(57)【要約】【課題】簡素な構成で自動走行に対する誘導ラインの汚損の影響を小さくすることが可能であって、画像から誘導ラインを抽出するための負荷が小さい自動走行車両を提供する。【解決手段】路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備えるフォークリフト１は、誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラ５１と、カメラ５１によって撮像された画像から、誘導ラインを含むとともに車両本体の前方において前後方向に並んで位置する２つの領域の画像を抽出する所定領域抽出部５２と、所定領域抽出部５２によって抽出された領域の画像の各々から誘導ラインを抽出するライン抽出部５３と、前記領域の画像の各々から抽出された誘導ラインに基づいて、車両本体の走行態様を制御する制御部５４とを備える。【選択図】図２
2015141673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、
前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像された画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、
前記所定領域抽出部によって抽出された前記領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、
前記領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする自動走行車両。
【請求項２】
前記制御部は、前記前後方向に平行な所定の基準線から前記誘導ラインが偏った度合いを示す偏差量を算出する偏差量算出部を備え、当該偏差量算出部によって算出された前記偏差量に基づいて前記車両本体の走行態様を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動走行車両。
【請求項３】
前記偏差量算出部は、前記領域として抽出される第１領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第１偏差量として算出し、他の前記領域として抽出される第２領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第２偏差量として算出し、
前記制御部は、前記第１領域から前記第２領域までの距離に係る情報と前記第１偏差量と前記第２偏差量とに基づいて前記誘導ラインの傾き度合いを示す偏差角度を算出する偏差角度算出部をさらに備え、当該偏差角度算出部によって算出された前記偏差角度と前記第１偏差量と前記第２偏差量とに基づいて前記車両本体の走行態様を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の自動走行車両。
【請求項４】
前記第１偏差量は、前記第１領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項３に記載の自動走行車両。
【請求項５】
前記第２偏差量は、前記第２領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項３または４に記載の自動走行車両。
【請求項６】
前記所定領域抽出部によって画像が抽出される２つの前記領域のうち、前記車両本体の近くに位置する前記領域の幅が、前記車両本体の遠くに位置する領域の幅に比べて小さい
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動走行車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面に設けられた誘導ラインに沿って自動的に走行する自動走行車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導ラインに沿って走行する自動走行車両として、誘導ラインを撮像する撮像部を備え、撮像部で撮像された誘導ラインに基づいて走行態様を決定する無人搬送車および無人フォークリフトが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、無人搬送車等の自走車に搭載される誘導センサが記載されている。誘導センサは、床面に描かれた誘導ラインを撮像部で撮像し、撮像部で撮像された画像から誘導ラインを判別手段で判別し、判別された誘導ラインに基づいて自走車を誘導すべき方向（以下、「誘導方向」）を検出し、誘導方向を表す信号を出力する。撮像部は、カラーＣＣＤカメラにより構成され、誘導ラインの判別は、画像を構成する画素毎に算出される３原色の割合に基づいて行われる。また、誘導方向を表す信号として、誘導ラインに近似するベクトル（すなわち、誘導ラインの近似直線）の方向および大きさが出力される。当該ベクトルは、撮像部で撮像された画像の縁と誘導ラインとの交点（すなわち、画像に含まれる誘導ラインの始点と終点）に基づいて検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４７１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の自走車は、自動走行に対する誘導ラインの汚損の影響が大きいという問題がある。すなわち、誘導ラインの汚損に起因して画像の縁と誘導ラインとの交点が算出できない場合には、誘導方向を検出することができない。その結果、自動走行が適切に行われないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡素な構成で自動走行に対する誘導ラインの汚損の影響を小さくすることが可能であって、画像から誘導ラインを抽出するための負荷が小さい自動走行車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の自動走行車両は、路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、前記カメラによって撮像された画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、前記所定領域抽出部によって抽出された前記領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、前記領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の自動走行車両は、請求項１に記載の自動走行車両において、前記制御部は、前記前後方向に平行な所定の基準線から前記誘導ラインが偏った度合いを示す偏差量を算出する偏差量算出部を備え、当該偏差量算出部によって算出された前記偏差量に基づいて前記車両本体の走行態様を制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の自動走行車両は、請求項２に記載の自動走行車両において、前記偏差量算出部は、前記領域として抽出される第１領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第１偏差量として算出し、他の前記領域として抽出される第２領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第２偏差量として算出し、前記制御部は、前記第１領域から前記第２領域までの距離に係る情報と前記第１偏差量と前記第２偏差量とに基づいて前記誘導ラインの傾き度合いを示す偏差角度を算出する偏差角度算出部をさらに備え、当該偏差角度算出部によって算出された前記偏差角度と前記第１偏差量と前記第２偏差量とに基づいて前記車両本体の走行態様を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の自動走行車両は、請求項３に記載の自動走行車両において、前記第１偏差量は、前記第１領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の自動走行車両は、請求項３または４に記載の自動走行車両において、前記第２偏差量は、前記第２領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の自動走行車両は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動走行車両において、前記所定領域抽出部によって画像が抽出される２つの前記領域のうち、前記車両本体の近くに位置する前記領域の幅が、前記車両本体の遠くに位置する領域の幅に比べて小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡素な構成で自動走行に対する誘導ラインの汚損の影響を小さくすることが可能であって、画像から誘導ラインを抽出するための負荷が小さい自動走行車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動走行車両の外観を簡略化して示す図であって、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図２】同実施形態に係る自動走行車両の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、カメラによって撮像される誘導ラインの一例を示す模式図。
【図４】カメラによって撮像された画像の一例を示す模式図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る車両本体の走行態様を示す模式図。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例に係る自動走行車両において、カメラによって撮像される誘導ラインの一例を示す模式図。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例に係る車両本体の走行態様を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。なお、図中の矢印Ｘで示す前後方向Ｘと、図中の矢印Ｙで示す左右方向Ｙと、図中の矢印Ｚで示す上下方向Ｚとは、互いに直交する方向である。
【００１６】
図１に示すように、リーチ式フォークリフト１（以下、「フォークリフト１」）は、車両本体１０、車両本体１０に設けられた走行装置２０、前方に向けて延びるフォーク３１、フォーク３１を昇降させる昇降装置４０、およびカメラ５１等を備える自動走行車両である。
【００１７】
車両本体１０には、フォークリフト１を運転するオペレータ（図示略）が搭乗する搭乗部１１、前方に向けて張り出したストラドルレッグ１２、およびオペレータによって操作されるステアリングハンドル１３等が設けられている。車両本体１０は、走行装置２０が動作することによって、昇降装置４０等とともに路面上を走行する。
【００１８】
走行装置２０は、ストラドルレッグ１２に設けられた従動輪である前輪２１、駆動輪かつ操舵輪である後輪２２、後輪２２を駆動させる駆動機構（図示略）、および後輪２２の舵角を変える操舵機構（図示略）等によって構成されている。走行装置２０が操舵機構で後輪２２の舵角を変えることによって、車両本体１０が走行する方向は変化する。
【００１９】
昇降装置４０は、車両本体１０の前方に設けられており、マスト４１およびリフトブラケット４２等により構成されている。マスト４１は、上下方向Ｚに伸縮可能に構成されている。フォーク３１が取り付けられるリフトブラケット４２は、マスト４１に沿って上下方向Ｚに移動可能に構成されている。
【００２０】
フォークリフト１は、ステアリングハンドル１３の操作に応じて車両本体１０が走行する手動走行モードと、ステアリングハンドル１３が操作されることなく車両本体１０が走行する画像誘導方式の自動走行モードとを有する。自動走行モードでは、路面に設けられた誘導ラインＬ（図３参照）に沿って車両本体１０が自動走行を行うために、カメラ５１が誘導ラインＬを撮像する。
【００２１】
カメラ５１は、マスト４１の下端部に設けられており、カラー撮影可能な二次元イメージセンサによって構成されている。カメラ５１は、図中の一点鎖線Ｒで示す所定の撮像範囲Ｒをカラーで撮像することによって、車両本体１０の前方において前後方向Ｘに並んで位置する２つの所定の領域Ｓ１，Ｓ２を撮像する。すなわち、カメラ５１によって撮像される画像には、第１領域Ｓ１の画像および第２領域Ｓ２の画像が含まれる。２つの領域Ｓ１，Ｓ２のうち、第１領域Ｓ１は車両本体１０の遠くに位置し、第２領域Ｓ２は車両本体１０の近くに位置する。第２領域Ｓ２の幅Ｗ２は、第１領域Ｓ１の幅Ｗ１に比べて小さい。第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２は、所定の間隔をあけて隣り合っている。
【００２２】
また、図２に示すように、フォークリフト１は、車両本体１０が自動走行を行うために、所定領域抽出部５２、ライン抽出部５３、制御部５４、および記憶部５５を備えている。これらの各部５２〜５５は集積回路によって構成されている。
【００２３】
所定領域抽出部５２は、カメラ５１で撮像された画像に対して所定領域抽出処理を行う画像処理回路によって構成されている。所定領域抽出部５２は、所定領域抽出処理を行うことによって、カメラ５１によって撮像された画像から、領域Ｓ１，Ｓ２（図１参照）の画像を抽出する。
【００２４】
ライン抽出部５３は、所定領域抽出部５２で抽出された領域Ｓ１，Ｓ２の画像の各々に対してライン抽出処理を行う画像処理回路によって構成されている。ライン抽出部５３は、ライン抽出処理を行うことによって、所定領域抽出部５２によって抽出された領域Ｓ１，Ｓ２の画像の各々から、誘導ラインＬ（図３参照）を抽出する。
【００２５】
制御部５４は、ライン抽出部５３によって抽出された誘導ラインＬに基づいて、車両本体１０の走行態様を制御する。制御部５４が走行装置２０を制御することによって、車両本体１０の走行態様が制御される。制御部５４は、偏差量算出部５４Ａと偏差角度算出部５４Ｂと目標舵角算出部５４Ｃとを備えており、これらの各部５４Ａ〜５４Ｃは演算回路によって構成されている。
【００２６】
記憶部５５は、演算回路が実行する処理に必要な情報を記憶する不揮発性のメモリによって構成されている。記憶部５５には、第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２までの距離に係る情報等が記憶されている。
【００２７】
図３を参照して、制御部５４の各部５４Ａ〜５４Ｃの動作について説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、カメラ５１によって撮像される誘導ラインＬを示しており、図中の一点鎖線Ａは、車両本体１０の前後方向Ｘに平行な所定の基準線Ａである。図３（Ａ）は、誘導ラインＬが前方に向かうにつれて左方に曲がっている状態を示しており、図３（Ｂ）は、基準線Ａの右方から左方に向けて誘導ラインＬが直線状に延びている状態を示している。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の誘導ラインＬの一部が汚損されている状態を示しており、図中の領域Ｂは、汚損によって誘導ラインＬが抽出困難な領域を示している。
【００２８】
偏差量算出部５４Ａは、基準線Ａから誘導ラインＬが偏った度合いを示す偏差量Ｘ１，Ｘ２を算出する。本実施形態の偏差量算出部５４Ａは、第１偏差量算出処理を行うことによって、第１領域Ｓ１に含まれる誘導ラインＬの偏差量を第１偏差量Ｘ１として算出し、第２偏差量算出処理を行うことによって、第２領域Ｓ２に含まれる誘導ラインＬの偏差量を第２偏差量Ｘ２として算出する。偏差量Ｘ１，Ｘ２は、誘導ラインＬが基準線Ａに対して右方へ偏っている場合には正の数によって表され、誘導ラインＬが基準線Ａに対して左方へ偏っている場合には負の数によって表される。基準線Ａから誘導ラインＬが離れるほど偏差量Ｘ１，Ｘ２の絶対値は大きい。
【００２９】
偏差角度算出部５４Ｂは、偏差角度算出処理を行うことによって、第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２までの距離に係る情報と第１偏差量Ｘ１と第２偏差量Ｘ２とに基づいて、誘導ラインＬの傾き度合いを示す偏差角度θを算出する。真っ直ぐ延びる基準線Ａに誘導ラインＬが重なるとき偏差角度θは９０°であり、基準線Ａに対して誘導ラインＬが大きく傾くにつれて偏差角度θは０°に近づく。
【００３０】
目標舵角算出部５４Ｃは、目標舵角算出処理を行うことによって、第１偏差量Ｘ１と第２偏差量Ｘ２と偏差角度θとに基づいて、後輪２２の目標舵角を算出する。図３（Ａ）および（Ｃ）に示すように、第１偏差量Ｘ１が負の数かつ第２偏差量Ｘ２が負の数であるときは、車両本体１０が左方に曲がるための目標舵角が算出されるとともに、偏差角度θが０°に近いほど車両本体１０が左方に大きく曲がるように目標舵角が算出される。また、第１偏差量Ｘ１が正の数かつ第２偏差量Ｘ２が正の数であるときは、車両本体１０が右方に曲がるための目標舵角が算出されるとともに、偏差角度θが０°に近いほど車両本体１０が右方に大きく曲がるように目標舵角が算出される。また、図３（Ｂ）に示すように、第１偏差量Ｘ１が負の数かつ第２偏差量Ｘ２が正の数であるときは、車両本体１０が右方に曲がるための目標舵角が算出される。第１偏差量Ｘ１が正の数かつ第２偏差量Ｘ２が負の数であるときは、車両本体１０が左方に曲がるための目標舵角が算出される。
【００３１】
以上のように制御部５４は、誘導ラインＬを含む２つの領域Ｓ１，Ｓ２をカメラ５１で撮像して、偏差量Ｘ１，Ｘ２および偏差角度θを算出する。そして、制御部５４は、偏差量Ｘ１，Ｘ２および偏差角度θに基づいて、後輪２２の目標舵角を算出し、算出された目標舵角に基づいて、走行装置２０の操舵機構を制御する。すなわち、制御部５４は、偏差量Ｘ１，Ｘ２および偏差角度θに基づいて車両本体１０の走行態様を制御する。
【００３２】
図４を参照して、所定領域抽出処理、ライン抽出処理、第１偏差量算出処理、第２偏差量算出処理、および偏差角度算出処理について詳しく説明する。図４は、カメラ５１で撮像された画像の一例を示す模式図である。図４に示す画像は、カメラ５１で撮像された画像に対して射影変換が施された後の画像であって、前方に向かうにつれて左方に曲がる誘導ラインＬの平行投影図である。
【００３３】
所定領域抽出処理では、カメラ５１で撮像された画像から、誘導ラインＬを含む第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とが抽出される。すなわち、所定領域抽出部５２は、カメラ５１で撮像された画像の全体のうち、第１領域Ｓ１が映った一部分を第１領域画像として抽出するとともに、第２領域Ｓ２が映った一部分を第２領域画像として抽出する。本実施形態では、第２領域画像の幅方向Ｗにおけるピクセル数は、第１領域画像の幅方向Ｗにおけるピクセル数よりも小さい。
【００３４】
ライン抽出処理では、第１領域画像および第２領域画像の各々から、路面と誘導ラインＬとの境界が明瞭となる二値化された画像が生成されることによって、誘導ラインＬが抽出される。すなわち、ライン抽出部５３は、二値化後の第１領域画像および第２領域画像に含まれる誘導ラインＬの形状に基づいて、第１領域画像および第２領域画像から誘導ラインＬを抽出する。
【００３５】
第１偏差量算出処理では、まず、第１領域画像に含まれる誘導ラインＬの中心線Ｌ１が算出される。第１領域画像において誘導ラインＬの全部が抽出できなかった場合には、誘導ラインＬの抽出された一部分の中心線Ｌ１が算出される。次いで、ｘ１軸およびｙ１軸の座標軸を有する直交座標系（以下、「座標系Ｃ１」）において、中心線Ｌ１上の複数の点ｐ１〜ｐｎ（ｎは２以上の整数）の座標が算出される。ｙ１軸は、基準線Ａと一致している。そして、第１偏差量Ｘ１として、点ｐ１〜ｐｎのｘ１座標の平均が算出される。図中の点Ｐは、点ｐ１〜ｐｎに基づいて算出される平均座標を示しており、点Ｐのｘ１座標は点ｐ１〜ｐｎのｘ１座標の相加平均であって、点Ｐのｙ１座標は点ｐ１〜ｐｎのｙ１座標の相加平均である。
【００３６】
第２偏差量算出処理では、まず、第２領域画像に含まれる誘導ラインＬの中心線Ｌ２が算出される。第２領域画像において誘導ラインＬの全部が抽出できなかった場合には、誘導ラインＬの抽出された一部分の中心線Ｌ２が算出される。次いで、ｘ２軸およびｙ２軸の座標軸を有する直交座標系（以下、「座標系Ｃ２」）において、中心線Ｌ２上の複数の点ｑ１〜ｑｎ（ｎは２以上の整数）の座標が算出される。ｙ２軸は、基準線Ａと一致している。そして、第２偏差量Ｘ２として、点ｑ１〜ｑｎのｘ２座標の平均が算出される。図中の点Ｑは、点ｑ１〜ｑｎに基づいて算出される平均座標を示しており、点Ｑのｘ２座標は点ｑ１〜ｑｎのｘ２座標の相加平均であって、点Ｑのｙ２座標は点ｑ１〜ｑｎのｙ２座標の相加平均である。
【００３７】
偏差角度算出処理では、領域Ｓ１，Ｓ２間の距離Ｄと、点Ｐの座標と、点Ｑの座標とに基づいて、偏差角度θが算出される。距離Ｄは、第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２までの距離であって、座標系Ｃ１の原点Ｏ１と座標系Ｃ２の原点Ｏ２との間隔を表す。点Ｐのｘ１座標を「Ｐｘ」とし、点Ｐのｙ１座標を「Ｐｙ」とし、点Ｑのｘ２座標を「Ｑｘ」とし、点Ｑのｙ２座標を「Ｑｙ」としたとき、偏差角度θは、下記数式（１）から算出される。
【数１】
2015141673.tif 000003
すなわち、偏差角度θは、点Ｐおよび点Ｑを通る近似直線ＬＡと、幅方向Ｗ（車両本体１の左右方向Ｙ）に延びる直線とのなす角度である。点Ｐがｘ１軸上に位置し、かつ、点Ｑがｘ２軸上に位置するときは、偏差角度θは、「ｔａｎ−１（Ｄ／｜Ｘ１−Ｘ２｜）」である。
【００３８】
図３および図５を参照して、本実施形態に係る車両本体１０の自動走行を説明する。図５（Ａ）のカメラ５１は、図３（Ａ）に示す誘導ラインＬを撮像し、図５（Ｂ）のカメラ５１は、図３（Ｂ）に示す誘導ラインＬを撮像し、図５（Ｃ）のカメラ５１は、図３（Ｃ）に示す誘導ラインＬを撮像する。
【００３９】
図３（Ａ）では、第１領域Ｓ１の画像から抽出される誘導ラインＬが基準線Ａに対して左方へ偏っており、かつ、第２領域Ｓ２の画像から抽出される誘導ラインＬが基準線Ａに対して左方へ偏っている。この場合、誘導ラインＬが左方へ曲がっていくことが推測されるため、車両本体１０が左方に曲がるための目標舵角が算出される。したがって、図５（Ａ）の車両本体１０は、図中の矢印Ｅ１で示すように、左方に曲がることによって誘導ラインＬに沿って走行する。
【００４０】
図３（Ｂ）では、第１領域Ｓ１の画像から抽出される誘導ラインＬが基準線Ａに対して左方へ偏っており、かつ、第２領域Ｓ２の画像から抽出される誘導ラインＬが基準線Ａに対して右方へ偏っている。この場合、誘導ラインＬが車両本体１０よりも右方の位置に存在することが推測されるため、誘導ラインＬ上にカメラ５１を移動させることを目的として、車両本体１０が右方に曲がるための目標舵角が算出される。したがって、図５（Ｂ）の車両本体１０は、図中の矢印Ｅ２で示すように、右方に曲がった後に左方に曲がることによって誘導ラインＬに沿って走行する。
【００４１】
図３（Ｃ）では、第１領域Ｓ１の画像から抽出される誘導ラインＬが基準線Ａに対して左方へ偏っており、かつ、第２領域Ｓ２の画像から抽出される誘導ラインＬが基準線Ａに対して左方へ偏っている。この場合、誘導ラインＬが左方へ曲がっていくことが推測されるため、車両本体１０が左方に曲がるための目標舵角が算出される。したがって、図５（Ｃ）の車両本体１０は、誘導ラインＬに汚損が生じている場合であっても、図中の矢印Ｅ３で示すように、左方に曲がることによって誘導ラインＬに沿って走行する。すなわち、下記比較例に比べて、フォークリフト１は誘導ラインＬに対して滑らかに走行する。
【００４２】
図６および図７を参照して、比較例に係る自動走行車両１０１（図７参照）を説明する。自動走行車両１０１は、車両本体１１０（図７参照）およびカメラ１５１等を備えている。カメラ１５１は、撮像範囲Ｒを撮像することによって、車両本体１１０の前方に位置する所定の領域Ｓ１０１を撮像する。自動走行車両１０１は、領域Ｓ１０１の画像から抽出される誘導ラインＬに基づいて、誘導ラインＬに近似する近似直線ＬＡを算出し、次いで、近似直線ＬＡと所定の横基準線Ａ２との交点Ｔを算出する。領域Ｓ１０１に含まれる誘導ラインＬが湾曲していない場合は、近似直線ＬＡは誘導ラインＬに一致する。横基準線Ａ２は、車両本体１１０の左右方向Ｙに平行な仮想線である。そして、自動走行車両１０１は、車両本体１１０の前後方向Ｘに平行な所定の縦基準線Ａ１から誘導ラインＬが偏った度合いを示す偏差量Ｘ１０１を算出する。偏差量Ｘ１０１は、縦基準線Ａ１から交点Ｔまでの距離である。交点Ｔが縦基準線Ａ１よりも右方に位置する場合は、車両本体１１０は右方に曲がり、交点Ｔが縦基準線Ａ１よりも左方に位置する場合は、車両本体１１０は左方に曲がる。
【００４３】
図７（Ａ）のカメラ１５１は、図６（Ａ）に示す誘導ラインＬを撮像し、図７（Ｂ）のカメラ１５１は、図６（Ｂ）に示す誘導ラインＬを撮像し、図７（Ｃ）のカメラ１５１は、図６（Ｃ）に示す誘導ラインＬを撮像する。図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の誘導ラインＬの一部が汚損されている状態を示している。図６（Ａ）では、交点Ｔが縦基準線Ａ１よりも左方に位置するため、図７（Ａ）の車両本体１１０は、図中の矢印Ｆ１で示すように、左方に曲がることによって誘導ラインＬに沿って走行する。図６（Ｂ）では、交点Ｔが縦基準線Ａ１よりも右方に位置するため、図７（Ｂ）の車両本体１１０は、図中の矢印Ｆ２で示すように、誘導ラインＬ上にカメラ１５１を移動させることを目的として右方に曲がった後、左方に曲がることによって誘導ラインＬに沿って走行する。図６（Ｃ）では、交点Ｔが縦基準線Ａ１よりも左方に位置するため、図７（Ｃ）の車両本体１１０は、図中の矢印Ｆ３で示すように、図７（Ｂ）と同様に右方に曲がり、汚損が少ない誘導ラインＬが抽出されたときに左方に曲がる。したがって、誘導ラインＬの汚損に起因して、自動走行時に車両本体１１０がふらつく。
【００４４】
本実施形態の自動走行車両においては以下の効果が得られる。
（１）自動走行車両（フォークリフト１）は、誘導ラインＬを含む所定の撮像範囲Ｒを撮像するカメラ５１と、カメラ５１によって撮像された画像から誘導ラインＬを含む領域Ｓ１，Ｓ２の画像を抽出する所定領域抽出部５２と、所定領域抽出部５２によって抽出された領域Ｓ１，Ｓ２の画像の各々から誘導ラインＬを抽出するライン抽出部５３と、領域Ｓ１，Ｓ２の画像の各々から抽出された誘導ラインＬに基づいて車両本体１０の走行態様を制御する制御部５４とを備える。この構成によれば、例えば、カメラ５１によって撮像される１つの領域Ｓ１において誘導ラインＬを精度良く抽出することができない場合であっても、他の領域Ｓ２において誘導ラインＬを適切に抽出することによって、誘導ラインＬの検出精度を高めることができる。このため、誘導ラインＬに汚損が生じている場合であっても、２つの領域Ｓ１，Ｓ２に含まれる誘導ラインＬに基づいて車両本体１０の走行態様を制御することによって、自動走行に対する誘導ラインＬの汚損の影響を小さくすることが可能である。また、前後方向Ｘにおいて並んで位置する２つの領域Ｓ１，Ｓ２は、１つのカメラ５１によって撮像された画像から抽出することが可能であるため、複数のカメラ（不図示）を用いて２つの領域Ｓ１，Ｓ２を抽出する構成に比べて、自動走行車両の構成を簡素化することが可能である。さらに、所定領域抽出部５２によって抽出された領域Ｓ１，Ｓ２の画像の各々から誘導ラインＬが抽出されるため、カメラ５１によって撮像された画像の全体から誘導ラインＬが抽出される構成に比べて、画像から誘導ラインＬを抽出するための負荷を低減することができる。
【００４５】
（２）制御部５４は、基準線Ａからの誘導ラインＬの偏差量Ｘ１，Ｘ２を算出する偏差量算出部５４Ａを備え、算出された偏差量Ｘ１，Ｘ２に基づいて車両本体１０の走行態様を制御する。この構成によれば、誘導ラインＬの偏差量Ｘ１，Ｘ２を算出することによって、車両本体１０が前方に直進した場合において誘導ラインＬから基準線Ａがずれる度合いを予測することができ、偏差量Ｘ１，Ｘ２が小さくなるように車両本体１０の走行態様を制御することによって、誘導ラインＬに対する基準線Ａのずれを小さくすることが可能である。
【００４６】
（３）制御部５４は、誘導ラインＬの偏差角度θを算出する偏差角度算出部５４Ｂをさらに備え、算出された偏差角度θと第１偏差量Ｘ１と第２偏差量Ｘ２とに基づいて車両本体１０の走行態様を制御する。この構成によれば、誘導ラインＬの偏差角度θを算出することによって、車両本体１０の前方における誘導ラインＬの傾き度合いを予測することができ、誘導ラインＬの偏差角度θと第１偏差量Ｘ１と第２偏差量Ｘ２とに応じて車両本体１０の走行態様が制御されることによって、自動走行時の車両本体１０のふらつきを小さくすることが可能である。
【００４７】
（４）第１偏差量Ｘ１は、第１領域Ｓ１に含まれる誘導ラインＬ上の複数の点ｐ１〜ｐｎと基準線Ａとの距離に基づいて算出される。この構成によれば、誘導ラインＬ上の任意の一点と基準線Ａとの距離が第１偏差量Ｘ１として算出される構成に比べて、第１領域Ｓ１における誘導ラインＬの態様を第１偏差量Ｘ１により反映させることが可能である。
【００４８】
（５）第２偏差量Ｘ２は、第２領域Ｓ２に含まれる誘導ラインＬ上の複数の点ｑ１〜ｑｎと基準線Ａとの距離に基づいて算出される。この構成によれば、誘導ラインＬ上の任意の一点と基準線Ａとの距離が第２偏差量Ｘ２として算出される構成に比べて、第２領域Ｓ２における誘導ラインＬの態様を第２偏差量Ｘ２により反映させることが可能である。
【００４９】
（６）所定領域抽出部５２によって画像が抽出される２つの領域Ｓ１，Ｓ２の画像のうち、車両本体１０の近くに位置する第２領域Ｓ２の幅Ｗ２は、車両本体１０の遠くに位置する第１領域Ｓ１の幅Ｗ１に比べて小さい。この構成によれば、車両本体１０の近くに位置する第２領域Ｓ２の幅Ｗ２が車両本体１０の遠くに位置する領域Ｓ１の幅Ｗ１と同じである構成に比べて、誘導ラインＬが抽出される対象領域を小さくすることができ、誘導ラインＬを抽出するための負荷を低減することができる。また、第１領域Ｓ１の幅Ｗ１が第２領域Ｓ２の幅Ｗ２に比べて小さい構成と比べて、前方に向かうにつれて誘導ラインＬが基準線Ａから大きく離れている場合においても第１領域Ｓ１に誘導ラインＬが含まれ易くなる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記構成を適宜変更することもできる。例えば、以下のように変更して実施することもでき、以下の変更を組み合わせて実施することもできる。
【００５１】
・第２領域Ｓ２の幅Ｗ２および第１領域Ｓ１の幅Ｗ１を適宜変更してもよく、例えば、第２領域Ｓ２の幅Ｗ２が第１領域Ｓ１の幅Ｗ１と同じであってもよい。また、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とが部分的に重複していてもよい。すなわち、第１領域Ｓ１の一部と第２領域Ｓ２の一部が重複していてもよい。また、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２が間隔をあけずに隣り合っていてもよい。
【００５２】
・第１偏差量Ｘ１の算出方法、第２偏差量Ｘ２の算出方法、および偏差角度θの算出方法を適宜変更してもよい。また、ライン抽出部５３によって抽出された誘導ラインＬに基づいて車両本体１０の走行態様を制御することができるのであれば、偏差量Ｘ１，Ｘ２および偏差角度θを算出することなく車両本体１０の走行態様が制御されてもよい。
【００５３】
・車両本体１０の走行態様の制御方法を適宜変更してもよい。例えば、後輪２２の舵角を変えることなく、右側の前輪２１または左側の前輪２１を制動することによって、車両本体１０が走行する方向を変化させてもよい。
【００５４】
・カメラ５１で撮像された画像から３つ以上の所定の領域の画像を抽出する構成であってもよい。すなわち、カメラ５１によって画像として撮像される領域の数は、２つに限られず、少なくとも２つであればよい。また、カメラ５１の配置を適宜変更してもよい。
【００５５】
・フォークリフト１は、カメラ５１だけでなく、車両本体１０の後方において前後方向Ｘに並んで位置する２つの所定の領域を撮像するカメラ（図示略）を備えていてもよい。この構成によれば、車両本体１０の後進時においても、車両本体１０の前進時と同様の自動走行を行うことができる。
【００５６】
・本発明は、リーチ式のフォークリフト１に限られず、他の自動走行車両（カウンタバランス式のフォークリフトまたは無人搬送車等）に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  リーチ式フォークリフト（自動走行車両）
１０  車両本体
１１  搭乗部
１２  ストラドルレッグ
１３  ステアリングハンドル
２０  走行装置
２１  前輪
２２  後輪
３１  フォーク
４０  昇降装置
４１  マスト
４２  リフトブラケット
５１  カメラ
５２  所定領域抽出部
５３  ライン抽出部
５４  制御部
５４Ａ  偏差量算出部
５４Ｂ  偏差角度算出部
５４Ｃ  目標舵角算出部
５５  記憶部
Ａ  基準線
Ｒ  撮像範囲
Ｓ１，Ｓ２  領域
Ｘ１，Ｘ２  偏差量
θ  偏差角度
Ｘ  前後方向
Ｙ  左右方向
Ｚ  上下方向
【図１】
2015141673.tif 000004
【図２】
2015141673.tif 000005
【図３】
2015141673.tif 000006
【図４】
2015141673.tif 000007
【図５】
2015141673.tif 000008
【図６】
2015141673.tif 000009
【図７】
2015141673.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月25日(2014.12.25)
【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】
路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、
前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像されたカメラ画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの前方領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、
前記所定領域抽出部によって抽出された前記前方領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、
前記前方領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備え、
前記所定領域抽出部は、前記カメラ画像から、第１領域の画像と、前記第１領域よりも前記車両本体の近くに位置する第２領域の画像とを、２つの前記前方領域の画像として抽出し、
前記制御部は、前記前後方向に平行な所定の基準線から前記誘導ラインが偏った度合いを示す偏差量を算出する偏差量算出部を備え、当該偏差量算出部は、前記第１領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第１偏差量として算出し、前記第２領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第２偏差量として算出し、
前記第１偏差量および前記第２偏差量の少なくとも一方は、前記前方領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出され、
前記制御部は、前記偏差量算出部によって算出された前記第１偏差量および前記第２偏差量に基づいて前記車両本体の走行態様を制御する
ことを特徴とする自動走行車両。
【請求項２】
路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、
前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像されたカメラ画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの前方領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、
前記所定領域抽出部によって抽出された前記前方領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、
前記前方領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備え、
前記所定領域抽出部は、同一の前記カメラ画像から、第１領域の画像と、前記第１領域よりも前記車両本体の近くに位置する第２領域の画像とを、２つの前記前方領域の画像として抽出する
ことを特徴とする自動走行車両。
【請求項３】
路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、
前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像されたカメラ画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの前方領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、
前記所定領域抽出部によって抽出された前記前方領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、
前記前方領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備え、
前記所定領域抽出部は、前記カメラ画像から、第１領域の画像と、前記第１領域よりも前記車両本体の近くに位置する第２領域の画像とを、２つの前記前方領域の画像として抽出し、
前記第１領域の中心および前記第２領域の中心は、前記前後方向に平行な所定の基準線上に位置し、前記第２領域の幅は、前記第１領域の幅よりも小さい
ことを特徴とする自動走行車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記前後方向に平行な所定の基準線から前記誘導ラインが偏った度合いを示す偏差量を算出する偏差量算出部を備え、当該偏差量算出部は、前記第１領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第１偏差量として算出し、前記第２領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第２偏差量として算出し、
前記制御部は、前記偏差量算出部によって算出された前記第１偏差量および前記第２偏差量に基づいて前記車両本体の走行態様を制御する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の自動走行車両。
【請求項５】
前記第１偏差量は、前記第１領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項１または４に記載の自動走行車両。
【請求項６】
前記第２偏差量は、前記第２領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項１、４、５のいずれか一項に記載の自動走行車両。
【請求項７】
前記制御部は、前記前後方向に対する前記誘導ラインの傾き度合いを示す偏差角度を算出する偏差角度算出部をさらに備え、当該偏差角度算出部は、前記第１領域から前記第２領域までの距離に係る情報と、前記第１偏差量と前記第２偏差量との差分とに基づいて、前記偏差角度を算出し、
前記制御部は、前記第１領域において前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を示す前記第１偏差量と、前記第２領域において前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を示す前記第２偏差量と、前記偏差角度とに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する
ことを特徴とする請求項１、４〜６のいずれか一項に記載の自動走行車両。
【請求項８】
前記前後方向に垂直な方向である右方および左方のうち、前記第１領域に含まれる前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を第１方向とし、前記第２領域に含まれる前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を第２方向としたとき、前記制御部は、前記第１方向および前記第２方向が同一の方向である場合は、前記第１方向に向けて前記車両本体を旋回させ、前記第１方向および前記第２方向が異なる方向である場合は、前記第２方向に向けて前記車両本体を旋回させた後に前記第１方向に向けて前記車両本体を旋回させる
ことを特徴とする請求項７に記載の自動走行車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の自動走行車両は、路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、前記カメラによって撮像されたカメラ画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの前方領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、前記所定領域抽出部によって抽出された前記前方領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、前記前方領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備え、前記所定領域抽出部は、前記カメラ画像から、第１領域の画像と、前記第１領域よりも前記車両本体の近くに位置する第２領域の画像とを、２つの前記前方領域の画像として抽出し、前記制御部は、前記前後方向に平行な所定の基準線から前記誘導ラインが偏った度合いを示す偏差量を算出する偏差量算出部を備え、当該偏差量算出部は、前記第１領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第１偏差量として算出し、前記第２領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第２偏差量として算出し、前記第１偏差量および前記第２偏差量の少なくとも一方は、前記前方領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出され、前記制御部は、前記偏差量算出部によって算出された前記第１偏差量および前記第２偏差量に基づいて前記車両本体の走行態様を制御することを特徴とする。
また、請求項２に記載の自動走行車両は、路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、前記カメラによって撮像されたカメラ画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの前方領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、前記所定領域抽出部によって抽出された前記前方領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、前記前方領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備え、前記所定領域抽出部は、同一の前記カメラ画像から、第１領域の画像と、前記第１領域よりも前記車両本体の近くに位置する第２領域の画像とを、２つの前記前方領域の画像として抽出することを特徴とする
また、請求項３に記載の自動走行車両は、路面に設けられた誘導ラインに沿って自動走行が可能な車両本体を備える自動走行車両において、前記誘導ラインを含む所定の撮像範囲を撮像するカメラと、前記カメラによって撮像されたカメラ画像から、前記誘導ラインを含むとともに前記車両本体の前方において前後方向に並んで位置する少なくとも２つの前方領域の画像を抽出する所定領域抽出部と、前記所定領域抽出部によって抽出された前記前方領域の画像の各々から前記誘導ラインを抽出するライン抽出部と、前記前方領域の画像の各々から抽出された前記誘導ラインに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御する制御部とを備え、前記所定領域抽出部は、前記カメラ画像から、第１領域の画像と、前記第１領域よりも前記車両本体の近くに位置する第２領域の画像とを、２つの前記前方領域の画像として抽出し、前記第１領域の中心および前記第２領域の中心は、前記前後方向に平行な所定の基準線上に位置し、前記第２領域の幅は、前記第１領域の幅よりも小さいことを特徴とする。
【手続補正３】
【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】
請求項４に記載の自動走行車両は、請求項２または３に記載の自動走行車両において、前記制御部は、前記前後方向に平行な所定の基準線から前記誘導ラインが偏った度合いを示す偏差量を算出する偏差量算出部を備え、当該偏差量算出部は、前記第１領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第１偏差量として算出し、前記第２領域に含まれる前記誘導ラインの前記偏差量を第２偏差量として算出し、前記制御部は、前記偏差量算出部によって算出された前記第１偏差量および前記第２偏差量に基づいて前記車両本体の走行態様を制御することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項５に記載の自動走行車両は、請求項１または４に記載の自動走行車両において、前記第１偏差量は、前記第１領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出されることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項６に記載の自動走行車両は、請求項１、４、５のいずれか一項に記載の自動走行車両において、前記第２偏差量は、前記第２領域に含まれる前記誘導ライン上の複数の点と前記基準線との距離に基づいて算出されることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項７に記載の自動走行車両は、請求項１、４〜６のいずれか一項に記載の自動走行車両において、前記制御部は、前記前後方向に対する前記誘導ラインの傾き度合いを示す偏差角度を算出する偏差角度算出部をさらに備え、当該偏差角度算出部は、前記第１領域から前記第２領域までの距離に係る情報と、前記第１偏差量と前記第２偏差量との差分とに基づいて、前記偏差角度を算出し、前記制御部は、前記第１領域において前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を示す前記第１偏差量と、前記第２領域において前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を示す前記第２偏差量と、前記偏差角度とに基づいて、前記車両本体の走行態様を制御することを特徴とする。
請求項８に記載の自動走行車両は、請求項７に記載の自動走行車両において、前記前後方向に垂直な方向である右方および左方のうち、前記第１領域に含まれる前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を第１方向とし、前記第２領域に含まれる前記誘導ラインが前記基準線に対して偏っている方向を第２方向としたとき、前記制御部は、前記第１方向および前記第２方向が同一の方向である場合は、前記第１方向に向けて前記車両本体を旋回させ、前記第１方向および前記第２方向が異なる方向である場合は、前記第２方向に向けて前記車両本体を旋回させた後に前記第１方向に向けて前記車両本体を旋回させることを特徴とする。