JP2011170843A - Route generation device and method, and mobile device with the route generation device - Google Patents

Route generation device and method, and mobile device with the route generation device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow high-speed movement of a mobile device, by finding out a moving route along which the mobile device can travel at higher speed, in searching of a movement route. <P>SOLUTION: The route generation device 10 for generating a moving route for the mobile device which autonomously moves includes a storage device 3 which stores a plurality of stopover positions set between a movement start position and a target arrival position to provide an indication for generation of the moving route; a position detector 5 which detects a current position of the mobile device; and a route search device 9, which generates during movement of the mobile device a moving route for the mobile device to move to a stopover position to be passed through next among the plurality of stopover positions. The route search device 9 generates a plurality of moving route candidates, selects, from the plurality of moving route candidates, a moving route candidate with the highest high-speed travel possibility by calculating high-speed travel possibility for each of the moving route candidates and mutually comparing the high-speed travel possibilities, and sets the selected moving route candidate as the moving route to be actually used. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成装置と方法および経路生成装置を備える移動装置に関する。   The present invention relates to a route generation device and method for generating a movement route of a mobile device that moves autonomously, and a mobile device including the route generation device.

自律移動する移動装置は、舗装路、未舗装路(オフロード)または屋内において自律的に移動するロボットや車両である。
移動装置が自律移動・走行するために、移動装置は、既知の地図上に設定された移動経路に沿って移動するように制御される(例えば、下記特許文献1)。
A mobile device that moves autonomously is a paved road, an unpaved road (off-road), or a robot or vehicle that moves autonomously indoors.
In order for the mobile device to move and travel autonomously, the mobile device is controlled so as to move along a movement route set on a known map (for example, Patent Document 1 below).

この制御を行うために移動装置は、例えば記憶装置、内界情報検出装置、障害物検出装置、経路探索装置、制御装置を有する。   In order to perform this control, the mobile device includes, for example, a storage device, an inner world information detection device, an obstacle detection device, a route search device, and a control device.

記憶装置は、移動装置の移動範囲を含む領域の地図(地図情報)と、移動開始位置から目標到達位置までの設定経路(経路情報)と、を記憶する。地図情報は、例えば2次元座標による座標系である。経路情報は、移動開始位置から目標到達位置までの間に設定される複数の経由位置である。これら経由位置は後述する上記移動経路の生成・設定の指標となる。なお、これら経由位置は、上記座標系における座標であってよい。   The storage device stores a map (map information) of an area including the movement range of the moving device and a set route (route information) from the movement start position to the target arrival position. The map information is, for example, a coordinate system using two-dimensional coordinates. The route information is a plurality of via positions set between the movement start position and the target arrival position. These via positions serve as indexes for generating and setting the movement route described later. Note that these via positions may be coordinates in the coordinate system.

内界情報検出装置は、移動装置の現在位置、移動装置の移動方向、移動速度などの移動装置自体に関する情報を検出する。   The inner world information detection device detects information about the moving device itself, such as the current position of the moving device, the moving direction of the moving device, and the moving speed.

障害物検出装置は、移動装置の周囲(例えば、移動装置の進行側の所定領域内)において停止車両、凹凸地、壁などの障害物の有無およびその位置・範囲を検出する。   The obstacle detection device detects the presence and the position / range of an obstacle such as a stopped vehicle, uneven surface, or wall around the mobile device (for example, in a predetermined area on the traveling side of the mobile device).

経路探索装置は、例えば所定の周期で、移動装置の現在位置、障害物の位置・範囲、上記経路情報に基づいて、次の経由位置に向かうための移動経路を探索して生成する。即ち、経路探索装置は、検出された障害物を回避して現在位置から次の経由位置へ移動するための移動経路を探索して生成する。生成された移動経路は、移動装置の走行制御に使用するために記憶装置に設定・記憶される。   The route search device searches and generates a movement route for the next route position based on the current position of the mobile device, the position / range of the obstacle, and the route information, for example, in a predetermined cycle. That is, the route search device searches and generates a movement route for moving from the current position to the next via position while avoiding the detected obstacle. The generated travel route is set and stored in a storage device for use in travel control of the mobile device.

制御装置は、移動装置の現在位置に基づいて、上述のように設定された移動経路に沿って移動装置が走行するように、移動装置の移動方向や速度などを制御する。   Based on the current position of the moving device, the control device controls the moving direction and speed of the moving device so that the moving device travels along the movement path set as described above.

特開平7−248820号公報JP-A-7-248820 特開2009−110154号公報JP 2009-110154 A

The International Journal Robotics Research Vol. 22, No. 7−8, July−August 2003, pp.583−601The International Journal Robots Research Vol. 22, no. 7-8, July-August 2003, pp. 583-601 Journal of Field Robotics 23(5), 311−331(2006), 2006 Wiley Periodicals, Inc. Published online in Wiley InterScience(www.interscience.wiley.com), DOI: 10.1002/rob.20118Journal of Field Robots 23 (5), 311-331 (2006), 2006 Wiley Periodicals, Inc. Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com), DOI: 10.1002 / rob. 2011

移動経路の探索において、より高速で移動可能な移動経路を見つけ出すことができれば、移動装置は、より高速で移動することができる。   If a moving route that can move at a higher speed can be found in the search for the moving route, the moving device can move at a higher speed.

そこで、本発明の目的は、移動経路の探索において、より高速で移動可能な移動経路を見つけ出すことで、移動装置の高速移動を可能にすることにある。   Accordingly, an object of the present invention is to enable a mobile device to move at high speed by finding a moving route that can move at a higher speed in the search for a moving route.

上記目的を達成するため、本発明によると、自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成装置であって、
移動開始位置から目標到達位置までの間に設定され前記移動経路の生成の指標となる複数の経由位置を記憶した記憶装置と、
前記移動装置の現在位置を検出する位置検出装置と、
移動装置の移動中において、前記現在位置に基づいて、前記複数の経由位置のうち移動装置が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する経路探索装置と、を備え、
前記経路探索装置は、
複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、
これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、
該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する、ことを特徴とする経路生成装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a route generation device that generates a movement route of a mobile device that moves autonomously.
A storage device that stores a plurality of via positions that are set between the movement start position and the target arrival position and serve as an index for generating the movement path;
A position detecting device for detecting a current position of the moving device;
A route search device that searches and generates a movement route for the mobile device to go to the next passing position among the plurality of via positions based on the current position during movement of the mobile device, and
The route search device
While generating a plurality of moving route candidates, calculating the high-speed driving possibility for each of these moving route candidates,
By comparing these high-speed driving possibilities with each other, a moving route candidate having the highest high-speed driving possibility is selected from the plurality of moving route candidates.
There is provided a route generation device characterized in that the selected movement route candidate is set as a movement route to be actually used.

本発明の好ましい実施形態によると、前記高速走行可能度は、その要素として、移動経路候補の経路長さ、移動経路候補の最小曲率半径、移動経路候補に沿った路面領域の高低差に基づいた路面良好度、および、現在使用している移動経路と移動経路候補との近接度の少なくともいずれかを含み、
前記経路探索装置は、前記各要素の値に応じて前記高速走行可能度を算出する。
According to a preferred embodiment of the present invention, the high-speed driving possibility is based on a route length of a moving route candidate, a minimum curvature radius of the moving route candidate, and a difference in height of a road surface area along the moving route candidate. Including at least one of the road surface goodness and the proximity of the currently used moving route and the moving route candidate,
The route search device calculates the high-speed driving possibility according to the value of each element.

好ましくは、前記高速走行可能度は、前記各要素の値が大きいほど高い。   Preferably, the high-speed driving possibility is higher as the value of each element is larger.

本発明によると、上述の経路生成装置と、該経路生成装置により生成された移動経路に沿って移動するように移動装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする移動装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a moving device comprising: the above-described route generating device; and a control device that controls the moving device to move along the moving route generated by the route generating device. The

本発明の別の実施形態によると、前記経路探索装置は、前記移動装置の現在位置と、前記移動装置に設けた障害物検出装置により検出した障害物とに基づいて、前記現在位置近傍の局所地図を生成し、
前記経路探索装置は、局所地図において、前記現在位置から多数の直線状の探索線を、障害物の有無が検出されていない未検出領域または障害物に至るまで放射状に延ばすことにより、両側が障害物に挟まれた移動装置の走行可能箇所を特定し、該走行可能箇所に至る前記複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出する。
According to another embodiment of the present invention, the route search device is configured to detect a local position in the vicinity of the current position based on a current position of the mobile device and an obstacle detected by an obstacle detection device provided in the mobile device. Generate a map,
In the local map, the route search device extends a large number of linear search lines from the current position to an undetected area or an obstacle where no obstacle is detected, thereby causing obstacles on both sides. A travelable part of the mobile device sandwiched between objects is specified, the plurality of travel route candidates reaching the travelable part are generated, and a high speed travel possibility is calculated for each of the travel route candidates.

この場合、好ましくは、前記経路探索装置は、局所地図において、
(A)次に通過する経由位置に向かう方向に対する左右両側に障害物が存在する場合に、左右の障害物の間に存在する前記移動装置の走行可能領域を抽出し、
(B)走行可能領域内に位置して走行可能領域の境界に接する複数の内接円を生成し、
(C)各内接円の中心を通過するラインに基づいて道なりラインを生成し、
(D)前記現在位置から多数の直線状の前記探索線を放射状に延ばし、互いに連続して隣接し障害物に衝突することなく前記未検出領域に至る複数の探索線のうち一方端の探索線と隣接する探索線が、左側の障害物に衝突する衝突点を第1衝突点として特定し、前記複数の探索線のうち他方端の探索線と隣接する探索線が、右側の障害物と衝突する衝突点を第2衝突点として特定し、
(E)第1衝突点と第2衝突点を比較し、両衝突点のうち前記現在位置に近い方を、対象衝突点とし、
(F)前記対象衝突点から延びて、前記道なりラインと直交し、対象衝突点と反対側にある前記障害物まで延びる線分を前記走行可能箇所として生成し、
(G)前記線分に至る前記複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出する。
In this case, preferably, the route search device is a local map,
(A) When there are obstacles on both the left and right sides in the direction toward the passing position that passes next, extract the travelable area of the mobile device that exists between the left and right obstacles;
(B) generating a plurality of inscribed circles located in the travelable area and in contact with the boundaries of the travelable area;
(C) A road line is generated based on a line passing through the center of each inscribed circle,
(D) A plurality of linear search lines extending radially from the current position, and one end search line among a plurality of search lines that are continuously adjacent to each other and reach the undetected region without colliding with an obstacle. The search line adjacent to the left obstacle identifies the collision point as the first collision point, and the search line adjacent to the other search line of the plurality of search lines collides with the right obstacle. The collision point to be identified as the second collision point,
(E) The first collision point and the second collision point are compared, and the one closer to the current position among the two collision points is set as the target collision point,
(F) A line segment extending from the target collision point, orthogonal to the road line, and extending to the obstacle on the opposite side of the target collision point is generated as the travelable location,
(G) The plurality of movement route candidates that reach the line segment are generated, and the high-speed travel possibility is calculated for each of the movement route candidates.

代わりに、前記経路探索装置は、局所地図において、
(A)前記現在位置から多数の直線状の前記探索線を放射状に延ばし、互いに連続して隣接し障害物に衝突することなく未検出領域に至る複数の探索線のうち一方端の探索線と隣接する探索線が、左側の障害物に衝突する衝突点を第1衝突点として特定し、前記複数の探索線のうち他方端の探索線と隣接する探索線が、右側の障害物と衝突する衝突点を第2衝突点として特定し、
(B)第1衝突点と第2衝突点を比較し、両衝突点のうち前記現在位置に近い方を、対象衝突点とし、
(C)対象衝突点と反対側の前記障害物において、前記対象衝突点からの距離が最も短くなる点を設定し、当該点から前記対象衝突点まで延びる線分を前記走行可能箇所として生成し、
(D)前記線分に至る前記複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出してもよい。
Instead, the route search device in a local map,
(A) A plurality of linear search lines extending radially from the current position, and one end search line among a plurality of search lines that are adjacent to each other and reach the undetected region without colliding with an obstacle; An adjacent search line identifies a collision point that collides with an obstacle on the left as a first collision point, and a search line adjacent to the other search line of the plurality of search lines collides with an obstacle on the right side. Identify the collision point as the second collision point,
(B) The first collision point and the second collision point are compared, and the one closer to the current position among the two collision points is set as the target collision point,
(C) In the obstacle on the side opposite to the target collision point, a point where the distance from the target collision point is the shortest is set, and a line segment extending from the point to the target collision point is generated as the travelable location. ,
(D) The plurality of travel route candidates that reach the line segment may be generated, and the high-speed travel possibility may be calculated for each of the travel route candidates.

本発明のさらに別の実施形態によると、移動装置は、回転駆動される走行車輪により路面上を走行する車両であり、
前記車両には、その走行時に前記車両の振動を計測する振動センサが搭載されており、
前記振動センサにより計測された振動に基づいて、前記車両が現在走行している路面が、未舗装路面と舗装路面のいずれであるかを判定する路面判定装置が設けられ、
前記高速走行可能度は、その要素として、前記路面良好度を含むだけでなく、前記経路長さと最小曲率半径の一方または両方を含み、
前記経路探索装置は、前記各要素の値を規格値に換算して算出し、各要素の規格値を反映させた高速走行可能度を算出し、
前記経路探索装置は、同じ移動経路候補について、前記路面が未舗装路面であると判定された場合には、前記路面が舗装路であると判定された場合よりも、前記経路長さと前記最小曲率半径の規格値を小さく算出する。
According to yet another embodiment of the present invention, the moving device is a vehicle that travels on a road surface by traveling wheels that are rotationally driven,
The vehicle is equipped with a vibration sensor that measures the vibration of the vehicle when traveling,
Based on the vibration measured by the vibration sensor, a road surface determination device for determining whether the road surface on which the vehicle is currently traveling is an unpaved road surface or a paved road surface is provided,
The high-speed driving possibility includes not only the road surface goodness as an element thereof but also one or both of the route length and the minimum curvature radius,
The route search device calculates the value of each element by converting it to a standard value, calculates the high-speed driving possibility reflecting the standard value of each element,
The route search device, when it is determined that the road surface is an unpaved road surface for the same moving route candidate, than the case where the road surface is determined to be a paved road surface and the minimum curvature. Calculate a smaller radius standard value.

また、本発明によると、自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成方法であって、
移動開始位置から目標到達位置までの間に設定され前記移動経路の生成の指標となる複数の経由位置を記憶した記憶装置と、前記移動装置の現在位置を検出する位置検出装置とを設け、
移動装置の移動中において、前記現在位置に基づいて、前記複数の経由位置のうち移動装置が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する場合に、
複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、
これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、
該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する、ことを特徴とする経路生成方法が提供される。
Moreover, according to the present invention, there is provided a route generation method for generating a movement route of a mobile device that moves autonomously,
A storage device that stores a plurality of via positions that are set between a movement start position and a target arrival position and serves as an index for generating the movement route, and a position detection device that detects a current position of the movement device,
While moving a mobile device, based on the current position, when searching and generating a movement route for the mobile device to go to the next via position among the plurality of via positions,
While generating a plurality of moving route candidates, calculating the high-speed driving possibility for each of these moving route candidates,
By comparing these high-speed driving possibilities with each other, a moving route candidate having the highest high-speed driving possibility is selected from the plurality of moving route candidates.
There is provided a route generation method characterized in that the selected movement route candidate is set as a movement route to be actually used.

上述した本発明によると、前記経路探索装置は、複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定するので、高速走行可能度がより高い移動経路が設定される。これにより、移動装置の高速移動が可能になる。   According to the present invention described above, the route search device generates a plurality of moving route candidates, calculates a high-speed driving possibility for each of these moving route candidates, and compares these high-speed driving possibilities with each other, The travel route candidate having the highest possibility of traveling at high speed is selected from the plurality of travel route candidates, and the selected travel route candidate is set as the travel route to be actually used. A route is set. Thereby, the moving device can be moved at high speed.

本発明の第1実施形態による経路生成装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the course generating device by a 1st embodiment of the present invention. 高速走行可能度の各要素の規格化を示すグラフである。It is a graph which shows normalization of each element of high-speed driving possibility. 移動経路候補の各評価領域ERを示す。Each evaluation area ER of a movement route candidate is shown. 評価領域の評価値を算出する方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of calculating the evaluation value of an evaluation area | region. 図3における評価領域を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the evaluation area | region in FIG. 評価領域の路面状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the road surface state of an evaluation area | region. 路面良好度を算出するために使用するグラフである。It is a graph used in order to calculate a road surface favorable degree. 現在の移動経路と移動経路候補との距離の算出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating calculation of the distance of the present movement path | route and a movement path | route candidate. 本発明の第1実施形態による経路生成方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a route generation method according to the first embodiment of the present invention. 経路探索装置が生成する局所地図である。It is a local map which a route search device generates. 本発明の第3実施形態による経路生成方法の説明図である。It is explanatory drawing of the path | route production | generation method by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によ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 route generation method by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による経路生成方法の他の説明図である。It is another explanatory view of the route generation method according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態による経路生成方法の説明図である。It is explanatory drawing of the path | route production | generation method by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による経路生成方法の説明図である。It is explanatory drawing of the path | route production | generation method by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態による経路生成装置の構成図である。It is a block diagram of the path | route production | generation apparatus by 6th Embodiment of this invention. 走行速度と振動の振幅の平均値との関係を示す。The relationship between a running speed and the average value of the amplitude of vibration is shown. 第6実施形態による高速走行可能度の各要素の規格化を示すグラフである。It is a graph which shows normalization of each element of the high-speed driving | running | working possibility by 6th Embodiment.

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
本実施形態による経路生成装置10は、図1に示すように、記憶装置3、位置検出装置5、経路探索装置9、障害物検出装置7を備える。
[First Embodiment]
The route generation device 10 according to the present embodiment includes a storage device 3, a position detection device 5, a route search device 9, and an obstacle detection device 7, as shown in FIG.

記憶装置3は、移動装置の移動範囲を含む地図に関する地図情報と、該地図における位置を示す経由位置情報(即ち、経由位置)と、を記憶する。地図情報は、2次元の地図に関する情報であってよく、この地図情報は例えばx−y座標系であってよく、与えられたx座標とy座標により地図上の位置が特定されるものであってよい。経由位置情報は、移動装置の移動開始位置から目標到達位置までの間に設定された複数の経由位置の位置情報(例えば、x座標とy座標)である。これら複数の経由位置は、移動経路の生成の指標として、経路探索装置9に使用される。なお、複数の経由位置は、移動開始位置と目標到達位置を含んでよい。   The storage device 3 stores map information related to a map including the movement range of the moving device, and route position information indicating a position on the map (that is, a route position). The map information may be information relating to a two-dimensional map. This map information may be, for example, an xy coordinate system, and a position on the map is specified by given x and y coordinates. It's okay. The via position information is position information (for example, x coordinate and y coordinate) of a plurality of via positions set between the movement start position of the mobile device and the target arrival position. The plurality of via positions are used by the route search device 9 as an index for generating a movement route. Note that the plurality of via positions may include a movement start position and a target arrival position.

位置検出装置5は、移動装置の現在位置を検出する。位置検出装置5は移動装置に設けられる。位置検出装置5は、例えば、GPSシステムを利用してGPSシステム(GPS衛星)から位置に関する情報を受信し、当該情報に基づいて移動装置の現在位置を検出するGPS装置であってよい。
代わりに、位置検出装置5は、移動装置の移動速度、移動方向を随時検出し、検出した移動速度と移動方向と移動装置の初期位置情報に基づいて、移動装置の現在位置を演算して検出するものであってもよい。
The position detection device 5 detects the current position of the moving device. The position detection device 5 is provided in the moving device. The position detection device 5 may be, for example, a GPS device that receives information about a position from a GPS system (GPS satellite) using a GPS system and detects the current position of the mobile device based on the information.
Instead, the position detecting device 5 detects the moving speed and moving direction of the moving device as needed, and calculates and detects the current position of the moving device based on the detected moving speed, moving direction, and initial position information of the moving device. You may do.

障害物検出装置7は、移動装置に設けられ、移動装置の進行の妨げとなる障害物を検出する。移動装置は、移動装置の周囲(例えば、移動装置が進行する側における所定の領域内)において停止車両、凹凸地、壁などの障害物およびその位置・範囲を検出する。障害物検出装置7は、例えば、レーザ光を射出し、このレーザ光の反射光を検出することで障害物を検出するものであってよい。この場合、障害物検出装置7は、移動装置の進行方向に複数のレーザビームを射出するレーザ光源と、これら射出されたレーザビームの反射光を検出して障害物の有無およびその位置・範囲を検出する反射光検出装置と、を有する。レーザ光源は、移動装置の進行方向と垂直な水平方向に関して互いに傾いた角度で、かつ、鉛直下方側に傾けて、複数のレーザビームを射出する。反射光検出装置は、射出されたレーザビームの反射光を受光し、受光した反射光に基づいて障害物の有無およびその位置・範囲を検出する。
なお、障害物検出装置7は、上記のものに限定されず他の公知の装置であってもよい。例えば、レーザ光を用いた障害物検出装置以外に、CCDカメラなどを用いた装置を障害物検出装置7としてもよい。
The obstacle detection device 7 is provided in the moving device, and detects an obstacle that hinders the movement of the moving device. The moving device detects an obstacle such as a stopped vehicle, uneven surface, wall, and the position / range thereof around the moving device (for example, in a predetermined region on the side where the moving device travels). The obstacle detection device 7 may detect an obstacle by emitting laser light and detecting reflected light of the laser light, for example. In this case, the obstacle detection device 7 detects a laser light source that emits a plurality of laser beams in the traveling direction of the moving device, the reflected light of the emitted laser beams, and the presence / absence of an obstacle and its position / range. And a reflected light detection device for detection. The laser light source emits a plurality of laser beams at an angle inclined with respect to a horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the moving device and inclined downward in the vertical direction. The reflected light detection device receives the reflected light of the emitted laser beam, and detects the presence / absence of an obstacle and its position / range based on the received reflected light.
The obstacle detection device 7 is not limited to the above-described device, and may be another known device. For example, in addition to the obstacle detection device using laser light, a device using a CCD camera or the like may be used as the obstacle detection device 7.

経路探索装置9は、移動装置の移動中において、位置検出装置5が検出した上記現在位置に基づいて、前記複数の経由位置のうち移動装置が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する。経路探索装置9は、コンピュータにより構成されてよい。   Based on the current position detected by the position detection device 5 during movement of the mobile device, the route search device 9 determines a travel route for the mobile device to go to the next via position among the plurality of via locations. Search and generate. The route search device 9 may be configured by a computer.

経路探索装置9は、複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する。   The route search device 9 generates a plurality of travel route candidates, calculates a high-speed travel possibility for each of the travel route candidates, and compares the high-speed travel possibilities with each other. A travel route candidate having the highest possibility of traveling at high speed is selected, and the selected travel route candidate is set as a travel route to be actually used.

経路探索装置9は、複数の移動経路候補を、次の式(Eq1)により生成してよい。

κ(S)=a+aS+a+・・・+an+1 ・・・(Eq1)

この式(Eq1)で表わされるκ(S)は、移動経路候補の曲率である(例えば、非特許文献1)。
この式(Eq1)において、
nは、1または2以上の整数であり、
Sは、移動装置の現在位置から前記移動経路候補上の任意位置までの前記移動経路候補に沿った経路長さを示し、該Sの上限値は、該現在位置から前記移動経路候補の終了位置までの移動経路候補に沿った移動経路長さであり、
〜an+1は、係数である。
この式(Eq1)において、Sの上限値、a、a、a・・・、およびan+1の少なくともいずれかが互いに異なる複数のκ(S)により、それぞれ、複数の移動経路候補が特定・生成されてよい。
The route search device 9 may generate a plurality of moving route candidates by the following equation (Eq1).

κ (S) = a 1 + a 2 S + a 3 S 2 +... + a n + 1 Sn n (Eq1)

Κ (S) represented by this equation (Eq1) is the curvature of the moving route candidate (for example, Non-Patent Document 1).
In this formula (Eq1),
n is an integer of 1 or 2 or more,
S indicates a path length along the moving path candidate from the current position of the mobile device to an arbitrary position on the moving path candidate, and the upper limit value of S is the end position of the moving path candidate from the current position Is the travel path length along the travel path candidate to
a 1 to a n + 1 are coefficients.
In this formula (Eq1), the upper limit value of S, a 1, a 2, a 1 ···, and by a n + 1 of a plurality of at least one mutually different kappa (S), respectively, a plurality of moving path candidate It may be specified and generated.

各移動経路候補を表す上記κ(S)は、式(Eq1)中のSをパラメータとして、移動経路候補の方位角(即ち、移動経路候補の接線方向)と移動経路候補上の位置とを次の[数1]の式(Eq2)と(Eq3)により求めることができる。   The above-mentioned κ (S) representing each moving route candidate is obtained by following the azimuth angle of the moving route candidate (that is, the tangential direction of the moving route candidate) and the position on the moving route candidate using S in the equation (Eq1) as a parameter. [Equation 1] (Eq2) and (Eq3).

高速走行可能度について説明する。前記高速走行可能度は、その要素として、移動経路候補の経路長さ、移動経路候補の最小曲率半径、路面良好度、および、現在使用している移動経路と移動経路候補との近接度の少なくともいずれか(この例では、すべて)を含む。   The high-speed driving possibility will be described. The high-speed travel possibility includes, as its elements, at least the route length of the travel route candidate, the minimum radius of curvature of the travel route candidate, the road surface goodness, and the proximity of the travel route currently used and the travel route candidate. Contains either (all in this example).

前記経路探索装置は、前記各要素の値に応じて前記高速走行可能度を算出する。本実施形態では、前記高速走行可能度は、これら各要素の値が大きいほど高くなる。好ましくは、前記高速走行可能度を、各要素の規格値の総和として算出する。規格値は、例えば、0〜1の範囲の値となり、各要素の取り得る値が、0〜1の範囲とならない場合には、この範囲の値になるように変換を行う。その上で、移動経路候補の経路長さの規格値と、移動経路候補の最小曲率半径の規格値と、現在使用している移動経路と移動経路候補との近接度の規格値との総和を高速走行可能度とする。
なお、移動経路候補の経路長さが長いほど、次の移動経路候補が見つからないことにより移動装置の移動を一時的に停止させる必要性が低くなる。その結果、目標到達位置に到達するのに要する時間が短縮される。また、前記近接度が高いほど、現在使用している移動経路から移動経路候補から逸れている程度が小さくなるので、移動経路候補は、それだけ少ないカーブを有する可能性が高くなる。カーブが少ないと、高速で移動できる部分が多くなる。
The route search device calculates the high-speed driving possibility according to the value of each element. In this embodiment, the high-speed driving possibility increases as the values of these elements increase. Preferably, the high-speed driving possibility is calculated as a sum of standard values of each element. The standard value is, for example, a value in the range of 0 to 1. If the value that each element can take is not in the range of 0 to 1, the standard value is converted to be in this range. Then, the sum of the standard value of the route length of the moving route candidate, the standard value of the minimum curvature radius of the moving route candidate, and the standard value of the proximity of the currently used moving route and the moving route candidate is calculated. Let it be a high-speed driving possibility.
In addition, the longer the route length of the moving route candidate is, the lower the necessity of temporarily stopping the movement of the mobile device because the next moving route candidate is not found. As a result, the time required to reach the target arrival position is shortened. Also, the higher the proximity is, the smaller the degree of deviation from the currently used moving route from the moving route candidate is, so that the moving route candidate is more likely to have a smaller number of curves. If there are few curves, the part which can move at high speed will increase.

(経路長さ)
移動経路候補の経路長さは、移動経路候補の始点から終点(終了位置)までの、移動経路候補に沿った長さである。すなわち、κ(S)におけるSの上限値である。
(Path length)
The route length of the travel route candidate is a length along the travel route candidate from the start point to the end point (end position) of the travel route candidate. That is, the upper limit value of S in κ (S).

移動経路候補の経路長さは、図2(A)の関係に従って上述の規格値に変換される。図2(A)において、経路長さとその規格値は、比例関係にある。図2(A)の例では、生成される移動経路候補の長さが設定値を超える場合には、その規格値を1にする。   The route length of the moving route candidate is converted into the above-described standard value according to the relationship of FIG. In FIG. 2A, the path length and its standard value are in a proportional relationship. In the example of FIG. 2A, when the length of the generated travel route candidate exceeds the set value, the standard value is set to 1.

(最小曲率半径)
移動経路候補の最小曲率半径は、移動経路候補の全範囲(移動経路候補の始点から終点まで)の各位置における曲率半径(旋回半径)のうちの最小値である。具体的には、移動経路候補の各位置の曲率半径は、上述のκ(S)の逆数1/κ(S)であるので、当該各位置における1/κ(S)のうちの最小値である。
(Minimum curvature radius)
The minimum curvature radius of the movement path candidate is the minimum value among the curvature radii (turning radii) at each position in the entire range of the movement path candidate (from the start point to the end point of the movement path candidate). Specifically, since the radius of curvature at each position of the movement path candidate is the reciprocal 1 / κ (S) of κ (S) described above, it is the minimum value of 1 / κ (S) at each position. is there.

移動経路候補の最小曲率半径は、図2(B)の関係に従って上述の規格値に変換される。図2(B)の例では、最小曲率半径をRとして、最小曲率半径の規格値Zは、次の式(Eq4)で表わされる。

Z=(1/n)×logR ・・・(Eq4)

すなわち、規格値は、最小曲率半径Rに対して10を底とする対数のn分の1であり、nは、移動経路候補を直線と見なす曲率半径(設定値)に対して10を底とする対数値である。なお、移動経路候補の最小曲率半径が、移動経路候補を直線と見なす曲率半径(設定値)を超える場合には、その規格値を1にする。
The minimum curvature radius of the moving route candidate is converted into the above-described standard value according to the relationship of FIG. In the example of FIG. 2B, the minimum curvature radius is R, and the standard value Z of the minimum curvature radius is expressed by the following equation (Eq4).

Z = (1 / n) × logR (Eq4)

That is, the standard value is 1 / n of the logarithm with 10 as the base with respect to the minimum radius of curvature R, and n is 10 with respect to the radius of curvature (setting value) that regards the moving path candidate as a straight line. Logarithmic value. When the minimum curvature radius of the moving route candidate exceeds the curvature radius (setting value) that regards the moving route candidate as a straight line, the standard value is set to 1.

(路面良好度)
前記路面良好度は、移動経路候補に沿った路面領域の高低差に基づいて算出される。前記路面良好度は、次のように、移動経路候補の各評価領域について算出した評価値の最低値である。まず、対象とする移動経路候補に沿って該移動経路候補の始点から終点まで移動装置が移動した場合に、移動装置が通過することになる、移動経路候補に沿って間隔をおいた各評価領域毎に、該評価領域における各計測点の高さに基づいて、該評価領域が、走行不能であるか、段差面であるか、平面であるか、または、凹凸面であるかを判断する。その上で、移動経路候補の各評価領域の中に、走行不能であると判断されたものがある場合には、移動経路候補の路面良好度を0にし、そうでない場合には、次のようにする。すなわち、各評価領域毎に、段差面であると判断した場合には、その段差がどれだけ小さいかを示す路面良好度の評価値を算出し、平面であると判断した場合には、その路面良好度の評価値を算出し、凹凸面であると判断した場合には、その凹凸がどれだけ小さいかを示す路面良好度の評価値を算出し、移動経路候補のすべての評価領域の各評価値のうち最も小さい値を、移動経路候補の路面良好度とする。なお、移動経路候補の路面良好度は、0〜1までの値をとるので、そのまま上述の規格値となる。
(Good road surface)
The road surface goodness degree is calculated based on the height difference of the road surface area along the moving route candidate. The road surface goodness degree is a minimum value of evaluation values calculated for each evaluation area of a moving route candidate as follows. First, when the moving device moves from the start point to the end point of the moving route candidate along the target moving route candidate, each evaluation area spaced along the moving route candidate is to be passed by the moving device. Each time, based on the height of each measurement point in the evaluation area, it is determined whether the evaluation area is unrunnable, a stepped surface, a flat surface, or an uneven surface. In addition, if there is one that is determined to be unmovable in each evaluation area of the moving route candidate, the road surface goodness of the moving route candidate is set to 0, and otherwise, as follows To. That is, for each evaluation area, when it is determined that the surface is a step surface, an evaluation value of the road surface goodness indicating how small the step is calculated, and when it is determined that the surface is a plane, the road surface When the evaluation value of goodness is calculated and judged to be an uneven surface, an evaluation value of road surface goodness indicating how small the unevenness is calculated, and each evaluation of all evaluation areas of the moving route candidate is calculated The smallest value among the values is set as the road surface goodness of the moving route candidate. In addition, since the road surface favorableness of a movement route candidate takes the value of 0-1, it becomes the above-mentioned standard value as it is.

以下において、路面良好度について詳しく説明する。   In the following, the road surface goodness will be described in detail.

路面良好度は、移動装置の現在位置を含む2次元の局所地図(後で詳しく説明する)に組み込まれた各計測点の高さに基づいて経路探索装置9により算出される。これら各計測点の高さ(即ち、鉛直方向に関する位置座標値)は、それぞれ、実際の路面上の対応する各位置の高さであり、障害物検出装置7により、レーザビームを射出し、その反射レーザビームを検出することで得た計測データに基づいて算出されてよい。例えば、当該計測データは、前記レーザビームを反射した路面上の点と前記レーザ光源との距離であり、レーザビームの移出方向や、移動装置の姿勢などに基づいて、当該点の高さに変換されて前記局所地図上の前記計測点と対応付けられて前記局所地図に組み込まれる。   The road surface goodness degree is calculated by the route search device 9 based on the height of each measurement point incorporated in a two-dimensional local map (described in detail later) including the current position of the mobile device. The height of each measurement point (that is, the position coordinate value in the vertical direction) is the height of each corresponding position on the actual road surface, and the obstacle detector 7 emits a laser beam. It may be calculated based on measurement data obtained by detecting the reflected laser beam. For example, the measurement data is the distance between a point on the road surface that reflects the laser beam and the laser light source, and is converted into the height of the point based on the laser beam transfer direction, the attitude of the moving device, and the like. Then, it is associated with the measurement point on the local map and incorporated into the local map.

各移動経路候補の路面良好度は、当該移動経路候補における各評価領域(図3において符号ERで示す)の評価値のうち最も低い値である。移動経路候補の各評価領域毎に、当該評価領域の各計測点の高さに基づいて評価値が算出され、算出された各評価領域の評価値のうち最も低い値を、当該移動経路候補の路面良好度とする。図3に示すように、移動経路候補の各評価領域ERは、2次元の局所地図において、移動経路候補(図3において破線で示す)上の所定間隔をおいた各位置(図3において黒丸で示す)にあり、当該位置において移動経路候補と交差(例えば、直交)する両側(水平方向両側に対応)へ、当該位置が中心となるように広がっている線状領域である。この線状領域ERの長さは、2次元の局所地図において、移動装置(車体)の幅に相当する長さ程度であるのがよい。   The road surface goodness of each moving route candidate is the lowest value among the evaluation values of each evaluation area (indicated by reference sign ER in FIG. 3) in the moving route candidate. For each evaluation area of the movement path candidate, an evaluation value is calculated based on the height of each measurement point of the evaluation area, and the lowest value among the calculated evaluation values of each evaluation area is set to the movement path candidate. The road surface is good. As shown in FIG. 3, each evaluation area ER of a movement route candidate is represented by a black circle in FIG. 3 at predetermined positions on the movement route candidate (indicated by a broken line in FIG. 3) on a two-dimensional local map. This is a linear region that spreads so that the position is centered on both sides (corresponding to both sides in the horizontal direction) intersecting (for example, orthogonal to) the movement path candidate at the position. The length of the linear region ER is preferably about the length corresponding to the width of the moving device (vehicle body) in the two-dimensional local map.

各評価領域の評価値は、図4のフローチャートに従って算出される。各移動経路候補毎に、当該移動経路候補の各評価領域の評価値を図4のフローチャートに従って算出し、当該移動経路候補の各評価領域の評価値のうち最も値が低いものを、当該移動経路候補の路面良好度とする。   The evaluation value of each evaluation area is calculated according to the flowchart of FIG. For each movement path candidate, the evaluation value of each evaluation area of the movement path candidate is calculated according to the flowchart of FIG. 4, and the evaluation value of each evaluation area of the movement path candidate that has the lowest value is calculated as the movement path. Candidate road surface quality.

図4のフローチャートに従って評価領域の評価値を算出する方法について図5などを参照して説明する。図5は、図3における複数の線状の評価領域ERのうちの任意の1つを示した部分拡大図である。   A method of calculating the evaluation value of the evaluation area according to the flowchart of FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view showing an arbitrary one of the plurality of linear evaluation regions ER in FIG.

ステップST1において、図5に示す評価領域ER上に存在し互いに間隔が置かれている複数の前記計測点(図5において白丸で示す)のうち左右の各走行タイヤ毎に、第1〜第4の計測点Pm1〜Pm4について、隣接する2つの計測点毎に、当該2つの計測点の高低差を算出し、当該2つの計測点間の勾配を算出し、これら高低差の分散を算出する。
第1〜第4の計測点Pm1〜Pm4を図5に基づいて説明する。図5において、破線は、移動装置(車両)の左右の走行タイヤを示す。図5のように、このステップST1で使用する計測点が各タイヤの幅(図における左右方向の幅)内に2〜3つ以上存在する。より詳しく述べると、図5の破線で囲まれた2つの部分は、前記局所地図上に、対象の移動経路候補が仮に後述のように設定された場合に、移動装置の左右の2つの走行タイヤが評価領域ERを通過する時のこれら走行タイヤを示す。第1および第2の計測点Pm1、Pm2は、図5に示すように、路面が平面である場合に走行タイヤが当該路面と接触する接触領域における当該走行タイヤの左右一方側端を挟む。第3および第4の計測点Pm3、Pm4は、路面が平面である場合に走行タイヤが当該路面と接触する接触領域における当該走行タイヤの左右他方側端を挟む。第1および第4の計測点Pm1、Pm4は、前記接触領域外にあり、第2および第3の計測点Pm2、Pm3は、前記接触領域内にある。
上述した2つの計測点の高低差は、当該2つの計測点の前記高さの差であり、上述した2つの計測点間の勾配は、水平面からの傾き角度であり、前記局所座標における、水平方向に関する当該2つの計測点の位置座標値の差をXとし、当該2つの計測点の前記高さの差をYとして、Atan(Y/X)である。Atanは、正接の逆関数(アークタンジェント)である。
なお、2つの計測点の高低差は、当該2つの計測点の前記高さの差であり、2つの計測点間の勾配は、水平面からの傾き角度であり、前記局所地図上の当該2つの計測点の距離に相当する実際の距離をXとし、当該2つの計測点の前記高さの差をYとして、Atan(Y/X)である。Atanは、正接の逆関数(アークタンジェント)である。
In step ST1, for each of the left and right traveling tires among the plurality of measurement points (indicated by white circles in FIG. 5) that exist on the evaluation region ER shown in FIG. For each of the measurement points P m1 to P m4 , the height difference between the two measurement points is calculated for each two adjacent measurement points, the gradient between the two measurement points is calculated, and the variance of these height differences is calculated. To do.
The first to fourth measurement points P m1 to P m4 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, broken lines indicate left and right traveling tires of the moving device (vehicle). As shown in FIG. 5, there are two or more measurement points used in this step ST1 within the width of each tire (the width in the horizontal direction in the figure). More specifically, the two parts surrounded by a broken line in FIG. 5 are the two traveling tires on the left and right of the moving device when the target moving route candidate is set on the local map as described later. These traveling tires when passing through the evaluation region ER are shown. As shown in FIG. 5, the first and second measurement points P m1 and P m2 sandwich the left and right ends of the traveling tire in a contact area where the traveling tire contacts the road surface when the road surface is a flat surface. . The third and fourth measurement points P m3 and P m4 sandwich the left and right other ends of the traveling tire in a contact area where the traveling tire contacts the road surface when the road surface is a flat surface. The first and fourth measurement points P m1 and P m4 are outside the contact area, and the second and third measurement points P m2 and P m3 are inside the contact area.
The difference in height between the two measurement points described above is the difference in height between the two measurement points, and the gradient between the two measurement points described above is an inclination angle from the horizontal plane, and the horizontal coordinate in the local coordinates. Atan (Y / X), where X is the difference between the position coordinate values of the two measurement points with respect to the direction, and Y is the difference in height between the two measurement points. Atan is a tangent inverse function (arctangent).
The difference in height between two measurement points is the difference in height between the two measurement points, and the gradient between the two measurement points is an inclination angle from a horizontal plane, It is Atan (Y / X) where X is the actual distance corresponding to the distance between the measurement points, and Y is the difference in height between the two measurement points. Atan is a tangent inverse function (arctangent).

ステップST2において、各走行タイヤに対応する第1〜第4の計測点Pm1〜Pm4について、隣接する2つの計測点(Pm1とPm2など)の高低差が、所定のしきい値以上であるかを判断する。すなわち、ステップST1で算出した高低差の中に、所定の高低差しきい値以上となるものがある場合には、ステップST3へ進む。一方、ステップST1で算出した高低差の中に、前記高低差しきい値以上となるものがない場合には、ステップST4へ進む。 In step ST2, regarding the first to fourth measurement points P m1 to P m4 corresponding to each traveling tire, the difference in height between two adjacent measurement points (P m1 and P m2 etc.) is not less than a predetermined threshold value. It is judged whether it is. That is, if there is a height difference calculated in step ST1 that is equal to or greater than a predetermined height difference threshold value, the process proceeds to step ST3. On the other hand, if none of the height differences calculated in step ST1 is greater than the height difference threshold value, the process proceeds to step ST4.

ステップST3において、対象の評価領域は通過不可能(走行不能)であるとして、評価値を0にする。   In step ST3, the evaluation value is set to 0, assuming that the target evaluation area cannot pass (impossible to travel).

ステップST4において、対象とする評価領域が段差面であるかどうかを判断する。すなわち、各走行タイヤに対応する第1〜第4の計測点Pm1〜Pm4について、ステップST1で算出した第1および第2の計測点Pm1、Pm2間の勾配、および、ステップST1で算出した第3および第4の計測点Pm3、Pm4間の勾配のいずれもが、平面とみなせる上限値以下である場合には、対象とする評価領域が段差面であるとして、ステップST5に進む(なお、この上限値は、前記勾配しきい値よりも小さい)。一方、各走行タイヤの少なくともいずれかに対応する第1〜第4の計測点Pm1〜Pm4について、ステップST1で算出した第1および第2の計測点Pm1、Pm2間の勾配、および、ステップST1で算出した第1および第2の計測点Pm3、Pm4間の勾配のいずれもが、平面とみなせる前記上限値以下でない場合には、ステップST6へ進む。
例えば、図6(A)の場合には、対象とする評価領域が段差面であるとして、ステップST5に進む。図6(A)〜(C)のグラフにおいて、横軸は、走行タイヤに対応する各計測点Pm1〜Pm4の水平方向位置座標を示し、縦軸は、これら計測点Pm1〜Pm4の高さを示し、白丸は、各計測点Pm1〜Pm4を示す。
In step ST4, it is determined whether the target evaluation area is a stepped surface. That is, with respect to the first to fourth measurement points P m1 to P m4 corresponding to each traveling tire, the gradient between the first and second measurement points P m1 and P m2 calculated in step ST1, and in step ST1 If any of the calculated gradients between the third and fourth measurement points P m3 and P m4 is equal to or less than the upper limit value that can be regarded as a plane, the target evaluation area is determined to be a step surface, and the process proceeds to step ST5. Advance (this upper limit value is smaller than the gradient threshold value). On the other hand, for the first to fourth measurement points P m1 to P m4 corresponding to at least one of the traveling tires, the gradient between the first and second measurement points P m1 and P m2 calculated in step ST1, and If any of the gradients between the first and second measurement points P m3 and P m4 calculated in step ST1 is not less than or equal to the upper limit value that can be regarded as a plane, the process proceeds to step ST6.
For example, in the case of FIG. 6A, it is determined that the target evaluation area is a step surface, and the process proceeds to step ST5. In the graphs of FIGS. 6A to 6C, the horizontal axis indicates the horizontal position coordinates of the measurement points P m1 to P m4 corresponding to the traveling tire, and the vertical axis indicates the measurement points P m1 to P m4. The white circles indicate the measurement points P m1 to P m4 .

ステップST5において、ステップST1で算出した、各走行タイヤに対応する第2および第3の計測点Pm2、Pm3の高低差の大きさのうち大きいほうに応じて、評価値を算出する。例えば、図7(A)に示す関係に従って評価値を算出する。図7(A)のグラフは、計測点Pm2、Pm3の高低差の大きさが大きい方の走行タイヤの当該計測点Pm2、Pm3の高低差の大きさと評価値との関係を示す。 In step ST5, an evaluation value is calculated according to the larger one of the height differences between the second and third measurement points P m2 and P m3 corresponding to each traveling tire calculated in step ST1. For example, the evaluation value is calculated according to the relationship shown in FIG. Graph of FIG. 7 (A) shows the relationship between the size and the evaluation value of the height difference between the measurement point P m @ 2, the measuring point towards the running tire the magnitude of the height difference P m3 P m2, P m3 .

ステップST6において、対象とする評価領域が平面とみなせるかどうかを判断する。なわち、ステップST1で算出した高低差の分散が、平面とみなせる上限値以下である場合には、対象とする評価領域は平面であるとして、ステップST7へ進む。ここで、分散は、ステップST1で算出した高低差に基づいて計算される。すなわち、ステップST1で算出した各高低差について、当該高低差と、ステップST1で算出した高低差の平均値との差を自乗し、これら自乗して得た値の平均値が、上述の分散である。一方、ステップST1で算出した高低差の分散が、平面とみなせる上限値以下でない場合には、ステップST8へ進む。
例えば、図6(B)の場合には、対象とする評価領域が平面であるとして、ステップST7に進む。
In step ST6, it is determined whether or not the target evaluation area can be regarded as a plane. In other words, if the variance of the height difference calculated in step ST1 is equal to or less than the upper limit value that can be regarded as a plane, the target evaluation area is assumed to be a plane, and the process proceeds to step ST7. Here, the variance is calculated based on the height difference calculated in step ST1. That is, for each height difference calculated in step ST1, the difference between the height difference and the average value of the height difference calculated in step ST1 is squared, and the average value of these squared values is the above-described variance. is there. On the other hand, if the variance of the height difference calculated in step ST1 is not less than or equal to the upper limit value that can be regarded as a plane, the process proceeds to step ST8.
For example, in the case of FIG. 6B, assuming that the target evaluation area is a plane, the process proceeds to step ST7.

ステップST7において、ステップST6で算出した分散に応じて、評価値を算出する。例えば、図7(B)に示す関係に従って評価値を算出する。図7(B)のグラフは、分散と評価値との関係を示す。   In step ST7, an evaluation value is calculated according to the variance calculated in step ST6. For example, the evaluation value is calculated according to the relationship shown in FIG. The graph in FIG. 7B shows the relationship between the variance and the evaluation value.

ステップST8において、対象とする評価領域が凹凸面であるとする。例えば、図6(C)の場合には、対象とする評価領域が凹凸面であるとする。
また、ステップST8において、ステップST1で算出した高低差の大きさのうち最大となるもの(最大高低差という)に応じて、評価値を算出する。例えば、図7(C)に示す関係に従って評価値を算出する。図7(C)のグラフは、最大高低差と評価値との関係を示す。
In step ST8, it is assumed that the target evaluation area is an uneven surface. For example, in the case of FIG. 6C, it is assumed that the target evaluation region is an uneven surface.
Further, in step ST8, an evaluation value is calculated according to the maximum height difference (referred to as the maximum height difference) calculated in step ST1. For example, the evaluation value is calculated according to the relationship shown in FIG. The graph in FIG. 7C shows the relationship between the maximum height difference and the evaluation value.

(現在の移動経路と移動経路候補との近接度)
この近接度は、現在、使用・設定されている移動経路(以下、現在の移動経路という)と移動経路候補との距離を用いて算出される。
(Proximity between current travel route and travel route candidate)
This proximity is calculated using the distance between the currently used / set travel route (hereinafter referred to as the current travel route) and the travel route candidate.

この距離を図8に基づいて説明する。図8は、前記局所地図上に移動経路候補を示した図である。現在の移動経路と移動経路候補との距離は、経路探索装置9により、図8の各対応点間距離L1〜LPの総和として算出される。まず、当該移動経路候補上(図8の破線上)における複数のサンプル点P1〜Pnを取り、当該各サンプル点に最も近い現在の移動経路上(図8の実線上)の点を対応点として求める。次に、各サンプル点毎に、当該サンプル点とこれの対応点との距離を対応点間距離として算出する。その後、各サンプル点の対応点距離L1〜LPの総和を、現在の移動経路と移動経路候補との距離として算出する。   This distance will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing moving route candidates on the local map. The distance between the current travel route and the travel route candidate is calculated by the route search device 9 as the sum of the distances L1 to LP between the corresponding points in FIG. First, a plurality of sample points P1 to Pn on the movement path candidate (on the broken line in FIG. 8) are taken, and a point on the current movement path (on the solid line in FIG. 8) closest to the sample point is used as a corresponding point. Ask. Next, for each sample point, the distance between the sample point and its corresponding point is calculated as the distance between corresponding points. Thereafter, the sum of the corresponding point distances L1 to LP of each sample point is calculated as the distance between the current movement route and the movement route candidate.

なお、各移動経路候補のサンプル点の取り方は、図8に示す方法であってよい。すなわち、移動距離の現在位置から移動経路候補に沿って一定距離だけ仮想的に進行した点を最初のサンプル点P1とし、このサンプル点P1から移動経路候補に沿って一定距離だけさらに仮想的に進行した点を次のサンプル点P2とし、このサンプル点P2から移動経路候補に沿って一定距離だけ仮想的にさらに進行した点を次のサンプル点P3とするといった具合に複数のサンプル点P1〜Pnを取ってよい。移動距離の現在位置から移動経路候補に沿って最も離れた最後のサンプル点Pnは、現在の移動経路の終点から最も近い移動経路候補上の点であってよい。   Note that the method shown in FIG. 8 may be used as a method of obtaining sample points for each moving route candidate. In other words, a point that has virtually traveled a certain distance along the movement path candidate from the current position of the movement distance is set as the first sample point P1, and further progresses virtually a certain distance along the movement path candidate from this sample point P1. A plurality of sample points P1 to Pn are set as the next sample point P2, and the point that has further advanced virtually a certain distance along the movement path candidate from this sample point P2 as the next sample point P3. You can take it. The last sample point Pn that is farthest along the movement path candidate from the current position of the movement distance may be a point on the movement path candidate that is closest to the end point of the current movement path.

上記のように算出された、現在の移動経路と移動経路候補との距離は、図2(C)の関係に従って、前記近接度(すなわち、前記規格値)に変換される。図2(C)の例では、算出された距離が設定値を超える場合には、その規格値を0にする。   The distance between the current movement route and the movement route candidate calculated as described above is converted into the proximity (that is, the standard value) according to the relationship shown in FIG. In the example of FIG. 2C, when the calculated distance exceeds the set value, the standard value is set to zero.

本実施形態によると、経路探索装置9は、所定の経路探索条件の下で、または、後述のように変更した経路探索条件の下で、生成されて見出された複数の移動経路候補について、上述のように、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する。   According to the present embodiment, the route search device 9 performs a plurality of movement route candidates generated and found under a predetermined route search condition or under a route search condition changed as described below. As described above, by calculating the high-speed driving possibility for each of these moving route candidates and comparing these high-speed driving possibilities with each other, the movement with the highest high-speed driving possibility among the plurality of moving route candidates is performed. A route candidate is selected, and the selected movement route candidate is set as a movement route to be actually used.

経路探索装置9は、前記経路探索条件の下で前記移動経路候補を見出せなかった場合に、前記経路探索条件を変更し、該変更した経路探索条件の下で前記移動経路候補を再び探索する。
前記経路探索条件(即ち、初期の経路探索条件)は、障害物検出装置7が検出した障害物と移動経路候補とが干渉しないという干渉条件と、移動装置が指令速度値に基づいて速度制御されている状態で障害物検出装置が障害物検出を行うという障害物検出条件と、を含む。この場合、前記経路探索装置9は、前記経路探索条件の下で前記移動経路候補を見出せなかった場合に、当該経路探索条件の障害物検出条件において前記速度制御に使用された前記指令速度値(前回の指令速度値ともいう)よりも低速度で移動装置が移動するように、速度指令装置から出力された指令速度値を調整し(即ち、現時点の指令速度値が前回の指令速度値より大きい場合には、減少させ)、これにより、移動装置が該調整された指令速度値に基づいて速度制御されている状態で障害物検出装置が障害物検出を行うことで、経路探索条件を変更し、該変更した経路探索条件の下で移動経路候補を再び探索する。
When the route search device 9 cannot find the moving route candidate under the route searching condition, the route searching device 9 changes the route searching condition and searches for the moving route candidate again under the changed route searching condition.
The route search condition (that is, the initial route search condition) includes an interference condition that the obstacle detected by the obstacle detection device 7 does not interfere with the moving route candidate, and the speed of the mobile device is controlled based on the command speed value. An obstacle detection condition that the obstacle detection device performs obstacle detection in a state where the obstacle is detected. In this case, when the route search device 9 cannot find the moving route candidate under the route search condition, the command speed value (used for the speed control in the obstacle detection condition of the route search condition ( The command speed value output from the speed command device is adjusted so that the moving device moves at a lower speed than the previous command speed value (that is, the current command speed value is larger than the previous command speed value). In this case, the route search condition is changed by the obstacle detection device detecting the obstacle while the mobile device is speed-controlled based on the adjusted command speed value. The travel route candidate is searched again under the changed route search condition.

また、前記経路探索条件(即ち、初期の経路探索条件)は、前記移動経路候補の曲率が該移動経路候補の全範囲にわたって所定の曲率基準値以下になるという曲率条件を含んでよい。   The route search condition (that is, the initial route search condition) may include a curvature condition in which the curvature of the moving route candidate is equal to or less than a predetermined curvature reference value over the entire range of the moving route candidate.

前記移動経路候補の曲率に関する速度制御について説明する。上記速度指令装置は、後述のように設定された移動経路における、移動装置が通過する直前の箇所の曲率に基づいて指令速度値を出力する。具体的には、上記速度指令装置は、横滑りおよび横転することなく当該箇所を移動装置が進行できるように、当該曲率に応じた指令速度値(例えば、当該曲率が大きいほど小さい指令速度値)を出力する。出力された指令速度値は、速度制御装置に入力され、この速度制御装置は、入力された指令速度値(即ち、この値が示す速度)で移動装置が移動するように移動装置の速度を制御する。これにより、移動装置は、設定された移動経路において、曲率の小さい箇所を通過する時ほど、より高速で移動する。   The speed control related to the curvature of the moving route candidate will be described. The speed command device outputs a command speed value based on a curvature at a location immediately before the moving device passes on a moving route set as described later. Specifically, the speed command device provides a command speed value corresponding to the curvature (for example, a smaller command speed value as the curvature is larger) so that the moving device can proceed through the part without skidding and rollover. Output. The output command speed value is input to the speed control device, and the speed control device controls the speed of the mobile device so that the mobile device moves at the input command speed value (that is, the speed indicated by this value). To do. Accordingly, the moving device moves at a higher speed as it passes through a portion having a small curvature in the set moving route.

なお、上述では、指令速度値を調整することで経路探索条件を変更したが、この変更を行わないようにすることもできる。例えば、前記経路探索条件は、障害物検出条件を省いて、干渉条件と曲率条件を含み、経路探索装置9は、前記経路探索条件の下で前記移動経路候補を見出せなかった場合に、前記所定の曲率基準値を増加することで経路探索条件を変更してもよい。   In the above description, the route search condition is changed by adjusting the command speed value. However, this change may not be performed. For example, the route search condition includes an interference condition and a curvature condition, omitting the obstacle detection condition, and the route search device 9 does not find the moving route candidate under the route search condition. The route search condition may be changed by increasing the curvature reference value.

また、前記経路探索装置9は、前記経路探索条件を満足する移動経路候補を見出せるまで、前記経路探索条件を変更し該変更した経路探索条件の下で移動経路候補を再び探索する処理を繰り返す。   Further, the route search device 9 repeats the process of changing the route search condition and searching again for the travel route candidate under the changed route search condition until a travel route candidate satisfying the route search condition is found.

次に、経路生成装置10による移動経路の探索・生成について詳しく説明する。なお、以下の説明は、経路探索条件が干渉条件、障害物検出条件および曲率条件を含む場合と、障害物検出条件を省き経路探索条件が干渉条件および曲率条件を含む場合の両方に対応している。   Next, the search / generation of the movement route by the route generation device 10 will be described in detail. The following explanation corresponds to both the case where the route search condition includes an interference condition, an obstacle detection condition and a curvature condition, and the case where the route search condition includes an interference condition and a curvature condition while omitting the obstacle detection condition. Yes.

図9は、経路生成装置10による経路生成方法を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a route generation method by the route generation device 10.

ステップS1では、経路探索装置9は、2次元の前記局所地図を生成する。即ち、経路探索装置9は、位置検出装置5により検出された移動装置の現在位置と障害物検出装置7による障害物探索領域とを含む範囲の地図情報を記憶装置3から抽出し、当該範囲の局所地図を生成する。この局所地図には、次の経由位置への方向情報が組み込まれていてよい。方向情報は、例えば、直前に通過した経由位置と次の経由位置とを結ぶ直線の方向であってよく、または、移動装置の現在位置から見た次の経由位置の方向であってもよい。この局所地図には、次の経由位置自体が組み込まれていてもよい。
なお、ステップS1で使用される現在位置と、障害物検出装置7による障害物検出結果情報(障害物の位置と範囲)とは、ステップS1を開始する毎に、それぞれ位置検出装置5および障害物検出装置7により獲得され、局所地図に組み込まれる。
In step S1, the route search device 9 generates the two-dimensional local map. That is, the route search device 9 extracts map information of a range including the current position of the mobile device detected by the position detection device 5 and the obstacle search area by the obstacle detection device 7 from the storage device 3, and Generate a local map. In this local map, direction information to the next via position may be incorporated. The direction information may be, for example, the direction of a straight line connecting the immediately preceding route position and the next route position, or may be the direction of the next route position viewed from the current position of the mobile device. In this local map, the next via position itself may be incorporated.
Note that the current position used in step S1 and the obstacle detection result information (obstacle position and range) by the obstacle detection device 7 are respectively the position detection device 5 and the obstacle each time step S1 is started. Acquired by the detection device 7 and incorporated in the local map.

ステップS2では、移動経路候補を探索する。具体的には、前記経路探索装置9は、上記κ(S)の式を用いて、次の処理(A)または(B)を行う。
(A)前記複数の係数a〜an+1および前記Sの上限値にそれぞれ所定の値を与えることで得られるκ(S)について、該κ(S)により定まる移動経路候補が前記経路探索条件(干渉条件と曲率条件)を満たすかを判断する。
(B)前記(A)の処理を複数回行う場合に、前記(A)の処理を行うごとにa〜an+1のうち少なくとも1つの値を変更して前記(A)の処理を行う。なお、前記Sの上限値は一定にしたまま前記(A)の処理を複数回行ってよいし、複数の前記(A)の処理うち少なくとも1回の処理で前記Sの上限値を変更してもよい。
経路探索装置9が、前記(A)または(B)の処理により、前記経路探索条件を満たす移動経路候補を見出せなかった場合には、ステップS3に進み、経路探索条件を満たす移動経路候補を見出せた場合、ステップS4へ進む。
In step S2, a movement route candidate is searched. Specifically, the route search device 9 performs the following processing (A) or (B) using the above equation κ (S).
(A) For κ (S) obtained by giving predetermined values to the plurality of coefficients a 1 to an + 1 and the upper limit value of S, a moving route candidate determined by κ (S) is the route search condition. It is determined whether (interference condition and curvature condition) are satisfied.
(B) When the process of (A) is performed a plurality of times, each time the process of (A) is performed, at least one value of a 1 to an + 1 is changed and the process of (A) is performed. Note that the process (A) may be performed a plurality of times while keeping the upper limit value of the S constant, or the upper limit value of the S may be changed in at least one of the processes of the (A). Also good.
If the route search device 9 cannot find a moving route candidate that satisfies the route search condition by the process (A) or (B), the process proceeds to step S3, and a moving route candidate that satisfies the route search condition is found. If YES, go to step S4.

ステップS3では、経路探索条件を変更してステップS1に戻る。具体的には、ステップS3で、経路探索装置9は、前記指令速度値を上述のように調整し、ステップS1で、移動装置が該調整された指令速度値に基づいて速度制御されている状態で障害物検出装置7が障害物検出を再び行い。この障害物検出結果に基づいて上記局所地図を生成する。この時、移動装置の現在位置も位置検出装置5により再び検出され、この現在位置と再度行われた障害物検出結果とに基づいて局所地図が生成されてよい。
また、ステップS3では、経路探索装置9は、上述のように前記指令速度値を調整するとともに、前記曲率基準値を増加させてもよい。
なお、ステップS3において、指令速度値を調整することを行わないようにしてもよい。即ち、単に前記曲率基準値を増加することで経路探索条件を変更してもよい。この場合には、図9と異なり、ステップS3からステップS1を経由せずにステップS2へ戻ってもよいし、図9のように、ステップS3からステップS1へ戻って新たな現在位置と障害物検出結果とに基づいて再び局所地図を生成してもよい。
In step S3, the route search condition is changed and the process returns to step S1. Specifically, in step S3, the route search device 9 adjusts the command speed value as described above, and in step S1, the speed of the moving device is controlled based on the adjusted command speed value. Then, the obstacle detection device 7 performs obstacle detection again. The local map is generated based on the obstacle detection result. At this time, the current position of the mobile device may also be detected again by the position detection device 5, and a local map may be generated based on the current position and the obstacle detection result performed again.
In step S3, the route search apparatus 9 may adjust the command speed value as described above and increase the curvature reference value.
In step S3, the command speed value may not be adjusted. That is, the route search condition may be changed simply by increasing the curvature reference value. In this case, unlike FIG. 9, the process may return from step S3 to step S2 without going through step S1, or as shown in FIG. 9, the process returns from step S3 to step S1 to find a new current position and obstacle. A local map may be generated again based on the detection result.

ステップS4では、ステップS2で見出した複数の移動経路候補について、上述のように、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する。
なお、ステップS2で見出した移動経路候補が1つのみである場合には、ステップS4を省略して、ステップS2からステップS5へ進む。
In step S4, for the plurality of movement route candidates found in step S2, as described above, the high-speed driving possibility is calculated for each of the movement route candidates, and the high-speed driving possibilities are compared with each other, thereby calculating the plurality of moving route candidates. The travel route candidate having the highest possibility of traveling at high speed is selected from the travel route candidates, and the selected travel route candidate is set as a travel route to be actually used.
If there is only one moving route candidate found in step S2, step S4 is omitted and the process proceeds from step S2 to step S5.

ステップS5では、ステップS4で選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定して移動経路を更新する。即ち、移動装置の進行制御にこれまで使用していた設定移動経路を、ステップS4で選択した移動経路候補に置き換えることで、設定移動経路を更新する。なお、設定移動経路は記憶装置3に記憶される。更新したらステップS6へ進む。また、ステップS4を省略した場合には、ステップS2で見出した1つのみの移動経路候補を移動経路として設定して移動経路を更新する。   In step S5, the movement route candidate selected in step S4 is set as a movement route to be actually used, and the movement route is updated. That is, the set travel route is updated by replacing the set travel route that has been used for the progress control of the mobile device with the travel route candidate selected in step S4. The set movement route is stored in the storage device 3. If it updates, it will progress to step S6. When step S4 is omitted, only one moving route candidate found in step S2 is set as a moving route, and the moving route is updated.

ステップS6では、経路探索装置9は、ステップS1で、局所地図の生成を開始してから所定時間(例えば、100ms)経過したかを、経路探索装置9に内蔵されたタイマーの時間計測により判断する。所定時間経過したと判断した場合には、ステップS1に戻り、所定時間経過していないと判断した場合にはステップS6の判断を繰り返す。
これにより、所定時間経過毎に、局所地図の生成および経路探索を行う。これに対応して、位置検出装置5は、上記の所定時間経過毎に移動装置の現在位置を検出し、障害物検出装置7は、上記の所定時間経過毎に障害物の検出を行う。
ステップS6からステップS1に戻りステップS2へ戻った時、このステップS2での経路探索は、変更した経路探索条件ではなく初期の経路探索条件(例えば、初期の干渉条件と障害物検出条件と曲率条件)で行う。
In step S6, the route search device 9 determines whether or not a predetermined time (for example, 100 ms) has elapsed since the start of generation of the local map in step S1, by measuring the time of a timer built in the route search device 9. . If it is determined that the predetermined time has elapsed, the process returns to step S1, and if it is determined that the predetermined time has not elapsed, the determination in step S6 is repeated.
Thus, a local map is generated and a route search is performed every predetermined time. In response to this, the position detection device 5 detects the current position of the moving device every time the predetermined time elapses, and the obstacle detection device 7 detects the obstacle every time the predetermined time elapses.
When returning from step S6 to step S1 and returning to step S2, the route search in step S2 is not the changed route search condition but the initial route search condition (for example, the initial interference condition, obstacle detection condition, and curvature condition). ).

なお、ステップS1〜S4、S6の処理の最中に、移動装置の制御装置は、記憶装置3に記憶された上記の設定移動経路に沿って移動装置が移動するように移動装置を制御する。   During the processes of steps S1 to S4 and S6, the control device of the moving device controls the moving device so that the moving device moves along the set moving path stored in the storage device 3.

[第1実施形態の作用効果]
上述した第1実施形態によると、経路探索装置9は、複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定するので、高速走行可能度がより高い移動経路が設定される。これにより、移動装置の高速移動が可能になる。
[Effects of First Embodiment]
According to the first embodiment described above, the route search device 9 generates a plurality of moving route candidates, calculates the high-speed driving possibility for each of these moving route candidates, and compares these high-speed driving possibilities with each other. Then, the travel route candidate having the highest possibility of traveling at high speed is selected from the plurality of travel route candidates, and the selected travel route candidate is set as the travel route to be actually used. A high travel route is set. Thereby, the moving device can be moved at high speed.

なお、移動経路候補が見出せない原因として、移動装置が高速で移動することにより移動装置が揺動・振動することで、障害物を誤って検出してしまう場合がある。例えば、揺動・振動により障害物検出装置の検出方向が下方側に変更されてしまい路面自体を障害物として検出してしまう場合がある。
これに対し、第1実施形態では、移動経路候補を見出せなかった場合に、上述のように指令速度値を調整し、移動装置がより低速で移動している状態で障害物検出装置7が障害物検出を行うので、障害物の誤検出により移動経路候補が見出せない可能性を効果的に小さくできる。
In addition, there is a case where an obstacle is erroneously detected because the moving device swings and vibrates due to the moving device moving at a high speed as a reason why the moving path candidate cannot be found. For example, the detection direction of the obstacle detection device may be changed to the lower side due to swinging / vibration, and the road surface itself may be detected as an obstacle.
On the other hand, in the first embodiment, when the moving route candidate cannot be found, the command speed value is adjusted as described above, and the obstacle detecting device 7 is in a state where the moving device is moving at a lower speed. Since object detection is performed, the possibility that a moving path candidate cannot be found due to an erroneous detection of an obstacle can be effectively reduced.

また、障害物検出装置7が検出した障害物(例えば、停止車両、穴、岩、壁など)と移動経路候補とが干渉しないという干渉条件を含む経路探索条件の下では、該障害物により移動経路候補を見出せない場合がある。この場合、上記移動経路候補の曲率の曲率基準値を増加することで、障害物と干渉しない移動経路候補、即ち、障害物を回避するように比較的大きい曲率・カーブを有する移動経路候補を見出せる可能が効果的に高まる。これにより、移動経路候補を見出し移動装置の移動を継続させられる可能性を効果的に高めることができる。   In addition, an obstacle detected by the obstacle detection device 7 (for example, a stopped vehicle, a hole, a rock, a wall, etc.) and a moving route candidate under a route search condition including an interference condition that the moving route candidate does not interfere with the obstacle move. There are cases where a route candidate cannot be found. In this case, by increasing the curvature reference value of the curvature of the moving path candidate, it is possible to find a moving path candidate that does not interfere with the obstacle, that is, a moving path candidate having a relatively large curvature / curve so as to avoid the obstacle. The potential increases effectively. Accordingly, it is possible to effectively increase the possibility that the moving route candidate can be found and the movement of the moving device can be continued.

[第1実施形態の実施例]
次に、第1実施形態の実施例について説明する。この実施例では、移動装置は車両であってよい。
[Example of the first embodiment]
Next, examples of the first embodiment will be described. In this embodiment, the mobile device may be a vehicle.

経路探索装置9は、障害物検出装置7が実際に検出した障害物の範囲を所定の大きさだけ拡大して上記局所地図上で認識する。即ち、障害物検出装置7が実際に検出した障害物の範囲が、所定の大きさ(例えば、車両幅の半分の大きさ+局所地図上の1ピクセル)だけすべての方向において拡大されて、局所地図上で認識・設定される。   The route search device 9 enlarges the obstacle range actually detected by the obstacle detection device 7 by a predetermined size and recognizes it on the local map. That is, the range of the obstacle actually detected by the obstacle detection device 7 is enlarged in all directions by a predetermined size (for example, half the vehicle width + one pixel on the local map) Recognized and set on the map.

本実施例によると、移動経路候補の曲率を上述のようにκ(S)とするが、κ(S)をSの3次多項式とする。即ち、κ(S)を次の式(Eq5)で表す。

κ(S)=a+aS+a+a ・・・(Eq5)

この式において、
Sは、移動装置の現在位置から前記移動経路候補上の任意位置までの前記移動経路候補に沿った経路長さを示し、該Sの上限値は、該現在位置から前記移動経路候補の終了位置までの移動経路候補に沿った移動経路長さであり、
〜aは、パラメータ(係数)である。
According to the present embodiment, the curvature of the moving route candidate is κ (S) as described above, and κ (S) is a third-order polynomial of S. That is, κ (S) is expressed by the following equation (Eq5).

κ (S) = a 1 + a 2 S + a 3 S 2 + a 4 S 3 (Eq5)

In this formula:
S indicates a path length along the moving path candidate from the current position of the mobile device to an arbitrary position on the moving path candidate, and the upper limit value of S is the end position of the moving path candidate from the current position Is the travel path length along the travel path candidate to
a 1 to a 4 are parameters (coefficients).

上記κ(S)によって、移動経路候補を表すことができる。即ち、a〜aに所定の値を与えることにより、言い換えると、a〜aの値が定まると移動経路候補が定まる。本実施例では、次の3つの境界条件を与えることで、例えば、a、a、aをaの関数で表現できる。 A moving route candidate can be represented by the above-described κ (S). That, a by giving a predetermined value to 1 ~a 4, in other words, a 1 and the value of ~a 4 is determined determined movement route candidate. In this embodiment, by giving the following three boundary conditions, for example, a 1 , a 3 , and a 4 can be expressed by a function of a 2 .

境界条件:
(1)移動経路候補の開始点、即ち、移動装置の現在位置における曲率についての次の境界条件(Eq6)

κ(0)=κ=a ・・・(Eq6)

(2)探索・生成対象の移動経路候補の終了点S(即ち、Sの上限値)における曲率についての次の境界条件(Eq7)

κ(S)=κ=a+a+a +a ・・・(Eq7)

(3)探索・生成対象の移動経路候補の終了点Sにおける移動経路方向(移動経路の接線方向)についての次の境界条件(Eq8)

θ(S)=θ=a+a /2+a /3+a /4
・・・(Eq8)

なお、κ,κ,θは、既知であるとする。また、好ましくは、κは、ゼロであり、θは、移動経路候補の終了点と次の経由地点を結ぶ直線と同じ方向である。
boundary condition:
(1) The next boundary condition (Eq6) for the curvature at the starting point of the moving path candidate, that is, the current position of the moving device

κ (0) = κ 0 = a 1 (Eq6)

(2) The following boundary condition (Eq7) for the curvature at the end point S f (ie, the upper limit value of S) of the travel route candidate to be searched and generated

κ (S f ) = κ f = a 1 + a 2 S f + a 3 S f 2 + a 4 S f 3 (Eq7)

(3) movement path direction at the end point S f of the movement route candidate of the search-generation target following boundary conditions for (tangential movement path) (EQ8)

θ (S f) = θ f = a 1 S f + a 2 S f 2/2 + a 3 S f 3/3 + a 4 S f 4/4
... (Eq8)

Note that κ 0 , κ f , and θ f are already known. Preferably, κ f is zero, and θ f is in the same direction as a straight line connecting the end point of the moving route candidate and the next waypoint.

上記境界条件から,次の式(Eq9)、(Eq10)

+a =κ−κ−a ・・・(Eq9)

/3+a /4=θ−κ−a /2 ・・・(Eq10)


が得られ、従って、上記式(Eq9)、(Eq10)などから次の関係式1が得られる。
[関係式1]

=κ

=(−3κ−9κ)/S −3a/S+12θ/S

=4(κ+2κ)/S +2a/S −12θ/S
From the above boundary conditions, the following equations (Eq9), (Eq10)

a 3 S f 2 + a 4 S f 3 = κ f −κ 0 −a 2 S f (Eq9)

a 3 S f 3/3 + a 4 S f 4/4 = θ f -κ 0 S f -a 2 S f 2/2 ··· (Eq10)


Therefore, the following relational expression 1 is obtained from the above formulas (Eq9), (Eq10), and the like.
[Relational expression 1]

a 1 = κ 0

a 3 = (- 3κ f -9κ 0) / S f 2 -3a 2 / S f + 12θ f / S f 3

a 4 = 4 (κ f + 2κ 0 ) / S f 3 + 2a 2 / S f 2 −12θ f / S f 4

よって、aをパラメータとして移動経路候補(軌道)を一意に求めることができる。これら、a、aおよびaの各々とa、κ、κ、Sとの上記関係式1は記憶装置3に記憶され、経路探索時に使用される。なお、上記のような境界条件を設定することで、aの値を与えると、a、a、aを短時間の演算で求めることができる。その結果、κ(S)により移動経路候補を短時間で特定できる。 Therefore, a moving route candidate (trajectory) can be uniquely obtained using a 2 as a parameter. The above relational expression 1 between each of a 1 , a 3 and a 4 and a 2 , κ 0 , κ f , and S f is stored in the storage device 3 and used when searching for a route. Note that by setting the boundary conditions as described above, given the value of a 2, can be obtained in a short time of operation of a 1, a 1, a 4 . As a result, a moving route candidate can be specified in a short time by κ (S).

この実施例では、経路探索条件は、障害物検出装置7が検出した障害物と移動経路候補とが干渉しないという干渉条件と、移動装置が前記指令速度値に基づいて速度制御されている状態で障害物検出装置が障害物検出を行うという障害物検出条件と、前記移動経路候補の曲率が該移動経路候補の全範囲にわたって曲率基準値以下になるという曲率条件と、設定長さを有する1つ以上の移動経路候補から干渉条件を満たすものを生成用の移動経路候補として選択するという生成経路選択条件と、を含む。   In this embodiment, the route search condition includes an interference condition that the obstacle detected by the obstacle detection device 7 does not interfere with the moving route candidate, and a state in which the speed of the moving device is controlled based on the commanded speed value. One having an obstacle detection condition that the obstacle detection device performs obstacle detection, a curvature condition that the curvature of the moving path candidate is equal to or less than a curvature reference value over the entire range of the moving path candidate, and a set length And a generation route selection condition of selecting, from the above movement route candidates, a condition that satisfies the interference condition as a generation movement route candidate.

(曲率条件について)
移動装置が走行する装置(例えば、車両)である場合、曲率κ(S)の上限値は、例えば、次の、κturn、κslip、κrolloverのうちの最も小さいものである。
(1)車両の最小旋回可能半径を示す移動経路候補の曲率κturn。
(2)車両が、所定速度で走行する時に、横滑りを起こさない限界の曲率κslip。即ち、車両が、所定速度で走行する場合に、移動経路候補上における曲率κslipより大きい曲率κ(S)の箇所で車両が横滑りする。
(3)車両が、前記所定速度で走行する時に、横転を起こさない限界の曲率κrollover。即ち、車両が、前記所定速度で走行する場合に、移動経路候補上における曲率κrolloverより大きい曲率κ(S)の箇所で車両が横転する。
なお、通常は、曲率κslipおよび曲率κrolloverの値は、曲率κturnの値よりも小さい。また、曲率κslipおよび曲率κrolloverの値は、車両の前記所定速度により変化し、一般的に、車両の前記所定速度が大きいほど減少する。また、曲率κslipの値は、車両とその走行面との動摩擦係数にも依存する。
従って、κ(S)が次の大小関係を満足する場合には、曲率条件が満たされることになる。

κ(S)≦κturn、かつ、κ(S)≦κslip、かつ、κ(S)≦κrollover、

このような曲率κslipおよび曲率κrolloverは移動装置(例えば、車両)の特性などに基づいて求めることができる。参考のために述べると、曲率κslipは、例えば非特許文献2に記載された式(2)であってもよく、曲率κrolloverは、非特許文献2に記載された式(4)であってもよい。
(About the curvature condition)
When the mobile device is a device that travels (for example, a vehicle), the upper limit value of the curvature κ (S) is, for example, the smallest one of the following κturn, κslip, and κrollover.
(1) A curvature κturn of a moving path candidate indicating the minimum turnable radius of the vehicle.
(2) The limit curvature κslip that does not cause skidding when the vehicle travels at a predetermined speed. In other words, when the vehicle travels at a predetermined speed, the vehicle skids at a location where the curvature κ (S) is larger than the curvature κ slip on the moving route candidate.
(3) The limit curvature κrollover that does not cause rollover when the vehicle travels at the predetermined speed. That is, when the vehicle travels at the predetermined speed, the vehicle rolls over at a location having a curvature κ (S) larger than the curvature κ rollover on the moving route candidate.
In general, the values of the curvature κ slip and the curvature κ rollover are smaller than the value of the curvature κ turn. Further, the values of the curvature κ slip and the curvature κ rollover vary depending on the predetermined speed of the vehicle, and generally decrease as the predetermined speed of the vehicle increases. The value of the curvature κslip also depends on the coefficient of dynamic friction between the vehicle and its running surface.
Therefore, when κ (S) satisfies the following magnitude relationship, the curvature condition is satisfied.

κ (S) ≦ κturn, κ (S) ≦ κslip, and κ (S) ≦ κrollover,

Such curvature κslip and curvature κrollover can be obtained based on characteristics of a mobile device (for example, a vehicle). For reference, the curvature κ slip may be, for example, Equation (2) described in Non-Patent Document 2, and the curvature κ rollover may be Equation (4) described in Non-Patent Document 2. Good.

(生成経路選択条件について)
経路探索装置9は、上記κ(S)により定められる移動経路候補を探索する時に、Sの上限値Sを設定長さの値に固定して、上記パラメータaの値を与えることで、上記関係式1からa、a、aの値を定め、これにより、定まる移動経路候補が干渉条件と曲率条件を満たすかを判断する。
(About generation route selection conditions)
When searching for a moving route candidate determined by κ (S), the route search device 9 fixes the upper limit value S f of S to a set length value and gives the value of the parameter a 2 , The values of a 1 , a 3 , and a 4 are determined from the relational expressions 1 to determine whether the determined moving path candidate satisfies the interference condition and the curvature condition.

(設定値について)
経路探索装置9は、経路探索に使用するパラメータ・係数などに所定の値を与えて経路探索を行う。そのために、記憶装置3は、予め設定されたこれらパラメータ・係数の値を記憶する。具体的には、記憶装置3は、経路長Sの上限値S、a、κ,κ,θなどの各設定値を記憶する。
また、複数の移動経路候補を生成するために、aの複数の値を設定しておく。例えば、aの最小値aminおよびaの最大値amaxと、この最小値からのaの増加量daとを設定しておき、経路探索装置9は、amin、amin+da、amin+2da、a+3da・・・、amaxのそれぞれついて移動経路候補が定まるようにしておく。これにより、複数(例えば、21本)の移動経路候補を生成できる。
記憶装置3は、曲率κ(S)の前記曲率基準値を記憶する。
また、κslipやκrolloverが移動装置の速度などの変数に依存する場合には、これら変数とκslipとの関係式と、これら変数とκrolloverとの関係式も記憶装置3に記憶させる。これにより、経路探索装置9は、任意の時に、これら変数の値に基づいて当該関係式を用いてκslipとκrolloverを演算し、κturn、κslip、κrolloverの大小を比較し、これらのうち最小のものを前記曲率基準値として特定する。なお、κturnは記憶装置3に記憶された固定値であってよい、
さらに、記憶装置3は、unknown領域に関する上述の所定の閾値、後述する指令速度値減少量・減少率、および経路長増加量・増加率などを記憶する。
(About setting values)
The route search device 9 performs a route search by giving predetermined values to parameters and coefficients used for the route search. For this purpose, the storage device 3 stores the preset values of these parameters and coefficients. Specifically, the storage device 3 stores set values such as upper limit values S f , a 2 , κ 0 , κ f , and θ f of the path length S.
Further, in order to generate a plurality of travel route candidates, setting the plurality of values of a 2. For example, the maximum value a 2 max the minimum value a 2 min and a 2 of a 2, may be set the increment da 2 of a 2 from the minimum value, the route search unit 9, a 2 min, a 2 min + da 2, a 2 min + 2da 2, a 2 + 3da 2 ···, keep to the movement route candidate with each of a 2 max is determined. Thereby, a plurality (for example, 21) of movement route candidates can be generated.
The storage device 3 stores the curvature reference value of the curvature κ (S).
Further, when κslip and κrollover depend on variables such as the speed of the mobile device, the storage unit 3 also stores the relational expression between these variables and κslip and the relational expression between these variables and κrollover. As a result, the route search device 9 calculates κslip and κrollover using the relational expression based on the values of these variables at any time, compares the magnitudes of κturn, κslip, and κrollover, and determines the smallest one of them. Is specified as the curvature reference value. Note that κturn may be a fixed value stored in the storage device 3.
Furthermore, the storage device 3 stores the predetermined threshold value related to the unknown area, a command speed value decrease amount / decrease rate, which will be described later, and a path length increase amount / increase rate.

次に、本実施例による移動経路探索方法について説明する。この方法は、図9に示すフローチャートと同じ方法であるが、この実施例では、図9の方法の一例としてより詳しく説明する。以下では、上述しなかった点を詳しく述べるが、以下で述べない点は、上述と同じ内容であってよい。   Next, the movement route search method according to the present embodiment will be described. This method is the same as the flowchart shown in FIG. 9, but this embodiment will be described in more detail as an example of the method of FIG. The points not described above will be described in detail below, but the points not described below may be the same as described above.

ステップS1では、上述のように局所地図を生成する。   In step S1, a local map is generated as described above.

ステップS2では、移動経路候補を探索する。具体的には、上述のように設定した複数のaのそれぞれをκ(S)の式に適用する。a、a、aの値は、aの各設定値ごとに関係式1のようにa、κ、κ、S、θを用いて得られる。このようにして、複数の移動経路候補が生成される。
これら移動経路候補が、干渉条件および曲率条件を満足するかを判断する。曲率条件については、各移動経路候補について、κ(S)が、0≦S≦Sの全範囲にわたって、上述したκ(S)の曲率基準値以下であるかを判断する。曲率基準値以下である場合には、曲率条件が満たされることになる。
このようにして、干渉条件および曲率条件を満たす移動経路候補が存在しない場合には、即ち、移動経路候補のいずれもが干渉条件および曲率条件の両方を満足しない場合には、移動経路候補が見出されなかったことになり、ステップS3へ進む。一方、干渉条件および曲率条件を満たす移動経路候補が存在する場合には、移動経路候補が見出されたことになり、ステップS4へ進む。
In step S2, a movement route candidate is searched. Specifically, each of a plurality of a 2 set as described above is applied to the equation for κ (S). The value of a 1, a 3, a 4 are, a 2 as equation 1 for each set value of a 2, κ 0, κ f , S f, obtained by using the theta f. In this way, a plurality of movement route candidates are generated.
It is determined whether these movement path candidates satisfy the interference condition and the curvature condition. The curvature condition, for each movement path candidates, kappa (S) is, over the entire range of 0 ≦ S ≦ S f, to determine whether it is less than the curvature reference value described above kappa (S). When it is below the curvature reference value, the curvature condition is satisfied.
In this way, if there is no moving path candidate that satisfies the interference condition and the curvature condition, that is, if none of the moving path candidates satisfy both the interference condition and the curvature condition, the moving path candidate is not viewed. Since it was not issued, it progresses to step S3. On the other hand, if there is a moving path candidate that satisfies the interference condition and the curvature condition, the moving path candidate is found, and the process proceeds to step S4.

ステップS3では、経路探索条件を変更する。この実施例では、上述の指令速度値の調整に加えて、前記曲率基準値を増加し、かつ、経路長さSの上限値Sの値も増加させることで、経路探索条件を変更する。なお、曲率基準値の増加は、記憶装置3に記憶された曲率基準値拡大量・拡大率に基づいて行い、上限値Sの値の増加は、記憶装置3に記憶されや経路長増加量・増加率に基づいて行う。経路探索条件を変更したら、ステップS2へ戻り、変更した経路探索条件の下で、経路探索を行う。この再度の経路探索処理は、経路探索条件を変更した以外は、前回、ステップS2で行った処理と同じである。
このようにすることで、前回の経路探索では、移動経路候補上に障害物が存在していた場合でも、Sを増加させることで、上記関係式1によりa、aの値も変化し、κ(S)により定まる移動経路候補の経路も前回と異なったものとなる。しかも、生成される移動経路候補の全長も大きくなる。これにより、例えば図10に模式的に示すように、障害物を回避するように延びる移動経路候補が生成される可能性が効果的に高まる。なお、図10において、複数の細い曲線は、前回生成された移動経路候補を示し、太い曲線は今回生成された移動経路候補(図10では、簡単のため1本のみ)を示す。
In step S3, the route search condition is changed. In this embodiment, in addition to the adjustment of the command speed value described above, to increase the curvature reference value, and the value of the upper limit value S f of path length S may be to increase, changing the route search conditions. Incidentally, an increase in the curvature reference value is carried out based on the curvature reference value larger volume and magnification stored in the storage device 3, an increase in the value of the upper limit value S f is stored in the storage unit 3 and the path length increment・ Based on the rate of increase. If the route search conditions are changed, the process returns to step S2 to perform a route search under the changed route search conditions. This re-route search process is the same as the process performed in the previous step S2 except that the route search conditions are changed.
By doing in this way, even if there is an obstacle on the moving route candidate in the previous route search, the values of a 3 and a 4 are also changed by the relational expression 1 by increasing S f. In addition, the route of the moving route candidate determined by κ (S) is also different from the previous time. Moreover, the total length of the generated travel route candidates is also increased. Thereby, for example, as schematically illustrated in FIG. 10, the possibility that a moving route candidate extending so as to avoid an obstacle is effectively increased. In FIG. 10, a plurality of thin curves indicate previously generated movement route candidates, and a thick curve indicates a movement route candidate generated this time (in FIG. 10, only one is shown for simplicity).

ステップS4の処理は、上述と同じである。   The process in step S4 is the same as described above.

ステップS5では、上述と同様に設定移動経路を更新する。   In step S5, the set movement route is updated as described above.

ステップS6では、上述のように局所地図の生成を開始してから所定時間(例えば、100ms)経過したかを判断する。所定時間経過したと判断した場合には、ステップS1に戻り、所定時間経過していないと判断した場合にはステップS6の判断を繰り返す。   In step S6, it is determined whether a predetermined time (for example, 100 ms) has elapsed since the generation of the local map was started as described above. If it is determined that the predetermined time has elapsed, the process returns to step S1, and if it is determined that the predetermined time has not elapsed, the determination in step S6 is repeated.

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態による経路生成装置と方法は以下で述べる点で、第1実施形態と異なる。第2実施形態による経路生成装置と方法の他の内容は第1実施形態と同じであってよい。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described. The route generation apparatus and method according to the second embodiment are different from the first embodiment in the points described below. Other contents of the route generation device and method according to the second embodiment may be the same as those of the first embodiment.

第2実施形態によると、前記経路探索装置9は、経路探索時に、次の(a),(b)の処理を行う。
(a)前記経路探索装置9は、前記1つ以上の移動経路候補が干渉条件を満足するかを判断する。
(b)該移動経路候補のいずれも干渉条件を満足しないと判断した場合に、前記1つ以上の移動経路候補を変更し、該変更された1つ以上の移動経路候補が前記干渉条件を満足するかを判断する。
According to the second embodiment, the route search device 9 performs the following processes (a) and (b) when searching for a route.
(A) The route search device 9 determines whether the one or more moving route candidates satisfy an interference condition.
(B) When it is determined that none of the movement path candidates satisfies the interference condition, the one or more movement path candidates are changed, and the changed one or more movement path candidates satisfy the interference condition. Judge whether to do.

前記1つ以上の移動経路候補の変更は、前記設定長さの増加と、変更した前記1つ以上の移動経路候補の各々における前記現在位置からその任意の途中位置までの経路が、変更前の前記1つ以上の移動経路候補のいずれとも異なることと、によりなされている。   The change of the one or more moving route candidates is the increase in the set length, and the route from the current position to the arbitrary intermediate position in each of the changed one or more moving route candidates This is different from any one of the one or more moving route candidates.

第2実施形態によると、第1実施形態で述べたステップS2の処理を、第1実施形態と異なり次のように行う。
即ち、前記経路探索装置9は、上記κ(S)=a+aS+a+・・・+an+1の式を用いて、次の処理(A)または(B)を行う。
(A)前記Sの上限値および前記複数の係数a〜an+1にそれぞれ所定の値を与えることで得られるκ(S)について、該κ(S)により定まる前記移動経路候補が干渉条件を満たすかを判断する。
(B)前記(A)の処理を複数回行う場合に、前記(A)の処理を行うごとにa〜an+1のうち少なくとも1つの値を変更して前記(A)の処理を行い、これにより、複数回の処理で得られる複数の前記移動経路候補について干渉条件を満たすかを判断する。
According to the second embodiment, the process of step S2 described in the first embodiment is performed as follows unlike the first embodiment.
That is, the route search apparatus 9 performs the following processing (A) or (B) using the above-described equation κ (S) = a 1 + a 2 S + a 3 S 2 +... + An + S n .
(A) For κ (S) obtained by giving predetermined values to the upper limit value of S and the plurality of coefficients a 1 to a n + 1 , the moving path candidate determined by κ (S) satisfies the interference condition. Judge whether to meet.
(B) When the process (A) is performed a plurality of times, each time the process (A) is performed, at least one value of a 1 to an + 1 is changed, and the process (A) is performed. Thereby, it is determined whether an interference condition is satisfied for the plurality of movement route candidates obtained by a plurality of processes.

また、第2実施形態によると、ステップS2において、前記(A)または(B)の処理において前記移動経路候補のいずれも干渉条件を満足しないと判断した場合に、ステップS3へ進む。
第2実施形態では、ステップS3において、前記Sの上限値を増加させ、かつ、前記係数a〜an+1の少なくともいずれかの値を、対応する当該係数に前記(A)または(B)の処理で与えた値から変更することで、前記1つ以上の移動経路候補を変更し、前記(A)または(B)の処理を再び行う。
Further, according to the second embodiment, if it is determined in step S2 that none of the movement path candidates satisfies the interference condition in the process (A) or (B), the process proceeds to step S3.
In the second embodiment, in step S3, the upper limit value of S is increased, and at least one of the coefficients a 1 to an + 1 is set to the corresponding coefficient in the above (A) or (B). By changing from the value given in the process, the one or more moving route candidates are changed, and the process (A) or (B) is performed again.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態による経路生成装置10と経路生成方法について説明する。第3実施形態による経路生成装置10と経路生成方法は以下で述べない点は、第1実施形態または第2実施形態と同じであってもよいし、第1実施形態または第2実施形態から適宜変更してもよい。
[Third Embodiment]
Next, a route generation device 10 and a route generation method according to a third embodiment of the present invention will be described. The point that the route generation device 10 and the route generation method according to the third embodiment are not described below may be the same as those in the first embodiment or the second embodiment, or may be appropriately selected from the first embodiment or the second embodiment. It may be changed.

上述のステップS1において、前記経路探索装置9は、前記移動装置の現在位置Xと、前記移動装置に設けた障害物検出装置7により検出した障害物とに基づいて、現在位置X近傍の局所地図を生成する。図11(A)は、この局所地図の一例である。図11(A)において上側が次に通過する経由位置(次の経由位置)の方向である。なお、経路探索装置9は、さらに、障害物が存在する領域と障害物が存在しない領域を示す既知の地形データにも基づいて、局所地図における後述の走行可能領域13と未計測領域15を特定してもよい。この地形データは、経路探索装置9のメモリに記憶されていてもよいし、無線通信で経路探索装置9に受けられてもよい。   In the above-described step S1, the route search device 9 determines the local map near the current position X based on the current position X of the mobile device and the obstacle detected by the obstacle detection device 7 provided in the mobile device. Is generated. FIG. 11A is an example of this local map. In FIG. 11A, the upper side is the direction of the passing position (next passing position) that passes next. In addition, the route search device 9 further specifies a travelable region 13 and an unmeasured region 15 described later in the local map based on known terrain data indicating a region where an obstacle exists and a region where no obstacle exists. May be. This terrain data may be stored in the memory of the route search device 9 or may be received by the route search device 9 by wireless communication.

上述のステップS2は、第3実施形態では、次のように第1実施形態または第2実施形態の場合と異なる。   Step S2 described above is different in the third embodiment from the case of the first embodiment or the second embodiment as follows.

ステップS2は、図12のフローチャートのように、ステップS21〜S28を有する。   Step S2 includes steps S21 to S28 as in the flowchart of FIG.

ステップS21では、経路探索装置9は、2次元の前記局所地図において、次に通過する経由位置に向かう方向に対する左右両側に障害物11a、11bが存在する場合に、左右の障害物11a、11bの間に存在する前記移動装置の走行可能領域13を抽出する。この走行可能領域13は、障害物が存在しない領域であり、左右の障害物11a、11bと接する境界を有する。図11(A)では、編目部分が障害物11a、11bである。
図11(A)の例では、障害物検出装置7により、または、障害物検出装置7と前記地形データにより、障害物11a、11bおよび走行可能領域13が検出される。図11(A)において、他の部分は、障害物検出装置7により障害物11a、11bの有無が検出されていない未検出領域15である。なお、図11(A)のように、移動装置の走行中の揺れにより、障害物検出装置7により検出された走行可能領域13が不連続となる場合もある。
In step S21, the route search device 9 determines whether the left and right obstacles 11a and 11b are present in the two-dimensional local map when the obstacles 11a and 11b exist on the left and right sides with respect to the direction toward the next passing position. The travelable area 13 of the mobile device existing in between is extracted. The travelable area 13 is an area where no obstacle exists, and has a boundary in contact with the left and right obstacles 11a and 11b. In FIG. 11A, the stitch portions are obstacles 11a and 11b.
In the example of FIG. 11A, the obstacles 11a and 11b and the travelable area 13 are detected by the obstacle detection device 7, or by the obstacle detection device 7 and the terrain data. In FIG. 11A, the other part is an undetected area 15 where the presence or absence of the obstacles 11a and 11b is not detected by the obstacle detection device 7. Note that, as shown in FIG. 11A, the travelable region 13 detected by the obstacle detection device 7 may be discontinuous due to the shaking of the mobile device during travel.

ステップS22では、経路探索装置9は、局所地図において、走行可能領域13内に位置して走行可能領域13の境界に接する複数の内接円を生成する。これらの内接円は、移動装置の現在位置Xから次に通過する経由位置の側へ間隔をおいて生成される。
図11(B)は、図11(A)の場合に対して生成された内接円を示す。現在位置Xの側から順に、左右の障害物11a,11bの両方に接する内接円が生成される。
次に生成する内接円(対象内接円という)の中心は、この対象内接円の直前に生成された内接円(1つ手前の内接円という)の中心と、この1つ手前の内接円の直前に生成された内接円(2つ手前の内接円という)の中心とを通る直線と直交する直線(直交直線という)上に位置する。当該次に生成する内接円は、当該直交直線上に中心が位置する最大の内接円である。
なお、当該直交直線は、次に生成する内接円が何番目のものであるかにかかわらず、次に生成する当該内接円に対して2つ手前の内接円の中心から一定の距離だけ離れた位置に生成されてよい。最初の内接円は、現在位置X近傍に生成され、2番目の内接円は、現在位置Xと最初の内接円の中心とを通る直線と直交する直線上に中心が位置するように生成されてよい。
In step S <b> 22, the route search device 9 generates a plurality of inscribed circles that are located in the travelable area 13 and touch the boundary of the travelable area 13 in the local map. These inscribed circles are generated at an interval from the current position X of the moving device to the side of the next passing position.
FIG. 11B shows the inscribed circle generated for the case of FIG. Inscribed circles in contact with both the left and right obstacles 11a and 11b are generated in order from the current position X side.
The center of the next inscribed circle (referred to as the target inscribed circle) is the center of the inscribed circle (referred to as the previous inscribed circle) generated immediately before this target inscribed circle, and the one before this. Is located on a straight line (referred to as an orthogonal straight line) orthogonal to a straight line passing through the center of the inscribed circle (referred to as the inscribed circle two before). The inscribed circle generated next is the largest inscribed circle whose center is located on the orthogonal straight line.
Note that the orthogonal straight line is a fixed distance from the center of the inscribed circle two immediately before the inscribed circle to be generated next, regardless of the number of the inscribed circle to be generated next. It may be generated at a position that is only a distance away. The first inscribed circle is generated in the vicinity of the current position X, and the second inscribed circle is positioned on a straight line orthogonal to a straight line passing through the current position X and the center of the first inscribed circle. May be generated.

ステップS23では、経路探索装置9は、局所地図において、各内接円の中心を通る道なりライン17を生成する。図11(C)は、図11(B)の場合に対して生成された道なりライン17を示す。道なりライン17は、隣接する各対の内接円の中心を結ぶことにより生成した折れ線を、適宜の手法(例えば、最小二乗法やRANSAC法)で近似された曲線であってもよい。   In step S23, the route search device 9 generates a road line 17 that passes through the center of each inscribed circle in the local map. FIG. 11C shows a road line 17 generated for the case of FIG. The road line 17 may be a curve obtained by approximating a broken line generated by connecting the centers of adjacent inscribed circles of each pair by an appropriate method (for example, the least square method or the RANSAC method).

ステップS24では、前記現在位置Xから多数の直線状の探索線を放射状に延ばす。図11(D)は、図11(A)の場合に対して生成された多数の探索線を示す。
互いに連続して隣接し障害物11a,11bに衝突することなく未検出領域15に至る複数の探索線(図11(D)において符号Gで示す)のうち一方端の探索線Laと隣接する探索線Lbが、左側の障害物11aと衝突する衝突点を第1衝突点Paとして特定し、さらに、前記複数の探索線(図11(D)において符号Gで示す)のうち他方端の探索線Lcと隣接する探索線Ldが、右側の障害物11bと衝突する衝突点を第1衝突点Pbとして特定する。好ましくは、隣接する探索線のなす角度は、いずれの隣接する探索線についても同じであるのがよい。
In step S24, a large number of linear search lines are extended radially from the current position X. FIG. 11D shows a large number of search lines generated for the case of FIG.
A search adjacent to one end search line La among a plurality of search lines (indicated by symbol G in FIG. 11D) that are adjacent to each other and reach the undetected region 15 without colliding with the obstacles 11a and 11b. The line Lb identifies the collision point that collides with the left obstacle 11a as the first collision point Pa, and among the plurality of search lines (indicated by reference sign G in FIG. 11D), the other search line. A search line Ld adjacent to Lc identifies a collision point that collides with the right obstacle 11b as the first collision point Pb. Preferably, the angle formed by the adjacent search lines is the same for any adjacent search line.

ステップS25では、第1衝突点Paと第2衝突点Pbを比較し、両衝突点のうち現在位置Xに近い方を、対象衝突点として特定する。図11(D)の例では、第2衝突点Pbが対象衝突点になる。   In step S25, the first collision point Pa and the second collision point Pb are compared, and the one closer to the current position X is specified as the target collision point. In the example of FIG. 11D, the second collision point Pb is the target collision point.

ステップS26では、前記対象衝突点から延びて、道なりライン17と直交し、第1衝突点Paと第2衝突点Pbをそれぞれ含む左右の障害物11a、11bのうち対象衝突点と反対側の障害物まで延びる線分19を生成する。図13(A)は、図11の場合に対して生成された線分19を示す。   In step S26, the left and right obstacles 11a and 11b extending from the target collision point, orthogonal to the road line 17 and including the first collision point Pa and the second collision point Pb, respectively, are on the opposite side of the target collision point. A line segment 19 extending to the obstacle is generated. FIG. 13A shows a line segment 19 generated for the case of FIG.

ステップS27では、生成した線分19の中心位置を経由点Piに設定する。なお、この中心位置は、線分19の両端から等距離にある点である。図13(B)は、図13(A)の場合に対して設定された経由点Piを示す。   In step S27, the center position of the generated line segment 19 is set as the via point Pi. This center position is a point equidistant from both ends of the line segment 19. FIG. 13B shows via points Pi set for the case of FIG.

ステップS28では、ステップS26で生成した前記線分19(すなわち、線分19上の点)に至る複数の移動経路候補を生成する。好ましくは、これらの移動経路候補は、経由点Piにおいて道なりライン17と同じ方向を向く経路である。すなわち、これらの各移動経路候補と線分19との交点における当該移動経路候補の接線と、道なりライン17と線分19との交点における道なりライン17の接線とが平行になる。ステップS28において、前記複数の移動経路候補を生成する方法は、このように線分19に至る移動経路候補を生成する点以外は、上述の第1実施形態または第2実施形態のステップS2において複数の移動経路候補を生成する方法と同じであってよい。例えば、上述の経路探索条件をさらに満足する複数の移動経路候補が生成されてよい。   In step S28, a plurality of movement route candidates reaching the line segment 19 generated in step S26 (that is, a point on the line segment 19) are generated. Preferably, these movement route candidates are routes that face the same direction as the road line 17 at the via point Pi. That is, the tangent line of the movement path candidate at the intersection of each of these movement path candidates and the line segment 19 is parallel to the tangent of the road line 17 at the intersection of the road line 17 and the line segment 19. In step S28, the method for generating the plurality of movement path candidates is plural in step S2 of the first embodiment or the second embodiment described above except that the movement path candidates reaching the line segment 19 are generated in this way. This method may be the same as the method of generating the moving route candidates. For example, a plurality of moving route candidates that further satisfy the route search condition described above may be generated.

ステップS28において、線分19に至る複数の移動経路候補が生成されたら、上述のステップS4へ進み、経路探索装置9は、これらの移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出する。   When a plurality of movement route candidates reaching the line segment 19 are generated in step S28, the process proceeds to step S4 described above, and the route search device 9 calculates the high-speed driving possibility for each of these movement route candidates.

ステップS4では、高速走行可能度の要素として、経由点Piからの距離をさらに含む。経由点Piからの距離とは、ステップS28で生成した移動経路候補と線分19との交点と、経由点Piとの距離である。経由点Piからの距離の規格値は、当該距離がゼロである場合には1であり、当該距離がゼロから増加するにつれて次第に減少し、線分19の長さの1/2から当該距離を引いた値が移動装置の幅の1/2以下になるとゼロになる。このように、経由点Piを通る場合に、最も高速走行が可能であるとして規格値も最大になる。
従って、経路探索装置9は、第1実施形態または第2実施形態の各要素の規格値だけでなく、経由点Piからの距離の規格値も考慮して、(例えば、すべての要素の規格値の総和として)高速走行可能度を算出する。
In step S4, the distance from the waypoint Pi is further included as an element of the high-speed driving possibility. The distance from the transit point Pi is the distance between the intersection of the movement route candidate generated in step S28 and the line segment 19 and the transit point Pi. The standard value of the distance from the via point Pi is 1 when the distance is zero, gradually decreases as the distance increases from zero, and the distance is reduced from ½ of the length of the line segment 19. When the subtracted value becomes 1/2 or less of the width of the moving device, it becomes zero. In this way, when passing through the route point Pi, the standard value is maximized as the highest speed traveling is possible.
Therefore, the route search device 9 considers not only the standard value of each element of the first embodiment or the second embodiment but also the standard value of the distance from the via point Pi (for example, standard values of all elements). Calculate the high-speed driving possibility.

第3実施形態によると、上述のように内接円を利用して道なりライン17を生成できるので、図11のように走行可能領域13の幅が急激に狭くなる部分に対して、障害物に接触する可能性を低くするように、より安全で高速に走行できる移動経路を生成できるようになる。   According to the third embodiment, since the road line 17 can be generated using the inscribed circle as described above, an obstacle is provided for a portion where the width of the travelable region 13 is abruptly narrowed as shown in FIG. It is possible to generate a safer and faster traveling route so as to reduce the possibility of contact with the vehicle.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態による経路生成装置10と経路生成方法について説明する。第4実施形態による経路生成装置10と経路生成方法は、第3実施形態の変更例であり、以下で述べない点は、第3実施形態と同じである。
[Fourth Embodiment]
Next, a route generation device 10 and a route generation method according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The route generation device 10 and the route generation method according to the fourth embodiment are modifications of the third embodiment, and the points not described below are the same as those of the third embodiment.

第4実施形態では、上述のステップS22、S23が省略される。すなわち、ステップS21の次にステップS24を行う。   In the fourth embodiment, steps S22 and S23 described above are omitted. That is, step S24 is performed after step S21.

また、第4実施形態では、ステップS26を次のように行う。
すなわち、ステップS26において、第1衝突点Paと第2衝突点Pbをそれぞれ含む障害物11a、11bのうち対象衝突点と反対側にある前記障害物の境界において、前記対象衝突点から距離が最も短くなる点を設定し、当該点から前記対象衝突点まで延びる線分21を生成する。図14(A)は、図11(D)の場合に対して生成された線分21を示す。
In the fourth embodiment, step S26 is performed as follows.
That is, in step S26, the distance from the target collision point is the longest at the boundary of the obstacle on the side opposite to the target collision point among the obstacles 11a and 11b including the first collision point Pa and the second collision point Pb. A point to be shortened is set, and a line segment 21 extending from the point to the target collision point is generated. FIG. 14A shows a line segment 21 generated for the case of FIG.

ステップS27では、ステップS26で生成された線分21の中心位置を経由点Piに設定する。図14(B)は、図14(A)の場合に対して設定された経由点Piを示す。   In step S27, the center position of the line segment 21 generated in step S26 is set as the via point Pi. FIG. 14B shows the via point Pi set for the case of FIG.

ステップS28では、線分21に至る(すなわち、線分21上の点に至る)複数の移動経路候補を生成する。好ましくは、これらの移動経路候補は、経由点Piにおいて、ステップS25で生成された線分21と直交する経路である。   In step S28, a plurality of movement path candidates reaching the line segment 21 (that is, reaching a point on the line segment 21) are generated. Preferably, these movement route candidates are routes that are orthogonal to the line segment 21 generated in step S25 at the via point Pi.

ステップS28の次に行うステップS4では、高速走行可能度の要素として、第3実施形態と同様に、経由点Piからの距離をさらに含む。経由点Piからの距離とは、ステップS28で生成した移動経路候補が線分21との交点と経由点Piとの距離である。経由点Piからの距離の規格値は、当該距離がゼロである場合には1であり、当該距離がゼロから増加するにつれて次第に減少し、線分23の長さの1/2から当該距離を引いた値が移動装置の幅の1/2以下になるとゼロになる。このように、経由点Piを通る場合に、最も高速走行が可能であるとして規格値も最大になる。   In step S4 performed after step S28, the distance from the via point Pi is further included as an element of the high-speed driving possibility as in the third embodiment. The distance from the via point Pi is the distance between the intersection of the moving route candidate generated in step S28 with the line segment 21 and the via point Pi. The standard value of the distance from the via point Pi is 1 when the distance is zero, gradually decreases as the distance increases from zero, and the distance is reduced from ½ of the length of the line segment 23. When the subtracted value becomes 1/2 or less of the width of the moving device, it becomes zero. In this way, when passing through the route point Pi, the standard value is maximized as the highest speed traveling is possible.

第4実施形態によると、上述のように線分21と経由点Piに基づいて移動経路候補を生成して選択するので、図14のように走行可能領域13の幅が急激に狭くなる部分に対して、障害物に接触する可能性を低くするように、より安全で高速に走行できる移動経路を生成できるようになる。   According to the fourth embodiment, as described above, the travel route candidate is generated and selected based on the line segment 21 and the via point Pi, so that the width of the travelable region 13 is abruptly narrowed as shown in FIG. On the other hand, it is possible to generate a safer and faster traveling route so as to reduce the possibility of contact with an obstacle.

[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態による経路生成装置10と経路生成方法について説明する。第5実施形態による経路生成装置10と経路生成方法は、第3実施形態または第4実施形態の変更例であり、以下で述べない点は、第3実施形態または第4実施形態と同じである。
[Fifth Embodiment]
Next, a route generation device 10 and a route generation method according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The route generation device 10 and the route generation method according to the fifth embodiment are modification examples of the third embodiment or the fourth embodiment, and the points not described below are the same as those of the third embodiment or the fourth embodiment. .

第5実施形態は、走行可能領域13が分岐している場合に関する。例えば、第5実施形態は、上述のステップS1で生成された局所地図が図15(A)のような場合に関する。   The fifth embodiment relates to a case where the travelable area 13 is branched. For example, the fifth embodiment relates to a case where the local map generated in step S1 is as shown in FIG.

まず、第5実施形態では、上述のステップS24において、第3実施形態と同様に、第1衝突点および第2衝突点を特定する。図15(B)は、図15(A)の場合に対して、このように特定した1対の第1衝突点Pa0および第2衝突点Pb0を示す。   First, in the fifth embodiment, the first collision point and the second collision point are specified in the above-described step S24 as in the third embodiment. FIG. 15B shows a pair of the first collision point Pa0 and the second collision point Pb0 specified as described above with respect to the case of FIG.

さらに、第5実施形態では、上述のステップS24において、次のような対となる第1衝突点および第2衝突点も特定する。
すなわち、互いに隣接して障害物11に至る2本の探索線の長さの差が、しきい値より大きい場合に、当該2本の探索線がそれぞれ障害物11に衝突する点となる第1衝突点および第2衝突点をも特定する。図15(B)は、図15(A)の場合に対して、このように特定した1対の第1衝突点Pa1および第2衝突点Pb1と、別の1対の第1衝突点Pa2および第2衝突点Pb2を示す。
Furthermore, in the fifth embodiment, the following first and second collision points are also specified in the above-described step S24.
That is, when the difference between the lengths of two search lines that are adjacent to each other and reach the obstacle 11 is larger than the threshold value, the first search line becomes a point at which each of the two search lines collides with the obstacle 11. The collision point and the second collision point are also specified. FIG. 15B shows a pair of the first collision point Pa1 and the second collision point Pb1 specified as described above and another pair of the first collision point Pa2 and the case of FIG. 15A. A second collision point Pb2 is shown.

このステップS24で使用する前記しきい値は、移動装置の幅に相当する値であってよい。すなわち、このしきい値は、実際の長さに換算すると、移動装置の幅と同じになる。また、このステップS24で使用する前記探索線は、第3実施形態で説明した探索線と同じである。   The threshold value used in step S24 may be a value corresponding to the width of the moving device. That is, this threshold value is the same as the width of the moving device when converted to the actual length. The search line used in step S24 is the same as the search line described in the third embodiment.

第5実施形態では、ステップS24において、複数対の第1衝突点および第2衝突点が特定された場合には、走行可能領域13が分岐しているとみなす。図15(B)の例では、3対の第1衝突点および第2衝突点が特定されている。
従って、分岐しているとみなされた複数本の走行可能領域13のうちいずれに進むかを決める。
In the fifth embodiment, when a plurality of pairs of first collision points and second collision points are specified in step S24, it is considered that the travelable region 13 is branched. In the example of FIG. 15B, three pairs of the first collision point and the second collision point are specified.
Accordingly, it is determined which of the plurality of travelable areas 13 considered to be branched is to be advanced.

このような複数本の走行可能領域13が存在する位置において、いずれの走行可能領域13を通過するべきかの指令が移動装置の制御装置に保持されている場合には、当該指令が示す走行可能領域13へ進むようにする。すなわち、経路探索装置9は、当該指令が示す走行可能領域13に相当する対の第1衝突点および第2衝突点の間を進むとして、当該第1衝突点および第2衝突点に対して、第3実施形態または第4実施形態に上述のステップS25〜S28を行う。   In a position where there are a plurality of travelable areas 13, when a command indicating which travelable area 13 should be passed is held in the control device of the mobile device, the travel indicated by the command is possible. Proceed to region 13. That is, the route search device 9 is assumed to travel between a pair of the first collision point and the second collision point corresponding to the travelable area 13 indicated by the command, and with respect to the first collision point and the second collision point, Steps S25 to S28 described above are performed in the third embodiment or the fourth embodiment.

一方、このような複数本の走行可能領域13が存在する位置において、いずれの走行可能領域13を通過するべきかの指令が移動装置の制御装置に保持されていない場合には、第3実施形態による手法で特定された第1衝突点Pa0と第2衝突点Pb0の間を進むとして、当該第1衝突点Pa0と第2衝突点Pb0に対して、第3実施形態または第4実施形態による上述のステップS25〜S28を行う。   On the other hand, in a case where such a plurality of travelable areas 13 are present, if a command indicating which travelable area 13 should be passed is not held in the control device of the mobile device, the third embodiment The first collision point Pa0 and the second collision point Pb0 specified by the method according to the above are assumed to travel between the first collision point Pa0 and the second collision point Pb0, and the above-described according to the third embodiment or the fourth embodiment. Steps S25 to S28 are performed.

なお、第3実施形態による手法で特定されず、第5実施形態による手法で特定された第1衝突点および第2衝突点に対しては、第4実施形態によるステップS25〜S28を行う。   Note that steps S25 to S28 according to the fourth embodiment are performed for the first collision point and the second collision point that are not specified by the method according to the third embodiment but are specified by the method according to the fifth embodiment.

図15(C)は、図15(B)の場合に対して、第1衝突点Pa1および第2衝突点Pb1に第4実施形態による上述のステップS25、S26を行うことにより線分21を生成した場合を示す。図15(D)は、図15(C)の場合に対して、第4実施形態による上述のステップS27を行うことにより経由点Piを設定した場合を示す。   FIG. 15C generates a line segment 21 by performing the above-described steps S25 and S26 according to the fourth embodiment at the first collision point Pa1 and the second collision point Pb1 with respect to the case of FIG. 15B. Shows the case. FIG. 15D shows a case where the via point Pi is set by performing the above-described step S27 according to the fourth embodiment with respect to the case of FIG. 15C.

[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態による経路生成装置10と経路生成方法について説明する。第6実施形態において、以下で説明しない点は、上述の第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態または第5実施形態と同じである。
[Sixth Embodiment]
Next, a route generation device 10 and a route generation method according to a sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, points not described below are the same as those in the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, or the fifth embodiment described above.

第6実施形態では、移動装置は、回転駆動される走行車輪により路面上を走行する車両である。例えば、走行車輪は、路面に接触しながら回転駆動されるものであってよい。   In the sixth embodiment, the moving device is a vehicle that travels on the road surface by traveling wheels that are rotationally driven. For example, the traveling wheel may be rotationally driven while being in contact with the road surface.

第6実施形態によると、走行時に車両に生じる振動に基づいて、路面が未舗装路面であるか舗装路面であるかを判定し、未舗装路面であると判定された場合には、路面の高低差に基づく前記路面良好度が高い移動経路候補が選択されやすくなる。   According to the sixth embodiment, it is determined whether the road surface is an unpaved road surface or a paved road surface based on the vibration generated in the vehicle during traveling. If it is determined that the road surface is an unpaved road surface, A moving route candidate having a high road surface quality based on the difference is easily selected.

第6実施形態では、前記車両には、その走行時に前記車両の振動を計測する振動センサ23(図16を参照)が搭載されている。振動センサ23は、本実施形態では、、鉛直方向における車両の加速度を前記振動として計測するバーチカルジャイロである。   In the sixth embodiment, the vehicle is equipped with a vibration sensor 23 (see FIG. 16) that measures the vibration of the vehicle when the vehicle is traveling. In this embodiment, the vibration sensor 23 is a vertical gyro that measures the acceleration of the vehicle in the vertical direction as the vibration.

第6実施形態による経路生成装置10は、図16に示すように、振動センサ23により計測された振動に基づいて、前記車両が現在走行している路面が、未舗装路面と舗装路面のいずれであるかを判定する路面判定装置25を備える。   As shown in FIG. 16, the route generation device 10 according to the sixth embodiment is based on the vibration measured by the vibration sensor 23, and the road surface on which the vehicle is currently traveling is either an unpaved road surface or a paved road surface. A road surface determination device 25 for determining whether or not there is provided.

路面判定装置25は、振動センサ23が計測した振動の大きさが所定のしきい値を越える場合には、路面が未舗装路面であると判定し、そうでない場合には、路面が舗装路面であると判定してよい。   The road surface determination device 25 determines that the road surface is an unpaved road surface when the magnitude of vibration measured by the vibration sensor 23 exceeds a predetermined threshold, and otherwise, the road surface is a paved road surface. You may determine that there is.

この判定方法の具体例を説明する。   A specific example of this determination method will be described.

舗装路面においては、前記振動の大きさは、車両の走行速度に依存せず、通常は、所定値以下になる傾向がある。一方、未舗装路面においては、前記振動の大きさは、車両の走行速度が増加するに伴い、増大する傾向がある。   On the paved road surface, the magnitude of the vibration does not depend on the traveling speed of the vehicle and usually tends to be a predetermined value or less. On the other hand, on the unpaved road surface, the magnitude of the vibration tends to increase as the traveling speed of the vehicle increases.

そこで、路面判定装置25は、車両に搭載された速度センサにより計測された車両の走行速度が、速度しきい値を越えており、かつ、振動センサ23により計測された前記振動の大きさが、振動しきい値以下である場合には、路面が舗装路面であると判定し、そうでない場合には、路面が未舗装路面であると判定する。
速度しきい値は、当該値の走行速度で車両が走行すると、舗装路面の場合と未舗装路面の場合とで、車両の振動の大きさに差が現れる車両の走行速度の下限値である。振動しきい値は、走行速度で車両が舗装路面を走行する場合には現れにくい車両の振動の大きさであり、かつ、速度しきい値を超える走行速度で車両が未舗装路面を走行する場合に現れる車両の振動の大きさの下限値である。例えば、走行速度と振動の振幅の平均値(振動の大きさ)とは、図17のグラフに示す傾向があるので、図17のように速度しきい値と振動しきい値を設定してよい。
Therefore, the road surface determination device 25 is such that the vehicle traveling speed measured by the speed sensor mounted on the vehicle exceeds the speed threshold, and the magnitude of the vibration measured by the vibration sensor 23 is When it is below the vibration threshold value, it is determined that the road surface is a paved road surface, and when it is not, it is determined that the road surface is an unpaved road surface.
The speed threshold is a lower limit value of the traveling speed of the vehicle in which when the vehicle travels at the traveling speed of the value, there is a difference in the magnitude of vibration of the vehicle between a paved road surface and an unpaved road surface. The vibration threshold is the magnitude of the vibration of the vehicle that is difficult to appear when the vehicle travels on a paved road surface at a traveling speed, and the vehicle travels on an unpaved road surface at a traveling speed that exceeds the speed threshold value. Is the lower limit of the magnitude of the vehicle vibration appearing at For example, since the running speed and the average value of vibration amplitude (vibration magnitude) tend to be shown in the graph of FIG. 17, the speed threshold value and the vibration threshold value may be set as shown in FIG. .

車両が、車両に生じる振動を吸収するサスペンションバネを有する場合には、サスペンションバネにより、車両の加減速によりダンピング振動が車両に発生する。従って、この場合には、このようなダンピング振動の周波数より大きいカットオフ周波数(例えば3Hz)を持つハイパスフィルタが用いられる。すなわち、路面判定装置25は、振動センサ23が計測した振動のうち、前記カットオフ周波数以上の周波数の振動成分のみを抽出し、抽出した振動成分に基づいて上述の判定を行う。   When the vehicle has a suspension spring that absorbs vibration generated in the vehicle, damping vibration is generated in the vehicle due to acceleration / deceleration of the vehicle by the suspension spring. Therefore, in this case, a high-pass filter having a cutoff frequency (for example, 3 Hz) larger than the frequency of such damping vibration is used. That is, the road surface determination device 25 extracts only the vibration component having a frequency equal to or higher than the cutoff frequency from the vibrations measured by the vibration sensor 23, and performs the above-described determination based on the extracted vibration component.

路面判定装置25は、速度センサにより計測された走行速度が前記速度しきい値を越えている時に、振動センサ23が、所定時間にわたって計測した振動の振幅に基づいて、上述の判定を行う。当該計測した振動の振幅は、前記所定時間内の各時点において計測されたものである。路面判定装置25は、当該各時点の振動の振幅(例えば、上述のハイパスフィルタにより抽出された振動成分の大きさ)の平均値(例えば2乗平均値)を前記振動の大きさとして算出し、当該平均値が、前記振動しきい値以下である場合には、路面が舗装路面であると判定し、そうでない場合には、路面が未舗装路面であると判定する。   The road surface determination device 25 performs the above-described determination based on the vibration amplitude measured by the vibration sensor 23 over a predetermined time when the traveling speed measured by the speed sensor exceeds the speed threshold value. The measured vibration amplitude is measured at each time point within the predetermined time. The road surface determination device 25 calculates the average value (for example, the mean square value) of the amplitude of vibration at each time point (for example, the magnitude of the vibration component extracted by the high-pass filter) as the magnitude of the vibration, When the average value is less than or equal to the vibration threshold value, it is determined that the road surface is a paved road surface, and otherwise, it is determined that the road surface is an unpaved road surface.

前記高速走行可能度は、前記路面良好度だけでなく、前記経路長さと最小曲率半径の一方または両方を含む。好ましくは、前記高速走行可能度は、その要素として、上述の経路長さ、最小曲率、路面良好度、および近接度を有する。   The high-speed travel possibility includes not only the road surface goodness but also one or both of the route length and the minimum curvature radius. Preferably, the high-speed traveling possibility has, as its elements, the above-described route length, minimum curvature, road surface goodness, and proximity.

経路探索装置9は、高速走行可能度の各要素の値を(例えば、上述のように0から1の範囲の値を持つ)規格値に換算して算出し、各要素の規格値の総和を高速走行可能度として算出する。   The route search device 9 calculates the value of each element of the high-speed driving possibility by converting it into a standard value (for example, having a value in the range of 0 to 1 as described above), and calculates the sum of the standard values of each element. Calculated as the high-speed driving possibility.

前記経路探索装置9は、同じ移動経路候補について、前記路面が未舗装路面であると判定された場合には、前記路面が舗装路であると判定された場合よりも、前記経路長さと前記最小曲率半径の規格値を小さく算出する。   When it is determined that the road surface is an unpaved road surface with respect to the same moving route candidate, the route search device 9 is configured so that the route length and the minimum are larger than when the road surface is determined to be a paved road surface. Calculate the standard value of the radius of curvature small.

第6実施形態による経路長さの規格値の算出方法の具体例を説明する。この具体例として算出方法1、2を説明する。   A specific example of the calculation method of the standard value of the path length according to the sixth embodiment will be described. As specific examples, calculation methods 1 and 2 will be described.

(算出方法1)
路面判定装置25により路面が舗装路面であると判定された場合には、経路探索装置9は、経路長さの規格値を、上述の第1実施形態の場合と同じ方法で算出する。一方、路面判定装置25により路面が未舗装路であると判定された場合には、経路探索装置9は、上述の第1実施形態と同じ方法で算出された経路長さの規格値に、ゼロ以上であり1未満である値を乗算することにより得た値を経路長さの規格値として算出する。
(Calculation method 1)
When the road surface determination device 25 determines that the road surface is a paved road surface, the route search device 9 calculates the standard value of the route length by the same method as in the first embodiment described above. On the other hand, when the road surface determination device 25 determines that the road surface is an unpaved road, the route search device 9 sets the route length standard value calculated by the same method as in the first embodiment to zero. The value obtained by multiplying the above values less than 1 is calculated as the standard value of the path length.

(算出方法2)
経路探索装置9は、経路長さの規格値を、車両の停止距離の規格値として算出する。車両の停止距離は、次の式で表される。

停止距離=V×t+V/(2×μ×G)

ここで、Vは、車両の走行速度の上限値(車両が出せる最高速度)である。tは、後述する車両の空走距離である。μは、路面の動摩擦係数の単位を持ち、例えば、路面判定装置25により路面が舗装路面であると判定された場合には0.8であるとし、路面判定装置25により路面が未舗装路面であると判定された場合には、0.5であるとする。Gは、重力加速度である。
空走距離とは、車両の制御装置が、車両の走行時に、車両を停止させる旨の指令信号を出力してから、車両の制動装置(ブレーキ)が作動を開始するまでの時間である。
このように算出される規格値の一例を、図18(A)に示す。
(Calculation method 2)
The route search device 9 calculates the standard value of the route length as the standard value of the stop distance of the vehicle. The stop distance of the vehicle is expressed by the following formula.

Stop distance = V × t + V 2 / (2 × μ × G)

Here, V is the upper limit value of the traveling speed of the vehicle (the maximum speed that the vehicle can output). t is an idle running distance of the vehicle to be described later. μ has a unit of the dynamic friction coefficient of the road surface. For example, when the road surface determination device 25 determines that the road surface is a paved road surface, it is 0.8, and the road surface determination device 25 determines that the road surface is an unpaved road surface. If it is determined that there is, it is assumed to be 0.5. G is the gravitational acceleration.
The idle running distance is the time from when the vehicle control device outputs a command signal to stop the vehicle when the vehicle is running until the vehicle braking device (brake) starts operating.
An example of the standard value calculated in this way is shown in FIG.

第6実施形態による最小曲率半径の規格値の算出方法の具体例を説明する。この具体例として算出方法1、2を説明する。   A specific example of a method for calculating the standard value of the minimum radius of curvature according to the sixth embodiment will be described. As specific examples, calculation methods 1 and 2 will be described.

(算出方法1)
路面判定装置25により路面が舗装路面であると判定された場合には、経路探索装置9は、最小曲率半径の規格値を、上述の第1実施形態の場合と同じ方法で算出する。一方、路面判定装置25により路面が未舗装路であると判定された場合には、経路探索装置9は、上述の第1実施形態と同じ方法で算出された最小曲率半径の規格値に、ゼロ以上であり1未満である値を乗算することにより得た値を最小曲率半径の規格値として算出する。
(Calculation method 1)
When the road surface determination device 25 determines that the road surface is a paved road surface, the route search device 9 calculates the standard value of the minimum curvature radius by the same method as in the first embodiment. On the other hand, when it is determined by the road surface determination device 25 that the road surface is an unpaved road, the route search device 9 sets the standard value of the minimum curvature radius calculated by the same method as in the first embodiment to zero. The value obtained by multiplying the above values less than 1 is calculated as the standard value of the minimum curvature radius.

(算出方法2)
走行速度Vで車両が走行している時に、車両が横滑りすることなく旋回できるその最小旋回半径は、次の式で表される。

最小旋回半径=V/(μ×G)

ここで、Vは、車両の走行速度である。μは、路面の動摩擦係数である。Gは、重力加速度である。
μの値は、舗装路面の場合よりも未舗装路面の場合の方が小さい。従って、最小曲率半径の規格値は、図18(B)のように、路面が舗装路面の場合は、上述の規格値(1/n)×logRで表わされるが、路面が未舗装路面の場合は、この規格値に、ゼロより大きく1より小さい値を乗算した規格値として表されてよい。なお、図18(B)では、最小曲率半径が、走行速度がほぼゼロである時に車両が旋回できる最小旋回半径R0以下である場合には、規格値をゼロにしている。
(Calculation method 2)
When the vehicle is traveling at the traveling speed V, the minimum turning radius at which the vehicle can turn without skidding is expressed by the following equation.

Minimum turning radius = V 2 / (μ × G)

Here, V is the traveling speed of the vehicle. μ is the dynamic friction coefficient of the road surface. G is the gravitational acceleration.
The value of μ is smaller for an unpaved road surface than for a paved road surface. Accordingly, the standard value of the minimum radius of curvature is expressed by the above-mentioned standard value (1 / n) × logR when the road surface is a paved road surface as shown in FIG. 18B, but when the road surface is an unpaved road surface. May be expressed as a standard value obtained by multiplying this standard value by a value greater than zero and less than one. In FIG. 18B, when the minimum radius of curvature is equal to or less than the minimum turning radius R0 at which the vehicle can turn when the traveling speed is substantially zero, the standard value is set to zero.

第6実施形態によると、未舗装路面であると判定された場合には、経路長さと最小曲率半径の規格値を小さくするので、路面良好度が高速走行可能度に寄与する度合いが大きくなる。従って、未舗装路面であると判定された場合には、路面良好度が高い移動経路候補が選択されやすくなり、未舗装路面においては路面良好度が高い移動経路を走行する制御を行うことができる。   According to the sixth embodiment, when it is determined that the road surface is an unpaved road surface, the standard values of the route length and the minimum curvature radius are reduced, so that the degree that the road surface goodness contributes to the high-speed traveling possibility increases. Accordingly, when it is determined that the road surface is an unpaved road surface, it is easy to select a moving route candidate having a high road surface quality, and on an unpaved road surface, it is possible to perform control for traveling on a moving route having a high road surface quality. .

[経路生成装置を備える移動装置]
また、自律移動する移動装置は、第1実施形態または第2実施形態の経路生成装置10と、該経路生成装置10により生成された移動経路に沿って移動するように移動装置を制御する制御装置と、を備える。
制御装置は、位置検出装置5により検出された現在位置、上記生成された移動経路(即ち、記憶装置3に設定されている移動経路)、上述の速度指令装置から出力される指令速度値、移動装置の現在の速度、および、進行方向などに基づいて移動装置の速度制御を行う上述の速度制御装置を有する。また、移動装置は、位置検出装置5により検出された現在位置、上記生成された移動経路、速度指令装置から出力される指令速度値(例えば、一定指定速度値であってもよい)、移動装置の現在の速度および進行方向などに基づいて移動装置の進行方向制御を行う方向制御装置を有する。速度制御装置は、経路探索装置9が上述のように指令速度値を調整する場合には、調整された指令速度値に基づいて移動装置の速度制御を行う。
なお、速度指令装置は、設定されている移動経路における、移動装置が通過する直前の箇所の曲率に基づいて、指令速度値を出力する。この場合、速度指令装置は、曲率が大きいほど小さい速度指令値を出力してよい。
この移動装置は、上述と同様に移動経路をより確実に見出せるので、移動装置の自律移動を継続して行える。
[Mobile device including route generation device]
The autonomously moving mobile device includes the route generation device 10 according to the first embodiment or the second embodiment, and a control device that controls the mobile device to move along the movement route generated by the route generation device 10. And comprising.
The control device includes the current position detected by the position detection device 5, the generated movement route (that is, the movement route set in the storage device 3), the command speed value output from the speed command device, the movement It has the above-mentioned speed control device that controls the speed of the mobile device based on the current speed of the device and the direction of travel. The moving device also includes a current position detected by the position detecting device 5, the generated moving route, a commanded speed value output from the speed commanding device (for example, a constant designated speed value), a moving device. And a direction control device for controlling the traveling direction of the moving device based on the current speed and the traveling direction. When the route search device 9 adjusts the command speed value as described above, the speed control device performs speed control of the moving device based on the adjusted command speed value.
Note that the speed command device outputs a command speed value based on the curvature of a portion of the set travel route immediately before the mobile device passes. In this case, the speed command device may output a smaller speed command value as the curvature increases.
Since this moving device can find the moving route more reliably as described above, the moving device can continue to move autonomously.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

移動装置は、上述した実施例では車両であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動装置は、自律走行または自律歩行するロボットであってもよい。この場合、上述の実施形態は適宜変更されてよい。   The moving device is a vehicle in the above-described embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, the mobile device may be a robot that autonomously travels or autonomously walks. In this case, the above-described embodiment may be changed as appropriate.

前記高速走行可能度は、その要素として、移動経路候補の経路長さ、移動経路候補の最小曲率半径、路面良好度、および、現在使用している移動経路と移動経路候補との近接度のうち、いずれか1つのみからなっていてもよいし、任意の2つ以上のものからなっていてもよい。   The high-speed driving possibility includes, as its elements, the route length of the moving route candidate, the minimum curvature radius of the moving route candidate, the road surface goodness, and the proximity of the currently used moving route and the moving route candidate. , Or any one of them, or any two or more of them.

また、本発明によると、上述した干渉条件、曲率条件、障害物検出条件、生成経路選択条件のうち1つ以上を省略したものを経路探索条件としてもよい。例えば、干渉条件は、予め障害物が存在しないことが分かっている場合には、省略されてよく、曲率条件は、必要に応じて省略されてよく、障害物検出条件は、高精度な障害物検出が要求されない場合などには、省略されてよく、生成経路選択条件は、必要に応じて省略されてよい。   Further, according to the present invention, a route search condition may be obtained by omitting one or more of the above-described interference condition, curvature condition, obstacle detection condition, and generation route selection condition. For example, the interference condition may be omitted if it is known in advance that no obstacle exists, the curvature condition may be omitted as necessary, and the obstacle detection condition is a highly accurate obstacle. When detection is not required, the generation route selection condition may be omitted as necessary.

また、本発明によると、経路探索条件を用いずに複数の移動経路候補を生成してよい。すなわち、上述のステップS2では、経路探索条件を考慮することなく、複数の移動経路候補を生成し(例えば、式(Eq1)を用いた上記の方法で生成し)、これら生成した移動経路候補に対し上述のステップS4を行ってもよい。この場合、上述のステップS3は省略される。   Further, according to the present invention, a plurality of moving route candidates may be generated without using the route search condition. That is, in the above-described step S2, a plurality of movement route candidates are generated without considering the route search condition (for example, generated by the above method using the equation (Eq1)), and the generated movement route candidates are However, step S4 described above may be performed. In this case, step S3 described above is omitted.

3 記憶装置、5 位置検出装置、7 障害物検出装置
9 経路探索装置、10 経路生成装置、11a,11b 障害物
13 走行可能領域、15 未検出領域、17 道なりライン、19,21 線分、23 振動センサ、25 路面判定装置
3 storage device, 5 position detection device, 7 obstacle detection device, 9 route search device, 10 route generation device, 11a, 11b obstacle, 13 travelable region, 15 undetected region, 17 road line, 19, 21 line segment, 23 vibration sensor, 25 road surface judging device

Claims (9)

自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成装置であって、
移動開始位置から目標到達位置までの間に設定され前記移動経路の生成の指標となる複数の経由位置を記憶した記憶装置と、
前記移動装置の現在位置を検出する位置検出装置と、
移動装置の移動中において、前記現在位置に基づいて、前記複数の経由位置のうち移動装置が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する経路探索装置と、を備え、
前記経路探索装置は、
複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、
これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、
該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する、ことを特徴とする経路生成装置。
A route generation device that generates a movement route of a mobile device that moves autonomously,
A storage device that stores a plurality of via positions that are set between the movement start position and the target arrival position and serve as an index for generating the movement path;
A position detecting device for detecting a current position of the moving device;
A route search device that searches and generates a movement route for the mobile device to go to the next passing position among the plurality of via positions based on the current position during movement of the mobile device, and
The route search device
While generating a plurality of moving route candidates, calculating the high-speed driving possibility for each of these moving route candidates,
By comparing these high-speed driving possibilities with each other, a moving route candidate having the highest high-speed driving possibility is selected from the plurality of moving route candidates.
A route generation device, wherein the selected movement route candidate is set as a movement route to be actually used.
前記高速走行可能度は、その要素として、移動経路候補の経路長さ、移動経路候補の最小曲率半径、移動経路候補に沿った路面領域の高低差に基づいた路面良好度、および、現在使用している移動経路と移動経路候補との近接度の少なくともいずれかを含み、
前記経路探索装置は、前記各要素の値に応じて前記高速走行可能度を算出する、ことを特徴とする請求項1に記載の経路生成装置。
The high-speed driving possibility includes, as its elements, the route length of the moving route candidate, the minimum radius of curvature of the moving route candidate, the road surface quality based on the height difference of the road surface area along the moving route candidate, and the current use. Including at least one of the proximity of the moving route and the moving route candidate,
The route generation device according to claim 1, wherein the route search device calculates the high-speed driving possibility according to a value of each element.
前記高速走行可能度は、前記各要素の値が大きいほど高い、ことを特徴とする請求項2に記載の経路生成装置。   The route generation device according to claim 2, wherein the high-speed driving possibility is higher as the value of each element is larger. 前記経路探索装置は、前記移動装置の現在位置と、前記移動装置に設けた障害物検出装置により検出した障害物とに基づいて、前記現在位置近傍の局所地図を生成し、
前記経路探索装置は、局所地図において、前記現在位置から多数の直線状の探索線を、障害物の有無が検出されていない未検出領域または障害物に至るまで放射状に延ばすことにより、両側が障害物に挟まれた移動装置の走行可能箇所を特定し、該走行可能箇所に至る前記複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出する、ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の経路生成装置。
The route search device generates a local map near the current position based on the current position of the mobile device and the obstacle detected by the obstacle detection device provided in the mobile device,
In the local map, the route search device extends a large number of linear search lines from the current position to an undetected area or an obstacle where no obstacle is detected, thereby causing obstacles on both sides. A travelable part of a mobile device sandwiched between objects is identified, the plurality of travel route candidates reaching the travelable part are generated, and a high speed travel possibility is calculated for each of the travel route candidates. The route generation device according to claim 1, 2, or 3.
前記経路探索装置は、局所地図において、
(A)次に通過する経由位置に向かう方向に対する左右両側に障害物が存在する場合に、左右の障害物の間に存在する前記移動装置の走行可能領域を抽出し、
(B)走行可能領域内に位置して走行可能領域の境界に接する複数の内接円を生成し、
(C)各内接円の中心を通過するラインに基づいて道なりラインを生成し、
(D)前記現在位置から多数の直線状の前記探索線を放射状に延ばし、互いに連続して隣接し障害物に衝突することなく前記未検出領域に至る複数の探索線のうち一方端の探索線と隣接する探索線が、左側の障害物に衝突する衝突点を第1衝突点として特定し、前記複数の探索線のうち他方端の探索線と隣接する探索線が、右側の障害物と衝突する衝突点を第2衝突点として特定し、
(E)第1衝突点と第2衝突点を比較し、両衝突点のうち前記現在位置に近い方を、対象衝突点とし、
(F)前記対象衝突点から延びて、前記道なりラインと直交し、対象衝突点と反対側にある前記障害物まで延びる線分を前記走行可能箇所として生成し、
(G)前記線分に至る前記複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出する、ことを特徴とする請求項4に記載の経路生成装置。
The route search device is a local map,
(A) When there are obstacles on both the left and right sides in the direction toward the passing position that passes next, extract the travelable area of the mobile device that exists between the left and right obstacles;
(B) generating a plurality of inscribed circles located in the travelable area and in contact with the boundaries of the travelable area;
(C) A road line is generated based on a line passing through the center of each inscribed circle,
(D) A plurality of linear search lines extending radially from the current position, and one end search line among a plurality of search lines that are continuously adjacent to each other and reach the undetected region without colliding with an obstacle. The search line adjacent to the left obstacle identifies the collision point as the first collision point, and the search line adjacent to the other search line of the plurality of search lines collides with the right obstacle. The collision point to be identified as the second collision point,
(E) The first collision point and the second collision point are compared, and the one closer to the current position among the two collision points is set as the target collision point,
(F) A line segment extending from the target collision point, orthogonal to the road line, and extending to the obstacle on the opposite side of the target collision point is generated as the travelable location,
(G) The route generation device according to claim 4, wherein the plurality of movement route candidates reaching the line segment are generated, and a high-speed driving possibility is calculated for each of the movement route candidates.
前記経路探索装置は、局所地図において、
(A)前記現在位置から多数の直線状の前記探索線を放射状に延ばし、互いに連続して隣接し障害物に衝突することなく未検出領域に至る複数の探索線のうち一方端の探索線と隣接する探索線が、左側の障害物に衝突する衝突点を第1衝突点として特定し、前記複数の探索線のうち他方端の探索線と隣接する探索線が、右側の障害物と衝突する衝突点を第2衝突点として特定し、
(B)第1衝突点と第2衝突点を比較し、両衝突点のうち前記現在位置に近い方を、対象衝突点とし、
(C)対象衝突点と反対側の前記障害物において、前記対象衝突点からの距離が最も短くなる点を設定し、当該点から前記対象衝突点まで延びる線分を前記走行可能箇所として生成し、
(D)前記線分に至る前記複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出する、ことを特徴とする請求項4に記載の経路生成装置。
The route search device is a local map,
(A) A plurality of linear search lines extending radially from the current position, and one end search line among a plurality of search lines that are adjacent to each other and reach the undetected region without colliding with an obstacle; An adjacent search line identifies a collision point that collides with an obstacle on the left as a first collision point, and a search line adjacent to the other search line of the plurality of search lines collides with an obstacle on the right side. Identify the collision point as the second collision point,
(B) The first collision point and the second collision point are compared, and the one closer to the current position among the two collision points is set as the target collision point,
(C) In the obstacle on the side opposite to the target collision point, a point where the distance from the target collision point is the shortest is set, and a line segment extending from the point to the target collision point is generated as the travelable location. ,
(D) The route generation device according to claim 4, wherein the plurality of movement route candidates reaching the line segment are generated, and a high-speed driving possibility is calculated for each of the movement route candidates.
移動装置は、回転駆動される走行車輪により路面上を走行する車両であり、
前記車両には、その走行時に前記車両の振動を計測する振動センサが搭載されており、
前記振動センサにより計測された振動に基づいて、前記車両が現在走行している路面が、未舗装路面と舗装路面のいずれであるかを判定する路面判定装置を備え、
前記高速走行可能度は、その要素として、前記路面良好度を含むだけでなく、前記経路長さと最小曲率半径の一方または両方を含み、
前記経路探索装置は、前記各要素の値を規格値に換算して算出し、各要素の規格値を反映させた高速走行可能度を算出し、
前記経路探索装置は、同じ移動経路候補について、前記路面が未舗装路面であると判定された場合には、前記路面が舗装路であると判定された場合よりも、前記経路長さと前記最小曲率半径の規格値を小さく算出する、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の経路生成装置。
The moving device is a vehicle that travels on a road surface by traveling wheels that are rotationally driven,
The vehicle is equipped with a vibration sensor that measures the vibration of the vehicle when traveling,
A road surface determination device that determines whether the road surface on which the vehicle is currently traveling is an unpaved road surface or a paved road surface based on vibrations measured by the vibration sensor;
The high-speed driving possibility includes not only the road surface goodness as an element thereof but also one or both of the route length and the minimum curvature radius,
The route search device calculates the value of each element by converting it to a standard value, calculates the high-speed driving possibility reflecting the standard value of each element,
The route search device, when it is determined that the road surface is an unpaved road surface for the same moving route candidate, than the case where the road surface is determined to be a paved road surface and the minimum curvature. The route generation device according to claim 1, wherein the standard value of the radius is calculated to be small.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の経路生成装置と、該経路生成装置により生成された移動経路に沿って移動するように移動装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする移動装置。   A route generation device according to any one of claims 1 to 7, and a control device that controls the movement device so as to move along the movement route generated by the route generation device. Mobile device to do. 自律移動する移動装置の移動経路を生成する経路生成方法であって、
移動開始位置から目標到達位置までの間に設定され前記移動経路の生成の指標となる複数の経由位置を記憶した記憶装置と、前記移動装置の現在位置を検出する位置検出装置とを設け、
移動装置の移動中において、前記現在位置に基づいて、前記複数の経由位置のうち移動装置が次に通過する経由位置に向かうための移動経路を探索し生成する場合に、
複数の移動経路候補を生成するとともに、これら移動経路候補の各々について高速走行可能度を算出し、
これら高速走行可能度を互いに比較することで、前記複数の移動経路候補の中から、最も高速走行可能度が高い移動経路候補を選択し、
該選択した移動経路候補を実際に使用する移動経路として設定する、ことを特徴とする経路生成方法。
A route generation method for generating a movement route of a mobile device that moves autonomously,
A storage device that stores a plurality of via positions that are set between a movement start position and a target arrival position and serves as an index for generating the movement route, and a position detection device that detects a current position of the movement device,
While moving a mobile device, based on the current position, when searching and generating a movement route for the mobile device to go to the next via position among the plurality of via positions,
While generating a plurality of moving route candidates, calculating the high-speed driving possibility for each of these moving route candidates,
By comparing these high-speed driving possibilities with each other, a moving route candidate having the highest high-speed driving possibility is selected from the plurality of moving route candidates.
A route generation method characterized in that the selected travel route candidate is set as a travel route to be actually used.
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