JP2009129016A - 移動経路作成方法、自律移動体及び自律移動体制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】自律移動体が移動速度を変更することなく滑らかに移動できる移動経路を作成可能な移動経路作成方法、自律移動体及び自律移動体制御システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る移動経路作成方法は、移動領域内に存在する移動始点Ｓから移動終点Ｇに到達する自律移動体１０の移動経路を作成する移動経路作成方法であって、自律移動体１０の移動が妨げられる移動禁止領域ＦＲを設定するステップと、移動禁止領域ＦＲを回避するように自律移動体１０の移動経路Ｒを作成するステップと、を備え、移動禁止領域ＦＲは、移動禁止領域ＦＲの重心Ｐから自律移動体１０の移動方向Ｄに距離が離れるに従って、移動方向Ｄに直交する方向における移動禁止領域ＦＲの幅が小さくなるように設定するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は移動経路作成方法、自律移動体及び自律移動体制御システムに関する。

近年、屋内や屋外の限られたエリアなどの所定の移動領域を自律的に移動する、いわゆる自律移動体としての車両や歩行ロボットなどが開発されている。このような自律移動体を移動させるためには、移動領域内での自律移動体の自己位置を認識させると共に、自律移動体が移動しようとする移動経路を予め又はリアルタイムに作成する必要がある。

自律移動体の移動経路作成方法としては、等間隔のグリッドを保持したグリッドマップを用いて、経路探索アルゴリズム（Ａ＊探索アルゴリズムなど）により経路を探索し、その探索した経路を滑らかにして自律移動体を追従させる方法が良く知られている。一般的に、グリッドマップ上には、自律移動体と移動領域内に存在する障害物との接触を回避するため、障害物の周囲に自律移動体の移動を妨げる移動禁止領域が設定される。経路探索アルゴリズムは、移動禁止領域が設定されたグリッドマップ上において、経路長が最短となるように経路を探索する。

特許文献１には、障害物を回避しつつ、滑らかな動作経路を得ることを目的とするロボットマニピュレータの経路自動生成法が開示されている。特許文献１に開示されたロボットマニピュレータの経路自動生成法では、障害物の周囲に、障害物を複数段階で徐々に拡大した仮想的な複数の外郭モデルを設定し、動作途中のロボットマニピュレータと各外郭モデルとの干渉の有無を判断して、干渉を生じる外郭モデルの拡大率が小さい程、値が増大する移動コストを定義し、最適経路を求める際の評価関数に前記移動コストを含めることによって、初期の位置及び姿勢から目標の位置及び姿勢までの移動コストの積算値が最小となる経路を探索する。
特開平５−２５００２３号公報

しかしながら、従来技術により生成される経路では、自律移動体が、減速或いは一時停止をして方向を変えてから移動しなければならない箇所が発生するという問題点があった。図８は、従来技術によって生成される経路についての問題点を説明するための図である。図において、障害物Ｂの周囲に自律移動体１０の移動を妨げる移動禁止領域ＦＲを設定し、移動始点Ｓから移動終点Ｇへと到達する経路を生成した。図に示すように、探索アルゴリズムは移動終点Ｇまでの最短経路を探索することが保証されているため、障害物Ｂを含む移動禁止領域ＦＲの形状に沿った経路Ｒ_０が探索される。ここで、生成された経路Ｒ_０のうち破線で囲まれた部分では、経路の曲率が非常に大きなものとなり、自律移動体１０は減速或いは一時停止をして旋回動作を行ってから移動する必要がある。

このように、従来の移動経路作成方法によれば、設定される移動禁止領域が移動方向に対して滑らかに形成されておらず、当該移動禁止領域に基づいて作成される移動経路が曲率の大きな経路となるため、自律移動体は移動速度を変更することなく滑らかに移動することができないという問題点があった。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、自律移動体が移動速度を変更することなく滑らかに移動できる移動経路を作成可能な移動経路作成方法、自律移動体及び自律移動体制御システムを提供することを目的とする。

本発明に係る移動経路作成方法は、移動領域内に存在する移動始点より移動を開始し、前記移動領域内に存在する移動終点に到達する自律移動体の移動経路を作成する移動経路作成方法であって、前記自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域を設定するステップと、前記移動禁止領域を回避するように前記自律移動体の移動経路を作成するステップと、を備え、前記移動禁止領域は、前記移動禁止領域の重心から前記自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、前記移動方向に直交する方向における前記移動禁止領域の幅が小さくなるように設定するものである。

このように、移動禁止領域を、移動禁止領域の重心から自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、移動方向に直交する方向における移動禁止領域の幅が小さくなるように設定することで、設定された移動禁止領域は移動方向に対して滑らかに形成されるため、当該移動禁止領域に基づいて作成される移動経路は曲率の小さな経路となる。従って、自律移動体は移動速度を変更することなく滑らかに移動することができる。

また、移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に沿う直線を第一の直線とし、前記移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に直交する方向に沿う直線を第二の直線としたとき、前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを頂点とする四角形領域について、該四角形領域が前記移動障害物を含むように前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを決定し、当該第一の直線の両端点と当該第二の直線の両端点とから形成される四角形領域を移動禁止領域として設定するようにしてもよい。このように移動禁止領域を作成することで、移動障害物を含む移動禁止領域について、移動方向に対して滑らかに形成される移動禁止領域を容易に設定することができる。

さらにまた、前記移動禁止領域の大きさは、前記自律移動体の移動速度に応じて可変とするようにしてもよい。このように移動速度に応じて移動禁止領域の大きさを変更することで、設定される移動禁止領域の曲率を柔軟に調整することができる。このため、自律移動体の移動速度に応じて安定して移動が可能な経路を作成することができる。

また、前記移動禁止領域の大きさは、前記自律移動体の移動速度が速いほど、前記移動方向に大きくするようにしてもよい。このように移動速度が速いほど、移動禁止領域を移動方向に大きくすることで、設定される移動禁止領域の移動方向に対する曲率をより小さくすることができる。このため、自律移動体の移動速度が速い場合であっても、安定して移動することができる。

本発明に係る自律移動体は、自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域を設定する禁止領域設定手段と、前記移動禁止領域を回避するように前記自律移動体の移動経路を作成する経路作成手段と、を備え、作成された前記移動経路に応じて移動する自律移動体において、前記禁止領域設定手段は、前記移動禁止領域の重心から前記自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、前記移動方向に直交する方向における前記移動禁止領域の幅が小さくなるように設定するものである。

このように、移動禁止領域を、移動禁止領域の重心から自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、移動方向に直交する方向における移動禁止領域の幅が小さくなるように設定することで、設定された移動禁止領域は移動方向に対して滑らかに形成されるため、当該移動禁止領域に基づいて作成される移動経路は曲率の小さな経路となる。従って、自律移動体は移動速度を変更することなく滑らかに移動することができる。

また、移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に沿う直線を第一の直線とし、前記移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に直交する方向に沿う直線を第二の直線としたとき、前記禁止領域設定手段は、前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを頂点とする四角形領域について、該四角形領域が前記移動障害物を含むように前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを決定し、当該第一の直線の両端点と当該第二の直線の両端点とから形成される四角形領域を移動禁止領域として設定するようにしてもよい。このように移動禁止領域を作成することで、移動障害物を含む移動禁止領域について、移動方向に対して滑らかに形成される移動禁止領域を容易に設定することができる。

さらにまた、前記禁止領域設定手段は、前記自律移動体の移動速度に応じて、前記移動禁止領域の大きさを可変とするようにしてもよい。このように移動速度に応じて移動禁止領域の大きさを変更することで、設定される移動禁止領域の曲率を柔軟に調整することができる。このため、自律移動体の移動速度に応じて安定して移動が可能な経路を作成することができる。

また、前記禁止領域設定手段は、前記自律移動体の移動速度が速いほど、前記移動禁止領域の大きさを前記移動方向に大きくするようにしてもよい。このように移動速度が速いほど、移動禁止領域を移動方向に大きくすることで、設定される移動禁止領域の移動方向に対する曲率をより小さくすることができる。このため、自律移動体の移動速度が速い場合であっても、安定して移動することができる。

本発明に係る移動経路作成システムは、移動領域内に存在する移動始点より移動を開始し、前記移動領域内に存在する移動終点に到達する自律移動体の移動経路を作成する移動経路作成システムであって、前記自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域を設定する手段と、前記移動禁止領域を回避するように前記自律移動体の移動経路を作成する手段と、を備え、前記移動禁止領域は、移動障害物を含み、かつ、該移動障害物の重心から前記自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、前記移動方向に直交する方向における前記移動禁止領域の幅が小さくなるように設定するものである。

このように、移動禁止領域を、移動禁止領域の重心から自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、移動方向に直交する方向における移動禁止領域の幅が小さくなるように設定することで、設定された移動禁止領域は移動方向に対して滑らかに形成されるため、当該移動禁止領域に基づいて作成される移動経路は曲率の小さな経路となる。従って、自律移動体は移動速度を変更することなく滑らかに移動することができる。

本発明によれば、自律移動体が移動速度を変更することなく滑らかに移動できる移動経路を作成可能な移動経路作成方法、自律移動体及び自律移動体制御システムを提供することを目的とする。

発明の実施の形態１．
本実施の形態１に係る移動経路作成方法は、自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域について、移動禁止領域の重心から自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、移動方向に直交する方向における移動禁止領域の幅が小さくなるように設定する。そして、設定された移動禁止領域を回避するように自律移動体の移動経路を作成する。自律移動体は、作成された移動経路に応じて、移動領域内に存在する移動始点より移動を開始し、移動領域内に存在する移動終点に到達する。

このようにして設定された移動禁止領域は移動方向に対して滑らかに形成されるため、当該移動禁止領域に基づいて作成される移動経路は曲率の小さな経路となる。従って、自律移動体は移動速度を変更することなく滑らかに移動することができる。

以下、図面を参照しながら本実施の形態１に係る移動経路作成方法について説明する。図１は、移動領域としての床部１上の限られたエリアＰ（破線に囲まれた領域）を、自律移動体としての車両１０が制御部１５からの信号により移動する自律移動体制御システム１００の一実施形態を概略的に示すものである。図１では、床部１上のエリアＰ上に物体は表記されていないが、既知の固定障害物及び外界センサにより検知された固定障害物や移動障害物が存在し、車両１０はこれらの障害物を回避する必要がある。

図２に示すように、車両１０は、箱型の車両本体１０ａと、１対の対向する車輪１１と、キャスタ１２を備える対向２輪型の車両であり、これらの車輪１１、キャスタ１２とで車両本体１０ａを水平に支持するものである。さらに、車両本体１０ａの内部には、車輪１１をそれぞれ駆動する駆動部（モータ）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にその制御信号を送信する制御部１５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には、制御信号に基づいて車両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制御プログラムが記録されている。前述の移動速度や移動距離などは、カウンタ１４で検知された車輪１１の回転数に基づいて求められている。

また、車両本体１０ａの前面には、移動する方向に現れた障害物等を認識するための外界センサ１６が固定されており、この外界センサ１６で認識した画像や映像等の情報が制御部１５に入力された結果、制御プログラムに従って車両の移動する方向や速度等が決定される。外界センサ１６は、障害物等において反射されたレーザを検知するセンサや、ＣＣＤカメラにより構成することができる。

さらに、車両本体１０ａの上面には、自己位置を認識するためのアンテナ１７が備えられており、例えば図示しないＧＰＳ等からの位置情報を受け取り、制御部１５においてその位置情報を解析することにより、自己の位置を正確に認識することができる。

このように構成された車両１０は、１対の車輪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。そして、車両１０は、外部からの移動場所を指定する制御部１５からの指令にしたがって、エリアＰ内の指定された目的地までの移動経路を作成し、その移動経路に追従するように移動することで、目的地に到達する。

制御部１５内部に備えられた記憶領域１５ａには、床部１上のエリアＰ全体の形状に、略一定間隔ｄ（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が記憶されている。前述のように、車両１０は、ＧＰＳ等から得られた位置情報を、このグリッドマップ上における自己の位置に置き換えて、グリッドマップ上における自己位置を認識する。グリッドマップ上において、車両１０の自己位置に相当する場所、および目的地である移動終了点、および移動終了点における車両１０の移動方向が特定される。制御部１５は、グリッドマップ上において特定された自己位置を移動始点から、目的地である移動終点までの移動経路を作成し、作成された移動経路に従って移動を行う。即ち、制御部１５は、自律移動体１０の移動が妨げられる移動禁止領域を設定する禁止領域設定手段と、移動禁止領域を回避するように自律移動体１０の移動経路を作成する経路作成手段を備える。

続いて、この移動経路生成機能を有する自律移動体の制御について、図３に示すフローチャート及び図４乃至７を用いて説明する。図３は、自律移動体による移動経路生成処理を示すフローチャートである。図４乃至図７は、自律移動体が移動するグリッドマップを示す。図４に示すように、グリッドマップ内には、移動始点Ｓから移動終点Ｇへと移動する途中に障害物Ｂが配置される。自律移動体１０は、グリッドマップ内に存在する障害物Ｂを回避するように、移動始点Ｓから移動終点Ｇへと到達する移動経路を作成する。

まず、自律移動体１０は、移動方向Ｄを算出する（ステップＳ１０１）。ここでは、自律移動体１０の現在位置から移動終点Ｇへと向かう方向を移動方向Ｄとすることができる。次いで、グリッドマップ内に存在する障害物Ｂについて、その重心位置Ｐを算出する（ステップＳ１０２）。このようにして、図４に示すように、自律移動体１０の移動方向Ｄが算出され、障害物Ｂの重心位置が算出される。

次いで、ステップＳ１０２において算出された障害物Ｂの重心位置Ｐを通過し、互いに直交する二直線Ｌａ及びＬｂを算出する（ステップＳ１０３）。直線Ｌａは、障害物Ｂの重心を通り、かつ、移動方向Ｄに沿う直線であり、直線Ｌｂは、障害物Ｂの重心を通り、かつ、移動方向Ｄに直交する方向に沿う直線（即ち、直線Ｌａに直交する）である。ここで、直線Ｌａの長さをＷａ、直線Ｌｂの長さをＷｂとした場合に、二直線Ｌａ及び直線Ｌｂは、Ｗａ＞Ｗｂの関係を満足するものとする。

次いで、直線Ｌａの両端点と直線Ｌｂの両端点とを頂点とする四角形領域Ｓを設定する（ステップＳ１０４）。四角形領域Ｓは障害物Ｂを含むように直線Ｌａの両端点と直線Ｌｂの両端点とを決定する。言い換えると、四角形領域Ｓが障害物Ｂを含むように直線Ｌａの長さＷａ及び直線Ｌｂの長さＷｂを決定する。ここで、上述した二直線Ｌａ及び直線Ｌｂについて、Ｗａ＞Ｗｂを満足することから、四角形領域Ｓは、移動方向Ｄに沿って伸びた領域となる。このようにして、図５に示すように、障害物Ｂの重心位置Ｐを通る二直線Ｌａ及びＬｂが算出され、これら二直線により四角形領域Ｓを構成する。

次いで、ステップＳ１０４において算出した四角形領域Ｓを含むグリッドを、移動禁止領域ＦＲとしてグリッドマップ上に設定する（ステップＳ１０５）。図６に示すように、四角形領域Ｓを移動禁止領域ＦＲとして設定する。

次いで、経路探索アルゴリズムを実行することで、ステップＳ１０５において設定された移動禁止領域ＦＲを回避して、移動始点Ｓから移動終点Ｇへと到達する移動経路を作成する（ステップＳ１０６）。経路探索アルゴリズムについては様々な経路生成アルゴリズムを適用することができる。例えば、Ａ＊探索アルゴリズムを用いて移動経路を作成する。Ａ＊探索は、移動開始点から現在の頂点までのコスト（経路長）と現在の頂点から移動終点までの推定コストの和が最小となる頂点を選んで探索する方法である。作成された移動経路情報は、記憶領域１５ａに格納される。図７に示すように、移動禁止領域ＦＲを回避して、移動始点Ｓから移動終点Ｇへと到達する移動経路Ｒが作成される。

次いで、作成された移動経路情報に基づいて、車輪を駆動するための制御信号を生成し、駆動部１３に出力することにより、自律移動体１０を制御する。このようにして、自律移動体１０は、移動経路情報により特定される移動経路を追従して移動する。このとき、自律移動体１０が移動終点Ｇに到着したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。自律移動体１０が移動終点Ｇに到着した場合には、移動経路生成処理を終了する。一方、自律移動体１０が移動終点Ｇに到着していない場合には、ステップＳ１０１へと戻り、移動経路生成処理を続ける。

以上説明したように、ステップＳ１０１乃至１０５において、自律移動体１０の移動が妨げられる移動禁止領域ＦＲを設定する。ここで、移動禁止領域ＦＲは、移動禁止領域ＦＲの重心から自律移動体１０の移動方向Ｄに距離が離れるに従って、移動方向Ｄに直交する方向における移動禁止領域ＦＲの幅が小さくなるように設定する。そして、ステップＳ１０６において、移動禁止領域ＦＲを回避するように自律移動体１０の移動経路を作成する。

このように、移動禁止領域ＦＲを、移動禁止領域ＦＲの重心Ｐから自律移動体１０の移動方向Ｄに距離が離れるに従って、移動方向Ｄに直交する方向における移動禁止領域ＦＲの幅が小さくなるように設定することで、設定された移動禁止領域ＦＲは移動方向Ｄに対して滑らかに形成されるため、当該移動禁止領域ＦＲに基づいて作成される移動経路Ｒは曲率の小さな経路となる。従って、自律移動体１０は移動速度を変更することなく滑らかに移動することができる。

また、移動禁止領域ＦＲを設定する手法として、第一の直線Ｌａ及び第二の直線Ｌｂを用いて、それら二直線により形成される四角形領域を移動禁止領域ＦＲとして設定することで、障害物Ｂを含む移動禁止領域ＦＲについて、移動方向Ｄに対して滑らかに形成される移動禁止領域ＦＲを容易に設定することができる。ここで、第一の直線は、障害物Ｂの重心Ｐを通り、かつ、移動方向Ｄに沿う直線であり、第二の直線は、障害物Ｂの重心Ｐを通り、かつ、移動方向Ｄに直交する方向に沿う直線である（即ち、第一の直線に直交する直線）。これら二直線の両端点を頂点とする四角形領域Ｓについて、四角形領域Ｓが障害物Ｂを含むように第一の直線の両端点と第二の直線の両端点とを決定する。決定された四角形領域Ｓを移動禁止領域ＦＲとして設定する。

さらにまた、障害物Ｂを含む移動禁止領域ＦＲの大きさを、自律移動体１０の移動速度に応じて変更することで、設定される移動禁止領域ＦＲの曲率を柔軟に調整することができる。このため、自律移動体１０の移動速度に応じて安定して移動が可能な経路を作成することができる。例えば、自律移動体１０の移動速度が速いほど、移動禁止領域ＦＲの大きさを移動方向Ｄに大きくすることで、設定される移動禁止領域ＦＲの移動方向Ｄに対する曲率をより小さくすることができる。このため、自律移動体１０の移動速度が速い場合であっても、安定して移動することができる。

尚、図４乃至７では、二直線により形成される四角形領域Ｓを移動禁止領域ＦＲとして設定するものとして説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、四角形領域Ｓを含む楕円形状の領域を移動禁止領域ＦＲとしてもよい。また、二直線により形成される四角形領域Ｓを算出せずに、障害物Ｂを含む楕円形状領域を算出し、当該楕円形状領域に対応する領域を移動禁止領域ＦＲとしてもよい。移動禁止領域ＦＲは、障害物Ｂを含み、かつ、障害物Ｂの外周形状の各部分が有する曲率に比べて、移動禁止領域ＦＲの外周形状の各部分が有する曲率がより小さくなるように設定すればよい。

また、グリッドマップ上に複数の障害物Ｂが存在する場合には、それぞれの障害物Ｂを含む移動禁止領域ＦＲを設定するようにしてもよい。また、障害物Ｂはグリッドマップ上に固定された障害物に限定されず、グリッドマップ上を移動する移動障害物であってもよい。

その他の実施の形態．
尚、上述した実施の形態では、車両１０がキャスタ１２を備えた２輪台車である例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、自律移動体としては、ステアリング型（１輪駆動型１ステアリング）の車両であっても、倒立状態を制御しつつ平面上を走行する、いわゆる倒立振子型の２輪台車であってもよい。このような倒立振子型の２輪台車は、キャスタを備えない代わりに、車両本体の鉛直方向に対する傾斜角や傾斜角速度などの傾斜度合いを検出するための、ジャイロ等の傾斜検出部を備える。そして、制御部の内部に備えられた記憶領域（メモリ）に記憶された、車両の移動を行う制御信号に基づいて車両本体の倒立状態を維持しつつ、車輪を駆動させて移動するように駆動部に出力を与えるプログラムにより移動することができる。

さらに、自律移動体としては、上述したような２輪型のものに限られず、前２輪、後２輪の４輪型の車両など、種々のタイプの車両であってもよい。特に、車輪で移動する移動体の場合、車輪の軸方向（進行方向に垂直な方向）に移動ができないため、本発明にかかる移動経路作成方法を適用すると、滑らかな経路で正確に移動終点（目的地）に到達することが可能になる。

さらには、上述した自律移動体としては車両に限られるものではなく、脚式歩行を行う歩行ロボットなどであっても本発明を適用することは可能である。特に、歩行ロボットの歩行制御において、大きな曲率による歩行や走行をできるだけ行わせずに自律移動を行わせることができるため、安定した歩行を行わせるために必要な制御をできるだけ簡易にすることができる。

また、上述した実施形態においては、車両１０はＧＰＳ等からの位置情報を受け取ることで自己位置を認識しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、車輪の駆動量や移動した方向等から、既知の地点からの移動量および移動方向等を求め、自己位置を認識するものであってもよい。この場合、移動する移動領域としてのエリア内に、位置情報を与えるマーカ等が単一または複数箇所設置されており、自律移動体がこのマーカ上を移動する際に、自律移動体に設けられた読み取り部などからマーカに記憶された位置情報を読み取るようにしてもよい。

また、前述のようなグリッドマップを、自律移動体側（制御部の記憶領域）に記憶させるのではなく、制御部側に記憶させてもよい。すなわち、自律移動体を制御するための制御部内に設けられたメモリやＨＤＤなどの記憶領域に、前述のグリッドマップをデータとして記憶させ、移動経路を作成してもよい。

尚、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態１に係る自律移動体制御システムを概略的に示す全体図である。 本発明の実施の形態１に係る自律移動体としての車両を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る自律移動体の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る移動経路作成方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る移動経路作成方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る移動経路作成方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る移動経路作成方法を説明するための図である。 従来技術によって生成される経路についての問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 床部、
１０ 車両、
１０ａ 車両本体、
１１ 車輪、
１２ キャスタ、
１３ 駆動部（モータ）、
１４ カウンタ、
１５ 制御部、
１５ａ 記憶領域、
１６ 外界センサ、
１７ アンテナ、
１００ 自律移動体制御システム、
Ｓ 移動始点、
Ｇ 移動終点、
Ｄ 移動方向、
Ｂ 障害物、
Ｐ 重心の位置、
ＦＲ 移動禁止領域、
Ｒ 経路、
Ｐ エリア

Claims (9)

1. 移動領域内に存在する移動始点より移動を開始し、前記移動領域内に存在する移動終点に到達する自律移動体の移動経路を作成する移動経路作成方法であって、
   前記自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域を設定するステップと、
   前記移動禁止領域を回避するように前記自律移動体の移動経路を作成するステップと、
   を備え、
   前記移動禁止領域は、
   前記移動禁止領域の重心から前記自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、前記移動方向に直交する方向における前記移動禁止領域の幅が小さくなるように設定する
   ことを特徴とする移動経路作成方法。
2. 移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に沿う直線を第一の直線とし、
   前記移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に直交する方向に沿う直線を第二の直線としたとき、
   前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを頂点とする四角形領域について、該四角形領域が前記移動障害物を含むように前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを決定し、当該第一の直線の両端点と当該第二の直線の両端点とから形成される四角形領域を移動禁止領域として設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の移動経路作成方法。
3. 前記移動禁止領域の大きさは、
   前記自律移動体の移動速度に応じて可変とする
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の移動経路作成方法。
4. 前記移動禁止領域の大きさは、
   前記自律移動体の移動速度が速いほど、前記移動方向に大きくする
   ことを特徴とする請求項３記載の移動経路作成方法。
5. 自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域を設定する禁止領域設定手段と、
   前記移動禁止領域を回避するように前記自律移動体の移動経路を作成する経路作成手段と、を備え、
   作成された前記移動経路に応じて移動する自律移動体において、
   前記禁止領域設定手段は、
   前記移動禁止領域の重心から前記自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、前記移動方向に直交する方向における前記移動禁止領域の幅が小さくなるように設定する
   ことを特徴とする自律移動体。
6. 移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に沿う直線を第一の直線とし、
   前記移動障害物の重心を通り、かつ、前記移動方向に直交する方向に沿う直線を第二の直線としたとき、
   前記禁止領域設定手段は、
   前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを頂点とする四角形領域について、該四角形領域が前記移動障害物を含むように前記第一の直線の両端点と前記第二の直線の両端点とを決定し、当該第一の直線の両端点と当該第二の直線の両端点とから形成される四角形領域を移動禁止領域として設定する
   ことを特徴とする請求項５記載の自律移動体。
7. 前記禁止領域設定手段は、
   前記自律移動体の移動速度に応じて、前記移動禁止領域の大きさを可変とする
   ことを特徴とする請求項５又は６記載の自律移動体。
8. 前記禁止領域設定手段は、
   前記自律移動体の移動速度が速いほど、前記移動禁止領域の大きさを前記移動方向に大きくする
   ことを特徴とする請求項７記載の自律移動体。
9. 移動領域内に存在する移動始点より移動を開始し、前記移動領域内に存在する移動終点に到達する自律移動体の移動経路を作成する移動経路作成システムであって、
   前記自律移動体の移動が妨げられる移動禁止領域を設定する手段と、
   前記移動禁止領域を回避するように前記自律移動体の移動経路を作成する手段と、
   を備え、
   前記移動禁止領域は、
   移動障害物を含み、かつ、該移動障害物の重心から前記自律移動体の移動方向に距離が離れるに従って、前記移動方向に直交する方向における前記移動禁止領域の幅が小さくなるように設定する
   ことを特徴とする移動経路作成システム。

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