JP2023154648A - 経路計画装置及び搬送車両システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な走行経路の生成を課題とする。【解決手段】加速度の変化を所定の範囲に抑え、同じ目標地点に同じ走行経路で走行する際の走行距離を短くするための目的関数である式（１１）と、搬送車両の運動方程式である式（１２）と、搬送車両の加減速の上限を示す式である式（１３）と車載センサによる検出範囲、及び、搬送車両の位置が、安全マージンによって設定される経路境界の内側となるよう制約する式である式（１４）、式（１５）と、が設定されており、制約条件を満たしつつ、目的関数を満たす適正経路を探索し、当該適正経路を搬送車両が走行するための速度制御情報及び操舵角制御情報を含む制御入力情報を生成する走行経路・検出範囲計画部２１２と、走行経路・検出範囲計画部２１２によって探索された適正経路を出力する経路情報表示・設定部２１４と、を有することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、経路計画装置及び搬送車両システムの技術に関する。

近年では、少子高齢化による労働力不足やＥ－コマース市場拡大による物流件数の増加に伴い、物流倉庫内や工場内の省人化、作業効率の向上が課題となっている。これらの課題を解決するため、無人で動作可能な自律搬送車両（以降、搬送車両）、及び、複数台の搬送車両を効率よく動作させる搬送車両システムの導入が進められている。

搬送車両の例として、ＡＧＶ（Autonomous Guided Vehicle）をはじめとする台車型車両や、フォークリフト等がある。収納棚から必要な部材をピッキングするために、ＡＧＶにロボットアームを備える搬送車両等も存在する。

搬送車両システムは、これらの搬送車両に対して、目的とするタスク（荷積み・荷下ろし等）を示す信号を送信し、それぞれの搬送車両の走行終了位置までの走行、及び、走行終了位置での作業を管理・実行する。

搬送車両システムを顧客現場へ導入する際の工程は、下記の様に大別される。
Ｚ１）導入要件定義：搬送車両が実現する具体的なタスク・目標生産量等の整理。
Ｚ２）走行経路設計：導入要件を実現する搬送車両の走行経路の設計。
Ｚ３）走行制御設計：設計した走行経路を追従する走行制御機能、及び、複数台の搬送車両を効率的に扱う群制御機能の設計。

走行経路の設計内容は、さらに下記の様に細分化される。
Ｙ１)障害物検出領域設計： 障害物(壁・棚)や人との干渉を検出した際における衝突回避のための減速・停止が必要な領域の設計。障害物検出は、主に車載ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）により実現される。
Ｙ２)経路設計： 走行終了位置まで可能な限り高速で到達可能な経路の設計。
Ｙ３)目標制御入力設計： Ｙ２）を実現する目標制御入力の設計。目標制御入力は、例えば、目標速度、目標操舵角等を含む。

顧客現場導入を円滑に行うためには、Ｙ１）～Ｙ３）のすべてを満足する設計・設定を、可能な限り短期間で導出することが重要となる。

一方、搬送車両は、様々な大きさや駆動形態が存在する。例えば、フォークリフト（リーチ型フォークリフト）は、４輪構成である。フォークリフトでは、駆動輪はバンパ方向の１輪のみであり、その他は遊動輪又は従属輪である。他方、ＡＧＶは、左右二輪の速度差を用いて旋回動作を実現する搬送車両や、横方向にも移動可能なオムニホイールを備えたものが存在する。従って、搬送車両の大きさや駆動形態が大きく異なる搬送車両群を複数台導入する環境において、搬送車両ごとに走行経路を設計することは膨大な開発期間を要する。

そこで上記問題を解決するために、例えば特許文献１には、「装置が、距離センサを備えた移動体の走行において取得された複数のログデータセットを読み出す。各ログデータセットは、時刻を表す情報と、当該時刻での移動体の検出位置及び検出姿勢を表す情報と、当該時刻に関し距離センサにより取得された複数の距離を表す距離データセットとを含む。装置は、複数の検出位置の各々について、当該検出位置を含む二つ以上の検出位置を表す二つ以上のログデータセットを用いて、移動体の停止距離を算出する。装置は、移動体の走行経路における複数の走行位置の各々について、当該走行位置に属する検出位置について算出された停止距離と、当該停止距離に含まれる検出位置を表すログデータセットが表す複数の距離とを基に、防護領域を決定し、決定された防護領域を表す情報を、移動体に設定する」自律移動支援装置及び同装置を備える移動体が開示されている（要約参照）。

また、特許文献２には、「自車に搭載され、自動運転又は運転支援を実施可能に構成された車両制御装置であって、前記自車の外界の情報を検出する外界センサと、前記外界センサの検出情報に基づき、走行路の左右の境界を規定する走行路規定対象物を認識する外界認識部と、前記外界認識部により認識された前記走行路規定対象物に基づき前記走行路の仮中心線を生成する仮中心線生成部と、前記仮中心線生成部により生成された過去の前記仮中心線を用いてフィルタリングすることにより中心線を算出するフィルタリング部と、算出した前記中心線に基づき左右の走行可能範囲を示す情報を算出する情報取得部と、前記左右の走行可能範囲で前記自車が通行する通行点を設定し、さらに前記通行点を並べた状態の曲率、走行距離、前記左右の走行可能範囲の中心線との差分が最小となる理想走行経路を算出する走行経路算出部と、を有することを特徴とする」車両制御装置が開示されている（請求項１参照）。

国際公開第２０２１/０５９３３５号 特許第６６３７４００号明細書

しかし、特許文献１に記載の技術は、目標経路が事前に設定されていることが前提である。そのため、演算された障害物検出領域が境界(壁等)に干渉する場合、目標速度が抑えられ、縮小した障害物検出領域が設定される。従って、特許文献１に記載の技術は、障害物検出領域の設計効率化のみを対象としており、走行経路や目標制御入力の適正化には言及していない。そのため、搬送効率低下に関してさらなる改良が必要である。

他方、特許文献２に記載の技術は、目的地までの最短もしくは最速経路が生成できるものの、障害物検出領域までの最適化が行われていない。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、効率的な走行経路の生成を課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、搬送車両の加速度の変化を所定の範囲に抑え、同じ目標地点に同じ走行経路で走行する際の走行距離を短くするための目的関数が設定されるとともに、前記搬送車両の運動方程式である第１の式と、前記搬送車両の加減速の上限を示す式である第２の式と、前記搬送車両に備えられ、前記搬送車両の周囲環境を検出する車載センサによる検出範囲、及び、前記搬送車両の位置が、安全マージンによって設定される経路境界の内側となるよう制約する式である第３の式と、を含む制約条件が設定されており、前記第１の式、前記第２の式、前記第３の式を含む前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を満たす経路を探索し、当該経路を前記搬送車両が走行するための速度制御情報及び操舵角制御情報を含む制御入力情報を生成する経路生成部と、前記経路生成部によって探索された前記経路に関する情報、及び、前記制御入力情報を前記搬送車両へ送信する通信部と、前記経路生成部によって探索された前記経路を出力部に出力する出力処理部と、を有することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。

本発明によれば、効率的な走行経路の生成が可能となる。

搬送車両の側面図を示す図である。 搬送車両の上面図を示す図である。 車載センサによる検出範囲の一例を示す図（その１）である。 車載センサによる検出範囲の一例を示す図（その２）である。 車載センサによる検出範囲の一例を示す図（その３）である。 車載センサによる検出範囲の一例を示す図（その４）である。 本実施形態で想定される搬送車両の走行環境の例を示す図である。 本実施形態に係る搬送車両システムの最小構成例を示す機能ブロック図である。 本実施形態における搬送車両における座標系及び制御入力情報で使用される情報を示す図である。 通路境界の一例を示す図である。 参照経路・境界作成部における処理を示す図である。 走行経路・検出範囲計画部における処理を示す図（その１）である。 走行経路・検出範囲計画部における処理を示す図（その２）である。 走行経路・検出範囲計画部によって作成された適正経路を示す図である。 目標速度の具体例を示す図である。 目標操舵角の具体例を示す図である。 走行終了位置までの適正経路が作成できなかった具体事例を示す図（その１）である。 走行終了位置まで適正経路が作成できなかった具体事例を示す図（その２）である。 走行終了位置まで適正経路が作成できなかった具体事例を示す図（その３）である。 走行終了位置まで適正経路が作成できなかった具体事例を示す図（その４）である。 走行終了位置まで適正経路が作成できなかった具体事例を示す図（その５）である。 走行終了位置まで適正経路が作成できなかった具体事例を示す図（その６）である。 経路情報表示・設定部によって表示装置で表示される画面の一例を示す図である。 走行経路設定部、及び、後記する障害物検出部における処理を示す図である。 障害物検出部の処理を説明する図である。 第１実施形態で実行される経路作成処理の手順を示すフローチャート（その１）である。 第１実施形態で実行される経路作成処理の手順を示すフローチャート（その２）である。 第２実施形態を実現する搬送車両システムの最小構成例を示す機能ブロック図である。 検出範囲の変化を行う前における目標操舵角の割り振りを示す図である。 検出範囲の変化を行った後における目標操舵角の割り振りを示す図である。 第２実施形態を実現する搬送車両システムの別の最小構成例を示す機能ブロック図である。 様々な走行形態を有する搬送車両の例を示す図（その１）である。 様々な走行形態を有する搬送車両における適正経路を示す図（その１）である。 様々な走行形態を有する搬送車両の例を示す図（その２）である。 様々な走行形態を有する搬送車両における適正経路を示す図（その２）である。 様々な走行形態を有する搬送車両の例を示す図（その３）である。 様々な走行形態を有する搬送車両における適正経路を示す図（その３）である。 様々な走行形態を有する搬送車両の例を示す図（その４）である。 様々な走行形態を有する搬送車両における適正経路を示す図（その４）である。 経路計画サーバのハードウェア構成を示す図である。 車載コントローラのハードウェア構成を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、図１～図１３を参照して、本発明の一実施形態を詳述する。なお、本実施形態は、前記したＺ２）走行経路設計に着眼したものである。

＜第１実施形態＞
［搬送車両１００］
搬送車両１００の一例を、図１Ａ及び図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは搬送車両１００の側面図を示し、図１Ｂは搬送車両１００の上面図を示している。なお、搬送車両１００は、図１Ａ及び図１Ｂに示す白抜矢印の方向へ移動する。
搬送車両１００は、いわゆるＡＧＶであり、車両本体１０１と、荷台１０４と、移載装置１０３とを備えている。

荷台１０４は、荷３０１を支持する。また、移載装置１０３は、車両本体１０１に備えられており、荷台１０４を上下及び左右自在に移動可能とするものである。

また、車両本体１０１は、バンパ１０２、駆動輪１０６、従動輪１０７、車載センサ１１１を備えている。車載センサ１１１については後記する。さらに、車両本体１０１の内部には、移載モータ１０５、走行モータ１０８、操舵モータ１０９、エンコーダ１１２、車載コントローラ１２０が備えられている。走行モータ１０８は、駆動輪１０６の駆動を制御する。操舵モータ１０９は、駆動輪１０６による車両本体１０１の旋回を制御する。また、エンコーダ１１２は、駆動輪１０６の回転速度、操舵モータ１０９の回転速度を計測する。また、車両本体１０１の内部には、移載モータ１０５が備えられており、移載装置１０３は移載モータ１０５により駆動される。移載モータ１０５が備えられており、移載装置１０３の駆動を制御する。なお、図１Ａ及び図１Ｂに示す搬送車両１００は、後輪が駆動輪１０６となっている。また、搬送車両１００は車両と適宜記載することがある。

（車載コントローラ１２０）
また、車載コントローラ１２０は、搬送車両１００の自律制御を実現するための演算を実施する。具体的には、搬送車両１００を制御する演算を実施するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサや、プログラム、データを記憶するメモリとで構成される計算機である。車載コントローラ１２０の詳細については後記する。

（車載センサ１１１）
本実施形態では、搬送車両１００の周囲の環境を検出する車載センサ１１１としてＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）が設置されている。ＬｉＤＡＲはレーザ光の照射角度を変化させながら照射範囲に存在する物体との距離を計測するセンサである。車載コントローラ１２０は、ＬｉＤＡＲ（車載センサ１１１）によるレーザ照射時の光軸角度の情報と、物体との距離情報から、物体の位置を示す点群情報を取得することが可能である。なお、本実施形態では車載センサ１１１は１台のみの構成であるが、車載センサ１１１が複数台備えられていてもよい。

このように、本実施形態では、車載センサ１１１としてもＬｉＤＡＲを用いて障害物検出を実現する。障害物（壁や、棚３０２）や人と、搬送車両１００との干渉が検出されると、搬送車両１００は衝突回避のため、減速・停止を行う。

図１Ａ及び図１Ｂに示す構成はＡＧＶとしての搬送車両１００の構成の一例であり、図１Ａ及び図１Ｂに示す構成以外でもよい。例えば、搬送車両１００は、すべての車輪を駆動輪１０６とすることで全方位への移動を可能とする構成でも構わない。また、バンパ１０２が車両本体１０１の前方に備えられていてもよい。なお、前方とは搬送車両１００の進行方向をいう。

［検出範囲Ｄ］
図２Ａ～図２Ｄは車載センサ１１１による検出範囲Ｄの一例を示す図である。
以降の図において、搬送車両１００に記載されている三角は、搬送車両１００の走行方向を示している。
車載センサ１１１による検出範囲Ｄは、搬送車両１００の制動性能（制動距離）、走行速度、操舵量等によって変化する。走行速度が速くなるに従い、図２Ａ及び図２Ｂに示す様に進行方向に対して検出範囲Ｄが拡大される。つまり、搬送車両１００の走行速度が小さい（遅い）と図２Ａに示すように進行方向に対して検出範囲Ｄが短くなる。また、搬送車両１００の走行速度が大きい（速い）と図２Ｂに示すように進行方向に対して検出範囲Ｄが長くなる（符号Ｄ１の長さが長くなる）。

また、旋回量の変化に伴い、図２Ｃ及び図２Ｄに示すように旋回方向に検出範囲Ｄが変化する（符号Ｄ２の長さが変化する）。ちなみに、図２Ｃ及び図２Ｄでは、進行方向に対して左方向（紙面上方向）に搬送車両１００が操舵している場合を示している。搬送車両１００の操舵角が小さい（緩やかに搬送車両１００が旋回する）場合、図２Ｃに示すように検出範囲Ｄの旋回方向への拡大は小さい（符号Ｄ２の長さが図２Ｄと比較して短い）。また、搬送車両１００の操舵角が大きい（急旋回）場合、図２Ｄに示すように検出範囲Ｄの旋回方向への拡大が大きくなる。なお、図２Ｄに示す例では、図２Ｃに示す例と比較して、搬送車両１００の走行速度も大きい（符号Ｄ２の長さが図２Ｃと比較して長い）。このように、図２Ｃに示す検出範囲Ｄは図２Ｄに示す検出範囲Ｄと比べて搬送車両１００の進行方向に対して短くなっている。逆に、図２Ｄに示す検出範囲Ｄは図２Ｃに示す検出範囲Ｄと比べて搬送車両１００の進行方向に対して長くなっている。

このように、本実施形態では、図１Ａ及び図１Ｂに示すエンコーダ１１２は、取得した走行モータ１０８や、操舵モータ１０９の情報を車載コントローラ１２０にわたす。そして、車載コントローラ１２０が、図２Ａ～図２Ｄに示すように検出範囲Ｄを動的に変動する。なお、車載センサ１１１がコントローラを搭載している場合、エンコーダ１１２が取得した情報を車載センサ１１１に搭載されているコントローラが取得してもよい。この場合、車載センサ１１１に搭載されているコントローラが検出範囲Ｄを動的に変動する。

［走行環境３００］
図３は、本実施形態で想定される搬送車両１００の走行環境３００の例を示す図である。
倉庫や工場等である走行環境３００は、棚３０２等で囲われた狭く細い通路３０３の連続で構成される。また、搬送車両１００の通路３０３には、仮置きされた荷３０１ａや、棚３０２からはみ出している荷３０１ｂ、棚３０２から持ち去られた箇所３０１ｃのような荷３０１の変化が生じる。本実施形態は、このような走行環境３００の中で、以下の条件を満たす走行経路、及び、制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照））を算出することを目的とする。（Ｃ１）検出範囲Ｄが周囲の棚３０２や仮置きされた荷３０１ａ等に干渉しない。（Ｃ２）制約された条件の下で目的地まで最速到達可能。制御入力情報５４０は、搬送車両１００が自律走行する際の走行速度（目標速度（速度制御情報）５４１（図９Ａ参照））や、操舵角（目標操舵角（操舵角制御情報）５４２（図９Ｂ参照））の情報である。制御入力情報５４０については後記する。なお、図３では破線で示す搬送車両１００の位置から実線で示す搬送車両１００まで搬送車両１００が移動したことを示している。また、破線で示す搬送車両１００では、これから旋回をはじめるところであるため、検出範囲Ｄは搬送車両１００の進行方向に対し、図２Ｃ及び図２Ｄに示すような横方向への広がりが生じていない。

［搬送車両システムＺ］
図４は、本実施形態に係る搬送車両システムＺの最小構成例を示す機能ブロック図である。
図４では搬送車両システムＺを構成する経路計画サーバ２００と、搬送車両１００に搭載されている車載コントローラ１２０とが示されている。なお、図４において、矢印付きの実線はデータの流れを表している。

［経路計画サーバ２００］
経路計画サーバ（経路計画装置）２００は、車両モデル情報記憶部２０１、車載センサ情報記憶部２０２、経路通路境界記憶部２０３、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４、走行経路情報記憶部２０５を備えている。また、経路計画サーバ２００は、参照経路・境界作成部２１１、走行経路・検出範囲計画部（経路生成部）２１２、経路作成不可要因判定部２１３、経路情報表示・設定部（出力処理部）２１４を備える。また、経路計画サーバ２００は、車載コントローラ１２０と通信を行うための通信部２２１を備えている。

経路計画サーバ２００は、後記する各記憶部２０１～２０５の情報を基に、走行終了位置までの走行経路を算出し、算出した走行経路を経路情報表示・設定部２１４に出力する。この際、経路計画サーバ２００は、走行経路算出時の内部計算において、事前に設定した制約式（後記）を満足できない場合、経路作成不可要因判定部２１３が経路生成不可と判定する。そして、経路計画サーバ２００は、経路生成不可と判定された原因を含む結果を経路情報表示・設定部２１４に出力する。
経路計画サーバ２００の各部２０１～２０５，２１１～２１４の機能の詳細について以下に記載する。

（車両モデル情報記憶部２０１）
車両モデル情報記憶部２０１は、搬送車両１００の基本情報である車両基本情報を格納している。具体的には、車両基本情報には、搬送車両１００の車両幅や、車両長、ホイールベース等の車格に関わる寸法値（車両寸法値）等が格納されている。また、車両基本情報には、搬送車両１００の最大走行速度や、最大加速度（減速度）等といった走行性能の上下限値が格納されている。さらに、車両基本情報には最大積載量等も格納されている。

また、車両モデル情報記憶部２０１には、搬送車両１００の走行時における動作特性が数式（運動方程式）で示されている車両制御モデルも格納されている。搬送車両１００の走行形態に応じた運動方程式の立式方法は公知であるため本実施形態では割愛する。車両モデル情報記憶部２０１に格納されている車両制御モデルは、走行経路・検出範囲計画部２１２にわたされる。

図５を参照して、搬送車両１００の座標系及び車両制御モデルについて説明する。
図５は、本実施形態における搬送車両１００における座標系及び制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）で使用される情報を示す図である。本実施形態では、後記する目的関数や、制約式を満足する走行経路が探索される。
図５に示すＷ_ｘ軸、Ｗ_ｙ軸は世界座標系を示す。また、図５に示すξ軸、μ軸は搬送車両１００に対して固定された座標系である車両座標系を示す。車両座標系は、世界座標系に対して定義されるものである。

図５においてａは搬送車両１００の加速度である。そして、図５に示すａ_ｘは加速度ａのＷｘ軸方向成分である。さらに、ａ_ｙは加速度ａのＷｙ軸方向成分である。また、ａ_ｌｏｎｇは加速度ａのξ軸方向成分である。そして、ａ_ｌａｔは加速度ａのμ軸方向成分である。また、φは世界座標系に対する搬送車両１００の方位角度を示している。

以上の定義にもとづき、本実施形態では車両制御モデルが下記に記載する式（１）の様に定義される。また、式（２）は式（１）におけるｘ_ｔ＋１、ｘ_ｔ、Ａ，Ｂ，ｕ_ｔ＋１の定義を示している。式（１）において、ｘ_ｔ＋１、ｘ_ｔは、微小離散時間Δｔで定義される各時刻における世界座標系に対する搬送車両１００の状態ベクトルである。また、式（２）における（ｐ_ｘ、ｐ_ｙ）は車両位置のｘ軸方法成分、ｙ軸法九成分を示し、（ｖ_ｘ、ｖ_ｙ）は車両速度のｘ軸方向成分及びｙ軸方向成分を示している。なお、ｘ軸、ｙ軸は世界座標における座標であり、図５のＷ_ｘ軸、Ｗ_ｙ軸に相当する。車両位置は、搬送車両１００の所定位置等で定義される。また、ｕ_ｔ＋１は、後記する走行経路・検出範囲計画部２１２で作成される制御入力情報５４０であり、ａ_ｙ＋１は加速度ａのＷ_ｙ軸方向成分、及び、ａ_ｘ＋１は加速度ａのＷ_ｘ軸方向成分を示す。ちなみに、ａ_ｘ＋１は図５のａ_ｘに相当し、ａ_ｙ＋１はａ_ｙに相当する。係数Ａ，Ｂは式（２）に示す通りである。なお、各式において、下添え字のｘ、ｙは時刻ｔを示し、ｘ＋１、ｙ＋１は時刻ｔ＋１を示している。

（車載センサ情報記憶部２０２）
図４の説明に戻る。
車載センサ情報記憶部２０２は、車載センサ１１１（ＬｉＤＡＲ）の性能情報を格納している。車載センサ情報記憶部２０２には、車載センサ１１１の最大検出距離、最小検出距離、スキャン周期、水平・垂直方向の分解能等が格納されている。

また、車載センサ１１１が障害物検出演算機能搭載型のＬｉＤＡＲ（具体的には第２実施形態で詳述）である場合、以下に示す情報が車載センサ情報記憶部２０２に格納されている。（Ｅ１）検出に必要な処理時間、（Ｅ２）受信できるエンコーダ１１２の情報の分解能、（Ｅ３）検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ）の変化パターンにおける目標速度５４１（図９Ａ参照）、（Ｅ４）目標操舵角５４２（図９Ｂ参照）の分解能等。検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ）の変化パターンにおける目標速度５４１、目標操舵角５４２の分解能については、第２実施形態で後記する。

加えて、車載センサ情報記憶部２０２には、下記の式（３）、式（４）に示すような検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）の変動を示す数式が格納されている。式（３）に示すｒ_ｌｏｎｇは、図２の符号Ｄ１に示す車両進行方向の検出範囲Ｄの変動を示す。式（４）に示すｒ_ｌａｔは、図２の符号Ｄ２に示す車両横方向の検出範囲Ｄの変動を示す。また、式（３）、式（４）に示すｃ_ｌｏｎｇ、ｃ_ｌａｔはそれぞれ係数（定数値）を示している。

前記したように、検出範囲Ｄは搬送車両１００の大きさ、制動性能から設定される値である。多くのＡＧＶやフォークリフトは、最大速度が１．０ｍ／ｓから２．０ｍ／ｓと、一般的な乗用車と比較すると低速である。そのため、速度と制動距離とが線形近似可能な場合が多い。そこで、本実施形態では、後記する走行経路の作成の処理を簡潔にするため、式（３）、式（４）に示すような関係式が用いられる。一方で、搬送車両１００が高速移動可能であれば、乗用車と同様、制動距離が速度に対し２次関数的に増加する傾向にあるため、式（３）、式（４）の式を非線形の数式としてもよい。

（経路通路境界記憶部２０３）
図４の説明に戻る。
経路通路境界記憶部２０３は、図３に示すような棚３０２や、通路３０３に仮置きされている荷３０１ａ等、搬送車両１００の走行経路上に存在する障害物の通路境界５０１（図６Ａ参照）を管理する。
図６Ａを参照して、通路境界５０１の一例を示す。
図６Ａは、通路境界の一例を示す図である。なお、図６Ａにおいて、図３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図６Ａに示す通路境界５０１は、実際の走行環境３００に重ねるようにして示されている。図６Ａにおいて通路境界５０１は太実線で示されている。図６Ａに示すように通路境界は、通路３０３の形状に加えて、通路３０３に仮置きされている荷３０１ａや、棚３０２からはみだしている荷３０１ｂの輪郭として作成される。通路境界５０１は、対象となる走行区間のＣＡＤ図面を基に作成されてもよい。あるいは、搬送車両１００が備える車載センサ１１１から取得した走行中の点群データを入力とし、格子地図を基に通路境界５０１が作成されてもよい。格子地図は、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）を用いて作成される。例えば、環境変化に対応するために、実運用中において任意のタイミングで車載センサ１１１による再計測が行われ、再計測が行われるたびに通路境界５０１が更新されてもよい。環境変化は、荷３０１のはみ出し（荷３０１ｂ）や、通路３０３に仮置きされている荷３０１ａ等である

（安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４）
図４の説明に戻る。
安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４には、経路計画に対する安全及び効率に関する制約式や、目標値に関する情報が格納されている。目標値に関する情報は、図６Ｂに示す走行開始位置５０３、走行終了位置５０４、目標走行時間を含む情報である。走行開始位置５０３、走行終了位置５０４、目標走行時間については後記する。また、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４には、周囲障害物からの余裕距離を示すパラメータである安全マージン５１１（図６Ｂ参照）に関する情報が格納されている。走行経路の作成が行われる際、搬送車両１００自身や障害物領域が安全マージン５１１の内側に入らないように走行経路が作成される。

図６Ｂを参照して、安全マージン５１１について説明する。
図６Ｂは、参照経路・境界作成部における処理を示す図である。
図６Ｂにおいて、図６Ａと同様の構成については図６Ａと同様の構成については図６Ａと同一の符号を付して説明を省略する。
安全マージン５１１は、図４に示す経路情報表示・設定部２１４を介して人手によって設定される。なお、安全マージン５１１は、一律の固定値である必要はない。例えば、通路３０３ごと、現場環境ごとに、異なる幅の安全マージン５１１が変更されてもよい。あるいは、搬送車両１００の運用時間帯に応じて安全マージン５１１が動的に変更されてもよい。

また、図６Ｂに示す走行開始位置５０３は、搬送車両１００が走行を開始する位置座標を示す。そして、図６Ｂに示す走行終了位置５０４は、搬送車両１００が走行を終了する位置座標を示す。走行開始位置５０３、走行終了位置５０４は、棚３０２の手前や、図示しない充電スポット付近等に設定される。走行開始位置５０３、走行終了位置５０４それぞれの位置座標は、図４に示す経路情報表示・設定部２１４を介して人手によって設定されてもよい。あるいは、対象となる走行区間のＣＡＤ図面や、搬送車両１００に備えられている車載センサ１１１を用いて作成した環境地図から走行開始位置５０３、走行終了位置５０４それぞれの位置座標が設定されてもよい。この場合、経路計画サーバ２００が、ＣＡＤ図面や、環境地図における棚３０２の手前、充電スポット付近を認識し、走行開始位置５０３及び走行終了位置５０４を自動設定してもよい。

また、本実施形態では、設定した走行開始位置５０３から走行終了位置５０４までの走行時間の目標値である目標走行時間が設定されている。本実施形態では目標走行時間も、経路情報表示・設定部２１４を介して人手で設定されることが想定されている。ユーザは、使用する搬送車両１００の性能、搬送車両システムＺの目標生産量等に基づいて目標走行時間を設定する。設定された安全マージン５１１、走行開始位置、走行終了位置、目標走行時間は、走行経路・検出範囲計画部２１２にわたされる。なお、図６Ｂにおける符号５０２，５０５～５０７については後記する。

（参照経路・境界作成部２１１）
図４を参照しつつ、図６Ｂを参照して参照経路・境界作成部２１１について説明する。
参照経路・境界作成部２１１は、経路通路境界記憶部２０３に格納されている安全マージン５１１を基に経路境界５０２（図６Ｂ参照）を作成する。すなわち、参照経路・境界作成部２１１は、通路境界５０１から通路３０３の側に安全マージン５１１の幅だけ移動させた境界（線）を経路境界５０２とする。

また、参照経路・境界作成部２１１は、作成した経路境界５０２を基に、仮の走行経路としての参照経路５０６を作成する。参照経路・境界作成部２１１は、図６Ｂに示すように、安全マージン５１１を含む経路境界５０２の中心位置５０５を、例えば、０．１ｍ間隔で設定する。中心位置５０５は、経路境界５０２と経路境界５０２とを最短で結ぶ差し渡し幅の半分の位置として定義される。ただし、図６Ｂでは、作図上、正しく中心位置を示しているとは限らない。そして、参照経路・境界作成部２１１は、設定した中心位置５０５を線分結合することで参照経路５０６を作成する。中心位置５０５の間隔は０．１ｍに限らず、後記するの走行経路・検出範囲計画部２１２が許容する処理負荷に応じて、さらに細かく設定してもよいし、逆に、大きく設定してもよい。

また、図６Ｂに示すように、参照経路・境界作成部２１１は、それぞれの中心位置５０５に対して、左右の経路境界５０２との交点までを結んだ、二等分線５０７の距離（線分Ｈ^１，Ｈ^２，Ｈ^３，・・・，Ｈ^ｐ）を算出する。二等分線５０７の距離は、中心位置５０５の両側に位置する参照経路５０６でなす角の二等分線５０７が経路境界５０２と交わるところまでの距離として定義される。

参照経路５０６は、安全マージン５１１を含む経路境界５０２の中心位置５０５を基に、参照経路・境界作成部２１１が作成してもよい。あるいは、経路情報表示・設定部２１４を介してユーザが参照経路５０６を作成してもよい。この場合、参照経路・境界作成部２１１は、ユーザによって作成された参照経路５０６を基に中心位置５０５及び二等分線５０７を算出する。

参照経路・境界作成部２１１は、少なくとも中心位置５０５、参照経路５０６に関する情報を走行経路・検出範囲計画部２１２にわたす。

（走行経路・検出範囲計画部２１２）
図４の説明に戻る。
走行経路・検出範囲計画部２１２は、各記憶部２０１～２０４、及び、参照経路・境界作成部２１１から入力される情報を基に最適な走行経路を作成する。

走行経路・検出範囲計画部２１２に入力される情報を以下に整理する。
（Ａ１）車両モデル情報記憶部２０１：車両寸法値、最大走行速度、最大加速度、最大積載量（異常、車両基本情報）、車両制御モデル（搬送車両１００の動作特性を示した運動方程式（式（１）、式（２））。
（Ａ２）車載センサ情報記憶部２０２：車載センサ１１１（ＬｉＤＡＲ）の最大検出距離、最小検出距離等、検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）の変化を示す数式（式（３）、式（４））。
（Ａ３）経路通路境界記憶部２０３：車載センサ１１１（ＬｉＤＡＲ）を用いたＳＬＡＭによって作成された格子地図（２次元画像）等を基に作成される通路境界５０１（図６Ａ参照）。
（Ａ４）安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４：図６Ｂに示す安全マージン５１１、走行開始位置５０３、走行終了位置５０４、目標走行時間。
（Ａ５）参照経路・境界作成部２１１：すべてのマージンを含む経路境界５０２、経路境界５０２、中心位置５０５、参照経路５０６、二等分線５０７（図６Ｂ参照）。

本実施形態では、数理最適化、具体的には、凸二次計画法として捉え、立式を行うことで対象の問題が解決される。対象の問題とは、以下の問題である。（Ｆ１）検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）が、周囲の障害物と干渉しない。（Ｆ２）図６Ｂの走行開始位置５０３から走行終了位置５０４まで最速で到達する。（Ｆ３）（Ｆ１）、（Ｆ２）を満たしつつ、最適な走行経路と、図９Ａ及び図９Ｂに示す制御入力情報５４０とを作成すること（経路最適化）。具体的には、走行経路・検出範囲計画部２１２は、検出範囲Ｄが、周囲の障害物と干渉せず、図６Ｂの走行開始位置５０３から走行終了位置５０４まで最速で到達する走行経路、及び、制御入力情報５４０を作成する。目的関数及び制約式は以下に示す式（１１）～式（１６）として示される。以下、適宜図６Ｂを参照して、式（１１）～式（１６）を説明する。

式（１１）は経路最適化における目的関数を示している。目的関数である式（１１）は、過度な加減速を抑え（搬送車両１００の加速度の変化を所定の範囲に抑え）、同じ目標地点に同じ走行経路で走行する際の走行距離を短くする関数である。換言すれば、式（１１）は、過度な加減速を抑えつつ、搬送車両１００ができるだけ早く走行終了位置５０４に到達するための関数である。式（１１）におけるＲは、加減速の変化に対する重みパラメータである。式（１２）～式（１６）は目的関数（式（１１））に対する制約式を示している。また、式（１２）～式（１６）は走行経路・検出範囲計画部２１２に予め設定されている。なお、加減速を抑えることで、搬送車両１００が消費するエネルギ（燃料や電力）を少なくすることが可能である。

以下に制約式の詳細な内容を記載する。
第１の式である式（１２）は搬送車両１００の運動方程式を示しており、車両モデル情報記憶部２０１から入力される情報を示している。ちなみに、式（１２）は、式（１）、式（２）と同様である。

第２の式である式（１３）は、搬送車両１００の現在速度に対する加減速上限（搬送車両１００の加減速の上限）に関わる制約式である。式（１３）は対象となる搬送車両１００の性能を参考に設定される。なお、式（１３）は図４に示す経路情報表示・設定部２１４を介して人手によって設定される。搬送車両１００がＡＧＶの様な比較的単純な構成の機体であれば、例えば、目標速度５４１（図９Ａ参照）に至るまでの加速度・減速度は常に一定値としてもよい。他方で、搬送車両１００がＡＧＶ等よりも複雑な構成を有する場合、搬送車両１００の実機性能や、速度や、荷３０１重条件に応じた加減速が変更されてもよい。

式（１４）７及び式（１５）は経路境界制約である。
図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第３の式である式（１４）及び式（１５）の詳細を設明する。
図７Ａ及び図７Ｂは、走行経路・検出範囲計画部における処理を示す図である。
式（１４）、式（１５）では、導出された車両位置ベクトルｐが常に、安全マージン５１１を含む経路境界５０２の内部に存在するようにする。この条件を満たすためは、方向ベクトルｆ（ｆ_１，ｆ_２，ｆ_３…，ｆ_ｎ）と、世界座標系における左右境界ベクトルＴ_Ｒ，ｊ、Ｔ_Ｌ，ｊ、車両位置ベクトルｐの内積の大小関係が利用されるまた、座標ベクトルＴ_ｃ，ｊは、中心位置５０５の位置ベクトルに相当する。つまり、図７Ａにおいて、座標ベクトルＴ_ｃ、ｊが示す黒丸は図６Ｂの中心位置５０５に相当する。方向ベクトルは、現在、対象となっている中心位置５０５から、次の中心位置を結ぶ方向の単位ベクトルである。例えば、ｆ_１は、座標ベクトルＴ_ｃ，１で示される中心位置５０５を始点とし、座標ベクトルＴ_ｃ，１で示される中心位置５０５と、座標ベクトルＴ_ｃ，２で示される中心位置５０５とを結ぶ方向の単位ベクトルである。なお、図７Ａでは車両位置ベクトルｐは搬送車両１００において車載センサ１１１（図１参照）の位置となるよう定義されているが、車両位置ベクトルｐは搬送車両１００の所定の箇所に定義されればよい。

さらに、本実施形態では、図２Ａ～図２Ｄに示すように、車載センサ１１１の検出範囲Ｄの変化が考慮される。図７Ｂは、図７Ａに示す図に車載センサ１１１の検出範囲Ｄを重畳した図である。なお、図７Ｂでは、図７Ａに示す情報のうち、図７Ｂで使用しないものと適宜図示省略している。車載センサ１１１の検出範囲Ｄは、前記したように搬送車両１００の現在速度と操舵量とに応じて変化する。また、式（１）及び式（２）に示される搬送車両１００の状態ベクトルｘ_ｔ（車両位置・車両速度）から、速度と操舵量の計算が可能である。そのため、走行経路・検出範囲計画部２１２は、世界座標系を基準として、図７Ｂに示す検出範囲Ｄの頂点ベクトルＯ_Ｒ，ｊ及びＯ_Ｌ，ｊを導出する。

具体的には、式（１４）及び式（１５）に示す制約式の中で、車両位置ベクトルｐ（ここでは、図７Ｂに示す頂点ベクトルＯ_Ｒ，ｊ［ｘ_Ｒ，ｊ、ｙ_Ｒ，ｊ］及びＯ_Ｌ，ｊ［ｘ_Ｌ，ｊ、ｙ_Ｌ，ｊ］）は以下の式（２１）、式（２２）のように表現できる。

式（２１）、式（２２）において、ｗは搬送車両１００の幅、ｖは搬送車両１００の現在速度（ｖ_ｘ、ｖ_ｙの二乗の平方根）である。走行経路・検出範囲計画部２１２は、頂点ベクトルＯ_Ｒ，ｊ［ｘ_Ｒ，ｊ、ｙ_Ｒ，ｊ］及びＯ_Ｌ，ｊ［ｘ_Ｌ，ｊ、ｙ_Ｌ，ｊ］）のそれぞれを式（１４）、式（１５）のｐ^（ｉ）に代入する。これにより、図６Ｂの頂点ベクトルＯ_Ｒ，ｊ［ｘ_Ｒ，ｊ、ｙ_Ｒ，ｊ］及びＯ_Ｌ，ｊ［ｘ_Ｌ，ｊ、ｙ_Ｌ，ｊ］）で示される検出範囲Ｄの頂点が経路境界５０２の内部に存在するよう制約される。

このように、式（１４）及び式（１５）は、車載センサ１１１による検出範囲Ｄ、及び、搬送車両１００の位置が、安全マージン５１１によって設定される経路境界５０２の内側となるよう制約する式である。

式（１６）は、搬送車両１００の停止条件を示す制約式である。通常は、式（１６）を使用する必要はない。しかし、式（１１）の目的関数において、Ｈ^ｉが経路末端（走行終了位置直前：走行終了位置から所定の距離以内）である場合、走行終了位置に到達した際のｖ_ｘ、ｖ_ｙの目標値のそれぞれが、０ｍ／ｓに設定される。これによって、走行終了位置に対する減速・停止が行われる。

式（１１）～式（１６）では、目的関数である式（１１）が２次式で表され、かつ目的関数（式（１１））を表現する行列が正定である。この場合、目的関数（式（１１））が凸関数となるため、２次計画法の数理計画ソルバ（数理計画問題を解くアルゴリズムを実装したソフトウェア）を用いて安定かつ高速に問題を解くことができる。

このように、走行経路・検出範囲計画部２１２は、式（１２）～（１６）の制約式を満たしつつ、目的関数である式（１１）を満たす適正な走行経路となるまで、経路の変更を行う。なお、走行経路・検出範囲計画部２１２による処理は、搬送車両１００の走行開始前に行われる。すなわち、適正な走行経路は搬送車両１００の走行前に作成される。

具体的には、走行経路・検出範囲計画部２１２は、それぞれの中心位置５０５を初期値として、式（１２）～（１６）の制約式、及び、目的関数である式（１１）を満たすよう、変形していく。また、走行経路・検出範囲計画部２１２は、検出範囲Ｄも式（１２）～（１６）の制約式、及び、目的関数である式（１１）を満たすよう、走行経路及び制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）を調整する。具体的には、走行経路・検出範囲計画部２１２は、走行経路を調整するとともに、制御入力情報５４０を構成する目標速度５４１（図９Ａ参照）や、目標操舵角５４２（図９Ｂ参照）を調整する。すなわち、走行経路・検出範囲計画部２１２は、検出範囲Ｄも式（１２）～（１６）の制約式、及び、目的関数である式（１１）を満たすような走行経路及び制御入力情報５４０を探索する。つまり、走行経路・検出範囲計画部２１２は、少なくとも、式（１２）～（１５）を含む制約条件を満たしつつ、目的関数である式（１１）を満たす走行経路を探索し、この走行経路を搬送車両１００が走行するための目標速度５４１（図９Ａ参照）及び目標操舵角５４２（図９Ｂ参照）を含む制御入力情報５４０を生成する。

図８は、走行経路・検出範囲計画部２１２によって作成された適正な走行経路（以下、適正経路（少なくとも第１の式、第２の式、第３の式を含む制約条件を満たしつつ、目的関数を満たす経路）５３１と称する）を示す図である。また、図９Ａ及び図９Ｂは適正経路５３１の走行を実現する制御入力情報５４０を示す図である。図８において、図３、図６Ａ及び図６Ｂと共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図８に示す適正経路５３１は離散時間Δｔ（本実施形態では０．１ｓとする）刻みで作成された搬送車両１００の目標走行位置を示している。それぞれの適正経路５３１の座標は搬送車両１００の走行ノード５３２として表現される。走行ノード５３２を結んだ線分（不図示）が、実際に搬送車両１００が走行する走行経路となる。走行ノード５３２は、図７Ａにおいて位置ベクトルｐ_ｉで示される白丸に相当する。走行ノード５３２が中心位置５０５より小さい間隔で配置されているが、これは、走行経路・検出範囲計画部２１２が中心位置５０５を式（１１）～（１５）に従って変形したものを、さらに補間しているためである。

次に、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、制御入力情報５４０の具体例を示す。
図９Ａは、目標速度５４１の具体例を示す図であり、図９Ｂは、目標操舵角５４２の具体例を示す図である。
図９Ａには目標速度５４１の時系列が示されており、図９Ｂには目標操舵角５４２の時系列が示されている。搬送車両１００は、図９Ａ及び図９Ｂに示す制御入力情報５４０を基に、図１に示す走行モータ１０８及び操舵モータ１０９を制御することによって、作成された適正経路５３１を走行する。

このようにして、走行経路・検出範囲計画部２１２は、以下の条件を満たしつつ、最速で走行終了位置５０４（図６Ｂ参照）まで到達可能な走行経路、制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）を作成する。（Ｇ１）図７Ａの車両位置ベクトルｐ、（Ｇ２）検出範囲Ｄの頂点が車両位置ｐ式（１２）～（１６）の制約式、及び、目的関数である式（１１）が満たされる。
走行経路・検出範囲計画部２１２は、作成した適正経路５３１、制御入力情報５４０を走行経路情報記憶部２０５に格納する。ちなみに、適正経路５３１は、走行環境３００（図６Ａ参照）における座標情報として格納される。

（経路作成不可要因判定部２１３）
図４の説明に戻る。
経路作成不可要因判定部２１３は、走行終了位置５０４（図８参照）までの適正経路５３１（図８参照）の作成ができなかった状態を判定する。具体的には、経路作成不可要因判定部２１３は、走行経路・検出範囲計画部２１２の内部処理において、目的関数及び制約式を満たすことができなかった状態を判定する。

図１０Ａ～図１０Ｆは、経路作成不可要因判定部２１３によって目的関数及び制約式を満たすことができず、走行終了位置５０４（図８参照）までの適正経路５３１（図８参照）が作成できなかった具体事例を示す図である。

Ｂ１）一定時間位置変動なし（図１０Ａ及び図１０Ｂ）
図１０Ａでは、部分的に過度に広い安全マージン５１１が設定されており（領域６０１）、搬送車両１００が走行できない状態を示している。つまり、安全マージン５１１を含む経路境界５０２に搬送車両１００が進入できない。この場合は、式（１４）及び式（１５）の制約式が原因で、制御入力情報５４０が図１０Ｂの符号６０２付近で滞留する。つまり、符号６０２から先（図１０Ａの領域６０１）では制御入力情報５４０が作成されないこととなる。そこで、経路作成不可要因判定部２１３は、このような状態となった場合、一定時間位置変動なしと判定する。そして、経路作成不可要因判定部２１３は、走行経路情報記憶部２０５に経路作成不可要因（一定時間位置変動なし）を格納する。

Ｂ２）目標走行時間内に走行終了位置５０４（図８参照）まで到達不可（図１０Ｃ及び図１０Ｄ参照）
図１０Ｃは、通路３０３の全体において過度に広い安全マージン５１１が設定されている。つまり、経路境界５０２が全体的に狭くなっている。図１０Ｃでは、過度に広い安全マージン５１１が設定されている。そして、経路境界５０２が全体的に狭くなっているため、搬送車両１００は速度を速くすることができず、設定された目標走行時間で走行終了位置まで到達できないことが示されている。また、図１０Ｄでは、安全マージン５１１の幅は適正であるものの、目標走行時間が非現実的な設定となっており例を示している。そのため、目標走行時間で走行終了位置５０４（図８参照）まで到達できる適正経路５３１（図９参照）が作成できない状態が示されている。このように、目標走行時間内に、走行終了位置５０４まで適正経路５３１が作成できない場合、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４は、目標走行時間内に走行終了位置５０４まで到達不可と判定する。そして安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４は、走行経路情報記憶部２０５に経路作成不可要因（目標走行時間内に走行終了位置５０４まで到達不可）を格納する。

Ｂ３）検出範囲Ｄが安全マージ５１１と干渉（図１０Ｅ及び図１０Ｆ参照）
図１０Ｅ及び図１０Ｆでは、過度に広い安全マージン５１１が設定されている。もしくは、適正経路５３１（図８参照）の初期位置が周囲の障害物（図１０Ｅ及び図１０Ｆでは荷３０１が収納されている棚３０２）に接近している。

図１０Ｅは、搬送車両１００が棚３０２に正対している様子を示している。図１０Ｅの例では、これから搬送車両１００は紙面右側を進行方向とするものとする（図１０Ｅの白抜矢印）。この場合、搬送車両１００は、その場旋回動作、もしくは切り返し動作を行うことで、搬送車両１００の方向転換を行うような走行経路が計画される。図１０Ｆでは、その場旋回動作が行われた場合について示されている。ただし、その場旋回動作を行っても、旋回動作を行う際に検出範囲Ｄは破線丸６１１で示す範囲を移動する。その際に、図１０Ｆに示すように、安全マージン５１１との干渉が生じてしまう。
このように、搬送車両１００の方向転換等に伴って、検出範囲Ｄが安全マージン５１１に干渉する場合、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４は、境界干渉と判定する。そして、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４は、走行経路情報記憶部２０５に経路作成不可要因（安全マージン５１１と干渉）を格納する。

（走行経路情報記憶部２０５）
図４の説明に戻る。
走行経路情報記憶部２０５は、走行経路・検出範囲計画部２１２で導出された適正経路５３１、制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）を格納している。本実施形態では任意の一通路における適正経路５３１の作成のみを対象に実現手段を記載している。しかし、実際の走行環境３００（図８参照）である倉庫・工場現場では多数の通路３０３（図８参照）や、多数の走行開始位置５０３（図８参照）、走行終了位置５０４（図８参照）が存在する。そのため、作成される適正経路５３１、制御入力情報５４０は、１台の搬送車両１００を例に取っても複数存在する。走行経路情報記憶部２０５では、これら複数の走行経路の情報を一括で格納している。

加えて、走行経路情報記憶部２０５は、経路作成不可要因判定部２１３で、図１０Ａ～図１０Ｆで示すような経路作成不可状態が発生したと判定された場合、発生した現象（経路作成不可要因）と、経路作成不可が発生した走行経路を併せて（対応付けて）格納している。

（経路情報表示・設定部２１４）
経路情報表示・設定部２１４は、前記走行経路情報記憶部２０５で管理されている走行経路の情報及び経路生成不可状態の情報を表示装置２３１Ｅ（図１９参照）に表示する。また同時に、経路情報表示・設定部２１４は、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４で管理される、安全マージン５１１の値、目標走行時間を設定可能な入力装置２３１Ｄ（図１９参照）から受け付ける。

図１１は経路情報表示・設定部２１４によって表示装置（出力部）２３１Ｅで表示される画面７００の一例を示す図である。
画面７００は、経路情報表示・設定部２１４に表示されるものであり、経路表示領域７１０と、設定領域７２０と、状態判定結果領域７３０とを有している。経路表示領域７１０には、作成された適正経路５３１の一覧（すべて）が表示されている。前記したように、一般的に適正経路５３１は複数作成される。このように、表示装置２３１Ｅには、走行経路・検出範囲計画部２１２によって探索された適正経路５３１が出力されている。

設定領域７２０には、経路作成ボタン、経路削除ボタン、安全マージン設定ボタン、制御入力情報表示ボタン等が表示されている。例えば、ユーザは、経路表示領域７１０の２点を走行開始位置及び走行終了位置として指定した後、経路作成ボタンをマウスでクリックすると、図示しない経路作成設定画面が表示される。ユーザは、経路作成設定画面を介して、目標走行時間の設定等を行う。そして、経路作成設定画面に表示されているＯＫボタン（不図示）をクリックすることによって適正経路５３１の作成処理が開始される。

また、ユーザが、経路表示領域７１０に表示されている任意の適正経路５３１を選択した後、経路削除ボタンをクリックすると、選択された適正経路５３１が削除される。

さらに、ユーザが安全マージン設定ボタンをクリックすると、図示しない安全マージン設定画面が表示される。ユーザは、表示される安全マージン設定画面を介して安全マージン５１１（図６Ｂ参照）を設定することができる。また、ユーザが制御入力情報表示ボタンをクリックすると、図９Ａ、図９Ｂに示すような制御入力情報５４０が表示される。

状態判定結果領域７３０には、搬送車両１００（図１１に示す例では「車両Ａ」、「車両Ｂ」、「車両Ｃ」と表示）毎に、適正経路５３１（図１１に示す例では「経路Ａ」、「経路Ｂ」、「経路Ｃ」と表示）の作成状態が表示されている。例えば、「経路Ａ・車両Ａ」と表示されている領域をユーザがクリックする。すると、経路表示領域７１０に表示されている適正経路５３１のうち、「車両Ａ」の搬送車両１００について作成された適正経路５３１が強調表示される。

また、状態判定結果領域７３０には、経路作成不可要因判定部２１３による判定結果が表示されている。すなわち、「車両Ａ」について作成された作成された「経路Ａ」は、エラーなしで作成されている。「車両Ｂ」について作成された作成された「経路Ｂ」は、位置変動なし（図１０Ａ、図１０Ｂ参照）によってエラーが生じ、走行経路が作成されなかったことが示されている。そして、「車両Ｃ」について作成された作成された「経路Ｃ」は、時間内未到達（図１０Ｃ、図１０Ｄ参照）によってエラーが生じ、走行経路が作成されなかったことが示されている。このように、状態判定結果領域７３０には、走行経路・検出範囲計画部２１２が、所定時間経過しても適正経路５３１を探索することができない場合、適正経路５３１を探索することができない旨が表示される。

経路情報表示・設定部２１４で設定された、安全マージン５１１、走行開始位置５０３、走行終了位置５０４（いずれも図６Ｂ参照）、目標走行時間は安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４に格納される。

以上が、本実施形態の特徴である経路計画サーバ２００の構成及び処理内容である。以降では、搬送車両１００に搭載する車載コントローラ１２０内に実装される機能群を説明する。

［車載コントローラ１２０］
車載コントローラ１２０は、走行経路設定部１２１、制御指令作成部１２２、駆動制御部１２３、検出範囲設定部１２４、障害物検出部１２５、減速・停止指令作成部（停止処理部）１２６が備えられている。また、車載コントローラ１２０は通信部１２７を介して、経路計画サーバ２００と通信可能である。

（走行経路設定部１２１）
図４の説明に戻る。
走行経路設定部１２１は、走行経路情報記憶部２０５から、搬送車両１００が現在行うタスクに応じて、通信部２２１，１２７を介して必要な適正経路５３１（図８参照）の情報（経路情報と称する）と、制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）とを取得する。そして、走行経路設定部１２１は現在の走行経路として設定する。このように、経路計画サーバ２００の通信部２２１は、走行経路・検出範囲計画部２１２によって探索され適正経路５３１に関する情報、及び、制御入力情報５４０を搬送車両１００へ送信する。

図１２は、走行経路設定部１２１、及び、後記する障害物検出部１２５における処理を示す図である。
図１２は、適正経路５３１を走行中の搬送車両１００の状態を示している。図１２において、図８と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１２及び図１３に示す処理は、経路計画サーバ２００による適正経路５３１の作成時ではなく、搬送車両１００の走行時に行われる処理である。
適正経路５３１は、前記したように、走行ノード５３２の連続で構成される。図１２において走行モータ１０８や、操舵モータ１０９の誤差によって適正経路５３１から搬送車両１００の位置ずれが生じている。搬送車両１００は、自車進行方向に存在する最近傍の走行ノード５３２を目標ノード５３２ａとする。図１２の適正経路５３１及び目標ノード５３２ａ以外の符号については後記する。このように、走行経路設定部１２１は、走行経路情報記憶部２０５から取得した経路情報に基づいて適正経路５３１を走行経路として決定する。また、走行経路設定部１２１は、目標ノード５３２ａを決定し、目標ノード５３２ａの位置情報を制御指令作成部１２２へわたす。

（制御指令作成部１２２）
図４の説明に戻る。
制御指令作成部１２２には、走行経路設定部１２１を介して、図１２に示す目標ノード５３２ａが有する位置情報が入力される。そして、制御指令作成部１２２には、目標ノード５３２ａに対する搬送車両１００の目標速度５４１（図９Ａ参照）、目標操舵角５４２（図９Ｂ参照）といった制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）が入力される。制御指令作成部１２２は、入力された目標ノード５３２ａの位置情報と、制御入力情報５４０（目標速度５４１、目標操舵角５４２）を実現するように、操舵モータ１０９及び走行モータ１０８に対する指令値を作成する。そして、制御指令作成部１２２は、作成した指令値を駆動制御部１２３にわたす。つまり、制御指令作成部１２２は、制御入力情報５４０に対する指令値の補正を作成し、当該補正を駆動制御部１２３にわたす。

現在の位置ずれ量は、図１２において、目標ノード５３２ａと、一つ手前の通過ノード５３２ｂを結合した線分８０１に対し、自車両位置８１１から降ろした垂線８２１の距離（長さ）である。また、姿勢ずれ量は、線分８０１の方向に対する、自車両位置８１１との方位角差分８２２で示される。図１２における符号８３１，８４１については後記する。

（駆動制御部１２３）
図４の説明に戻る。
駆動制御部１２３は、搬送車両１００が備える駆動輪１０６に動力を伝達する走行モータ１０８、操舵モータ１０９に対し、制御指令作成部１２２から入力された指令値をわたす。

（検出範囲設定部１２４）
図４の説明に戻る。
検出範囲設定部１２４は、走行経路情報記憶部２０５から通信部２２１，１２７を介して制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）を取得する。そして、検出範囲設定部１２４は、制御入力情報５４０の目標速度５４１（図９Ａ参照）及び目標操舵角５４２（図９Ｂ参照）を基に車載センサ１１１の検出範囲Ｄの設定を行う（図２Ａ～図２Ｄ参照）。

（エンコーダ１１２）
車載コントローラ１２０に備えられているものではないが、駆動輪１０６（図１参照）に備えられているエンコーダ１１２は、各時刻に出力された走行モータ１０８や、操舵モータ１０９の応答値（回転速度）を取得する。そして、エンコーダ１１２は、取得した走行モータ１０８や、操舵モータ１０９の応答値を制御指令作成部１２２及び障害物検出部１２５にわたす。

（障害物検出部１２５）
障害物検出部１２５は、搬送車両１００の走行を阻害する障害物を事前に検出する。障害物の検出は、車載センサ１１１（ＬｉＤＡＲ）が取得したＬｉＤＡＲの点群情報、検出範囲設定部１２４で設定された検出範囲Ｄ、エンコーダ１１２からわたされた走行モータ１０８、操舵モータ１０９の回転速度を基に行われる

なお、図２Ａ～図２Ｄに示すように、検出範囲Ｄは、エンコーダ１１２から取得した走行モータ１０８や、操舵モータ１０９の応答値に応じて動的に変化する。また、搬送車両１００は、走行経路・検出範囲計画部２１２で作成された適正経路５３１（図８参照）を走行する。この際、搬送車両１００は、基本的には障害物検知４２５は検知動作をすることなく（棚３０２や荷３０１（いずれも図８参照）に干渉することなく）、走行終了位置５０４（図８参照）までの走行を実現する。そのため、以降で示す障害物検出は、走行経路・検出範囲計画部２１２における適正経路５３１の作成時に考慮できていない環境変化や、突発的に発生した障害物等が対象となる。すなわち、以降で示す障害物検出は、適正経路５３１の作成時ではなく、搬送車両１００の走行中に行われる処理である。

ここでは、図１２及び図１３を用いて障害物検出部１２５の処理を説明する。
図１３は、障害物検出部１２５の処理を説明する図である。なお、図１３は、図１２における障害物１２１０付近を拡大した様子を示している。なお、図をみやすくするため、図１２と図１３とで障害物Ｂの大きさを変えている。

障害物検出部１２５は、車載センサ１１１が取得した点群情報の内、計測されたある１点（図１３の計測点８５１ａ）に着目する。障害物検出部１２５は、計測された点（図１３の計測点８５１ａ）にＩＤ（図１３の例では「ＩＤ１」）を付与する。そして、障害物検出部１２５は、図１３の計測点８５１ａの点を中心とする半径Ｒの円８６１の内部に他の計測点が存在するか否かを判定する。存在する場合、障害物検出部１２５は、同一の障害物をとらえている計測点群として、計測点８５１ａに隣接する計測点８５１ｂ，８５１ｃに、計測点８５１ａと同一のＩＤ（図１３の例では「ＩＤ１」））を付与する。図１３に示す例では、計測点８５１ａ～８５１ｃが計測点群として認識される。

障害物検出部１２５は、車載センサ１１１が取得したすべての計測点８５１ａ～８５１ｃのそれぞれに対し、上述した処理を繰り返す。図１３の例では、計測点８５１ｂ、計測点８５１ｃに対し、計測点８５１ａと同様の処理が行われる。同一ＩＤの点が、例えば３点以上から構成される計測点群が存在する場合、障害物検出部１２５は、これらの計測点群を障害物とする。この際、障害物検出部１２５は、計測点群の平均位置を算出し、これを障害物Ｂの位置（障害物位置８３１）とし、計測点群を含む楕円８６２の大きさを障害物として認識する。図１３の例では、計測点８５１ｂが障害物位置８３１となる。図１３に示すように、楕円８６２の大きさは障害物Ｂの大きさとは一致しない。しかし、前記したように計測点８５１ｂ，８５１ｃに対し、計測点８５１ａと同様の処理が行われることで、最終的に複数の楕円８６２が作成される。そして、障害物検出部１２５は、作成されたすべての楕円８６２の範囲を障害物Ｂと認識する。したがって、障害物位置８３１も複数算出される。

図１２の説明に戻る。
障害物検出部１２５は、線分８０１に対し、障害物Ｂの障害物位置８３１から降ろした垂線８４１の距離が搬送車両１００の車両幅以内であるか否かを判定する。線分８０１は、目標ノード５３２ａと、一つ手前の通過ノード５３２ｂを結合したものである。垂線８４１の距離が搬送車両１００の車両幅以内である場合、障害物検出部１２５は、搬送車両１００の走行を阻害する障害物Ｂが存在すると判定し、減速・停止指令作成部１２６に減速・停止指令をわたす。なお、前記したように障害物位置８３１は複数算出される。障害物検出部１２５は、複数算出された障害物位置８３１のそれぞれに対して垂線８４１の距離が搬送車両１００の車両幅以内であるか否かを判定し、障害物Ｂの存在の有無を判定する。

（減速・停止指令作成部１２６）
図４の説明に戻る。
搬送車両１００が適正経路５３１（図８参照；経路）を走行中に、障害物検出部１２５によって障害物Ｂが存在すると判定された場合、減速・停止指令作成部１２６は減速・停止処理を行う。具体的には、減速・停止指令作成部１２６は、搬送車両１００が備える駆動輪１０６の回転を止めるため、速度０ｍ／ｓ指令を走行モータ１０８にわたす。もしくは、ブレーキパッドが存在する場合、減速・停止指令作成部１２６は、ブレーキパッドを駆動輪１０６に押し当てる動作を、走行モータ１０８に対し指令する。つまり、減速・停止指令作成部１２６は、車載センサ１１１によって搬送車両１００の進行方向に障害物Ｂ（図１２、図１３参照）が検出された場合、搬送車両１００の走行を停止させる。

［フローチャート］
図１４Ａ及び図１４Ｂは、第１実施形態で実行される経路作成処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図４を参照する。
まず、経路情報表示・設定部２１４を介して走行開始位置５０３及び走行終了位置５０４（いずれもが図６Ｂ参照）設定される（図１４ＡのＳ１０１）。設定された走行開始位置５０３及び走行終了位置５０４は安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４に格納される。
続いて、経路情報表示・設定部２１４を介して安全マージン５１１（図６Ｂ参照）が設定される（Ｓ１０２）。設定された安全マージン５１１は安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４に格納される。
次に、経路情報表示・設定部２１４を介して目標走行時間が設定される（Ｓ１０３）。設定された目標走行時間は安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４に格納される。
ステップＳ１０１～Ｓ１０３の具体的な内容は、安全マージン・目標位置・時間記憶部２０４の説明において示した通りである。

そして、参照経路・境界作成部２１１が参照経路５０６（図６Ｂ参照）を作成する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４の処理内容は参照経路・境界作成部２１１の説明において示した通りである。なお、前記したように参照経路５０６は安全マージン５１１を含む経路境界５０２の中心位置５０５（いずれも図６Ｂ参照）を基に、参照経路・境界作成部２１１が作成してもよい。あるいは、経路情報表示・設定部２１４を介してユーザが参照経路５０６を作成してもよい。
続いて、参照経路・境界作成部２１１は走行開始位置５０３から走行終了位置５０４まで参照経路５０６が作成されたか否かを判定する（Ｓ１０５）。
作成されていない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、経路計画サーバ２００は、再度、ステップＳ１０２に処理を戻し、ユーザは安全マージン５１１や目標走行時間が現実的なものか否かを見直す。

作成されている場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、走行経路・検出範囲計画部２１２が経路計画を行う（Ｓ１１１）。ステップＳ１１１では、走行開始位置５０３から走行終了位置５０４まで適正経路５３１（図８参照）や、制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）が作成される。ステップＳ１１１の具体的な処理は、走行経路・検出範囲計画部２１２の説明において示した通りである。
そして、走行経路・検出範囲計画部２１２は、走行開始位置５０３から走行終了位置５０４まで適正経路５３１が作成されたか否かを判定する（図１４ＢのＳ１２１）。
走行終了位置５０４まで適正経路５３１が作成されている場合（Ｓ１２１→Ｙｅｓ）、経路計画サーバ２００はステップＳ１４１に処理を移行する。
走行終了位置５０４まで適正経路５３１が作成れていない場合（Ｓ１２１→Ｎｏ）、経路作成不可要因判定部２１３は、一定時間位置変動なしであるか否かを判定する（Ｓ１２２）。ステップＳ１２２の処理は、図１０Ａ、図１０Ｂにおいて説明したものである。
一定時間位置変動なしと判定された場合（Ｓ１２２→Ｙｅｓ）、経路作成不可要因判定部２１３はステップＳ１３１へ処理を移行する。

一定時間位置変動ありと判定された場合（Ｓ１２２→Ｎｏ）、経路作成不可要因判定部２１３は、目標走行時間内に走行終了位置まで到達不可であるか否かを判定する（Ｓ１２３）。なお、ステップＳ１２３の処理は、図１０Ｃ、図１０Ｄにおいて説明したものである。
目標走行時間内に走行終了位置まで到達不可と判定された場合（Ｓ１２３→Ｙｅｓ）、経路作成不可要因判定部２１３は、ステップＳ１３１へ処理を移行する。
到達可能と判定された場合（Ｓ１２３→Ｎｏ）、経路作成不可要因判定部２１３は、検出範囲Ｄが安全マージン５１１（いずれも図１０Ｅ、図１０Ｆ参照）と干渉するか否か判定する（Ｓ１２４）。なお、ステップＳ１２４の処理は、図１０Ｅ，図１０Ｆにおいて説明したものである。

検出範囲Ｄが安全マージン５１１と干渉する場合（Ｓ１２４→Ｙｅｓ）、経路作成不可要因判定部２１３は、ステップＳ１３１へ処理を移行する。
検出範囲Ｄが安全マージン５１１と干渉しない場合（Ｓ１２４→Ｎｏ）、経路作成不可要因判定部２１３は、ステップＳ１３２へ処理を移行する。

ステップＳ１３１では、経路作成不可要因判定部２１３は、ステップＳ１２２～Ｓ１２４の判定結果として経路生成不可要因を設定する。例えば、ステップＳ１２２で「Ｙｅｓ」と判定された場合、経路作成不可要因判定部２１３は一定時間位置変動なしの情報を表示するよう設定する（図１１の状態判定結果領域を参照）。また、ステップＳ１２３で「Ｙｅｓ」と判定されている場合、経路作成不可要因判定部２１３は、時間内未到達を表示するよう設定する（図１１の状態判定結果領域を参照）。さらに、ステップＳ１２４で「Ｙｅｓ」と判定されている場合、ステップＳ１２４において経路作成不可要因判定部２１３は、検出範囲Ｄが安全マージン５１１と干渉している旨を表示するよう設定する。そして、ステップＳ１２２～Ｓ１２３のすべてで「Ｎｏ」が判定されている場合、ステップＳ１３２において経路作成不可要因判定部２１３は、該当原因なしと表示するよう設定する。

ステップＳ１４１では、経路情報表示・設定部２１４が、ステップＳ１３１，Ｓ１３２の設定内容や、適正経路５３１の作成結果を表示する経路情報表示を行い、必要に応じてユーザが安全マージン５１１の再設定を行う。

ステップＳ１２２～Ｓ１２４の処理は、経路作成不可要因判定部２１３の説明で記載したものであり、走行終了位置５０４まで適正経路５３１を作成できなかった原因が特定される。原因が特定できた場合（ステップＳ１２２～Ｓ１２３のいずれかで「Ｙｅｓ」が判定された場合）、ステップＳ１３１において、適正経路５３１を作成できなかった原因を表示するよう設定する。ステップＳ１２２～Ｓ１２４のすべてで「Ｎｏ」が判定された場合、経路情報表示・設定部２１４は、ステップＳ１４１において該当原因なしと表示する。該当原因なしと表示された場合、ユーザは適正経路５３１が作成されなかった原因を調べる。

そして、ステップＳ１４２において、通信部２２１が搬送車両１００へ適正経路５３１及び制御入力情報５４０を送信する。

以上が、本実施形態の特徴である走行経路・検出範囲計画部２１２及び経路作成不可要因判定部２１３を備えた搬送車両システムＺを実現する第１実施形態である。

第１実施形態によれば、搬送車両システムＺは、搬送車両１００の車種ごとに検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）、適正経路５３１（図８参照）、制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）を作成する。この結果、搬送車両１００が荷３０１等を避けつつ、走行終了位置５０４（図６Ｂ参照）まで最速で到達可能な、適正な走行経路を走行できる。これにより、搬送車両システムＺの全体における安全性と搬送効率を両立することができる。具体的には、搬送車両システムＺは、式（１１）～（１６）による最適化処理が行われる。これにより、荷３０１等を避けつつ、検出範囲Ｄが安全マージン５１１（図６Ｂ参照）に干渉せず、走行終了位置５０４（図６Ｂ参照）まで最速で到達可能な適正経路５３１と、制御入力情報５４０とが作成される。

倉庫、工場現場では、棚３０２（図３参照）等のレイアウトが頻繁に変わり、さらには複数車種の搬送車両１００が走行する場合がある。そのため、レイアウト変更の度に、また、搬送車両１００ごとに経路設計するのは非常に手間である。第１実施形態によれば、以下の条件を満たす適正経路５３１及び制御入力条件５４０が作成される。（Ｊ１）数理最適化を用いて、（Ｊ１）検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）が安全マージン５１１（図６Ｂ参照）と干渉せず、かつ、（Ｊ２）最短で走行終了位置５０４（図６Ｂ参照）まで到達可能。このようにすることで、適正経路５３１及び制御入力情報５４０の作成を効率的に行うことができるとともに、搬送車両１００を安全に走行させることができるとともに、搬送効率の向上を図ることができる。また、搬送車両システムＺが複数の搬送車両１００を有する場合でも、それぞれの搬送車両１００について適正経路５３１が作成されることで、適正経路５３１の作成工数を大幅に低減することができる。

第１実施形態では、図２Ａ～図２Ｄに示すように検出範囲Ｄが、速度増速に伴い広域となる。検出範囲Ｄを搬送車両１００の車体の一部と考えると、第１実施形態における適正経路５３１の作成は、車両速度に応じて搬送車両１００の車体の大きさが変わる条件で、適正経路５３１の作成を行う問題を解くことと同値である。特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、このような問題を解くことはできない。従って、特許文献１及び特許文献２に記載の技術の単純な組み合わせでは第１実施形態に記載の搬送車両システムＺを実現することは不可である。

また、図１１に示すように所定時間内に適正経路５３１が作成されない場合、所定時間内に適正経路５３１が作成されない旨の表示が行われる。これにより、ユーザは安全マージン５１１等、適正経路５３１を作成するためのパラメータを確認することができる。これにより、適正経路５３１の作成成功率を向上させることができる。また、図１０Ａ～図１０Ｆに示すように、経路作成不可要因判定部２１３が所定時間内に適正経路５３１が作成されない理由を判定し、図１１に示すように判定された理由が経路情報表示・設定部２１４で表示される。これによって、ユーザは所定時間内に適正経路５３１が作成されない理由を知ることができ、適正経路５３１を作成するためのパラメータの変更を効率的に行うことができる。

さらに、図１２及び図１３で説明したように、搬送車両１００の走行中において、車載センサ１１１によって障害物Ｂが検出された場合、減速・停止指令作成部１２６は走行を停止させる。これによって、安全な搬送車両１００の走行が可能となる。

＜第２実施形態＞
続いて、図１５、図１６Ａ、図１６Ｂを参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
図１５は、第２実施形態を実現する搬送車両システムＺａの最小構成例を示す機能ブロック図である。図１５では、図４と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１５に示す搬送車両システムＺａが図４に示す搬送車両システムＺと異なる点は、経路計画サーバ２００が備える経路作成不可要因判定部２１３の後段に、検出範囲制御適正部２１５が追加されている点である。以降では搬送車両システムＺａで追加された各処理内容の詳細を記載する。

（検出範囲制御適正部（検出範囲分解能変更部）２１５）
検出範囲制御適正部２１５は、走行経路情報記憶部２０５に格納されている制御入力情報５４０（図９Ａ、図９Ｂ参照）を基に検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）の制御分解能の適正化を行う。適正化された検出範囲Ｄの制御分解能は、走行経路・検出範囲計画部２１２にわたされる。
第１実施形態に記載の車載センサ１１１は、連続的に検出範囲Ｄ（図２Ａ～図２Ｄ参照）を変化させるものである。一方、昨今において、ＡＧＶやフォークリフト等の自律移動装置で使用される機能安全対応ＬｉＤＡＲは、予め設定したパターンのみの検出範囲Ｄの変化（変化パターン：検出範囲の変化のパターン）しか許容しないものが一般的である。すなわち、検出範囲Ｄは離散的なパターンで変化する機能安全対応ＬｉＤＡＲがある。このような、車載センサ１１１は、搬送車両１００の操舵角や、速度等といった走行条件によって、車載センサ１１１の前記検出範囲が変化する。

以下に示す図１６Ａ及び図１６Ｂの説明では、適宜図９Ａ，図９Ｂを参照する。
図１６Ａは、検出範囲Ｄの変化を行う前における目標操舵角５４２の割り振りを示す図である。
図１６Ａに示すヒストグラムＨ１１～Ｈ１３は、横軸に目標操舵角５４２における角度を示し、縦軸に制御入力情報５４０における目標操舵角５４２の発生頻度を示している。図１６Ａの分布グラフでは、搬送車両１００の目標速度５４１と目標操舵角５４２に応じて区分けしている。一般的に、搬送車両１００の性能に基づいて想定される最大速度と最大（最小）操舵角度を所定のパターンで検出範囲Ｄが変化するよう、検出範囲Ｄの変化パターンが設計される。図１６Ａに示す例では、ｖが目標速度５４１を示す場合、目標速度５４１が「０≦ｖ＜０．３ｍ／ｓ」、「０．３≦ｖ＜０．５」、「０．５≦ｖ＜１．０」で変化パターンが分けられている。さらに、それぞれの目標速度５４１で目標操舵角５４２が０．５ｒａｄごとに分けられている。つまり、検出範囲Ｄは、目標速度５４１が「０≦ｖ＜０．３ｍ／ｓ」、「０．３≦ｖ＜０．５」、「０．５≦ｖ＜１．０」の分解能、目標操舵角５４２が０．５ｒａｄ単位の分解能で変化する。

なお、図１６Ａではみやすくするため、目標速度５４１は「０≦ｖ＜０．３ｍ／ｓ」、「０．３≦ｖ＜０．５」、「０．５≦ｖ＜１．０」のみが示されている。しかし、実際には、使用する車載センサ１１１（ＬｉＤＡＲ）の性能に応じて、さらに細かい分解能で割り振られてもよい。検出範囲Ｄは、図１６Ａに示す。

そして、それぞれの目標速度５４１における目標操舵角５４２の発生頻度は、図１６Ａに示すヒストグラムＨ１１～Ｈ１３となっている。

このように、図１６Ａでは、検出範囲Ｄの変化パターンを、目標速度５４１及び目標操舵角５４２について所定のパターンで区分けしている。しかし、適正経路５３１や、経路境界５０２（図６Ｂ参照）の幅によっては、一度も発生しない目標操舵角５４２が存在する場合がある。特に、高速、かつ、操舵を大きく切る（操舵角が大きい、急旋回する）制御は、狭小な通路３０３（図６Ａ参照）が連続する）倉庫・工場等の走行環境３００（図６Ａ参照）では発生しない（使用しない）可能性が高い。すなわち、狭小な通路３０３が連続する走行環境３００では、搬送車両１００は速度を上げずに走行することが多い。

例えば、図１６Ａに示す例では、目標速度５４１が「０．５≦ｖ＜１．０」である場合、ヒストグラムＨ１３に示すように、搬送車両１００は急旋回（－０．５ｒａｄ以下、及び、（＋）０．５ｒａｄ以上の旋回）することがない。また、目標速度５４１が「０．３≦ｖ＜１．０」である場合、ヒストグラムＨ１３に示すように、搬送車両１００は操舵角が（＋）１．０ｒａｄ以上の旋回を行うことがない。
従って、走行環境３００に応じて、限りある検出範囲Ｄの変化パターンを効率的に構築することが重要となる。

そこで、図１５に示す検出範囲制御適正部２１５は、走行経路・検出範囲計画部２１２にて、一度算出された制御入力情報５４０を基に、目標速度５４１毎の目標操舵角５４２の発生頻度を算出する。そして、発生頻度の少ない、もしくは発生のない目標操舵角５４２を検出範囲Ｄの変化パターンの対象から除外する。さらに、検出範囲制御適正部２１５は、頻繁に発生する目標操舵角５４２付近の分解能を増加する（細かくする）処理を行う。

図１６ＡのヒストグラムＨ１１～Ｈ１３は、図６Ｂや図８に示す走行環境３００において、走行経路・検出範囲計画部２１２を用いた一度目の適正経路５３１の作成時における目標操舵角５４２の発生頻度を示している。一度目とは、検出範囲制御適正部２１５が後記するように検出範囲Ｄの変化パターンの変更を行うため、変化パターンの変更が行われる前の、最初に算出された目標操舵角５４２の発生頻度という意味である。

運用形態に応じて異なるものの、ＡＧＶやフォークリフトは、走行環境４００のレイアウト（棚３０２（図６Ａ参照）等の配置）が大きく変更されない限り、基本的には同じ経路の往復動作が主となる。従って、図１６Ａに示す目標操舵角５４２の発生頻度が算出された場合、ヒストグラムＨ１３に示すように、高速域かつ操舵を大きく切る（操舵角が大きい、急旋回する）制御は、通常の走行動作が継続される限り、発生する可能性が低い。また、ヒストグラムＨ１２における、使用されていない（＋）１．０ｒａｄ以上の操舵制御についても同様である。

そこで、図１６Ａに示すような目標操舵角５４２の発生頻度が得られた場合、検出範囲制御適正部２１５は、図１６Ｂに示すように、操舵制御の発生頻度が少ない目標操舵角５４２の領域の分解能を低くする。
図１６Ｂは、検出範囲Ｄの変化を行った後における目標操舵角５４２の割り振りを示す図である。
例えば、図１６ＢのヒストグラムＨ２２に示すように、検出範囲制御適正部２１５は、目標速度５４１「０．３≦ｖ＜０．５ｍ／ｓ」における（＋）１．０ｒａｄ以上を検出範囲Ｄの変化パターンの対象から削除する（符号９０１；変化のパターンを変更する）。同様に、図１６ＢのヒストグラムＨ２３に示すように、検出範囲制御適正部２１５は、目標速度５４１「０．５≦ｖ＜１．０ｍ／ｓ」における－０．５ｒａｄ以下（符号９０２）、及び、（＋）０．５ｒａｄ以上（符号９０３）を検出範囲Ｄの変化パターンの対象から削除する（変化のパターンを変更する）。つまり、検出範囲制御適正部２１５は、目標速度５４１「０．３≦ｖ＜０．５ｍ／ｓ」では、（＋）１．０ｒａｄ以上の目標操舵角５４２では検出範囲Ｄを変化させないものとする。同様に、検出範囲制御適正部２１５は、目標速度５４１「０．５≦ｖ＜１．０ｍ／ｓ」では、－０．５ｒａｄ以下、及び、（＋）０．５ｒａｄ以上の目標操舵角５４２では検出範囲Ｄを変化させないものとする。

逆に、図１６ＡのヒストグラムＨ１１に示すように、目標速度５４１「０≦ｖ＜０．３ｍ／ｓ」）に示す低速領域では、全体的に目標操舵角５４２の発生頻度が高い。このような場合、検出範囲制御適正部２１５は、図１６ＢのヒストグラムＨ２１に示すように、細かい目標操舵角５４２で検出範囲Ｄを変化させるよう設定する（符号９１１；変化のパターンを変更する）。図１６ＡのヒストグラムＨ１１では、０．５ｒａｄ単位で検出範囲Ｄが変化していたものが、図１６ＢのヒストグラムＨ２１に示す例では、０．２５ｒａｄ単位で検出範囲Ｄが変化するよう変更されている。

このように、検出範囲制御適正部２１５は、目標操舵角５４２の発生頻度（走行条件；制御入力情報５４０に含まれる操舵角制御情報）に応じて、検出範囲Ｄの変化のパターンを変更する。

検出範囲Ｄの変化パターンに対する目標操舵角５４２、目標速度５４１の分解能変更は、人手による指示を検出範囲制御適正部２１５が受け付けることで行われてもよい。あるいは、検出範囲制御適正部２１５が組み合わせ最適化問題によって、操舵制御の分解能が決定されるようにしてもよい。

なお、図１６Ａ、図１６Ｂでは、検出範囲Ｄの変化パターンについて目標操舵角５４２の分解能が変更される例を示しているが、目標速度５４１の分解能が変更されてもよい。

また、第２実施形態では、走行経路・検出範囲計画部２１２の結果、すなわち適正経路５３１の作成時における制御入力情報５４０を基に、検出範囲Ｄの変化パターンに対する目標操舵角５４２、目標速度５４１の分解能が変化している。しかし、実際に計画された適正経路５３１を搬送車両１００が走行した際における操舵角制御や、速度制御の実績値が用いられてもよい。この場合、図１７の搬送車両システムＺｂに示すように、車載コントローラ１２０ｂに記録部１２８が設けられる。記録部１２８はエンコーダ１１２を介して搬送車両１００が実際に適正経路５３１（図８参照）を走行した際の速度制御・操舵角制御の実測値変化（搬送車両１００が実際に走行した際における操舵角制御の実測値、及び、速度制御の実測値）を記録する。記録部１２８で記録された速度制御・操舵制御の実測値変化は、通信部１２７，２２１を介して、検出範囲制御適正部２１５に逐次送信される。そして、検出範囲制御適正部２１５は、送信された速度制御・操舵制御の実測値変化を基に（記録された操舵角制御の実測値、及び、速度制御の実測値を基に）、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すような検出範囲Ｄの変化パターンに対する目標操舵角５４２、目標速度５４１の分解能変化を行う（前記検出範囲の変化のパターンを変化させる）。

また、検出範囲制御適正部２１５は、操舵制御の分解能の調整を、一度の実行に限らず複数回繰り返し実行してもよい。一度の実行で、検出範囲Ｄの変化パターンに対する目標操舵角５４２、目標速度５４１の分解能が変化すると、走行経路・検出範囲計画部２１２の制約式も変化する。そのため、結果として作成される適正経路５３１（図８参照）及び制御入力情報５４０も変化する。そこで、走行終了位置５０４（図６Ｂ参照）までの総走行時間が最も短くなるまで（最適化処理における総走行時間の変化が微小になるまで）、検出範囲制御適正部２１５が繰り返し実行してもよい。

以上が、本実施形態の特徴である検出範囲制御適正部２１５を備えた搬送車両システムＺａ，Ｚｂを実現する第２実施形態である。

第２実施形態によれば、限られた検出範囲Ｄの変化パターンしか許容しない車載センサ１１１（ＬｉＤＡＲ）が用いられた場合であっても、制御入力情報５４０等に基づいて検出範囲Ｄの変化パターンが最適設計される。これによって、効率的な検出範囲Ｄの変化が可能となる。

＜第３実施形態＞
続いて、図１８Ａ～図１８Ｈを参照して、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態を実現する搬送車両システムＺの最小構成例は第１実施形態の図４と同様である。

第３実施形態では、扱う搬送車両１００の走行形態の差から発生する適正経路５３１の違いと、これらの違いを経路情報表示・設定部２１４に表示する場合について記載する。

図１８Ａ、図１８Ｃ、図１８Ｅ、図１８Ｇは、様々な走行形態を有する搬送車両１００の例を示す図である。また、図１８Ｂ、図１８Ｄ、図１８Ｆ、図１８Ｈは、様々な走行形態を有する搬送車両１００における適正経路５３１を示す図である。
図１８Ａ～図１８Ｈでは、走行環境３００（図３参照）内の搬送車両１００と、それぞれの搬送車両１００で取り得る走行形態（車輪構成・駆動方式・操舵方式）、及び作成される適正経路５３１の一例を示している。なお、図１８Ｂ、図１８Ｄ、図１８Ｆ、図１８Ｈにおいて安全マージン５１１が示されている。

図１８Ａは二輪速度差方式の搬送車両１００Ａ（１００）を示す図である。そして、図１８Ｂは、二輪速度差方式の搬送車両１００Ａにおける適正経路５３１Ａ（５３１）の例を示す図である。
二輪速度差方式では、それぞれの駆動輪１０６に与える速度指令の差で左右旋回が実現される。

図１８Ｃは、すべての方向に移動が可能なオムニホイール形式の搬送車両１００Ｂ（１００）を示す図である。そして、図１８Ｄは、オムニホイール形式の搬送車両１００Ｂにおける適正経路５３１Ｂ（５３１）の例を示す図である。
図１８Ｅは、大型フォークリフトや牽引車両などに見られるアッカーマンタイプ（自動車と同等）の走行形態を有する搬送車両１００Ｃ（１００）を示す図である。そして、図１８Ｆは、アッカーマンタイプの走行形態を有する搬送車両１００Ｃにおける適正経路５３１Ｃ（５３１）の例を示す図である。図１８Ｅ及び図１８Ｆでは、後輪が駆動輪１０６となっている。
また、図１８Ｇは、一般的なフォークリフトで見られる、操舵輪と駆動輪１０６とが一体となっている後輪操舵機構を有する搬送車両１００Ｄ（１００）を示す図でる。そして、図１８Ｈは後輪操舵機構を有する搬送車両１００Ｄにおける適正経路５３１Ｄ（５３１）を示す図である。

このように、搬送車両１００と、その走行形態を鑑みるだけでも、数多くの組み合わせが考えられる。

本実施形態において、図１８Ａ～図１８Ｆに示すような走行形態の差は、搬送車両１００の運動方程式の差として表現される。具体的には、下記に示す式（３１）（第１実施形態において示した式（１）もしくは式（１２）と同様）の形式が、搬送車両１００の走行形態に応じて異なる。

例えば、図１８Ａに示すような差動二輪方式の搬送車両１００Ａの運動方程式は下記に示す式（２２）のように表現される。式（３２）において、ｖは世界座標系（外部座標系）における車両速度、ωは角速度、θは方位角を示している。図１８Ｃに示すオムニホイール形式の搬送車両１００Ｂ、図１８Ｅに示すアッカーマンタイプの走行形態を有する搬送車両１００Ｃも同様である。

また、例えば、図１８Ｇに示す後輪操舵方式を有する搬送車両１００Ｄの運動方程式は下記に示す式（３３）のように表現される。式（３３）において、δは世界座標系（外部座標系）における搬送車両１００Ｄの操舵角、ｌはホイールベースを示している。

式（３２），（３３）に示すような運動方程式の差は、図１８Ｂ、図１８Ｄ、図１８Ｆ，図１８Ｈに示す搬送車両１００の適正経路５３１Ａ～５３１Ｄの違いにつながる。例えば、図１８Ａ、図１８Ｅ、図１８Ｇに示す搬送車両１００Ａ，１００Ｃ，１００Ｄは、図１８Ｂ、図１８Ｆ、図１８Ｈに示すように曲線経路を有する適正経路５３１Ａ，５３１Ｃ，５３１Ｄが作成される。これに対し、図１８Ｃに示すすべての方向移動を可能とする搬送車両１００Ｂは、図１８Ｃに示すように直角経路（前進後に横移動）を有する適正経路５３１Ｂが作成される場合がある。また、図１８Ｂ、図１８Ｆ、図１８Ｈに示す曲線経路を有する適正経路５３１Ａ，５３１Ｃ，５３１Ｄのそれぞれも、一様に同じとは限らない。作成される適正経路５３１Ａ，５３１Ｃ，５３１Ｄの旋回開始・終了位置やその曲率は、走行形態によって異なる。なお、搬送車両１００の走行形態に応じて運動方程式を反抗することは、走行経路・検出範囲計画部２１２によって行われる。

このように第３実施形態では、搬送車両の走行形態に基づいて、式（１２）が変更される。

なお、図１８Ｂ、図１８Ｄ、図１８Ｆ、図１８Ｈに示す例はあくまで一例であり、経路境界５０２（図６Ｂ参照）の幅や、車両幅、車両長によって、作成される適正経路５３１は、作成される都度異なる。例えば、経路境界５０２の幅が広い場合、図１８Ｃに示すオムニホイール形式の搬送車両１００Ｂであっても、直角経路ではなく、適正経路５３１（図８参照）において旋回経路が作成される場合もある。

図１８Ａ～図１８Ｈを参照して説明した処理の結果（例えば、適正経路５３１Ａ～５３１Ｄ）は、経路情報表示・設定部２１４によって表示装置２３１Ｅ（図１９参照）に表示される。この際、それぞれの搬送車両１００の情報と、それぞれの搬送車両１００について作成された適正経路５３１が、それぞれ表示される。これにより、異なる走行形態の搬送車両１００が複数台運用される環境においても、それぞれも搬送車両１００の適正経路５３１を区別して管理・運用することができる。以上が本発明の第４実施形態である。

第４実施形態によれば、異なる走行形態の搬送車両１００が複数台運用される環境においても、それぞれの搬送車両１００の適正経路５３１の差異を事前に確認することができる。また、それぞれの搬送車両１００の走行形態に応じた適正経路５３１が作成されることで、効率的な運用を実現することができる。

［ハードウェア構成］
図１９は、経路計画サーバ２００，２００ａのハードウェア構成を示す図である。
経路計画サーバ２００，２００ａは、メモリ２３１Ａ、ＣＰＵ２３１Ｂ、記憶装置２３１Ｃ、入力装置２３１Ｄ、表示装置２３１Ｅ，通信装置２３１Ｆを有している。前記したように、ＣＰＵ２３１Ｂの代わりにＧＰＵが用いられてもよ。
記憶装置２３１は、図４、図１５、図１７に示す各記憶部２０１～２０５に相当する。また、記憶装置２３１に格納されているプログラムがメモリ２１３Ａにロードされ、ロードされたプログラムがＣＰＵ２３１Ｂによって実行されることで、各部２１１～２１３，２１５が具現化する。また、入力装置２１３Ｄ、表示装置２３１Ｅは図４、図１５、図１７に示す経路情報表示・設定部２１４に相当する。そして、通信装置２３１Ｆは図４、図１５、図１７に示す通信部２２１に相当する。

図２０は車載コントローラ１２０，１２０ｂのハードウェア構成を示す図である。
車載コントローラ１２０，１２０ｂは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ１２９、ＣＰＵ１２９Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置１２９Ｃ、通信装置１２９Ｄを有している。
そして、メモリ１２９Ａに格納されているプログラムをＣＰＵ１２９Ｂが実行することによって図４、図１５、図１７に示す各部１２１～１２６，１２８が具現化する。通信装置１２９Ｄは図４、図１５、図１７に示す通信部１２７に相当する。

本実施形態の搬送車両システムＺ，Ｚａ，Ｚｂは搬送車両１００として、自動車自動運転、不整地運搬車、ダンプトラック等の貨物自動車、農作業機械等が適用可能である。

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記した各構成、機能、各部２１１～２１５，１２１～１２６，１２８、記憶部２０１～２０５等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図１９、図２０に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ２３１Ｂ，１２８Ｂ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１００ 搬送車両
１００Ａ 搬送車両
１００Ｂ 搬送車両
１００Ｃ 搬送車両
１００Ｄ 搬送車両
１０１ 車両本体
１０２ バンパ
１０３ 移載装置
１０４ 荷台
１０５ 移載モータ
１０６ 駆動輪
１０７ 従動輪
１０８ 走行モータ
１０９ 操舵モータ
１１１ 車載センサ
１１２ エンコーダ
１２０，１２０ｂ 車載コントローラ
１２１ 走行経路設定部
１２２ 制御指令作成部
１２３ 駆動制御部
１２４ 検出範囲設定部
１２５ 障害物検出部
１２６ 減速・停止指令作成部（停止処理部）
１２７ 通信部
１２８ 記録部
２００，２００ａ 経路計画サーバ（経路計画装置）
２０１ 車両モデル情報記憶部
２０２ 車載センサ情報記憶部
２０３ 経路通路境界記憶部
２０４ 安全マージン・目標位置・時間記憶部
２０５ 走行経路情報記憶部
２１１ 参照経路・境界作成部
２１２ 走行経路・検出範囲計画部（経路生成部，目的関数、第１の式、第２の式、第３の式が設定されている）
２１３ 経路作成不可要因判定部
２１４ 経路情報表示・設定部（出力処理部）
２１５ 検出範囲制御適正部（検出範囲分解能変更部）
２２１ 通信部
２３１Ｄ 入力装置
２３１Ｅ 表示装置（出力部）
２３１Ｆ 通信装置（通信部）
３００ 走行環境
５０１ 通路境界
５０２ 経路境界
５０３ 走行開始位置
５０４ 走行終了位置
５０５ 中心位置
５０６ 参照経路
５０７ 二等分線
５１１ 安全マージン
５３１，５３１Ａ～５３１Ｄ 適正経路（少なくとも前記第１の式、前記第２の式、前記第３の式を含む制約条件を満たしつつ、目的関数を満たす経路、経路に関する情報）
５３２ 走行ノード
５３２ａ 目標ノード
５３２ｂ 通過ノード
５４０ 制御入力情報
５４１ 目標速度（速度制御情報）
５４２ 目標操舵角（操舵角制御情報）
６０１ 領域
７１０ 経路表示領域
７２０ 設定領域
７３０ 状態判定結果領域
８０１ 線分
８１１ 自車両位置
８２１ 垂線
８２２ 方位角差分
８３１ 障害物位置
８４１ 垂線
Ｂ 障害物
Ｄ 検出範囲
Ｄ１ 符号
Ｄ２ 符号
Ｈ１１～Ｈ１３，Ｈ２１～Ｈ２３ ヒストグラム
Ｚ，Ｚａ，Ｚｂ 搬送車両システム

Claims (8)

1. 搬送車両の加速度の変化を所定の範囲に抑え、同じ目標地点に同じ走行経路で走行する際の走行距離を短くするための目的関数が設定されるとともに、
   前記搬送車両の運動方程式である第１の式と、
   前記搬送車両の加減速の上限を示す式である第２の式と、
   前記搬送車両に備えられ、前記搬送車両の周囲環境を検出する車載センサによる検出範囲、及び、前記搬送車両の位置が、安全マージンによって設定される経路境界の内側となるよう制約する式である第３の式と、
   を含む制約条件が設定されており、
   前記第１の式、前記第２の式、前記第３の式を含む前記制約条件を満たしつつ、前記目的関数を満たす経路を探索し、当該経路を前記搬送車両が走行するための速度制御情報及び操舵角制御情報を含む制御入力情報を生成する経路生成部と、
   前記経路生成部によって探索された前記経路に関する情報、及び、前記制御入力情報を前記搬送車両へ送信する通信部と、
   前記経路生成部によって探索された前記経路を出力部に出力する出力処理部と、
   を有することを特徴とする経路計画装置。
2. 前記搬送車両の走行条件によって、前記車載センサの前記検出範囲が変化する場合、前記走行条件に応じて、前記検出範囲の変化のパターンを変更する検出範囲分解能変更部
   を有することを特徴とする請求項１に記載の経路計画装置。
3. 前記検出範囲分解能変更部は、
   前記制御入力情報に含まれる前記操舵角制御情報を基に、前記検出範囲の変化のパターンを変化させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の経路計画装置。
4. 前記搬送車両が実際に走行した際における操舵角制御の実測値、及び、速度制御の実測値を記録する記録部を備え、
   前記検出範囲分解能変更部は、
   記録された前記操舵角制御の実測値、及び、前記速度制御の実測値を基に前記検出範囲の変化のパターンを変化させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の経路計画装置。
5. 前記経路生成部が、所定時間経過しても前記経路を探索することができない場合、前記経路を探索することができない旨を前記出力部に出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の経路計画装置。
6. 前記経路生成部は、
   前記搬送車両の走行形態に基づいて、前記第１の式が変更される
   ことを特徴とする請求項１に記載の経路計画装置。
7. 周囲の環境を検出する車載センサを備える搬送車両と、
   前記搬送車両が走行する経路を探索し、前記経路を前記搬送車両が走行する際における前記搬送車両の制御を行うための制御入力情報を生成する経路計画装置と、
   を備え、
   前記経路計画装置には、
   前記搬送車両の加速度の変化を所定の範囲に抑え、同じ目標地点に同じ走行経路で走行する際の走行距離を短くするための目的関数が設定されるとともに、
   前記搬送車両の運動方程式である第１の式と、
   前記搬送車両の加減速の上限を示す式である第２の式と、
   前記搬送車両に備えられ、前記搬送車両の周囲環境を検出する車載センサによる検出範囲、及び、前記搬送車両の位置が、安全マージンによって設定される経路境界の内側となるよう制約する式である第３の式と、
   を含む制約条件が設定されており、
   前記経路計画装置は、
   前記第１の式、前記第２の式、前記第３の式を含む制約条件を満たしつつ、前記目的関数を満たす経路を探索し、当該経路を前記搬送車両が走行するための速度制御情報及び操舵角制御情報を含む前記制御入力情報を生成する経路生成部と、
   前記経路生成部によって探索された前記経路に関する情報、及び、前記制御入力情報を前記搬送車両へ送信する通信部と、
   前記経路生成部によって探索された前記経路を出力部に出力する出力処理部と、
   を有することを特徴とする搬送車両システム。
8. 前記搬送車両は、
   前記搬送車両が前記経路を走行中に前記車載センサによって前記搬送車両の進行方向に障害物が検出された場合、前記搬送車両の走行を停止させる停止処理部
   を有することを特徴とする請求項７に記載の搬送車両システム。

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