隔制御装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、複数の自走車の位置を検出する際に、各自走車の初期位置において、移動体に設けた発光手段を個別に発光動作させるか、固有の発光光を発光させることにより、各自走車の初期位置を特定し、この状態から各自走車に設けた前後ＬＥＤを点灯させて、その動きをＣＣＤカメラで撮像して追跡するようにしているので、複数の自走車が接近したときには両者の判別が困難であると共に、絶えず各自走車の前後ＬＥＤの移動を監視していないと、現在位置を正確に検出することができないという未解決の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、複数の移動体の位置が接近している場合でも正確に位置を検出することができると共に、任意の時点で移動体の位置を誤検出することなく正確に検出して、移動体の正確な移動制御を行うことができる移動体制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る移動体制御装置は、複数の自走移動体の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出した自走移動体位置に応じて当該自走移動体の移動制御を行う移動制御手段とを備えた移動体制御装置において、前記各自走移動体は制御信号の入力によって前記位置検出手段で検出可能で且つ自己を識別可能な位置確認情報を発する位置確認情報発生手段を有し、前記位置検出手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生手段で発生する位置確認情報を所定領域の画像情報として検出するように構成され、前記移動制御手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生手段に対して前記制御信号を送信する位置確認情報発生指令部と、該位置確認情報発生指令部で制御信号を送信してから所定時間経過後に前記位置検出手段で検出した画像情報を読込み、当該画像情報から各自走移動体の位置を判別する位置判別部と、該位置判別部で判別した各自走移動体の位置に基づいて当該各自走移動体に対して移動指令を送出する移動指令送出部とを有し、前記位置判別部は、前記自走移動体の位置確認情報発生手段で位置確認情報を発生した位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後何れかの位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とを読込み、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化があったときに位置検出対象候補として位置確認情報発生状態の画像情報に基づいて位置判別を行うように構成されているていることを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に係る発明では、移動制御手段における位置確認情報発生指令部で制御信号を自走移動体に送信することにより、この自走移動体の位置確認情報発生手段で特定光や特定温度等の個別に認識可能な位置確認情報を発し、この位置確認情報を位置検出手段で所定領域の画像情報として検出する。この位置検出手段で検出した画像情報に基づいて位置判別部で、各自走移動体の位置を判別し、移動指令送出部で各自走移動体の位置に基づいて自走移動体の移動指令を送出することにより、各自走移動体の移動制御を行う。位置判別部では、各自走移動体の位置判別を行う際に、位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後の位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とで状態変化を生じているか否かを判別し、状態変化を生じているときに、その状態変化位置を位置検出対象候補とすることにより、他の状態変化を生じない定常発光位置や定常温度位置をノイズとして容易に判別することができ、自走移動体の位置を正確に検出することができる。
【０００７】
また、請求項２に係る移動体制御装置は、複数の自走移動体の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出した自走移動体位置に応じて当該自走移動体の移動制御を行う移動制御手段とを備えた移動体制御装置において、前記各自走移動体は制御信号の入力によって前記位置検出手段で検出可能な位置確認情報を発生する位置確認情報発生手段を有し、前記位置検出手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生手段で発生する位置確認情報を所定領域の画像情報として検出するように構成され、前記移動制御手段は前記各自走移動体の位置確認情報発生発光手段に対して異なるタイミングで前記制御信号を送信する位置確認情報発生指令部と、該位置確認情報発生指令部で制御信号を送信してから所定時間経過後に前記位置検出手段で検出した画像情報を読込み、当該画像情報から自走移動体の位置を判別する位置判別部と、該位置判別部で判別した各自走移動体の位置に基づいて当該各自走移動体に対して移動指令を送出する移動指令送出部とを有し、前記位置判別部は、前記自走移動体の位置確認情報発生手段で位置確認情報を発生した位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後何れかの位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とを読込み、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化があったときに位置検出対象候補として位置確認情報発生状態の画像情報に基づいて位置判別を行うように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項２に係る発明では、移動制御手段の位置確認情報発生指令部で、各自走移動体に対して異なるタイミングで制御信号を送信することにより、この制御信号を受信した自走移動体の位置確認情報発生手段でのみ発光や温度変化等を生じる位置確認情報を発生させ、この位置確認情報を位置検出手段で画像情報として検出することにより、この画像情報から位置判別手段で、請求項１の場合と同様に自走移動体の位置を誤検出を伴うことなく正確に検出することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に係る移動体制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記位置判別部は、前記自走移動体の位置確認情報発生手段で位置確認情報を発生した位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後何れかの位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とを読込み、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化があったときに位置検出対象候補として抽出する候補抽出手段と、該候補抽出手段で抽出した位置検出対象候補が正規の位置検出対象であるか否かを判定する正規位置検出候補判定手段と、該正規位置検出候補判定手段で正規の位置検出対象と判定されたときに、位置確認情報発生状態の画像情報に基づいて位置情報を算出する位置情報算出手段とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
さらにまた、請求項４に係る移動体制御装置は、請求項３に係る発明において、前記正規位置検出候補判定手段は、候補抽出手段で抽出した位置検出対象候補が正規の位置検出対象と判定されたときに、位置確認情報発生状態から位置確認情報非発生状態としたときの画像情報を読込み、位置確認情報の状態変化があったときに正規の検出対象として決定するように構成されていることを特徴としている。
この請求項４に係る発明では、正規位置検出候補判定手段で、正規の位置検出対象と判定した後に、再度位置確認情報発生状態から位置確認状態非発生状態としたときの状態変化を確認してから正規の検出対象として決定することにより、より正確な位置検出候補の特定を行うことができる。
【００１１】
なおさらに、請求項５に係る移動体制御装置は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記位置判別部は、位置確認情報発生状態と位置確認情報非発生状態とで状態変化がないときに前記自走移動体に対して検出異常を通知するように構成されていることを特徴としている。
この請求項５に係る発明では、位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後の位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とで状態変化を生じているか否かを判別したときに、両者に状態変化がないときに検出異常と判断して該当する自走移動体に対して検出異常を通知することにより、自走移動体側で減速制御等の接触回避動作を行うことができる。
【００１２】
また、請求項６に係る移動体制御装置は、請求項５に係る発明において、前記移動指令送出部は、前記位置判別部で検出異常状態と判断されたときに、該当する走行移動体に対して減速指令を送出するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この請求項６に係る発明では、位置判別部で検出異常状態と判断されたときに、移動指令送出で、該当する走行移動体に対して減速指令を送出することにより、自走移動体の不確定な移動を抑制して、他の移動体の接触や衝突を防止することができる。ここで、減速指令とは自走移動体の現在の移動速度より低い速度指令を送出すればよく、停止指令を含むものである。
【００１４】
さらに、請求項７に係る移動体制御装置は、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記位置確認情報発生手段は、移動方向を識別可能な位置確認情報を発生するように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
この請求項７に係る発明では、移動制御手段の位置確認情報発生指令部で、各自走移動体に対して異なるタイミングで制御信号を送信することにより、この制御信号を受信した自走移動体の位置確認情報発生手段でのみ発光や温度変化等を生じる位置確認情報を発生させ、この位置確認情報を位置検出手段で画像情報として検出することにより、この画像情報から自走移動体の位置を誤検出を伴うことなく正確に検出することができる。
【００１６】
さらにまた、請求項８に係る移動体制御装置は、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記位置確認情報発生手段は、制御信号が入力されたときに、発光状態及び非発光状態の何れかに状態変化する発光手段を有することを特徴としている。
【００１７】
この請求項８に係る発明では、位置確認情報発生手段に制御信号を入力することにより、発光手段が発光状態及び非発光状態の何れかに状態変化するので、この状態変化を位置検出手段を構成する撮像装置で画像情報として検出することにより、発光状態又は非発光状態の位置を容易に特定することができる。
【００１８】
なおさらに、請求項９に係る移動体制御装置は、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記位置確認情報発生手段は、制御信号が入力されたときに、温度変化を生じる温度変化手段を有することを特徴としている。
【００１９】
この請求項９に係る発明では、位置確認情報発生手段に制御信号を入力することにより、温度変化手段で加熱手段又は冷却手段で常温とは異なる温度に変化させることにより、この温度変化を位置検出手段を構成するサーモグラフィで画像情報として検出することにより、温度変化を生じた位置を容易に特定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示す全体構成図であって、所定形状の走行フィールド１内に複数の移動体としてのバッテリ等の電源を内蔵する自走ロボットＲ１〜Ｒ３が任意の方向に自走可能に配置されている。
【００２３】
これら自走ロボットＲ１〜Ｒ３の夫々は、図２に示すように、例えば３つの走行車輪２ａを有し、これら走行車輪２ａの内１つが操舵輪として構成されていると共に、少なくとも１つが駆動輪として構成され、これら操舵輪及び駆動輪が駆動操舵機構３によって駆動操舵制御される。この駆動操舵機構３は、制御装置４から駆動操舵指令が入力されると、この駆動操舵指令に応じて操舵輪及び駆動輪を制御する。
【００２４】
制御装置４には後述するシステムコントローラ２０から送信される制御信号に応じて点灯及び消灯制御される各自走ロボットＲ１〜Ｒ３で識別可能な例えば赤、緑及び青の発光を行うＬＥＤ５を有する位置確認情報発生手段を構成する発光手段としての発光装置６が接続されていると共に、後述するシステムコントローラ２０から無線送信される移動速度及び移動方向を指示する移動指令と前記制御信号とで構成される指令情報を受信すると共に、指令情報に基づく動作を開始したことを表す応答情報を後述するシステムコントローラ２０に送信するＴＣＰ／ＩＰプロトコルを採用した無線ＬＡＮ回路７が接続されており、無線ＬＡＮ回路７で指令情報を受信すると、制御装置４で受信した指令情報の内容に応じて駆動操舵機構３及び発光装置６を制御すると共に、その制御開始を表す応答情報を無線ＬＡＮ回路７を介してシステムコントローラ２０に送信する。
【００２５】
また、走行フィールド１の上方には、走行フィールド１の全域を視野範囲に納めたＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等で構成される２次元画像情報を出力する位置検出手段としてのカラーイメージセンサ１１が配設されている。
そして、カラーイメージセンサ１１で撮像された走行フィールド１の２次元画像情報が例えば有線でシステムコントローラ２０に入力される。
【００２６】
このシステムコントローラ２０は、システム制御用コンピュータ２１と、このシステム制御用コンピュータ２１に接続されて、前記各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して指令情報を例えば無線ＬＡＮによるＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用して送信すると共に、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３から送信される応答情報を受信する無線ＬＡＮ回路２２とを備えている。
【００２７】
ここで、システム制御用コンピュータ２１は、入出力インタフェース２１ａと、演算処理装置２１ｂと、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ２１ｃとを少なくとも備え、入出力インタフェース２１ａにカラーイメージセンサ１１及び無線ＬＡＮ回路２２が接続され、演算処理装置２１ａではカラーイメージセンサ１１から出力される２次元画像情報に基づいて図３に示す移動体制御処理を実行して、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対する指令情報を形成してこれを無線ＬＡＮ回路２２に出力し、メモリ２１ｃには演算処理装置２１ａで実行する移動体制御処理に必要なプログラムが格納されていると共に、演算処理結果等を格納する。
【００２８】
そして、演算処理装置２１ｂで実行する移動体制御処理は、図３に示すように、先ず、ステップＳ１で、カラーイメージセンサ１１の２次元画像情報を読込み、次いでステップＳ２に移行して、読込んだ２次元画像情報をＲＧＢの各輝点ビットに分解し、輝度レベルを量子化して非発光状態画像情報としてメモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶する。
【００２９】
次いでステップＳ３に移行して、全ての自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して発光制御信号を無線ＬＡＮ回路２２を介して送信してからステップＳ４に移行し、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３から発光装置６を作動させた旨を表す応答情報を受信してから実際に自走ロボットＲｉにおける発光装置６のＬＥＤ５から発光が得られるまでの遅延時間以上に設定された所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間が経過したときにはステップＳ５に移行する。
【００３０】
このステップＳ５では、再度カラーイメージセンサ１１から出力される２次元画像情報を読込み、次いでステップＳ６に移行して、読込んだ２次元画像情報をＲＧＢの各輝点ビットに分解し、輝度レベルを量子化して発光状態画像情報としてメモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶し、次いでステップＳ７に移行して、自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して発光を停止させる発光停止制御信号を無線ＬＡＮ回路２２を介して送信してからステップＳ８に移行する。
【００３１】
このステップＳ８では、メモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶されている非発光状態画像情報と発光状態画像情報とを比較して状態変化が生じている位置検出対象候補が存在するか否かを判定し、位置検出対象候補が存在しない場合には、ステップＳ９に移行して、位置検出対象候補を検出できない回数を表す変数Ｎを“１”だけインクリメントしてからステップＳ１０に移行して、変数Ｎが予め設定した所定値Ｎｓに達したか否かを判定し、Ｎ＜ＮｓであるときにはステップＳ１１に移行して、自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して減速指令を無線ＬＡＮ回路２２を介して送信してから前記ステップＳ１に戻り、Ｎ≧Ｎｓであるときには該当する自走ロボットＲ１〜Ｒ３の発光装置６が異常となる等の異常状態であると判断してステップＳ１２に移行し、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して移動を停止する停止指令を送信してから移動体制御処理を終了する。
【００３２】
一方、前記ステップＳ８の判定結果が位置検出対象候補が存在するものであるときには、ステップＳ１３に移行して、位置検出対象候補の輝度面積が予め設定された発光装置６に対応して設定した輝度面積範囲内であるか否かを判定し、位置検出対象候補の輝度面積が予め設定した輝度面積範囲外であるときには位置検出対象候補から除外して前記ステップＳ９に移行し、設定した輝度面積範囲内であるときにはステップＳ１４に移行して、位置検出対象候補の輝度レベルが予め設定された輝度レベル範囲内であるか否かを判定し、輝度レベル範囲外であるときには位置検出対象候補から除外して前記ステップＳ９に移行し、輝度レベル範囲内であるときにステップＳ１５に移行して、位置検出対象候補の現在位置が前回の位置データと移動速度とに基づいて算出される移動可能範囲内であるか否かを判定し、現在位置が移動可能範囲外であるときには位置検出対象候補から除外して前記ステップＳ９に移行し、現在位置が移動可能範囲内であるときには正規の位置検出対象候補であると判断してステップＳ１６に移行する。
【００３３】
このステップＳ１６では、再度カラーイメージセンサ１１から出力される２次元画像情報を読込み、次いでステップＳ１７に移行して、読込んだ２次元画像情報をＲＧＢの各輝点ビットに分解し、輝度レベルを量子化して非発光状態情報としてメモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶し、次いでステップＳ１８に移行して、メモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶されているステップＳ６で記憶した発光状態情報とステップＳ１７で記憶した非発光状態情報とを比較して状態変化個所を抽出し、次いでステップＳ１９に移行して、状態変化個所が正規の位置検出対象候補と一致しているか否かを判定し、両者が不一致であるときには前記ステップＳ９に移行し、両者が一致している場合にはステップＳ２０に移行する。
【００３４】
このステップＳ２０では、正規の位置検出対象候補の位置を自走ロボットＲ１〜Ｒ３の現在位置として確定し、次いでステップＳ２１に移行して、確定した自走ロボットＲ１〜Ｒ３の現在位置をメモリ２１ｃの所定記憶領域にログ情報として記憶し、次いでステップＳ２２に移行して、自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して現在位置情報を無線ＬＡＮ回路２２を介して送信し、次いでステップＳ２３に移行して、変数Ｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ１に戻る。
【００３５】
この図３の移動制御処理において、ステップＳ１〜Ｓ１０及びＳ１３〜Ｓ２１，Ｓ２３の処理が位置判別部に対応し、このうちステップＳ８の処理が候補抽出手段に対応し、ステップＳ１３〜Ｓ１９の処理が正規位置検出候補判定手段に対応し、ステップＳ２０及びＳ２１の処理が位置情報算出手段に対応し、ステップＳ１１，Ｓ１２及びステップＳ２２の処理が移動指令送出部に対応している。
【００３６】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、走行フィールド１に３台の自走ロボットＲ１〜Ｒ３が任意の位置に停止しており、発光装置６でＬＥＤ５が消灯制御されているものとする。
この状態で、システム制御用コンピュータ２１の演算処理装置２１ｂで図３の移動制御処理が実行開始されると、先ず、カラーイメージセンサ１１で撮像した２次元画像情報を読込み（ステップＳ１）、この２次元画像情報をＲＧＢ各輝点ビットに分解してから画像変換してメモリ２１ｃの所定記憶領域にＲＧＢ各輝点ビット毎に非発光状態画像情報として記憶する（ステップＳ２）。
【００３７】
次いで、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して発光制御信号を無線ＬＡＮ回路２２を介して送信する（ステップＳ３）。この発光制御信号を各自走ロボットＲ１〜Ｒ３の制御装置４が無線ＬＡＮ回路７を介して受信すると、発光装置６に対して発光制御信号を出力することにより、ＬＥＤ５が点灯制御され、自走ロボットＲ１のＬＥＤ５が赤色、自走ロボットＲ２のＬＥＤ５が緑色、自走ロボットＲ３のＬＥＤ５が青色の発光を生じる。
【００３８】
これら各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５が点灯して異なる色の発光状態となると、これらがカラーイメージセンサ１１で撮像されることにより、このカラーイメージセンサ１１から出力される２次元画像情報をＲＧＢ各輝点ビットに分解してから画像変換してメモリ２１ｃの所定記憶領域にＲＧＢ各輝点ビット毎の発光状態画像情報として記憶する（ステップＳ６）。
【００３９】
その後、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して消灯制御信号を送信することにより、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５が消灯されて非発光状態となる。
この状態で、メモリ２１ｃに記憶されているＲＧＢ各輝点ビット毎の非発光状態画像情報と発光状態画像情報とを比較することにより、ＲＧＢ各輝点ビット毎に非発光状態から発光状態となった位置を抽出することができ、状態変化があった位置を位置検出候補として設定する。
【００４０】
したがって、走行フィールド１に走行ロボットＲ１〜Ｒ３以外の発光体が存在しない場合には、ＲＧＢ各輝点ビット毎の非発光状態画像情報と発光状態画像情報とに夫々各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対応する１個の状態変化を生じた輝点が存在することになる。この場合には、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３が位置検出対象候補として存在することになり、ステップＳ８からステップＳ１３〜Ｓ１５に移行し、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３の位置検出対象候補の面積が設定面積範囲内であり、輝度レベルも設定輝度レベル範囲内であり、前回の位置情報と、この前回の位置情報及び前々回の位置情報に基づく移動距離及び移動時間とに基づいて算出される移動速度とに基づいて算出される移動可能範囲内であるときに正規の位置検出対象候補であると判断し、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５が非発光状態となっている現在のカラーイメージセンサ１１で検出した２次元画像情報を読込み、この２次元画像情報をＲＧＢ各輝点ビット毎に分解してから画像変換してメモリ２１ｃの所定記憶領域にＲＧＢ各輝点ビット毎の非発光状態画像情報として記憶する（ステップＳ１７）。
【００４１】
その後、再度ＲＧＢ各輝点ビット毎の発光状態画像情報と非発光状態画像情報とを比較して状態変化が生じている位置が正規の位置検出対象候補位置と一致するかを判断し（ステップＳ１９）、一致したときには各自走ロボットＲ１〜Ｒ３の現在位置を確定し、現在位置情報をメモリ２１ｃの所定記憶領域にログ情報として記憶すると共に、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３の現在位置情報を無線ＬＡＮ回路２２を介して自走ロボットＲ１〜Ｒ３に送信する。
【００４２】
このため、自走ロボットＲ１〜Ｒ３では、自身の制御装置４で設定される目標位置情報とシステムコントローラ２０から送信される現在位置情報との偏差に基づいて移動速度及び移動方向を設定し、設定した移動速度及び移動方向を駆動操舵機構３に出力することにより、駆動輪及び操舵輪が駆動制御されて目標位置に向かって移動制御される。
【００４３】
一方、自走ロボットＲ１〜Ｒ３の何れかのＬＥＤ５及び発光装置６を含む発光系統に異常が発生して、例えば自走ロボットＲ２のＬＥＤ５がシステム制御用コンピュータ２１の演算処理装置２１ｂからの点灯制御信号を受信しても非点灯状態を継続する場合には、カラーイメージセンサ１１から読込んだ２次元画像情報をＲＧＢ各輝点ビット毎に分解してから画像変換した非発光画像情報及び発光画像情報のうち、自走ロボットＲ２に対応する緑色輝点ビットの非発光画像情報及び発光画像情報に状態変化が生じないことになり、ステップＳ８で位置検出対象候補が存在しないと判断されてステップＳ９に移行し、変数Ｎが“１”だけインクリメントされてステップＳ１０に移行し、Ｎ＜ＮｓであるときにはステップＳ１１に移行して、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して減速指令を送信して、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３での接触や衝突を回避してからステップＳ１に戻ってステップＳ１〜Ｓ８の位置検出対象候補の確認処理を繰り返す。このとき、変数Ｎが設定値Ｎｓに達する前に自走ロボットＲ２のＬＥＤ５が正常状態に復帰したときにはステップＳ８からステップＳ１３に移行して、上述した正規の位置検出対象候補であるか否かを判断してから現在位置を確定するが、変数Ｎが設定Ｎｓに達したときには、自走ロボットＲ２の発光系統が異常であると判断してステップＳ１２に移行して、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に停止指令を送信して、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３の移動を直ちに停止させる。
【００４４】
同様に、非発光画像情報及び発光画像情報で状態変化が検出されて位置検出対象候補が存在すると判断されたときに、照明の反射光や他の位置検出対象外の移動体又は固定物に設けた発光源の発光等を検出することにより、各位置検出対象候補の発光画像情報の面積が設定面積範囲外、輝度レベルが設定輝度レベル外及び現在位置が移動可能範囲外の何れかである場合には、正規の位置検出対象候補ではないと判断されて、位置検出対象候補が削除されることにより、複数の位置検出対象候補が存在した場合に、正規の位置検出対象候補のみを正確に検出することができる。
【００４５】
そのうえ、正規の位置検出対象候補に対して再度非発光状態画像情報を読込み、これと先に記憶した発光状態画像情報とを比較して、状態変化する位置が正規の位置検出対象候補の位置と一致するか否かを判断するので、より確実に正規の位置検出対象候補を絞り込むことができる。
このように、上記第１の実施形態によると、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３で識別可能な発光色に設定しているので、互いに近接した場合でも、両者の位置を正確に検出することができる。
【００４６】
なお、上記第１の実施形態においては、位置確認情報として、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５で異なる色で発光させることを採用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータやペルチェ素子等の加熱素子や冷却素子を使用し、イメージセンサ１１に代えてサーモグラフィを適用することにより、温度変化の有無に応じて位置検出対象候補の存在を判定するようにしてもよい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態を図４について説明する。
この第２の実施形態は、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３で異なる発光色を発光させる場合に代えて、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３で同一色を異なるタイミングで発光させることにより、位置検出対象候補を検出するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５で白色光を発生させると共に、イメージセンサ１１をモノクロイメージセンサとし、さらに、システム制御用コンピュータ２１の演算処理装置２１ｂで実行する移動制御処理が、図４に示すように変更されている。
【００４８】
この移動制御処理は、前述した第１の実施形態における図３の処理において、ステップＳ１の前に自走ロボットＲ１〜Ｒ３を選択するための変数ｉを“１”にセットするステップＳ３１が追加されていると共に、ステップＳ３の処理が自走ロボットＲｉに対して発光制御信号を送信するステップＳ３２に変更され、さらに、ステップＳ２２の次に自走ロボットを特定する変数ｉを“１”だけインクリメントすると共に、変数Ｎを“０”にクリアするステップＳ３３及び変数ｉが“４”となったか否かを判定し、ｉ＜４であるときには前記ステップＳ１に戻り、ｉ＝４であるときは前記ステップＳ３１に戻るステップＳ３４が追加されていることを除いては前記図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００４９】
この図４の移動制御処理において、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ１〜Ｓ１０，Ｓ１３〜Ｓ２１及びＳ３３，Ｓ３４の処理が位置判別部に対応し、このうちステップＳ８の処理が候補抽出手段に対応し、ステップＳ１３〜Ｓ１９の処理が正規位置検出候補判定手段に対応し、ステップＳ２０及びＳ２１の処理が位置情報算出手段に対応し、ステップＳ１１，Ｓ１２及びステップＳ２２の処理が移動指令送出部に対応している。
【００５０】
この第２の実施形態によると、図４の移動制御処理が実行開始されると、先ず、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５を非発光状態として非発光状態画像情報をメモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶し、次いで、最初に自走ロボットＲ１に対して発光制御信号を送信して、この自走ロボットＲ１のＬＥＤ１のみを発光させ、この状態で発光状態画像情報をメモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶する。
【００５１】
そして、これらメモリ２１ｃに記憶された非発光状態画像情報及び発光状態画像情報を比較して、状態変化が生じているか否かを判定し、状態変化が生じている場合には、位置検出対象候補が存在するものと判断してステップＳ８からステップＳ１３に移行し、前述した第１の実施形態と同様に自走ロボットＲ１に対応する位置検出対象候補が正規の位置検出対象候補であるか否かを判定し、正規の位置検出対象候補である場合には、再度非発光状態画像情報をメモリ２１ｃの所定記憶領域に記憶し、この非発光状態画像情報と先に記憶した発光状態画像情報とを比較して、状態変化が生じている位置が正規の位置検出対象候補と合致するか否かを判定し、両者が合致するときに、ステップＳ１９からステップＳ２０に移行して、自走ロボットＲ１の現在位置を確定すると共に、確定した現在位置をメモリ２１ｃにログ情報として記憶し、さらに現在位置情報を自走ロボットＲ１に送信してからステップＳ３３に移行し、変数ｉをインクリメントしてこの変数を“２”に設定すると共に、変数Ｎを“０”にクリアしてからステップＳ３４を経てステップＳ１に戻り、自走ロボットＲ２に対して、上記自走ロボットＲ１と同様の位置検出対象候補検出処理及び正規の位置検出対象候補判定処理を行って、自走ロボットＲ２の現在位置を確定し、確定した現在位置情報をログ情報としてメモリ２１ｃに記憶すると共に、自走ロボットＲ２に送信する。
【００５２】
その後、変数ｉを“３”に設定してからステップＳ１に戻り、自走ロボットＲ３に対して上記と同様の処理を行って、自走ロボットＲ２の現在位置を確定し、確定した現在位置情報をログ情報としてメモリ２１ｃに記憶すると共に、自走ロボットＲ３に送信する。
その後、ステップＳ３３に移行して、変数ｉをインクリメントすると、ｉ＝４となるので、ステップＳ３４からステップＳ３１に戻り、変数ｉが“１”に設定されて、上記移動制御処理を繰り返す。
【００５３】
この第２の実施形態でも、位置検出対象候補が検出されない場合、正規の位置検出対象候補でない場合、正規の位置検出対象候補であってもその後に読込んだ非発光状態画像情報と発光状態画像情報とが一致しない場合には、誤検出又は発光異常であるものと判断して各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に対して減速指令を送信して接触等を防止すると共に、誤検出又は発光異常状態が所定回数以上継続したときに、異常状態の発生と判断して各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に停止指令を送信して、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３を停止させる。
【００５４】
なお、上記第２の実施形態においては、自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５で白色光を発光させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、イメージセンサ１１で検出可能であれば、赤色光等の任意の光を発光させることができ、走行フィールド１が照明や太陽光で明るい場合には、赤外線ＬＥＤを使用して赤外光を発光させると共に、イメージセンサ１１として赤外線カメラ等の赤外線を検出可能な撮像装置を適用すれば、照明等の影響を受けることなく正確な位置検出を行うことができる。
【００５５】
また、上記第２の実施形態においても、位置確認情報として、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３のＬＥＤ５で発光させることを採用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータやペルチェ素子等の加熱素子や冷却素子を使用し、イメージセンサ１１に代えてサーモグラフィを適用することにより、温度変化の有無に応じて位置検出対象候補の存在を判定するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、自走ロボットＲ１〜Ｒ３の移動制御が自走ロボット内の制御装置４で目標位置を設定して自走する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、目標位置をシステム制御用コンピュータ２１から指示するようにしてもよい。
さらにまた、上記第１及び第２の実施形態においては、自走移動体として自走ロボットＲ１〜Ｒ３を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ロボット以外に自走可能な自動車、移動可能な模型等の任意の移動体に本発明を適用することができる。
【００５７】
なおさらに、上記第１及び第２の実施形態においては、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３に１つのＬＥＤ５を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前後に２つの識別可能な異なる発光色又は異なるタイミングで発光するＬＥＤを配設するか、発光素子を進行方向を表す矢印形状に配設して進行方向も同時に検出するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第１及び第２の実施形態においては、システムコントローラ２０と自走ロボットＲ１〜Ｒ３とで無線ＬＡＮを使用して通信する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブルーツース等の近距離無線通信ネットワークを適用したり、各自走ロボットＲ１〜Ｒ３毎に異なる周波数で無線通信するようにしてもよく、さらには両者間で光通信を行うようにしてもよく、その他の任意の通信方法を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、移動制御手段における位置確認情報発生指令部で制御信号を自走移動体に送信することにより、この自走移動体の位置確認情報発生手段で特定光や特定温度等の個別に認識可能な位置確認情報を発し、この位置確認情報を位置検出手段で所定領域の画像情報として検出し、この位置検出手段で検出した画像情報に基づいて位置判別部で、各自走移動体の位置を判別し、移動指令送出部で各自走移動体の位置に基づいて自走移動体の移動指令を送出することにより、各自走移動体の移動制御を行うので、自走移動体の位置を正確に検出して、より正確な移動制御精度を向上させることができるという効果が得られる。
また、位置判別部で、各自走移動体の位置判別を行う際に、位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後の位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とで状態変化を生じているか否かを判別し、状態変化を生じているときに、その状態変化位置を位置検出対象候補とすることにより、他の状態変化を生じない定常発光位置や定常温度位置をノイズとして容易に判別することができ、自走移動体の位置を正確に検出することができるという効果が得られる。
【００６０】
また、請求項２に係る発明によれば、移動制御手段の位置確認情報発生指令部で、各自走移動体に対して異なるタイミングで制御信号を送信することにより、この制御信号を受信した自走移動体の位置確認情報発生手段でのみ発光や温度変化等を生じる位置確認情報を発生させ、この位置確認情報を位置検出手段で画像情報として検出することにより、この画像情報から位置判別手段で、請求項１の場合と同様に自走移動体の位置を誤検出を伴うことなく正確に検出することができるという効果が得られる。
【００６１】
さらに、請求項３に係る発明によれば、候補抽出手段で、位置確認情報の状態変化があったときに位置検出対象候補として抽出した後に、正規位置検出候補判定手段で、位置検出対象候補の輝度等のレベルや大きさ等をが所定範囲であるか否か等を判断することにより、正規の位置検出候補であるか否かを判断するので、位置検出候補の判断をより正確に行うことができるという効果が得られる。
【００６２】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、正規位置検出候補判定手段で、正規の位置検出対象と判定した後に、再度位置確認情報発生状態から位置確認状態非発生状態としたときの状態変化を確認してから正規の検出対象として決定することにより、より正確な位置検出候補の特定を行うことができるという効果が得られる。
【００６３】
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、位置確認情報発生状態を検出する画像情報と、その前後の位置確認情報非発生状態を検出する画像情報とで状態変化を生じているか否かを判別したときに、両者に状態変化がないときに検出異常と判断して該当する自走移動体に対して検出異常を通知することにより、自走移動体側で減速制御等の接触回避動作を行うことができるという効果が得られる。
【００６４】
また、請求項６に係る発明によれば、位置判別部で検出異常状態と判断されたときに、移動指令送出部で、該当する走行移動体に対して減速指令を送出することにより、自走移動体の不確定な移動を抑制して、他の移動体の接触や衝突を防止することができるという効果が得られる。
【００６５】
さらに、請求項７に係る発明によれば、各自走移動体に設けた位置確認情報発生手段が移動方向を識別可能な位置確認情報を発生することにより、これを位置検出手段で画像情報として検出したときに移動方向を容易に判別することができるという効果が得られる。
【００６６】
さらにまた、請求項８に係る発明によれば、位置確認情報発生手段に制御信号を入力することにより、発光手段が発光状態及び非発光状態の何れかに状態変化するので、この状態変化を位置検出手段を構成する撮像装置で画像情報として検出することにより、発光状態又は非発光状態の位置を容易に特定することができるという効果が得られる。
【００６７】
なおさらに、請求項９に係る発明によれば、位置確認情報発生手段に制御信号を入力することにより、温度変化手段で加熱手段又は冷却手段で常温とは異なる温度に変化させることにより、この温度変化を位置検出手段を構成するサーモグラフィで画像情報として検出することにより、温度変化を生じた位置を容易に特定することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す走行フィールドを示す説明図である。
【図２】第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のシステム制御用コンピュータで実行する移動制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態を示すシステム制御用コンピュータで実行する移動制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  走行フィールド
２  走行輪
３  駆動操舵機構
４  制御装置
５  ＬＥＤ
６  発光装置
７  無線受信回路
１１  カラーイメージセンサ
２０  システムコントローラ
２１  システム制御用コンピュータ
２１ａ  入出力インタフェース
２１ｂ  演算処理装置
２１ｃ  メモリ
２２  無線送信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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