JP2011107984A - Route search system, method and program, and mobile body - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a route search system, method and program that prevent walking of a person from being interrupted, and to provide a mobile body. <P>SOLUTION: The route search system is a robot that searches a moving route of the mobile body that starts movement from a moving start point existing in a moving region and reaches a moving end point existing in the moving region. The system includes: a primal route search unit 112 that searches a standard route based on information on the moving region; a shift direction decision unit 113 that determines a shift direction based on a travel direction of the standard route; and a moving route decision unit 115 that determines a moving route by shifting the standard route in a shift direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、経路探索システム、経路探索方法、経路探索プログラム、及び移動体に関する。   The present invention relates to a route search system, a route search method, a route search program, and a mobile object.

近年、移動体を制御する方法の開発が行われている(特許文献1〜5)。特許文献1の制御方法では、環境中の壁を認識して、壁から一定距離離れた位置を移動経路としている。従って、広い空間を移動する場合、遠回りしてしまう。よって、移動距離が長くなってしまい、移動時間が長くなってしまうという問題点がある。   In recent years, methods for controlling a moving body have been developed (Patent Documents 1 to 5). In the control method of Patent Document 1, a wall in the environment is recognized, and a position away from the wall by a certain distance is used as a movement path. Therefore, when moving in a wide space, it goes around. Therefore, there is a problem that the moving distance becomes long and the moving time becomes long.

また、特許文献2の制御方法では、道路上の白線を認識して、その白線内を移動体が自律移動するように制御している。そのため、環境中に白線を設ける必要が生じてしまう。   Moreover, in the control method of patent document 2, the white line on a road is recognized and it controls so that a mobile body moves autonomously within the white line. Therefore, it becomes necessary to provide a white line in the environment.

特許文献3では、追従目標物体を追従する移動ロボットにおいて、追従目標物体の移動経路に対して平行かつ一定量ずらした追従経路を設定している。特許文献4では、連続していない壁を検知して、移動経路から壁に対して下ろした垂線の長さを計測し、所定距離だけ離れた位置を通過している。特許文献5では、衝突回避目標を山、到達目標を谷とみなし、降下方向に移動する方法が開示されている。   In Patent Document 3, in a mobile robot that follows a tracking target object, a tracking path that is parallel to the movement path of the tracking target object and shifted by a certain amount is set. In Patent Document 4, a non-continuous wall is detected, the length of a perpendicular line dropped from the movement path with respect to the wall is measured, and the vehicle passes through a position separated by a predetermined distance. Patent Document 5 discloses a method of moving in a descending direction while regarding a collision avoidance target as a mountain and a reaching target as a valley.

特開平4−310108号公報JP-A-4-310108 特開平5−297939号公報JP-A-5-297939 特開2006−146491号公報JP 2006-146491 A 特開2006−293975号公報JP 2006-293975 A 特開平5−297939号公報JP-A-5-297939

また、自律的に移動する自律移動体が利用されている。このような自律移動体は、移動始点から移動終点までの最短経路を探索する。そして、自律移動体がその最短経路に沿って移動している。このような自律移動体を人間と共存させることも可能である。   In addition, autonomous mobile bodies that move autonomously are used. Such an autonomous mobile body searches for the shortest path from the movement start point to the movement end point. And the autonomous mobile body is moving along the shortest path. Such an autonomous mobile body can coexist with humans.

自律移動体を人間環境で動作させる場合、人間と衝突しないことが重要である。しかしながら、特許文献1〜5については、人間が存在する移動環境における使用については、考慮されていない。移動始点から移動終点までの最短経路を探索する経路探索方法では、人間に動作について何ら考慮されていない。したがって、人間が移動する移動領域では、移動体が人間の通行を妨げてしまうことがある。   When operating an autonomous mobile body in a human environment, it is important not to collide with humans. However, Patent Documents 1 to 5 do not consider use in a mobile environment where humans exist. In the route search method for searching for the shortest route from the movement start point to the movement end point, no consideration is given to human movement. Therefore, in a moving area where a human moves, the moving body may obstruct human traffic.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、人間の通行が妨げられるのを防ぐことができる経路探索システム、経路探索方法、経路探索プログラム、及び移動体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a route search system, a route search method, a route search program, and a moving body that can prevent human traffic from being hindered. And

本発明の第1の態様にかかる経路探索システムは、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移動体の移動経路を探索する経路探索システムであって、移動領域の情報に基づいて、基準経路を探索する経路探索手段と、前記基準経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定するシフト方向決定手段と、前記基準経路を前記シフト方向にシフトして、移動経路を決定する移動経路決定手段と、を備えたものである。これによって、人の歩行ルールを移動経路に反映させることが可能となり、人間の通行を妨げないことが可能になる。   The route search system according to the first aspect of the present invention is a route search that starts moving from a moving start point existing in a moving region and searches for a moving route of a moving body that reaches a moving end point existing in the moving region. A system for searching for a reference route based on information on a moving area, a shift direction determining unit for determining a shift direction based on a traveling direction of the reference route, and shifting the reference route And a movement route determination means for determining a movement route by shifting in the direction. As a result, it is possible to reflect the human walking rules in the movement route, and it is possible not to obstruct human traffic.

本発明の第2の態様にかかる経路探索システムは、上記の経路探索システムであって、前記シフト量が前記基準経路上の位置に応じて変化することを特徴とするものである。移動領域に応じた移動経路を探索することができる。   A route search system according to a second aspect of the present invention is the route search system described above, wherein the shift amount changes according to a position on the reference route. It is possible to search for a movement route according to the movement area.

本発明の第3の態様にかかる経路探索システムは、上記の経路探索システムであって、前記移動経路から前記移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、前記シフト量を変化させるシフト量設定手段を、さらに備えたものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。   A route search system according to a third aspect of the present invention is the route search system described above, wherein the shift amount is set to change the shift amount according to a distance from the travel route to the obstacle included in the travel region. Means are further provided. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area.

本発明の第4の態様にかかる経路探索システムは、上記の経路探索システムであって、前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、前記シフト量を他の箇所よりも小さくすることを特徴とするものである。これにより、壁などの障害と衝突するのを避けることができる。   A route search system according to a fourth aspect of the present invention is the route search system described above, wherein when the distance from the travel route to the obstacle is smaller than a threshold value, the shift amount is set to be different from that of other locations. Is also made smaller. Thereby, it can avoid colliding with obstacles, such as a wall.

本発明の第5の態様にかかる経路探索システムは、上記の経路探索システムであって、前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、前記シフト距離を他の箇所よりも小さくすることを特徴とするものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができ、移動時間を短縮することができる。   A route search system according to a fifth aspect of the present invention is the route search system described above, wherein when the distance from the travel route to the obstacle is greater than a threshold value, the shift distance is set to be different from that of other locations. Is also made smaller. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area, and to shorten the movement time.

本発明の第6の態様にかかる経路探索システムは、上記の経路探索システムであって、前記移動始点と前記移動終点では前記シフト量を0として、前記移動始点の近傍において前記移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域、及び前記移動終点の近傍において前記移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域と、が設けられていることを特徴とするものである。これにより、移動始点近傍及び移動終点の近傍において、滑らかな移動経路を探索することができる。   A route search system according to a sixth aspect of the present invention is the route search system described above, wherein the shift amount is set to 0 at the movement start point and the movement end point, and the movement start point is separated from the movement start point in the vicinity of the movement start point. Therefore, a region where the shift amount increases and a region where the shift amount increases as the distance from the movement end point is increased in the vicinity of the movement end point are provided. Thereby, a smooth movement route can be searched in the vicinity of the movement start point and the movement end point.

本発明の第7の態様にかかる経路探索システムは、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移動体の移動経路を探索する経路探索システムであって、移動領域を移動する動的障害物に基づいてベクトル場を生成するベクトル場生成手段と、前記ベクトル場に基づくコストを付与して、移動経路を探索する経路探索手段と、を備えるものである。これにより、動的な障害物を意図した方向から避けることができる。   A route search system according to a seventh aspect of the present invention starts a movement from a movement start point existing in a movement area and searches for a movement path of a moving body that reaches a movement end point existing in the movement area. A vector field generating means for generating a vector field based on a dynamic obstacle moving in a moving area; and a route searching means for searching for a moving path by giving a cost based on the vector field. It is to be prepared. Thereby, a dynamic obstacle can be avoided from the intended direction.

本発明の第8の態様にかかる移動体は、上記の経路探索システムを有するものである
これにより、人間の通行を妨げるのを防ぐことができる。
The moving body according to the eighth aspect of the present invention has the route search system described above, thereby preventing human traffic from being obstructed.

本発明の第9の態様にかかる経路探索方法は、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移動体の移動経路を探索する経路探索方法であって、移動領域の情報に基づいて、基準経路を探索する経路探索ステップと、前記基準経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定するシフト方向決定ステップと、前記基準経路を前記シフト方向にシフトして、移動経路を決定する移動経路決定ステップと、を備えたものである。これにより、人間の通行を妨げるのを防ぐことができる。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a route search method for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area. A route search step for searching a reference route based on information on a moving area, a shift direction determination step for determining a shift direction based on a traveling direction of the reference route, and the shift of the reference route. And a movement path determination step for determining a movement path by shifting in the direction. Thereby, it can prevent obstructing human traffic.

本発明の第10の態様にかかる経路探索方法は、上記の経路探索方法であって、前記シフト量が前記基準経路上の位置に応じて変化することを特徴とするものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。
A route search method according to a tenth aspect of the present invention is the route search method described above, wherein the shift amount changes according to a position on the reference route. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area.

本発明の第11の態様にかかる経路探索方法は、上記の経路探索方法であって、前記移動経路から前記移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、前記シフト量を変化させるシフト量設定ステップを、さらに備えたものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。   A route search method according to an eleventh aspect of the present invention is the route search method described above, wherein the shift amount is set to change the shift amount according to a distance from the travel route to the obstacle included in the travel region. Steps are further provided. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area.

本発明の第12の態様にかかる経路探索方法は、上記の経路探索方法であって、前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、前記シフト量を他の箇所よりも小さくすることを特徴とするものである。これにより、壁などの障害と衝突するのを避けることができる。   A route search method according to a twelfth aspect of the present invention is the route search method described above, wherein when the distance from the travel route to the obstacle is smaller than a threshold value, the shift amount is set to be different from other locations. Is also made smaller. Thereby, it can avoid colliding with obstacles, such as a wall.

本発明の第13の態様にかかる経路探索方法は、上記の経路探索方法であって、前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、前記シフト距離を他の箇所よりも小さくすることを特徴とするものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができ、移動時間を短縮することができる。   A route search method according to a thirteenth aspect of the present invention is the route search method described above, wherein when the distance from the travel route to the obstacle is greater than a threshold value, the shift distance is set to be different from other locations. Is also made smaller. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area, and to shorten the movement time.

本発明の第14の態様にかかる経路探索方法は、上記の経路探索方法であって、前記移動始点と前記移動終点では前記シフト量を0として、前記移動始点の近傍において前記移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域、及び前記移動終点の近傍において前記移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域と、が設けられていることを特徴とするものである。これにより、移動始点近傍及び移動終点の近傍において、滑らかな移動経路を探索することができる。   A route search method according to a fourteenth aspect of the present invention is the route search method described above, wherein the shift amount is set to 0 at the movement start point and the movement end point, and the movement start point is separated from the movement start point in the vicinity of the movement start point. Therefore, a region where the shift amount increases and a region where the shift amount increases as the distance from the movement end point is increased in the vicinity of the movement end point are provided. Thereby, a smooth movement route can be searched in the vicinity of the movement start point and the movement end point.

本発明の第15の態様にかかる経路探索方法は、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移動体の移動経路を探索する経路探索方法であって、移動領域を移動する動的障害物に基づいてベクトル場を生成するベクトル場生成ステップと、前記ベクトル場に基づくコストを付与して、移動経路を探索する経路探索ステップと、を備えるものである。これにより、動的な障害物を意図した方向から避けることができる。   According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a route search method for starting a movement from a movement start point existing in a movement region and searching for a movement route of a moving body reaching a movement end point existing in the movement region. A vector field generating step for generating a vector field based on a dynamic obstacle moving in a moving area, and a route searching step for searching for a moving route by giving a cost based on the vector field. It is to be prepared. Thereby, a dynamic obstacle can be avoided from the intended direction.

本発明の第16の態様にかかる経路探索プログラムは、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移動体の移動経路を探索する経路探索プログラムであって、コンピュータに対して、移動領域の情報に基づいて、基準経路を探索させる経路探索ステップと、前記基準経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定させるシフト方向決定ステップと、前記基準経路を前記シフト方向にシフトして、移動経路を決定させる移動経路決定ステップと、を備えたものである。   A route search program according to a sixteenth aspect of the present invention is a route search for starting a movement from a movement start point existing in a movement region and searching for a movement route of a moving body reaching a movement end point existing in the movement region. A program, a route search step for causing a computer to search for a reference route based on information on a moving area; a shift direction determination step for determining a shift direction based on a traveling direction of the reference route; A movement path determination step for determining a movement path by shifting the reference path in the shift direction.

本発明の第17の態様にかかる経路探索プログラムは、上記の経路探索プログラムであって、前記シフト量が前記基準経路上の位置に応じて変化することを特徴とするものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。   A route search program according to a seventeenth aspect of the present invention is the route search program described above, wherein the shift amount changes according to a position on the reference route. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area.

本発明の第18の態様にかかる経路探索プログラムは、上記の経路探索プログラムであって、前記移動経路から前記移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、前記シフト量を変化させるシフト量設定ステップを、さらに備えたものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。   A route search program according to an eighteenth aspect of the present invention is the route search program described above, wherein the shift amount is set to change the shift amount in accordance with a distance from the travel route to the obstacle included in the travel region. Steps are further provided. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area.

本発明の第19の態様にかかる経路探索プログラムは、上記の経路探索プログラムであって、前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、前記シフト量を他の箇所よりも小さくすることを特徴とするものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。これにより、壁などの障害と衝突するのを避けることができる。   A route search program according to a nineteenth aspect of the present invention is the route search program described above, wherein when the distance from the travel route to the obstacle is smaller than a threshold value, the shift amount is set to be different from other locations. Is also made smaller. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area. Thereby, it can avoid colliding with obstacles, such as a wall.

本発明の第20の態様にかかる経路探索プログラムは、上記の経路探索プログラムであって、前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、前記シフト距離を他の箇所よりも小さくすることを特徴とするものである。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができ、移動時間を短縮することができる。   A route search program according to a twentieth aspect of the present invention is the route search program described above, wherein when the distance from the travel route to the obstacle is greater than a threshold value, the shift distance is set to be different from other locations. Is also made smaller. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area, and to shorten the movement time.

本発明の第21の態様にかかる経路探索プログラムは、上記の経路探索プログラムであって、前記移動始点と前記移動終点では前記シフト量を0として、前記移動始点の近傍において前記移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域、及び前記移動終点の近傍において前記移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域と、が設けられていることを特徴とするものである。これにより、移動始点近傍及び移動終点の近傍において、滑らかな移動経路を探索することができる。   A route search program according to a twenty-first aspect of the present invention is the route search program described above, wherein the shift amount is set to 0 at the movement start point and the movement end point, and the movement start point is separated from the movement start point in the vicinity of the movement start point. Therefore, a region where the shift amount increases and a region where the shift amount increases as the distance from the movement end point is increased in the vicinity of the movement end point are provided. Thereby, a smooth movement route can be searched in the vicinity of the movement start point and the movement end point.

本発明の第22の態様にかかる経路探索プログラムは、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移動体の移動経路を探索する経路探索プログラムであって、コンピュータに対して、移動領域を移動する動的障害物に基づいてベクトル場を生成させるベクトル場生成ステップと、前記ベクトル場に基づくコストを付与して、移動経路を探索させる経路探索ステップと、備えるものである。これにより、動的な障害物を避けることができる。   A route search program according to a twenty-second aspect of the present invention is a route search for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area. A program for generating a vector field based on a dynamic obstacle moving in a moving area, and a route for searching for a moving path by giving a cost based on the vector field. And a search step. Thereby, a dynamic obstacle can be avoided.

本発明によれば、人間の通行が妨げられるのを防ぐことができる経路探索システム、経路探索方法、経路探索プログラム、及び移動体を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a route search system, a route search method, a route search program, and a mobile object that can prevent human traffic from being hindered.

本発明にかかる移動体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the moving body concerning this invention. 本発明にかかる移動体の制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part of the moving body concerning this invention. 本発明の実施の形態1にかかる経路生成システムで生成された経路を示す図である。It is a figure which shows the path | route produced | generated by the route production | generation system concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明にかかる移動体が移動領域中を移動する様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode that the mobile body concerning this invention moves in a movement area | region. 本発明の実施の形態1にかかる経路生成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the path | route production | generation method concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2にかかる経路生成システムで生成された経路を示す図である。It is a figure which shows the path | route produced | generated by the route production | generation system concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2にかかる経路生成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the path | route production | generation method concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3にかかる経路生成システムで生成された経路を示す図である。It is a figure which shows the path | route produced | generated by the route production | generation system concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3にかかる経路生成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the path | route production | generation method concerning Embodiment 3 of this invention. シフト量と壁からの距離の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of shifts, and the distance from a wall. 本発明の実施の形態4にかかる経路生成システムで生成された経路を示す図である。It is a figure which shows the path | route produced | generated by the route production | generation system concerning Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4にかかる経路生成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the path | route production | generation method concerning Embodiment 4 of this invention. シフト量と経路長の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between shift amount and path length. 本発明にかかる移動体の制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part of the moving body concerning this invention. 本発明の実施の形態5にかかる経路生成システムで生成された経路を示す図である。It is a figure which shows the path | route produced | generated by the route production | generation system concerning Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5にかかる経路生成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the path | route production | generation method concerning Embodiment 5 of this invention. 実施の形態1、2、及び4を組み合わせた経路生成方法を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a route generation method combining Embodiments 1, 2, and 4. 実施の形態1、2、及び4を組み合わせて生成した移動経路を示す図である。It is a figure which shows the movement path | route produced | generated combining Embodiment 1, 2, and 4. FIG.

以下、本発明に係る移動体の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。   Hereinafter, embodiments of a moving body according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

発明の実施の形態1.
まず、本発明に係る移動体の一例であるロボットの構成について、図1を用いて説明する。図1はロボット100の構成を模式的に示す外観図である。本実施の形態では、ロボット100が、自律移動する移動ロボットとして説明する。ロボット100は、車輪2と、筐体3と、センサ5と、を備えている。そして、筐体3の内部には、車輪2と接続されたモータ、及びモータを駆動するためのバッテリなどが設けられている。このモータがロボット100を駆動するための駆動機構となる。モータを駆動することによって、車輪2が回転して、ロボット100が移動する。ロボット100は、例えば、人間の歩行速度と同程度の速度で移動する。さらに、頭部1には、CCDカメラやレーザセンサなどを有するセンサ5が設けられている。センサ5はロボット100に周囲に存在する障害物や人間などを検知する。
Embodiment 1 of the Invention
First, a configuration of a robot which is an example of a moving body according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view schematically showing the configuration of the robot 100. In the present embodiment, the robot 100 will be described as a mobile robot that moves autonomously. The robot 100 includes a wheel 2, a housing 3, and a sensor 5. Inside the housing 3 are provided a motor connected to the wheels 2, a battery for driving the motor, and the like. This motor serves as a drive mechanism for driving the robot 100. By driving the motor, the wheel 2 rotates and the robot 100 moves. For example, the robot 100 moves at a speed similar to a human walking speed. Further, the head 1 is provided with a sensor 5 having a CCD camera, a laser sensor, or the like. The sensor 5 detects obstacles or humans existing around the robot 100.

ロボット100には、制御部110が設けられている。制御部110は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信用のインタフェイスなどを有する演算処理装置である。また、制御部110は、着脱可能なHDD、光ディスク、光磁気ディスク等を有し、各種プログラムや制御パラメータなどを記憶し、そのプログラムやデータを必要に応じてメモリ(不図示)等に供給する。もちろん、制御部110は、物理的に一つの構成に限られるものではない。制御部110は、ロボット100が移動する移動経路を生成する。そして、その移動経路に沿ってロボット100が移動するよう、車輪2を駆動するためのモータ等を制御する。もちろん、ロボット100は車輪型の移動ロボットに限らず、歩行型やその他の移動ロボットでもよい。ロボット100は自己位置推定を行なって移動する移動体であってもよい。   The robot 100 is provided with a control unit 110. The control unit 110 is an arithmetic processing unit having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a communication interface, and the like. The control unit 110 includes a detachable HDD, an optical disk, a magneto-optical disk, and the like, stores various programs and control parameters, and supplies the programs and data to a memory (not shown) or the like as necessary. . Of course, the controller 110 is not limited to one physical configuration physically. The control unit 110 generates a movement path along which the robot 100 moves. Then, a motor or the like for driving the wheels 2 is controlled so that the robot 100 moves along the movement path. Of course, the robot 100 is not limited to a wheel-type mobile robot, and may be a walking type or other mobile robot. The robot 100 may be a moving body that moves by performing self-position estimation.

制御部110は、移動環境中にある移動始点から移動終点までの移動経路を決定する。ロボット100は、移動始点から移動を開始する。そして、移動経路に沿って移動していき、移動終点まで移動したら停止する。すなわち、制御部110は、移動始点から移動終点までの移動経路を探索する経路探索システムとして機能する。   The control unit 110 determines a movement route from the movement start point to the movement end point in the movement environment. The robot 100 starts moving from the movement start point. And it moves along a movement route and stops when it moves to the movement end point. That is, the control unit 110 functions as a route search system that searches for a movement route from the movement start point to the movement end point.

次に、ロボット100の制御系について図2を用いて説明する。図2は、ロボット100の制御部110を示すブロック図である。制御部110は、ロボット100が移動する経路を決定するための演算処理を実行する。図2に示すように、制御部110は、地図情報記憶部111と最適経路探索部112とシフト方向決定部113とシフト量設定部114と移動経路決定部115とを備えている。   Next, the control system of the robot 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the control unit 110 of the robot 100. The control unit 110 executes a calculation process for determining a route along which the robot 100 moves. As shown in FIG. 2, the control unit 110 includes a map information storage unit 111, an optimum route search unit 112, a shift direction determination unit 113, a shift amount setting unit 114, and a movement route determination unit 115.

地図情報記憶部111は、ロボット100が移動する移動領域中の地図情報を記憶している。例えば、移動する環境中に存在する壁、机などの障害物の座標を記憶している。また、地図情報記憶部111は、例えば、移動環境における壁からの距離を距離ポテンシャルとして保存している。   The map information storage unit 111 stores map information in a moving area where the robot 100 moves. For example, the coordinates of obstacles such as walls and desks existing in the moving environment are stored. In addition, the map information storage unit 111 stores, for example, the distance from the wall in the moving environment as a distance potential.

最適経路探索部112は、入力された移動始点から移動終点まで最短経路を探索する。例えば、最適経路探索部112は、地図情報記憶部111に記憶されている地図情報を参照して、移動始点から移動終点までの最短経路を探索する。この最短経路は、例えば、移動する対象が通過する通過点の集合として、得られる。すなわち、複数の通過点の集合を結んだ曲線が最短経路となる。この最短経路が移動経路を求めるための基準経路となる。   The optimum route search unit 112 searches for the shortest route from the input movement start point to the movement end point. For example, the optimum route searching unit 112 searches for the shortest route from the movement start point to the movement end point with reference to the map information stored in the map information storage unit 111. This shortest path is obtained, for example, as a set of passing points through which the moving object passes. That is, a curve connecting a set of a plurality of passing points becomes the shortest path. This shortest route becomes a reference route for obtaining a moving route.

以下に示すように制御部110は、最短経路に基づいて移動経路を生成する。例えば、最適経路探索部112は、地図情報に格納されている距離ポテンシャルに基づいて、最短経路を生成する。最短経路は、ロボット100が通過する空間における壁の中間を通るように生成される。すなわち、壁からの距離をコストとして、最短経路が探索される。もちろん、基準となる基準経路は最短経路に限らず、移動始点から移動終点までのコストが最適になる最適経路であればよい。   As shown below, the control unit 110 generates a movement route based on the shortest route. For example, the optimum route searching unit 112 generates the shortest route based on the distance potential stored in the map information. The shortest path is generated so as to pass through the middle of the wall in the space through which the robot 100 passes. That is, the shortest path is searched for using the distance from the wall as the cost. Of course, the reference route serving as a reference is not limited to the shortest route, but may be an optimum route that optimizes the cost from the movement start point to the movement end point.

シフト方向決定部113は、最適経路探索部112で探索された最短経路をシフトする方向を決定する。例えば、シフト方向決定部113は、最短経路を構成する通過点の集合を滑らか化して、最短経路に沿った曲線を求める。シフト方向決定部113は、この曲線の法線方向をシフト方向とする。したがって、シフト方向は各位置に応じて変化する。ここでは、右側の法線方向がシフト方向となる。すなわち、右方向をシフト方向とする。なお、右方向とは、ロボット100が移動方向を向いている状態において、ロボット100を基準とした場合の右方向である。シフト方向は、移動環境50中の水平面内における方向である。このように、シフト方向決定部113は、最短経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定する。   The shift direction determination unit 113 determines a direction in which the shortest route searched by the optimum route search unit 112 is shifted. For example, the shift direction determination unit 113 smoothes a set of passing points that form the shortest path, and obtains a curve along the shortest path. The shift direction determination unit 113 sets the normal direction of this curve as the shift direction. Therefore, the shift direction changes according to each position. Here, the normal direction on the right side is the shift direction. That is, the right direction is the shift direction. The right direction is the right direction when the robot 100 is used as a reference in a state where the robot 100 faces the moving direction. The shift direction is a direction in a horizontal plane in the moving environment 50. As described above, the shift direction determination unit 113 determines the shift direction based on the traveling direction of the shortest path.

シフト量設定部114には、最短経路をシフトするシフト量が設定されている。本実施の形態では、このシフト量を一定値としている。すなわち、シフト量が所定の値で固定されている。   In the shift amount setting unit 114, a shift amount for shifting the shortest path is set. In the present embodiment, this shift amount is a constant value. That is, the shift amount is fixed at a predetermined value.

移動経路決定部115は、最短経路、シフト方向、及びシフト量に基づいて、移動経路を決定する。具体的には、最短経路をシフト方向に、シフト量だけずらした経路を移動経路として決定する。ここで、シフト方向は最短経路の曲線に対して垂直右方向になっている。従って、移動経路は、最短経路からシフト量だけ右方向にずれている。換言すると、移動経路は、最短経路を右方向に平行移動した曲線になっている。   The movement route determination unit 115 determines a movement route based on the shortest route, the shift direction, and the shift amount. Specifically, the route shifted by the shift amount in the shift direction is determined as the travel route. Here, the shift direction is the right direction perpendicular to the curve of the shortest path. Therefore, the movement route is shifted to the right by the shift amount from the shortest route. In other words, the movement path is a curve obtained by translating the shortest path to the right.

次に、最短経路と移動経路との関係について、図3を用いて説明する、図3は、移動環境50を模式的に示す上面図である。すなわち、図3には、ロボット100が移動する移動環境50が模式的に示されている。   Next, the relationship between the shortest route and the moving route will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a top view schematically showing the moving environment 50. That is, FIG. 3 schematically shows a moving environment 50 in which the robot 100 moves.

図3では、ロボット100が下から上に移動していき、左側に曲がるように移動している。最短経路52は、移動環境50中において、左右両側の壁のほぼ中間に存在している。ここで、シフト方向は、ロボット100の向きを基準とした右方向となっている。従って、最短経路の各点において、最短経路を右方向にシフト量だけずらした点の集合が移動経路51を構成する。   In FIG. 3, the robot 100 moves from the bottom to the top and moves so as to turn to the left. The shortest path 52 exists in the middle of the left and right walls in the moving environment 50. Here, the shift direction is a right direction based on the direction of the robot 100. Accordingly, at each point on the shortest path, a set of points obtained by shifting the shortest path rightward by the shift amount constitutes the movement path 51.

このように、最短経路52をずらして、移動経路を決定している。よって、人間がいる移動環境であっても、ロボット100が人間の歩行を妨げるのを防ぐことができる。例えば、図4に示すように、人間53が右側通行するというルールがある移動環境において、上記の移動経路にしたがってロボット100が移動する。この場合、ロボット100が右側通行することで、人間の流れが妨げられるのを防ぐことができる。すなわち、ロボット100も人と同じように右側通行に移動環境中を移動する。従って、人間53と共存する環境内でタスクを実行することができる。   In this way, the movement route is determined by shifting the shortest route 52. Therefore, even in a mobile environment where a human is present, the robot 100 can be prevented from interfering with human walking. For example, as shown in FIG. 4, in a moving environment where there is a rule that a human 53 passes on the right side, the robot 100 moves according to the moving path. In this case, it is possible to prevent the human flow from being obstructed when the robot 100 passes on the right side. That is, the robot 100 moves in the moving environment in the right-hand traffic like a person. Therefore, the task can be executed in an environment where the human 53 coexists.

なお、シフト方向は右方向に限られるものではない。例えば、人間が左側通行するような移動環境50では、シフト方向を左方向としてもよい。このように、ロボット100の向きを基準として、左右いずれの方向をシフト方向としてもよい。本実施の形態にかかるロボット100は、車椅子型の倒立二輪車に応用可能である。もちろん、歩行型のロボット100に応用することも可能である。   The shift direction is not limited to the right direction. For example, in the mobile environment 50 in which a person passes on the left side, the shift direction may be the left direction. As described above, either the left or right direction may be set as the shift direction based on the orientation of the robot 100. The robot 100 according to the present embodiment can be applied to a wheelchair inverted motorcycle. Of course, the present invention can be applied to the walking robot 100.

このように制御部110は移動始点から移動終点までの経路探索システムとして機能する。もちろん、経路探索システムの全ての構成がロボット100に内蔵されていなくてもよい。例えば、地図情報記憶部111は外部の記憶装置に存在していてもよい。すなわち、一部の構成がロボット100の外部に設けられていてもよい。   In this way, the control unit 110 functions as a route search system from the movement start point to the movement end point. Of course, the entire configuration of the route search system may not be built in the robot 100. For example, the map information storage unit 111 may exist in an external storage device. That is, a part of the configuration may be provided outside the robot 100.

本実施の形態にかかる制御部110における経路探索方法について、図5を用いて説明する。図5は、経路探索方法を示すフローチャートである。まず、処理開始すると地図情報記憶部111の地図情報を参照して、最適経路探索部112が最短経路を探索する。そして、シフト方向決定部113が最短経路に含まれる通過点を滑らか化する(ステップS101)。これにより、基準経路に対応する曲線が生成される。その後、シフト方向決定部113が通過点の法線方向を算出する(ステップS102)。これにより、シフト方向が決定される。   A route search method in the control unit 110 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a route search method. First, when processing is started, the optimum route search unit 112 searches for the shortest route with reference to the map information in the map information storage unit 111. Then, the shift direction determination unit 113 smoothes the passing points included in the shortest path (step S101). Thereby, a curve corresponding to the reference route is generated. Thereafter, the shift direction determination unit 113 calculates the normal direction of the passing point (step S102). Thereby, the shift direction is determined.

そして、法線方向に指定距離(シフト量)だけシフトする(ステップS103)。そして、移動始点から移動終点までの全ての経路点をシフトしたか否かを判定する(ステップS104)。全経路点をシフトするまで、上記ステップS101〜S103の処理を繰り返す(ステップS104のNo)。全ての経路点をシフトしたら、経路探索を終了する。これにより、最短経路から右側にシフトした移動経路を生成することができる。最短経路を補正して移動経路とすることで、人間の移動の流れを妨げるのを防ぐことができる。さらに、衝突を防ぐことができるため、より安全性を向上することができる。   Then, it is shifted by a specified distance (shift amount) in the normal direction (step S103). Then, it is determined whether or not all route points from the movement start point to the movement end point have been shifted (step S104). The processes in steps S101 to S103 are repeated until all path points are shifted (No in step S104). When all the route points are shifted, the route search is terminated. As a result, it is possible to generate a movement route shifted to the right from the shortest route. By correcting the shortest path to be a movement path, it is possible to prevent obstructing the flow of human movement. Furthermore, since collision can be prevented, safety can be further improved.

このように、本実施の形態にかかる経路探索システムは、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移動体の移動経路を探索する経路探索システムであって、移動領域の情報に基づいて、最短経路を探索する経路探索部112と、最短経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定するシフト方向決定部113と、最短経路をシフト方向にシフトして、移動経路を決定する移動経路決定部115と、を備えている。これにより、人間の通行を妨げるのを防ぐことができる   As described above, the route search system according to the present exemplary embodiment starts the movement from the movement start point existing in the movement region, and searches for the movement route of the moving body that reaches the movement end point existing in the movement region. The search system includes a route search unit 112 that searches for the shortest route based on information on the moving area, a shift direction determination unit 113 that determines a shift direction based on the traveling direction of the shortest route, and a shift of the shortest route. And a movement route determination unit 115 that determines the movement route by shifting in the direction. This prevents human traffic from being obstructed.

実施の形態2.
本実施の形態では、シフト量を状況に応じて変化させている。すなわち、実施の形態1でシフト量が一定であったが、本実施の形態では、シフト量が移動経路上の位置に応じて変化させている。これにより、移動領域に応じた移動経路を探索することができる。なお、ロボット100及び制御部110の基本的な構成は、実施の形態1で示した構成と同様であるため、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, the shift amount is changed according to the situation. That is, the shift amount is constant in the first embodiment, but in this embodiment, the shift amount is changed according to the position on the movement path. Thereby, it is possible to search for a movement route corresponding to the movement area. Note that the basic configuration of the robot 100 and the control unit 110 is the same as the configuration described in Embodiment 1, and thus description thereof is omitted.

本実施の形態では、移動環境中における壁との衝突を考慮して移動経路を生成している。本実施の形態にかかる移動経路生成について図6を用いて説明する。図6は移動環境60を示す上面図である。図6に示すように、移動経路の幅が途中で狭くなっている箇所が存在するとする。すなわち、移動環境50中において、右側の壁がくの字に屈曲している。この場合、屈曲位置で右側の壁が左側の壁に近づいている。   In the present embodiment, the movement path is generated in consideration of the collision with the wall in the movement environment. The movement route generation according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a top view showing the mobile environment 60. As shown in FIG. 6, it is assumed that there is a place where the width of the movement path is narrowed in the middle. That is, in the mobile environment 50, the right wall is bent into a dogleg shape. In this case, the right wall approaches the left wall at the bent position.

このような移動環境では、固定されたシフト量だけシフトするとロボット100が壁と衝突してしまうおそれがある。そこで、本実施の形態では、シフト量を変化させている。すなわち、壁との距離が近づく箇所では、シフト量を小さくしている。具体的には、右側壁面の屈曲点近傍において、シフト量が最小となり、屈曲点から離れるにしたがってシフト量が大きくなっている。そして、ある一定以上屈曲点から離れたらシフト量が一定となる。すなわち、壁面からの距離が一定以上ある場合、シフト量は指定値で一定となる。   In such a moving environment, the robot 100 may collide with the wall if it is shifted by a fixed shift amount. Therefore, in this embodiment, the shift amount is changed. That is, the shift amount is reduced at a location where the distance from the wall approaches. Specifically, the shift amount is minimized in the vicinity of the bending point of the right wall surface, and the shifting amount increases as the distance from the bending point increases. When the distance from the bending point exceeds a certain value, the shift amount becomes constant. That is, when the distance from the wall surface is a certain distance or more, the shift amount is constant at a specified value.

このような処理を行うため、本実施の形態では、距離ポテンシャルを持つ地図情報を用いている。距離ポテンシャルは、自己位置推定や最短経路探索に利用されている。これにより、高速に通過点と壁との相対距離を高速に算出することができる。予め自己位置推定や最短距離探索に利用される距離ポテンシャルを用いることで、簡便にシフト量を変化させることができる。すなわち、シフト量を変化させるためのデータを新たに追加する必要がなく、簡便にシフト量を変化させることができる。また、図2で示したシフト量設定部114がシフト量を変化させるための演算を実行している。   In order to perform such processing, map information having a distance potential is used in the present embodiment. The distance potential is used for self-position estimation and shortest path search. Thereby, the relative distance between the passing point and the wall can be calculated at high speed. By using a distance potential that is used in advance for self-position estimation and shortest distance search, the shift amount can be easily changed. That is, it is not necessary to newly add data for changing the shift amount, and the shift amount can be easily changed. Further, the shift amount setting unit 114 shown in FIG. 2 executes a calculation for changing the shift amount.

次に、シフト量を変化させる演算処理について、図7を用いて説明する。図7は、シフト量を変化させる処理を示すフローチャートである。まず、実施の形態1で示したステップS101〜S103と同様に、通過点の滑らか化(ステップS201)、通過点の法線方向(シフト方向)の算出(ステップS202)、法線方向に指定距離(シフト量)だけシフト(ステップS203)を実行する。これらのステップS201〜S203は、実施の形態1と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。   Next, calculation processing for changing the shift amount will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a process for changing the shift amount. First, similarly to steps S101 to S103 shown in the first embodiment, the passing point is smoothed (step S201), the normal direction (shift direction) of the passing point is calculated (step S202), and the specified distance in the normal direction is set. The shift (step S203) is executed by (shift amount). Since these steps S201 to S203 are the same processing as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

次に、シフトした位置が壁と衝突するか否かを判定する(ステップS204)。ここでは、壁までの距離に応じた距離ポテンシャルを用いて、シフトした位置と壁が衝突していないか否かを判定する。シフトした位置が壁と衝突している場合、シフト量を少なくして、壁との衝突を避ける(ステップS205)。すなわち、シフトした位置が壁と衝突しないようにする。   Next, it is determined whether or not the shifted position collides with the wall (step S204). Here, it is determined whether or not the shifted position and the wall collide by using a distance potential corresponding to the distance to the wall. If the shifted position collides with the wall, the shift amount is reduced to avoid collision with the wall (step S205). That is, the shifted position is prevented from colliding with the wall.

そして、移動始点から移動終点までの全ての経路点をシフトしたか否かを判定する(ステップS206)。全経路点を計算(シフト)するまで、上記ステップS201〜S205の処理を繰り返す(ステップS206のNo)。全ての経路点をシフトしたら、経路探索を終了する。これにより、最短経路から右側にシフトした移動経路を生成することができる。このように、最短経路を補正して移動経路とすることで、人間の通行を妨げるのを防ぐことができる。また、ロボット100が壁と衝突するのを防ぐことができるため、安全な移動が可能になる。もちろん、壁以外の障害物との距離を考慮して、シフト量を変更してもよい。本実施の形態では、シフト量が最短経路上の位置に応じて変化している。これにより、適切な移動経路を生成することができる。   Then, it is determined whether or not all route points from the movement start point to the movement end point have been shifted (step S206). Until all the path points are calculated (shifted), the processes in steps S201 to S205 are repeated (No in step S206). When all the route points are shifted, the route search is terminated. As a result, it is possible to generate a movement route shifted to the right from the shortest route. In this way, by correcting the shortest path to be a moving path, it is possible to prevent obstructing human traffic. Further, since the robot 100 can be prevented from colliding with the wall, safe movement is possible. Of course, the shift amount may be changed in consideration of the distance to an obstacle other than the wall. In the present embodiment, the shift amount changes according to the position on the shortest path. Thereby, an appropriate movement route can be generated.

このように、本実施の形態では、シフト量が最短経路上の位置に応じて変化している。シフト量設定部114は、移動経路から移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、シフト量を変化させている。シフト量設定部114は、移動経路から障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、シフト量を他の箇所よりも小さくしている。これにより、障害と衝突するのを防ぐことができる。なお、障害と衝突するか否かのしきい値は、ロボット100の外形に応じて設定すればよい。   Thus, in the present embodiment, the shift amount changes according to the position on the shortest path. The shift amount setting unit 114 changes the shift amount according to the distance from the movement route to the obstacle included in the movement region. The shift amount setting unit 114 makes the shift amount smaller than other portions when the distance from the moving route to the obstacle is smaller than the threshold value. Thereby, it can prevent colliding with a failure. Note that the threshold value of whether or not to collide with an obstacle may be set according to the outer shape of the robot 100.

実施の形態3.
本実施の形態では、シフト量を状況に応じて変化させている。すなわち、実施の形態1でシフト量が一定であったが、本実施の形態では、シフト量が移動経路上の位置に応じて変化させている。なお、ロボット100及び制御部110の基本的な構成は、実施の形態1で示した構成と同様であるため、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, the shift amount is changed according to the situation. That is, the shift amount is constant in the first embodiment, but in this embodiment, the shift amount is changed according to the position on the movement path. Note that the basic configuration of the robot 100 and the control unit 110 is the same as the configuration described in Embodiment 1, and thus description thereof is omitted.

本実施の形態では、移動経路中に広い空間があった場合、その位置でのシフト量を小さくしている。このシフト量を変化させる移動経路生成について、図8を用いて説明する。図8は移動環境50を示す上面図である。図8に示すように、移動経路の幅が途中で広くなっている箇所が存在する。すなわち、移動環境50中の途中において、両側の壁の間隔が広くなっており、広い空間が存在している。ロボット100は、広い空間、すなわち壁からの距離が離れている空間を通過することになる。   In the present embodiment, when there is a wide space in the movement path, the shift amount at that position is reduced. The movement path generation for changing the shift amount will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a top view showing the mobile environment 50. As shown in FIG. 8, there is a portion where the width of the movement route becomes wider on the way. That is, in the middle of the mobile environment 50, the distance between the walls on both sides is wide, and a wide space exists. The robot 100 passes through a wide space, that is, a space away from the wall.

本実施形態では、この広い空間においてシフト量を小さくする。具体的には、両側の壁が離れて広くなっている空間において、シフト量を0にしている。例えば、壁からの距離がしきい値よりも大きい場合、シフト量を0にする。広い空間において、その中心から離れるにしたがって、シフト量が徐々に大きくなっている。すなわち、広い空間の中心では壁までの距離が最も大きくなっており、その中心から離れるにしたがって壁までの距離が小さくなっている。したがって、ロボット100の移動にともなって、シフト量が減少して、0になり、その後シフト量が増加する。そして、広い空間の外側(狭い空間)では、ほぼシフト量が一定になる。   In this embodiment, the shift amount is reduced in this wide space. Specifically, the shift amount is set to 0 in a space where the walls on both sides are wide apart. For example, when the distance from the wall is larger than the threshold value, the shift amount is set to zero. In a wide space, the shift amount gradually increases as the distance from the center increases. That is, the distance to the wall is the largest at the center of a wide space, and the distance to the wall is reduced as the distance from the center increases. Therefore, as the robot 100 moves, the shift amount decreases to zero, and then the shift amount increases. The shift amount is substantially constant outside the wide space (narrow space).

広い空間では、右側通行をしなくても、人間とロボット100が十分すれ違うことができる。すなわち、人間とロボット100が通過する空間が十分広くなっているため、すれ違う空間に余裕がある。これにより、シフト量を0にしても、人間の通行を妨げるのを防ぐことができる。また、ロボット100は最短経路に近い経路を通過することができるため、移動時間を短縮することができる。また、図2で示した、シフト量設定部114がシフト量を変化させるための演算を実行している。   In a large space, the human and the robot 100 can sufficiently pass each other without passing on the right side. That is, since the space through which the human and the robot 100 pass is sufficiently wide, there is a margin in the passing space. Thereby, even if the shift amount is 0, it is possible to prevent the human traffic from being hindered. Further, since the robot 100 can pass a route that is close to the shortest route, the movement time can be shortened. Further, the shift amount setting unit 114 shown in FIG. 2 executes a calculation for changing the shift amount.

次に、シフト量を変化させる処理について、図9を用いて説明する。図9は、シフト量を変化させる処理を示すフローチャートである。まず、実施の形態1で示したステップS101〜S102と同様に、通過点の滑らか化(ステップS301)、通過点の法線方向の算出(ステップS302)を実行する。これらのステップS301〜S302は、実施の形態1と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。   Next, the process of changing the shift amount will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing processing for changing the shift amount. First, similarly to steps S101 to S102 shown in the first embodiment, the passing point is smoothed (step S301) and the normal direction of the passing point is calculated (step S302). Since these steps S301 to S302 are the same processing as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

次に、経路点と壁との距離に応じてシフト量を決定する(ステップS303)。このシフト量の決定は、例えば、図2のシフト量設定部114が実行する。そして、ステップS303で算出した距離(シフト量)だけ法線方向にシフトする(ステップS304)。そして、移動始点から移動終点までの全ての経路点をシフトしたか否かを判定する(ステップS305)。全経路点をシフトするまで、上記ステップS201〜S205の処理を繰り返す(ステップS306のNo)。全ての経路点をシフトしたら、経路探索を終了する。これにより、最短経路から右側にシフトした移動経路を生成することができる。また、最短経路に近い経路を移動経路としているため、移動時間を短縮することができる。   Next, the shift amount is determined according to the distance between the route point and the wall (step S303). The determination of the shift amount is executed by, for example, the shift amount setting unit 114 in FIG. Then, the distance (shift amount) calculated in step S303 is shifted in the normal direction (step S304). Then, it is determined whether or not all route points from the movement start point to the movement end point have been shifted (step S305). The processes in steps S201 to S205 are repeated until all path points are shifted (No in step S306). When all the route points are shifted, the route search is terminated. As a result, it is possible to generate a movement route shifted to the right from the shortest route. Further, since the route closest to the shortest route is used as the travel route, the travel time can be shortened.

次に、実施の形態2と実施の形態3の両方を用いたシフト量の調整について、図10を用いて説明する。実施の形態2で示したように、壁と衝突する箇所でシフト量を小さくする制御と、実施の形態3で示したように、両側の壁が離れて広くなっている空間でシフト量を小さくする制御を同時に行っている。以下の説明では、壁からの距離に応じて、A〜Eの区間に分けて説明を行っている。   Next, shift amount adjustment using both the second embodiment and the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the second embodiment, the shift amount is reduced at the location where it collides with the wall, and as shown in the third embodiment, the shift amount is reduced in the space where the walls on both sides are wide apart. Control is performed at the same time. In the following description, it is divided into sections A to E according to the distance from the wall.

図10に示すAの区間では、壁からの距離が小さいため、右側シフト量は0となっている。これにより、実施の形態2で示したように、壁との衝突を防ぐことができる。すなわち、シフト量が大きくなってロボット100が壁と衝突するのを防ぐことができる。そして、Bの区間では、壁からの距離に応じて、右側シフト量が増加している。ここでは、壁からの距離とシフト量が比例している。壁に接近するまでシフトすることができる。次に、壁からの距離がある程度大きくなったら、Cの区間に示すようにシフト量を一定にする。これにより、指定されたシフト量だけ右側にシフトした移動経路が生成される。なお、Bの区間ではシフト量が0からCの区間で与えられる指定シフト量までリニアに増加している。   In the section A shown in FIG. 10, the right shift amount is 0 because the distance from the wall is small. Thereby, as shown in Embodiment 2, the collision with the wall can be prevented. That is, it is possible to prevent the robot 100 from colliding with the wall due to a large shift amount. In the section B, the right shift amount increases according to the distance from the wall. Here, the distance from the wall is proportional to the shift amount. You can shift until you approach the wall. Next, when the distance from the wall increases to some extent, the shift amount is made constant as shown in the section C. As a result, a movement path shifted to the right side by the designated shift amount is generated. In the section B, the shift amount linearly increases from 0 to the designated shift amount given in the section C.

さらに、壁からの距離が大きくなったら、空間が広くなっていると判定して、Dの区間に示すようにシフト量を小さくしていく。すなわち、壁からの距離が大きくなるにつれて、シフト量が小さくなる。ここでは、壁からの距離とシフト量が比例している。なお、Dの区間ではシフト量がCの区間で与えられる指定シフト量から0まで減少している。さらに、壁からの距離が大きくなると、十分に広い空間になっていると判定して、Eの区間に示すように、シフト量を0とする。このようにすることで、壁と衝突するのを防ぐことができるとともに、移動時間を短縮することができる。また、右側通行するため、人間の流れを妨げるのを防ぐことができる。よって、より利便性を向上することができる。本実施の形態では、シフト量が最短経路上の位置に応じて変化している。これにより、適切な移動経路を生成することができる。   Furthermore, when the distance from the wall increases, it is determined that the space is widened, and the shift amount is decreased as shown in the section D. That is, the shift amount decreases as the distance from the wall increases. Here, the distance from the wall is proportional to the shift amount. In the section D, the shift amount decreases from the designated shift amount given in the section C to 0. Further, when the distance from the wall increases, it is determined that the space is sufficiently wide, and the shift amount is set to 0 as shown in the section E. By doing in this way, it can prevent colliding with a wall and can shorten movement time. Moreover, since it passes on the right side, it can prevent a human flow from being obstructed. Therefore, convenience can be further improved. In the present embodiment, the shift amount changes according to the position on the shortest path. Thereby, an appropriate movement route can be generated.

本実施の形態では、シフト量が最短経路上の位置に応じて変化している。シフト量設定部114は、移動経路から移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、シフト量を変化させている。具体的には、移動経路から障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、シフト距離を他の箇所よりも小さくしている。このしきい値は、ロボット100の外形に応じて設定すればよい。通路ではない空間(幅が十分に広い空間)を移動する場合、人間とロボット100がすれ違うスペースが十分ある。このため、ロボット100が右側通行する必要がなくなる。よって、移動距離を短くすることができ、移動時間を短縮することができる。   In the present embodiment, the shift amount changes according to the position on the shortest path. The shift amount setting unit 114 changes the shift amount according to the distance from the movement route to the obstacle included in the movement region. Specifically, when the distance from the moving route to the obstacle is larger than the threshold value, the shift distance is made smaller than other portions. This threshold value may be set according to the outer shape of the robot 100. When moving in a space that is not a passage (a space that is sufficiently wide), there is enough space for the human and the robot 100 to pass each other. This eliminates the need for the robot 100 to pass on the right side. Therefore, the travel distance can be shortened and the travel time can be shortened.

実施の形態4.
本実施の形態では、移動始点と移動終点を連続的に接続するように経路生成を行っている。すなわち、移動始点の近傍では、移動始点から離れるにしたがって徐々にシフト量が大きくなるように、シフト量を調整する。また、移動終点の近傍では、移動終点に近づくにしたがって、徐々にシフト量が小さくなるようにシフト量を調整する。このシフト量の調整は、シフト量設定部114が実行する。
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, route generation is performed so that the movement start point and the movement end point are continuously connected. That is, the shift amount is adjusted in the vicinity of the movement start point so that the shift amount gradually increases as the distance from the movement start point increases. Further, in the vicinity of the movement end point, the shift amount is adjusted so that the shift amount gradually decreases as the movement end point is approached. This shift amount adjustment is executed by the shift amount setting unit 114.

これにより、図11に示すように、移動始点から移動終点までの移動経路51が連続的に接続する。すなわち、移動始点近傍では、シフト量が徐々に増加していき、移動終点近傍ではシフト量が徐々に減少していく。移動始点近傍から移動終点近傍までの区間ではシフト量が一定になっている。よって、ロボット100が急な旋回やターンなどをするのを防ぐことができる。これにより、ロボット100が滑らかに移動することができる。   Thereby, as shown in FIG. 11, the movement path | route 51 from a movement start point to a movement end point connects continuously. That is, the shift amount gradually increases near the movement start point, and the shift amount gradually decreases near the movement end point. The shift amount is constant in the section from the vicinity of the movement start point to the vicinity of the movement end point. Therefore, it is possible to prevent the robot 100 from making a sudden turn or turn. Thereby, the robot 100 can move smoothly.

次に、上記の移動経路の生成方法について、図12を用いて説明する。図12は、本実施の形態にかかる経路生成方法を示すフローチャートである。まず、実施の形態1で示したステップS101〜S102と同様に、通過点の滑らか化(ステップS401)、通過点の法線方向の算出(ステップS402)を実行する。これらのステップS401〜S402は、実施の形態1と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。   Next, a method for generating the moving route will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the route generation method according to the present embodiment. First, similarly to steps S101 to S102 described in the first embodiment, the passing point is smoothed (step S401) and the normal direction of the passing point is calculated (step S402). Since these steps S401 to S402 are the same processing as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

そして、経路点と始点・終点の距離に応じてシフト量を決定する(ステップS403)。すなわち、移動始点までの距離が小さい経路点ではシフト量を小さくする。また、移動終点までの距離が小さい経路点ではシフト量を小さくする。   Then, the shift amount is determined according to the distance between the route point and the start / end points (step S403). That is, the shift amount is reduced at a route point with a short distance to the movement start point. Further, the shift amount is reduced at a route point having a small distance to the movement end point.

例えば、図13に示すように、移動始点ではシフト量が0となっている。そして、移動始点近傍のGの領域では、シフト量が徐々に増加していく。なお、Gの領域では、経路長に対してシフト量がリニアに増加している。そして、経路点がある一定距離以上移動始点から離れると、Hの領域に示されるように、シフト量が一定となる。さらに、ロボット100が進み、移動終点近傍になると、Iの領域に示すように、シフト量が徐々に減少していく。Iの領域では、経路長に対してシフト量がリニアに減少している。そして、移動終点では、シフト量を0とする。   For example, as shown in FIG. 13, the shift amount is 0 at the movement start point. In the G region near the movement start point, the shift amount gradually increases. In the region G, the shift amount increases linearly with respect to the path length. When the route point moves away from the movement start point by a certain distance or more, the shift amount becomes constant as shown in the area H. Further, as the robot 100 advances and approaches the movement end point, the shift amount gradually decreases as shown in the region I. In the region I, the shift amount decreases linearly with respect to the path length. At the movement end point, the shift amount is set to zero.

Gの領域とIの領域の中間ではシフト量が一定になっている。また、移動始点近傍のGの領域では、移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加している。さらに、移動終点近傍のIの領域では移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加している。   The shift amount is constant between the G area and the I area. In the G region near the movement start point, the shift amount increases as the distance from the movement start point increases. Further, in the area I near the movement end point, the shift amount increases as the distance from the movement end point increases.

そして、算出した距離(シフト量)だけ法線方向にシフトする(ステップS404)。したがって、上記の通り、シフト量が移動始点及び移動終点の近傍で変化する。そして、実施の形態1のステップS104と同様に、移動始点から移動終点までの全ての経路点をシフトしたか否かを判定する(ステップS405)。全経路点をシフトするまで、上記ステップS401〜S404の処理を繰り返す(ステップS405のNo)。全ての経路点をシフトしたら、経路探索を終了する。これにより、最短経路から右側にシフトした移動経路を生成することができる。このように、最短経路を補正して移動経路とすることで、人間の通行を妨げるのを防ぐことができる。   Then, the calculated distance (shift amount) is shifted in the normal direction (step S404). Therefore, as described above, the shift amount changes in the vicinity of the movement start point and the movement end point. Then, as in step S104 of the first embodiment, it is determined whether or not all route points from the movement start point to the movement end point have been shifted (step S405). The processes in steps S401 to S404 are repeated until all path points are shifted (No in step S405). When all the route points are shifted, the route search is terminated. As a result, it is possible to generate a movement route shifted to the right from the shortest route. In this way, by correcting the shortest path to be a moving path, it is possible to prevent obstructing human traffic.

このようにすることで、移動経路を連続的に変化させることができる。すなわち、移動始点や移動終点の近傍において、ロボット100が徐々に方向を変えていく。したがって、ロボット100が急激な旋回を行うことを防ぐことができる。よって、ロボット100を滑らかに移動させることができる。本実施の形態では、シフト量が最短経路上の位置に応じて変化している。これにより、適切な移動経路を生成することができる。   By doing in this way, a movement route can be changed continuously. That is, the robot 100 gradually changes direction near the movement start point and the movement end point. Therefore, it is possible to prevent the robot 100 from making a sharp turn. Therefore, the robot 100 can be moved smoothly. In the present embodiment, the shift amount changes according to the position on the shortest path. Thereby, an appropriate movement route can be generated.

実施の形態5.
本実施の形態では、動的な障害物の右側を通過するように基準経路生成を行っている。このようにすることで、人間やロボットなどの動的な障害物が前方に存在する場合でも、その障害物を確実に回避することができる。なお、動的な障害物とは時間とともに移動する障害物である。
Embodiment 5 FIG.
In the present embodiment, the reference path is generated so as to pass the right side of the dynamic obstacle. By doing in this way, even when a dynamic obstacle such as a human or a robot exists ahead, the obstacle can be surely avoided. A dynamic obstacle is an obstacle that moves with time.

本実施形態にかかる移動体の制御部について図14を用いて説明する。図14は、制御部の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1で説明した構成と同じ構成については、生命を省略する。例えば、地図情報記憶部111と、最適経路探索決定部112などの構成については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。   The control part of the moving body concerning this embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of the control unit. Note that life is omitted for the same configuration as that described in Embodiment 1. For example, the configuration of the map information storage unit 111, the optimum route search determination unit 112, and the like are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

ベクトル場生成部116は、動的障害物に基づいてベクトル場を生成する。例えば、図15に示すように、経路上あるいはその近傍に動的障害物が存在する場合、その動的障害物を中心とした左回転のベクトル場を生成する。最適経路探索部112は、このベクトル場の流れに沿うような移動経路を生成する。これにより、右側通行の経路を生成することが可能になる。具体的には、ベクトル場に基づいて与えられるコストを付与して、最適経路探索を行う。この最適経路探索で探索された最適経路が移動経路となる。これにより、動的障害物の近傍で、ベクトル場に沿うような移動経路が生成される。そして、ロボット100がこの移動経路に沿って、移動することで、動的障害物を回避することができる。   The vector field generation unit 116 generates a vector field based on the dynamic obstacle. For example, as shown in FIG. 15, when a dynamic obstacle exists on the route or in the vicinity thereof, a vector field of left rotation around the dynamic obstacle is generated. The optimum route searching unit 112 generates a moving route that follows the flow of the vector field. This makes it possible to generate a right-handed path. Specifically, the optimal route search is performed by assigning a cost given based on the vector field. The optimum route searched by this optimum route search becomes the movement route. As a result, a movement path along the vector field is generated in the vicinity of the dynamic obstacle. Then, when the robot 100 moves along this movement path, a dynamic obstacle can be avoided.

次に、本実施の形態にかかる経路生成について図16を用いて説明する。まず、動的な障害物を検出する(ステップS501)。例えば、CCDカメラなどのセンサ5でロボット100の前方の画像を取得する。ここでは、画像の中に人間などの動的な障害が含まれているとする。あるいは、外部に設けられたカメラやセンサで移動環境に存在する動的障害物を検出してもよい。次に、動的障害物の周囲に左回転ベクトル場を生成する(ステップS502)。このベクトル場は、動手障害物を中心として、左方向に螺旋状に回転している。そして、経路探索の過程で経路の進行方向とベクトル場の方向の一致度(内積値)に応じて、追加でコストを付与する(ステップS503。)具体的には、内積の絶対値をコストとして、コストが最小となるように、移動経路を探索する。これにより、動的障害物を回避することができる。   Next, route generation according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, a dynamic obstacle is detected (step S501). For example, an image in front of the robot 100 is acquired by the sensor 5 such as a CCD camera. Here, it is assumed that a dynamic obstacle such as a human is included in the image. Or you may detect the dynamic obstruction which exists in a movement environment with the camera and sensor which were provided outside. Next, a left rotation vector field is generated around the dynamic obstacle (step S502). This vector field rotates in a spiral shape in the left direction around a moving hand obstacle. Then, an additional cost is given according to the degree of coincidence (inner product value) between the traveling direction of the route and the direction of the vector field in the course of the route search (step S503). Specifically, the absolute value of the inner product is used as the cost. The travel route is searched so that the cost is minimized. Thereby, a dynamic obstacle can be avoided.

ロボット100の正面に障害物がある場合、ロボット100が障害物の左右どちらを通過するかは、ランダムに決定される。仮に左側を通過する経路が選択された場合、右側通行しているロボット100が動的障害物(歩行者)の周囲だけ、左側を通行してしまう。この場合、歩行者の進行を妨げてしまうおそれがある。本実施形態では、移動していない静的な障害物に対しては、ベクトル場を生成しない。このように、経路探索を実行することによって、歩行者の進行を妨げるのを防ぐことができる。さらに、衝突を防ぐことができるため、より安全性を向上することができる。また、上記の基準経路を随時更新してもよい。すなわち、ロボット100の移動中に新たに、動的障害物が検出された場合、移動経路を更新してもよい。あるいは一定時間間隔で移動経路を探索してもよい。   When there is an obstacle in front of the robot 100, it is determined at random whether the robot 100 passes the left or right of the obstacle. If a route passing through the left side is selected, the robot 100 traveling on the right side passes the left side only around the dynamic obstacle (pedestrian). In this case, there is a possibility that the progress of the pedestrian may be hindered. In the present embodiment, a vector field is not generated for a static obstacle that has not moved. In this way, it is possible to prevent the pedestrian from being obstructed by executing the route search. Furthermore, since collision can be prevented, safety can be further improved. Further, the above reference route may be updated as needed. That is, when a new dynamic obstacle is detected during the movement of the robot 100, the movement path may be updated. Alternatively, the travel route may be searched at regular time intervals.

その他の実施の形態.
上記の実施の形態1〜5は、適宜組み合わせて利用することができる。すなわち、実施の形態1〜4のうち、少なくとも2つの経路生成を組み合わせて用いてもよい。ここで、実施の形態1〜4を組み合わせて経路を生成する方法について、図17を用いて説明する。図17は実施の形態1〜4を組み合わせたシフト量の計算ロジックを示すフローチャートである。
Other embodiments.
The above first to fifth embodiments can be used in appropriate combination. That is, you may use combining at least 2 path | route production | generation among Embodiment 1-4. Here, a method of generating a route by combining the first to fourth embodiments will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a flowchart showing a shift amount calculation logic obtained by combining the first to fourth embodiments.

まず、処理を開始して、最短経路を探索する。そして、スタート(移動始点)近傍であるか否かを判定する(ステップS601)。スタート近傍である場合、実施の形態4で示したようにシフト量を調整する(ステップS602)。スタート近傍でない場合、ゴール(移動終点)近傍であるか否かを判定する(ステップS603)。ゴール近傍である場合、実施の形態4と同様に、シフト量を調整する(ステップS604)。ゴール近傍でない場合、移動領域中の壁近傍であるか否かを判定する(ステップS605)。また、スタート近傍、及びゴール近傍で、シフト量を調整した場合も、移動領域中の壁近傍であるか否かを判定する(ステップS605)。   First, processing is started to search for the shortest path. Then, it is determined whether or not it is near the start (movement start point) (step S601). If it is in the vicinity of the start, the shift amount is adjusted as shown in the fourth embodiment (step S602). If it is not near the start, it is determined whether or not it is near the goal (movement end point) (step S603). If it is near the goal, the shift amount is adjusted as in the fourth embodiment (step S604). If it is not near the goal, it is determined whether it is near the wall in the moving area (step S605). Further, even when the shift amount is adjusted near the start and near the goal, it is determined whether or not it is near the wall in the moving region (step S605).

壁近傍である場合、実施の形態2、3で示したように、シフト量を調整する(ステップS606)。そして、シフト量を決定する(ステップS607)。まあ、壁近傍でない場合、シフト量を調整せずに、シフト量を決定する(ステップS607)。このようにシフト量を算出した後、移動経路を決定する。これにより、右側通行を実現することができる。   If it is near the wall, the shift amount is adjusted as shown in the second and third embodiments (step S606). Then, the shift amount is determined (step S607). If it is not near the wall, the shift amount is determined without adjusting the shift amount (step S607). After calculating the shift amount in this way, the movement route is determined. As a result, right-hand traffic can be realized.

図18に上記の実施形態を組み合わせてシフト量を決定した結果を示す。図18は、ロボット100が実際に移動した移動経路と最短経路を示す図である。図18に示す移動経路は、上述の通り、実施の形態1、2、及び4を組み合わせて、移動経路を生成している。図18では、最大のシフト量を1mとしている。したがって、スタート近傍、ゴール近傍、及び壁と接近している箇所では、シフト量が1mよりも小さくなる。このように経路を生成することでロボット100が通路の右側を通行することができ、人の通行の流れを妨げるのを防ぐことができる。また、壁との衝突を防ぐことができる。さらに、移動始点及び移動終点の近傍においても、滑らかに移動することができる。   FIG. 18 shows the result of determining the shift amount by combining the above embodiments. FIG. 18 is a diagram illustrating a moving route and a shortest route on which the robot 100 has actually moved. As described above, the movement route shown in FIG. 18 is generated by combining the first, second, and fourth embodiments. In FIG. 18, the maximum shift amount is 1 m. Accordingly, the shift amount is smaller than 1 m in the vicinity of the start, the vicinity of the goal, and the portion approaching the wall. By generating the route in this manner, the robot 100 can pass on the right side of the passage, and can prevent the flow of human traffic from being obstructed. Moreover, the collision with a wall can be prevented. Furthermore, it can move smoothly also in the vicinity of the movement start point and the movement end point.

上記の経路探索方法をコンピュータプログラムによって実行してもよい。上記の実施の形態1〜5のように移動経路を探索することで、移動体であるロボット100が人間を避けるように移動する。よって、人間の移動の流れを妨げることなく、ロボット100を移動させることができる。   The above route search method may be executed by a computer program. By searching for the movement route as in the first to fifth embodiments, the robot 100 as a moving body moves so as to avoid humans. Therefore, the robot 100 can be moved without hindering the flow of human movement.

1 頭部
2 車輪
3 筐体
5 センサ
50 移動環境
51 移動経路
52 最短経路
53 人間
100 ロボット
110 制御部
111 地図情報記憶部
112 最適経路探索部
113 シフト方向決定部
114 シフト量設定部
115 移動経路決定部
116 ベクトル場生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head 2 Wheel 3 Case 5 Sensor 50 Movement environment 51 Movement path 52 Shortest path 53 Human 100 Robot 110 Control part 111 Map information memory | storage part 112 Optimal route search part 113 Shift direction determination part 114 Shift amount setting part 115 Movement path determination Part 116 Vector field generator

Claims (22)

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移動体の移動経路を探索する経路探索システムであって、
移動領域の情報に基づいて、基準経路を探索する経路探索手段と、
前記基準経路の移動方向に基づいて、シフト方向を決定するシフト方向決定手段と、
前記基準経路を前記シフト方向にシフトして、移動経路を決定する移動経路決定手段と、を備えた経路探索システム。
A path search system for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area,
A route searching means for searching for a reference route based on the information of the moving area;
Shift direction determining means for determining a shift direction based on the moving direction of the reference path;
A route search system comprising: a travel route determination unit that shifts the reference route in the shift direction to determine a travel route.
前記シフト量が前記基準経路上の位置に応じて変化することを特徴とする請求項1に記載の経路探索システム。   The route search system according to claim 1, wherein the shift amount changes according to a position on the reference route. 前記移動経路から前記移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、前記シフト量を変化させるシフト量設定手段を、さらに備えた請求項2に記載の経路探索システム。   The route search system according to claim 2, further comprising: a shift amount setting unit that changes the shift amount according to a distance from the moving route to a failure included in the moving region. 前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、前記シフト量を他の箇所よりも小さくすることを特徴とする請求項3に記載の経路探索システム。   4. The route search system according to claim 3, wherein when the distance from the moving route to the obstacle is smaller than a threshold value, the shift amount is made smaller than other portions. 前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、前記シフト距離を他の箇所よりも小さくすることを特徴とする請求項3、又は4に記載の経路探索システム。   5. The route search system according to claim 3, wherein when the distance from the moving route to the obstacle is larger than a threshold value, the shift distance is made smaller than other portions. 前記移動始点と前記移動終点では前記シフト量を0として、前記移動始点の近傍において前記移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域、及び前記移動終点の近傍において前記移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域と、が設けられていることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の経路探索システム。   The shift amount is set to 0 at the movement start point and the movement end point, and the shift amount increases as the distance from the movement start point increases in the vicinity of the movement start point, and the shift increases as the distance from the movement end point increases near the movement end point. The route search system according to any one of claims 2 to 5, wherein a region where the amount increases is provided. 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移動体の移動経路を探索する経路探索システムであって、
移動領域を移動する動的障害物に基づいてベクトル場を生成するベクトル場生成手段と、
前記ベクトル場に基づくコストを付与して、移動経路を探索する経路探索手段と、を備える経路探索システム。
A path search system for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area,
Vector field generating means for generating a vector field based on a dynamic obstacle moving in a moving area;
A route search system comprising: route search means for searching for a travel route by giving a cost based on the vector field.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の経路探索システムを有する移動体。   A moving body comprising the route search system according to claim 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移動体の移動経路を探索する経路探索方法であって、
移動領域の情報に基づいて、基準経路を探索する経路探索ステップと、
前記基準経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定するシフト方向決定ステップと、
前記基準経路を前記シフト方向にシフトして、移動経路を決定する移動経路決定ステップと、を備えた経路探索方法。
A path search method for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area,
A route search step for searching for a reference route based on the information of the moving area;
A shift direction determining step for determining a shift direction based on the traveling direction of the reference path;
A route search method comprising: a travel route determination step for determining a travel route by shifting the reference route in the shift direction.
前記シフト量が前記基準経路上の位置に応じて変化することを特徴とする請求項9に記載の経路探索方法。   The route search method according to claim 9, wherein the shift amount changes according to a position on the reference route. 前記移動経路から前記移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、前記シフト量を変化させるシフト量設定ステップを、さらに備えた請求項10に記載の経路探索方法。   The route search method according to claim 10, further comprising a shift amount setting step of changing the shift amount according to a distance from the movement route to a failure included in the movement region. 前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、前記シフト量を他の箇所よりも小さくすることを特徴とする請求項11に記載の経路探索方法。   The route search method according to claim 11, wherein when the distance from the movement route to the obstacle is smaller than a threshold value, the shift amount is made smaller than that of other locations. 前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、前記シフト距離を他の箇所よりも小さくすることを特徴とする請求項10、又は11に記載の経路探索方法。   12. The route search method according to claim 10 or 11, wherein when the distance from the moving route to the obstacle is larger than a threshold value, the shift distance is made smaller than other portions. 前記移動始点と前記移動終点では前記シフト量を0として、前記移動始点の近傍において前記移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域、及び前記移動終点の近傍において前記移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域と、が設けられていることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の経路探索方法。   The shift amount is set to 0 at the movement start point and the movement end point, and the shift amount increases as the distance from the movement start point increases in the vicinity of the movement start point, and the shift increases as the distance from the movement end point increases near the movement end point. The route search method according to any one of claims 10 to 13, wherein a region in which the amount increases is provided. 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移動体の移動経路を探索する経路探索方法であって、
移動領域を移動する動的障害物に基づいてベクトル場を生成するベクトル場生成ステップと、
前記ベクトル場に基づくコストを付与して、移動経路を探索する経路探索ステップと、を備える経路探索方法。
A path search method for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area,
A vector field generating step for generating a vector field based on a dynamic obstacle moving in the moving area;
A route search method comprising: a route search step of searching for a travel route by giving a cost based on the vector field.
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移動体の移動経路を探索する経路探索プログラムであって、
コンピュータに対して、
移動領域の情報に基づいて、基準経路を探索させる経路探索ステップと、
前記基準経路の進行方向に基づいて、シフト方向を決定させるシフト方向決定ステップと、
前記基準経路を前記シフト方向にシフトして、移動経路を決定させる移動経路決定ステップと、を備えた経路探索プログラム。
A path search program for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area,
Against the computer,
A route search step for searching for a reference route based on the information of the moving area;
A shift direction determining step for determining a shift direction based on the traveling direction of the reference path;
A route search program comprising: a movement route determination step for determining a movement route by shifting the reference route in the shift direction.
前記シフト量が前記基準経路上の位置に応じて変化することを特徴とする請求項16に記載の経路探索プログラム。   The route search program according to claim 16, wherein the shift amount changes according to a position on the reference route. 前記移動経路から前記移動領域に含まれる障害までの距離に応じて、前記シフト量を変化させるシフト量設定ステップを、さらに備えた請求項17に記載の経路探索プログラム。   The route search program according to claim 17, further comprising a shift amount setting step of changing the shift amount according to a distance from the movement route to a failure included in the movement region. 前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも小さい場合に、前記シフト量を他の箇所よりも小さくすることを特徴とする請求項18に記載の経路探索プログラム。   19. The route search program according to claim 18, wherein when the distance from the movement route to the obstacle is smaller than a threshold value, the shift amount is made smaller than that in other locations. 前記移動経路から前記障害までの距離がしきい値よりも大きい場合に、前記シフト距離を他の箇所よりも小さくすることを特徴とする請求項18、又は19に記載の経路探索プログラム。   The route search program according to claim 18 or 19, wherein when the distance from the moving route to the obstacle is larger than a threshold value, the shift distance is made smaller than other portions. 前記移動始点と前記移動終点では前記シフト量を0として、前記移動始点の近傍において前記移動始点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域、及び前記移動終点の近傍において前記移動終点から離れるにしたがってシフト量が増加する領域と、が設けられていることを特徴とする請求項17乃至20のいずれか1項に記載の経路探索プログラム。   The shift amount is set to 0 at the movement start point and the movement end point, and the shift amount increases as the distance from the movement start point increases in the vicinity of the movement start point, and the shift increases as the distance from the movement end point increases near the movement end point. The route search program according to any one of claims 17 to 20, wherein an area in which the amount increases is provided. 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移動体の移動経路を探索する経路探索プログラムであって、
コンピュータに対して、
移動領域を移動する動的障害物に基づいてベクトル場を生成させるベクトル場生成ステップと、
前記ベクトル場に基づくコストを付与して、移動経路を探索させる経路探索ステップと、を備える経路探索プログラム。
A path search program for starting a movement from a movement start point existing in a movement area and searching for a movement path of a moving body reaching a movement end point existing in the movement area,
Against the computer,
A vector field generating step for generating a vector field based on a dynamic obstacle moving in a moving area;
A route search program comprising: a route search step for searching for a travel route by giving a cost based on the vector field.
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