JP2024042454A - 経路設定方法、プログラム及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物を適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつ設定する。【解決手段】経路設定方法は、移動体に設けられたセンサによって検出された障害物の検出結果を取得するステップと、障害物の検出結果に基づき、障害物と干渉しないと想定される位置であるサブゴールを設定するステップと、サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路を設定するステップと、参照経路と障害物の検出結果とに基づいて、障害物と干渉しない移動体用の回避経路を設定するステップと、を含む。【選択図】図１１

Description

本開示は、経路設定方法、プログラム及び移動体に関する。

自動で移動する移動体が知られている。例えば特許文献１には、障害物を検出して、移動体が走行可能な走行可能領域と、障害物が位置する障害物領域とを含む局所地図を生成する旨が記載されている。

特開２０１４－１６４４２４号公報

ここで、障害物を回避できる経路の設定には、時間を要する場合がある。そのため、障害物を適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつ設定することが求められている。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、障害物を適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつ設定可能な経路設定方法、プログラム及び移動体を提供することを目的とする。

本開示に係る経路設定方法は、移動体に設けられたセンサによって検出された障害物の検出結果を取得するステップと、前記障害物の検出結果に基づき、前記障害物と干渉しないと想定される位置であるサブゴールを設定するステップと、前記サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路を設定するステップと、前記参照経路と前記障害物の検出結果とに基づいて、前記障害物と干渉しない前記移動体用の回避経路を設定するステップと、を含む。

本開示に係るプログラムは、移動体に設けられたセンサによって検出された障害物の検出結果を取得するステップと、前記障害物の検出結果に基づき、前記障害物と干渉しないと想定される位置であるサブゴールを設定するステップと、前記サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路を設定するステップと、前記参照経路と前記障害物の検出結果とに基づいて、前記障害物と干渉しない前記移動体用の回避経路を設定するステップと、をコンピュータに実行させる。

本開示に係る移動体は、障害物と干渉しないように設定された回避経路を移動する移動体であって、前記回避経路は、サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路と、前期移動体に設けられたセンサによって検出された前記障害物の検出結果とに基づいて設定され、前記サブゴールは、前記障害物の検出結果に基づき、前記障害物と干渉しないと想定される位置として設定される。

本開示によれば、障害物を適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつ設定できる。

図１は、本実施形態に係る移動制御システムの模式図である。 図２は、移動体の構成の模式図である。 図３は、管理装置の模式的なブロック図である。 図４は、情報処理装置の模式的なブロック図である。 図５は、移動体の制御装置の模式的なブロック図である。 図６は、サブゴールの設定方法の例を示す模式図である。 図７は、サブゴールの設定方法の例を示す模式図である。 図８は、サブゴールの設定方法の例を示す模式図である。 図９は、参照経路の設定の一例を示す模式図である。 図１０は、回避経路の設定の一例を示す模式図である。 図１１は、回避経路の設定の処理フローを説明するフローチャートである。 図１２は、非干渉領域の設定を説明するための模式図である。 図１３は、非干渉領域の設定を説明するための模式図である。 図１４は、非干渉領域の設定の他の例を説明する模式図である。 図１５は、解析用点群の抽出方法の例を示す模式図である。 図１６は、占有領域の設定を説明する模式図である。

以下に添付図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

（第１実施形態）
（移動制御システム）
図１は、本実施形態に係る移動制御システムの模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る移動制御システム１は、移動体１０と管理装置１２と情報処理装置１４とを含む。移動制御システム１は、設備Ｗに所属する移動体１０の移動を制御するシステムである。設備Ｗは、例えば倉庫など、物流管理される設備であるが、移動体１０を運用する任意の設備であってよい。移動制御システム１においては、移動体１０は、設備Ｗの領域ＡＲ内に配置された目標物をピックアップして搬送させる。領域ＡＲは、例えば設備Ｗの床面であり、目標物が設置されたり移動体１０が移動したりする領域である。移動体１０が搬送する目標物は、本実施形態では、パレット上に荷物が積載された搬送対象物である。ただし、目標物は、パレット上に荷物が積載されたものに限られず任意の形態であってよく、例えばパレットを有さず荷物のみであってもよい。また、移動体１０は、目標物を搬送するものにも限られず、設備Ｗ内を任意の目的で移動する装置であってよい。

以降において、領域ＡＲに沿った一方向をＸ方向とし、領域ＡＲに沿った方向であって方向Ｘに交差する方向を、Ｙ方向とする。本実施形態では、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向は、水平面に沿った方向といってもよい。また、Ｘ方向、Ｙ方向に直交する方向を、より詳しくは鉛直方向の上方に向かう方向を、Ｚ方向とする。また、本実施形態においては、「位置」とは、特に断りのない限り、領域ＡＲ上の二次元面における座標系（領域ＡＲの座標系）における位置（座標）を指す。また、移動体１０などの「姿勢」とは、特に断りのない限り、領域ＡＲの座標系における移動体１０などの向きであり、Ｚ方向から見た場合に、Ｘ方向を０°とした際の移動体１０のヨー角（回転角度）を指す。

（移動体）
図２は、移動体の構成の模式図である。移動体１０は、自動で移動可能な装置である。本実施形態では、移動体１０は、真横に移動できない非ホノロミックなシステムである。本実施形態では、移動体１０は、目標物を搬送可能な装置である。さらに言えば、本実施形態では、移動体１０は、フォークリフトであり、より詳しくはいわゆるＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＡＧＦ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｆｏｒｋｌｉｆｔ）である。ただし、移動体１０は、目標物を搬送するフォークリフトであることに限られず、自動で移動可能な任意な装置であってよい。

図２に示すように、移動体１０は、車体２０と、車輪２０Ａと、ストラドルレッグ２１と、マスト２２と、フォーク２４と、センサ２６Ａと、制御装置２８とを備えている。ストラドルレッグ２１は、車体２０の前後方向における一方の端部に設けられて、車体２０から突出する一対の軸状の部材である。車輪２０Ａは、それぞれのストラドルレッグ２１の先端と、車体２０とに設けられている。すなわち、車輪２０Ａは、合計３個設けられているが、車輪２０Ａの設けられる位置や個数は任意であってよい。マスト２２は、ストラドルレッグ２１に移動可能に取り付けられ、車体２０の前後方向に移動する。マスト２２は、前後方向に直交する上下方向（ここでは方向Ｚ）に沿って延在する。フォーク２４は、マスト２２に方向Ｚに移動可能に取付けられている。フォーク２４は、マスト２２に対して、車体２０の横方向（上下方向及び前後方向に交差する方向）にも移動可能であってよい。フォーク２４は、一対のツメ２４Ａ、２４Ｂを有している。ツメ２４Ａ、２４Ｂは、マスト２２から車体２０の前方向に向けて延在している。ツメ２４Ａとツメ２４Ｂとは、マスト２２の横方向に、互いに離れて配置されている。以下、前後方向のうち、移動体１０においてフォーク２４が設けられている側の方向を、前方向とし、フォーク２４が設けられていない側の方向を、後方向とする。

センサ２６Ａは、車体２０の周辺に存在する対象物の位置及び姿勢の少なくとも１つを検出する。センサ２６Ａは、移動体１０に対する対象物の位置と、移動体１０に対する対象物の姿勢との少なくとも一方を検出するともいえる。本実施形態では、センサ２６Ａは、それぞれのストラドルレッグ２１の前方向における先端と、車体２０の後方向側とに設けられている。ただし、センサ２６Ａの設けられる位置はこれに限られず、任意の位置に設けられてもよいし、設けられる数も任意であってよい。

センサ２６Ａは、例えばレーザ光を照射するセンサである。センサ２６Ａは、一方向（ここでは横方向）に走査しつつレーザ光を照射し、照射したレーザ光の反射光から、対象物の位置及び向きを検出する。すなわち、センサ２６Ａは、いわゆる２次元（２Ｄ）－ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）であるともいえる。ただし、センサ２６Ａは、以上のものに限られず任意の方法で対象物を検出するセンサであってよく、例えば、複数の方向に走査されるいわゆる３次元（３Ｄ）－ＬｉＤＡＲであってもよいし、走査されない、いわゆる１次元（１Ｄ）－ＬｉＤＡＲであってもよいし、カメラであってもよい。

制御装置２８は、移動体１０の移動を制御する。制御装置２８については後述する。

（管理装置）
図３は、管理装置の模式的なブロック図である。管理装置１２は、設備Ｗにおける物流を管理するシステムである。管理装置１２は、本実施形態ではＷＣＳ（Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）やＷＭＳ（Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であるが、ＷＣＳ及びＷＭＳに限られず任意のシステムであってよく、例えば、その他の生産管理系システムのようなバックエンドシステムでも構わない。管理装置１２が設けられる位置は任意であり、設備Ｗ内に設けられてもよいし、設備Ｗから離れた位置に設けられて、離れた位置から設備Ｗを管理するものであってもよい。管理装置１２は、コンピュータであり、図３に示すように、通信部３０と記憶部３２と制御部３４とを含む。

通信部３０は、制御部３４に用いられて、情報処理装置１４などの外部の装置と通信するモジュールであり、例えばアンテナなどを含んでよい。通信部３０による通信方式は、本実施形態では無線通信であるが、通信方式は任意であってよい。記憶部３２は、制御部３４の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。

制御部３４は、演算装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む。制御部３４は、移動先情報設定部４０を含む。制御部３４は、記憶部３２からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、移動先情報設定部４０を実現して、その処理を実行する。なお、制御部３４は、１つのＣＰＵによって処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、移動先情報設定部４０を、ハードウェア回路で実現してもよい。また、記憶部３２が保存する制御部３４用のプログラムは、管理装置１２が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。

移動先情報設定部４０は、移動体１０の移動先を示す移動先情報を設定する。移動先情報の設定については後述する。

なお、管理装置１２は、移動先情報を設定する以外の処理も実行してよい。例えば、管理装置１２は、設備Ｗに設けられる移動体１０以外の機構（例えばエレベータや扉など）を制御する情報も設定してよい。

（情報処理装置）
図４は、情報処理装置の模式的なブロック図である。情報処理装置１４は、設備Ｗに設けられ、移動体１０の移動に関する情報などを処理する装置である。情報処理装置１４は、例えばＦＣＳ（Ｆｌｅｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）であるが、それに限られず、移動体１０の移動に関する情報を処理する任意の装置であってよい。情報処理装置１４は、コンピュータであり、図４に示すように、通信部５０と記憶部５２と制御部５４とを含む。通信部５０は、制御部５４に用いられて、管理装置１２や移動体１０などの外部の装置と通信するモジュールであり、例えばアンテナなどを含んでよい。通信部５０による通信方式は、本実施形態では無線通信であるが、通信方式は任意であってよい。記憶部５２は、制御部５４の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭと、ＲＯＭのような主記憶装置と、ＨＤＤなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。

制御部５４は、演算装置であり、例えばＣＰＵなどの演算回路を含む。制御部５４は、基準経路設定部６０を含む。制御部５４は、記憶部５２からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、基準経路設定部６０を実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部５４は、１つのＣＰＵによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、基準経路設定部６０の少なくとも一部を、ハードウェア回路で実現してもよい。また、記憶部５２が保存する制御部５４用のプログラムは、情報処理装置１４が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。

基準経路設定部６０は、移動体１０の基準経路Ｒ０を設定する。基準経路Ｒ０の設定方法は後述する。

なお、本実施形態では、管理装置１２と情報処理装置１４とが別の装置であったが、一体の装置であってもよい。すなわち、管理装置１２が情報処理装置１４の少なくとも一部の機能を兼ね備えてよいし、情報処理装置１４が管理装置１２の少なくとも一部の機能を兼ね備えてよい。

（移動体の制御装置）
次に、移動体１０の制御装置２８について説明する。図５は、移動体の制御装置の模式的なブロック図である。制御装置２８は、移動体１０を制御する装置である。制御装置２８は、コンピュータであり、図５に示すように、通信部７０と記憶部７２と制御部７４とを含む。通信部７０は、制御部７４に用いられて、情報処理装置１４などの外部の装置と通信するモジュールであり、例えばアンテナなどを含んでよい。通信部７０による通信方式は、本実施形態では無線通信であるが、通信方式は任意であってよい。記憶部７２は、制御部７４の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭと、ＲＯＭのような主記憶装置と、ＨＤＤなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つを含む。

制御部７４は、演算装置であり、例えばＣＰＵなどの演算回路を含む。制御部７４は、基準経路取得部８０と、移動制御部８２と、検出制御部８４と、サブゴール設定部８６と、参照経路設定部８８と、回避経路設定部９０とを含む。制御部７４は、記憶部７２からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、基準経路取得部８０と移動制御部８２と検出制御部８４とサブゴール設定部８６と参照経路設定部８８と回避経路設定部９０とを実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部７４は、１つのＣＰＵによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、基準経路取得部８０と移動制御部８２と検出制御部８４とサブゴール設定部８６と参照経路設定部８８と回避経路設定部９０との少なくとも一部を、ハードウェア回路で実現してもよい。また、記憶部７２が保存する制御部７４用のプログラムは、制御装置２８が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。

基準経路取得部８０は、基準経路Ｒ０の情報を取得する。移動制御部８２は、移動体１０の駆動部やステアリングなどの移動機構を制御して、移動体１０の移動を制御する。検出制御部８４は、センサ２６Ａによる障害物Ｐの検出結果を取得する。サブゴール設定部８６は、センサ２６Ａによる障害物Ｐの検出結果に基づき、サブゴールＳを設定する。参照経路設定部８８は、サブゴールＳに基づき、サブゴールＳに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路Ｒ１を設定する。回避経路設定部９０は、参照経路Ｒ１と、センサ２６Ａによる障害物Ｐの検出結果とに基づき、障害物Ｐと干渉しない回避経路Ｒを設定する。これらの具体的な処理内容については後述する。

（移動制御システムの処理）
移動制御システム１の処理内容について、以下で説明する。

（移動先情報の設定）
管理装置１２の移動先情報設定部４０は、移動体１０の移動先を示す移動先情報を設定する。本実施形態においては、領域ＡＲ上の位置（座標）毎に予めウェイポイントが設定されている。移動先情報設定部４０は、移動先に対応するウェイポイントの位置（座標）そのものを、移動先情報として指定してもよい。また、それぞれのウェイポイントに識別子が付与され、移動先情報設定部４０は、移動先情報として、移動先に対応するウェイポイントの識別子を指定してもよい。移動先情報設定部４０は、任意の方法で移動先情報を設定してよい。例えば、移動先情報設定部４０は、搬送すべき目標物と搬送元及び搬送先を示すオーダー情報を取得して、それに基づいて移動先情報を設定してよい。移動先情報設定部４０は、設定した移動先情報を、通信部３０を介して、情報処理装置１４に送信する。

（基準経路の設定）
情報処理装置１４の基準経路設定部６０は、移動体１０の基準経路Ｒ０を設定する。本実施形態では、基準経路設定部６０は、移動先情報に基づいて、基準経路Ｒ０を設定する。具体的には、基準経路設定部６０は、移動元から移動先までの各ウェイポイントから所定距離範囲内の各位置を通る経路を、基準経路Ｒ０として設定する。移動元の位置は任意に設定されてよく、例えば移動体１０の現在位置に最も近いウェイポイントを、移動元として設定してもよい。例えば、基準経路設定部６０は、移動先情報と設備Ｗの地図情報に基づき、初期位置から移動先までの各ウェイポイントから所定距離範囲内の各位置を通る経路を、基準経路Ｒ０として設定する。また例えば、基準経路設定部６０は、移動先情報及び設備Ｗの地図情報に加えて、移動体１０の車両仕様の情報にも基づき、基準経路Ｒ０を設定してよい。車両仕様の情報とは、例えば、移動体１０の大きさや最小旋回半径など、移動体１０が移動可能な経路に影響を及ぼす仕様である。

基準経路設定部６０は、設定した基準経路Ｒ０の情報を、移動体１０に送信する。例えば、基準経路設定部６０は、基準経路Ｒ０の情報として、基準経路Ｒ０の軌跡上の各位置の位置情報を移動体１０に送信してもよい。

（移動体の移動）
移動体１０の基準経路取得部８０は、情報処理装置１４により設定された基準経路Ｒ０の情報を取得する。移動体１０の移動制御部８２は、取得された基準経路Ｒ０に従って、移動体１０を移動させる。移動制御部８２は、移動体１０の位置情報を逐次把握することで、基準経路Ｒ０を通るように、移動体１０を移動させる。移動体１０の位置情報の取得方法は任意であるが、例えば本実施形態では、設備Ｗに図示しない検出体が設けられており、移動制御部８２は、検出体の検出に基づき移動体１０の位置及び姿勢の情報を取得する。具体的には、移動体１０は、検出体に向けてレーザ光を照射し、検出体によるレーザ光の反射光を受光して、設備Ｗにおける自身の位置及び姿勢を検出する。移動体１０の位置及び姿勢の情報の取得方法は、検出体を用いることに限られず、例えば、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）を用いてもよい。

（障害物）
ここで、移動体１０が移動中の基準経路Ｒ０の近くに障害物Ｐが存在する場合、移動体１０が障害物Ｐと衝突してしまったり、障害物Ｐと衝突しないよう移動体１０が停止してしまったりするおそれがある。そのため、本実施形態においては、移動体１０は、移動中にセンサ２６Ａにより障害物Ｐの検出を行わせ、障害物Ｐと干渉する可能性がある場合には、障害物Ｐを回避する回避経路Ｒを設定する。以下、回避経路Ｒの設定方法について説明する。

（障害物の検出）
移動体１０の検出制御部８４は、移動体１０の移動中に、センサ２６Ａに検出を行わせる。本実施形態では、検出制御部８４は、移動体１０が基準経路Ｒ０に従って移動している最中に、所定期間ごとに、センサ２６Ａに周囲を検出させる。検出制御部８４は、センサ２６Ａによる検出結果から、移動体１０がこのまま移動した場合に、センサ２６Ａにより検出された障害物Ｐに干渉するかを判定する。干渉するかの判定方法は任意であってよい。例えば、検出制御部８４は、センサ２６Ａによる検出結果から障害物Ｐの位置を特定して、その障害物Ｐの位置が、基準経路Ｒ０から所定距離範囲内にある場合に、干渉すると判定してよい。

（サブゴールの設定）
障害物Ｐに干渉すると判断された場合、サブゴール設定部８６は、センサ２６Ａによる検出結果に基づき、サブゴールＳを設定する。サブゴールＳは、障害物Ｐに干渉しないと想定される位置（座標）である。サブゴール設定部８６は、位置が異なる複数のサブゴールＳを設定する。サブゴール設定部８６は、センサ２６Ａによる検出結果に基づいた任意の方法でサブゴールＳを設定してよいが、例えば、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの位置とは異なる位置を、サブゴールＳとして設定する。以下、サブゴールＳの設定例について説明する。

図６から図８は、サブゴールの設定方法の例を示す模式図である。例えば、サブゴール設定部８６は、図６に示すように、基準経路Ｒ０上の各位置から、基準経路Ｒ０の進行方向（図６の例ではＹ方向と反対側）に交差する交差方向（図６の例ではＸ方向）に、距離ΔＬだけ離れた各位置を、サブゴールＳとして設定してよい。ただしこの場合、基準経路Ｒ０上の各位置のうちで、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの位置から所定距離範囲内にある位置については、距離ΔＬだけ離れた位置をサブゴールＳとせずに、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの位置から距離ΔＬだけ離れた位置を、サブゴールＳとして設定する。すなわち、図６の例では、サブゴール設定部８６は、障害物Ｐの位置から所定距離範囲外にある基準経路Ｒ０上の各位置から、交差方向に距離ΔＬ離れた各位置と、障害物Ｐの位置から交差方向に距離ΔＬ離れた位置とを、サブゴールＳとして設定する。なお、距離ΔＬは、任意に設定してよく、位置毎に一定の長さであることが好ましいが、それに限られず位置毎に異なる長さであってよい。

また例えば、サブゴール設定部８６は、図７に示すように、基準経路Ｒ０の進行方向（図６の例ではＹ方向と反対側）に交差する交差方向（図６の例ではＸ方向）における、センサ２６Ａによって検出された障害物同士の間の位置（好ましくは中点位置）の集合を、サブゴールＳとして設定してよい。図７の例では、基準経路Ｒ０の進行方向側に障害物Ｐが検出され、交差方向の両側に障害物としての壁Ｗが検出されている。この場合、サブゴール設定部８６は、基準経路Ｒ０の進行方向側に向かう区間のうちで、障害物Ｐが存在せずに両側に壁Ｗがある区間においては、交差方向側における両側の壁Ｗ同士の間のそれぞれの位置（本例ではそれぞれの中点位置）を、サブゴールＳとして設定する。また、サブゴール設定部８６は、基準経路Ｒ０の進行方向側に向かう区間のうちで、障害物Ｐが存在する区間においては、交差方向における壁Ｗと障害物Ｐとの間のそれぞれの位置（本例ではそれぞれの中点位置）を、サブゴールＳとして設定する。

また例えば、図８に示すように、サブゴール設定部８６は、障害物Ｐが移動すると判断した場合には、障害物Ｐが移動することによって存在する可能性がある障害物領域ＡＲＰ１を設定してもよい。この場合、サブゴール設定部８６は、障害物領域ＡＲＰ１の外側の位置であって、基準経路Ｒ０の進行方向に向けて並ぶ各位置を、サブゴールＳとして設定してよい。なお、障害物Ｐが移動すると判断する方法は任意であってよく、例えば、サブゴール設定部８６は、センサ２６Ａの検出結果から障害物Ｐの形状を特定して、形状が所定の条件を満たす場合に、その障害物Ｐが移動すると判断してよい。また、サブゴール設定部８６は、移動するかの判断を行うことなく、検出された障害物Ｐの全てを移動するものとして扱ってもよい。サブゴール設定部８６は、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの位置に基づいた任意の方法で、障害物領域ＡＲＰ１を設定してよい。例えば、サブゴール設定部８６は、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの位置に対して所定距離離れた各位置を外周とする領域を、障害物領域ＡＲＰ１として設定してよい。

（参照経路の設定）
図９は、参照経路の設定の一例を示す模式図である。参照経路設定部８８は、サブゴール設定部８６によって設定されたサブゴールＳに基づき、参照経路Ｒ１を設定する。参照経路Ｒ１とは、後述の回避経路Ｒの設定に用いられる経路を指す。参照経路設定部８８は、サブゴールＳに対して所定距離範囲内の位置を通る経路を、参照経路Ｒ１として設定する。本実施形態ではサブゴールＳが複数設定されているため、参照経路設定部８８は、各サブゴールＳに対して所定距離範囲内となる各位置を通る経路を、参照経路Ｒ１として設定するといえる。なお、図９の例では、参照経路Ｒ１は、各サブゴールＳの上を通っているが、それに限られず、各サブゴールＳから所定距離離れた位置を通る経路であってもよい。

参照経路設定部８８は、サブゴールＳに基づいた任意の方法で、参照経路Ｒ１を設定してよいが、本実施形態では、後述の回避経路Ｒの設定における演算負荷よりも低い演算負荷となる手法を用いて、参照経路Ｒ１を設定する。より詳しくは、参照経路設定部８８は、サブゴールＳと移動体１０の運動特性とに基づいて、参照経路Ｒ１を設定する。ここでの運動特性は、移動体１０の運動特性に基づいた制約条件ともいえる。すなわち、参照経路設定部８８は、移動体１０の運動特性に基づいた制約条件を満たしつつ、サブゴールＳに対して所定距離範囲内となる位置を通る経路を、参照経路Ｒ１として設定するといえる。なお、移動体１０の運動特性は、例えば、移動体１０の最小旋回半径や、上限速度などを指す。

本実施形態においては、参照経路設定部８８は、センサ２６Ａの検出結果から特定された障害物Ｐの位置情報を用いずに、参照経路Ｒ１を設定することが好ましい。すなわち、参照経路設定部８８は、センサ２６Ａの検出結果から特定された障害物Ｐと干渉しないことを制約条件として用いずに、参照経路Ｒ１を設定することが好ましい。障害物Ｐと干渉しないことを制約条件として適用しないことで、演算負荷を低減して、短い演算時間で参照経路Ｒ１を算出できる。

例えば、参照経路設定部８８は、Ｐｕｒｅ－Ｐｕｒｓｕｉｔ法やダイナミックウィンドウアプローチなどを用いて、参照経路Ｒ１を設定してよい。

（回避経路の設定）
図１０は、回避経路の設定の一例を示す模式図である。回避経路設定部９０は、参照経路設定部８８により設定された参照経路Ｒ１と、検出制御部８４により取得されたセンサ２６Ａの検出結果とに基づき、障害物Ｐを回避可能な回避経路Ｒを設定する。すなわち、回避経路設定部９０は、参照経路Ｒ１の情報と、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの位置情報とに基づき、センサ２６Ａによって検出された障害物Ｐと干渉しない回避経路Ｒを設定する。ここで、回避経路Ｒは、障害物Ｐの位置情報のみから算出できるが、本実施形態では、参照経路Ｒ１の情報も用いることで、参照経路Ｒ１を参照として回避経路Ｒを算出できるため、演算時間を短くしつつ、適切な回避経路Ｒを設定できる。

本実施形態では、回避経路設定部９０は、参照経路Ｒ１を初期解として、障害物Ｐと干渉しないことを制約条件とした最適化計算を行うことで、回避経路Ｒを設定する。さらに言えば、回避経路設定部９０は、参照経路Ｒ１を初期解とし、障害物Ｐと干渉しないという制約条件と、移動体１０の運動特性に基づいた制約条件とを満たすような最適化計算を行うことで、回避経路Ｒを設定することが好ましい。すなわち、回避経路設定部９０は、センサ２６Ａによる検出結果から特定された障害物Ｐの位置から所定距離の範囲内に移動体１０が位置しないことと、移動体１０の運動特性を満たすこととを制約条件とし、参照経路Ｒ１を初期解として用いた最適化計算を行うことで、回避経路Ｒを設定する。これにより、移動体１０の運動特性を満たしつつ障害物Ｐと干渉しない回避経路Ｒを、演算時間を短くしつつ、適切に設定することができる。なお、ここでの初期解とは、最適化計算におけるベースとなる解である。すなわち、初期解である参照経路Ｒ１から最適解の探索を行うことで、最適解へ早く収束させることが可能となり、演算時間を短くしつつ、適切な回避経路Ｒを設定できる。

例えば、回避経路設定部９０は、主双対内点法や逐次二次計画法などを用いて、回避経路Ｒを設定してよい。

（回避経路に従った移動）
回避経路設定部９０によって回避経路Ｒが生成されたら、移動制御部８２は、基準経路Ｒ０から回避経路Ｒに切り替えて、回避経路Ｒに沿って移動体１０を移動させる。これにより、障害物Ｐを適切に回避することが可能となる。なお、回避経路Ｒに従って移動することで障害物Ｐの回避が完了したら、移動制御部８２は、移動体１０を基準経路Ｒ０に復帰させて、基準経路Ｒ０に従った移動を続けてよい。

（処理フロー）
以上説明した回避経路Ｒの設定の処理フローを説明する。図１１は、回避経路の設定の処理フローを説明するフローチャートである。図１１に示すように、移動体１０は、基準経路Ｒ０に従って移動しつつ、検出制御部８４により、センサ２６Ａに周囲を検出させる（ステップＳ１０）。検出制御部８４は、センサ２６Ａの検出結果を取得して、移動体１０に干渉する障害物Ｐがあるかを判断し（ステップＳ１２）、干渉する障害物Ｐが無い場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻り、基準経路Ｒ０に沿った移動を続ける。一方、干渉する障害物Ｐがある場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、移動体１０は、サブゴール設定部８６により、センサ２６Ａによる障害物Ｐの検出結果に基づき、サブゴールＳを設定し（ステップＳ１４）、参照経路設定部８８により、設定されたサブゴールＳに基づき、参照経路Ｒ１を設定し（ステップＳ１６）、回避経路設定部９０により、参照経路Ｒ１と、センサ２６Ａによる障害物Ｐの検出結果とに基づき、回避経路Ｒを設定する（ステップＳ１７）。回避経路Ｒが設定された、移動体１０は、回避経路Ｒに切り替えて回避経路Ｒに従って移動する（ステップＳ２０）。

以上説明したように、本実施形態においては、障害物Ｐが検出されたら、障害物Ｐの検出結果に基づきサブゴールＳを設定し、サブゴールＳを通る参照経路Ｒ１を設定する。そして、参照経路Ｒ１と障害物Ｐの検出結果とから、回避経路Ｒを設定する。ここで、障害物Ｐを回避可能な回避経路の設定は、演算負荷が高いため、設定完了まで長時間かかる場合がある。それに対して、本実施形態においては、サブゴールＳを通る参照経路Ｒ１を設定して、その参照経路Ｒ１を参照として、回避経路Ｒを算出する。すなわち、障害物を回避できそうな最適解に近い初期解として参照経路Ｒ１を用いることで、回避経路Ｒの算出に必要な時間を短くして、障害物Ｐを適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつ設定することが可能となる。

なお、本実施形態においては、移動体１０が、サブゴール設定部８６、参照経路設定部８８及び回避経路設定部９０により、サブゴール、参照経路Ｒ１、及び回避経路Ｒを設定する。ただし、サブゴール、参照経路Ｒ１、及び回避経路Ｒの設定主体は、移動体１０に限られず任意であってよい。例えば、情報処理装置１４が、サブゴール設定部８６を含んで、サブゴールを設定してよい。また例えば、情報処理装置１４が、参照経路設定部８８を含んで、参照経路Ｒ１を設定してよい。また例えば、情報処理装置１４が、回避経路設定部９０を含んで、回避経路Ｒを設定してもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、センサ２６Ａの検出結果である点群Ｍに囲われた領域ＡＲ１を非干渉領域として設定して、サブゴールＳや回避経路Ｒの設定を行う点で、第１実施形態と異なる。第２実施形態において、第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。

図１２及び図１３は、非干渉領域の設定を説明するための模式図である。第２実施形態においては、検出制御部８４は、センサ２６Ａに、レーザ光を照射させる。検出制御部８４は、センサ２６Ａが受光した反射光の検出結果に基づき、点群Ｍを取得する。すなわち、点群Ｍは、レーザ光が当たった位置（レーザ光が反射された位置）を示す計測点といえる。本実施形態では、センサ２６Ａは、横方向（Ｚ方向に直交する水平方向）に走査させつつレーザ光を照射するため、移動体１０の周囲の異なる位置からの反射光を受光する。そのため、検出制御部８４は、レーザ光の１回の走査で、移動体１０の周囲の障害物を示す複数の点群Ｍを取得するといえる。すなわち、図１２に示すように、センサ２６Ａの位置から点群Ｍまでを結んだ線を線Ｌ１とし、センサ２６Ａを通って移動体１０に対する向きが固定された仮想線を線Ｌ２とし、線Ｌ２に対する線Ｌ１の角度のずれ量を、センサ２６Ａと点群Ｍとの方位角θとする。この場合、検出制御部８４は、方位角θの値が異なる複数の点群Ｍを取得するといえる。図１２の例では、移動体１０に対して、基準経路Ｒ０の進行方向側に２つの障害物Ｐが存在し、基準経路Ｒ０の進行方向に対する両側方側に、壁Ｗが存在する。そのため図１２の例では、検出制御部８４は、両側方の壁Ｗの位置を示す点群Ｍと、障害物Ｐの位置を示す点群Ｍとを取得する。

図１３に示すように、検出制御部８４は、センサ２６Ａの位置から、方位角θの大きさ順にそれぞれの点群Ｍを結んだ線Ｌ３を算出する。すなわち、線Ｌ３は、センサ２６Ａの位置から方位角θが最小となる（図１３の例では方位角θが最もマイナスとなる）点群Ｍ１を結んだ線と、方位角θが小さい順からそれぞれの点群Ｍ同士を結んだ線と、方位角θが最大となる（図１３の例では方位角θが最もプラス側になる）点群Ｍ２からセンサ２６Ａの位置を結んだ線とを含む。検出制御部８４は、このように算出した線Ｌ３に囲われる領域ＡＲ１の内側を、非干渉領域として設定する。

第２実施形態においては、サブゴールＳと回避経路Ｒとの少なくとも一方を、このように設定した非干渉領域に基づいて設定する。例えば、非干渉領域に基づいてサブゴールＳを設定する場合には、サブゴール設定部８６は、サブゴールＳを、非干渉領域内に位置するように設定する。この場合、サブゴール設定部８６は、非干渉領域内にあり、かつ移動体１０の進行方向に向けて並ぶ各位置を、サブゴールＳとして設定してよい。また例えば、非干渉領域に基づいて回避経路Ｒを設定する場合には、回避経路設定部９０は、移動体１０が非干渉領域内に位置する（非干渉領域外に位置しない）ような、回避経路Ｒを設定する。すなわち、移動体１０が非干渉領域内に位置することを、障害物Ｐに干渉しないという制約条件として扱って、参照経路Ｒ１を初期解とし、移動体１０が非干渉領域内に位置するという制約条件と、移動体１０の運動特性に基づいた制約条件とを満たすような最適化計算を行うことで、回避経路Ｒを設定してよい。

このように非干渉領域を設定してサブゴールＳや回避経路Ｒの設定を行うことで、例えば光線追跡などの演算が不要となり、サブゴールＳや回避経路Ｒの演算時間を短くすることができる。また例えば、複数の障害物Ｐがある場合でも、それらの障害物Ｐに干渉しない非干渉領域を設定できるため、複数の障害物Ｐを回避できる経路を適切に設定できる。

図１４は、非干渉領域の設定の他の例を説明する模式図である。本実施形態においては、センサ２６Ａに所定期間毎に検出を行わせるため、検出制御部８４は、１回の走査により取得される点群Ｍのセットを、センサ２６Ａの検出毎に（移動体１０の位置毎に）取得することになる。この場合、検出制御部８４は、検出毎に取得される複数セットの点群Ｍのそれぞれについて、１セットの点群Ｍに基づいて、上述の方法で、線Ｌ３に囲われる領域ＡＲ１を設定する。例えば図１４の例では、あるタイミングでの検出で取得された点群Ｍから設定された領域ＡＲ１ａと、他のタイミングでの検出で取得された点群Ｍから設定された領域ＡＲ１ｂとが示されている。検出制御部８４は、設定されたそれぞれの領域ＡＲ１に基づいて、非干渉領域を設定してよい。それぞれの領域ＡＲ１に基づいた非干渉領域の設定方法は任意であってよい。例えば、検出制御部８４は、領域全体（領域ＡＲ）を複数の単位領域に区分し、それぞれの単位領域について、単位領域が領域ＡＲ１内に位置する回数を、領域ＡＲ１毎にカウントする。そして、検出制御部８４は、領域ＡＲ１内に位置する回数が所定の閾値以上となる単位領域の群を、非干渉領域として設定してよい。

このように、センサ２６Ａの検出毎の領域ＡＲ１に基づいて非干渉領域を設定することで、蓄積した検出結果から非干渉領域を設定することが可能となり、障害物Ｐに干渉しないと想定される非干渉領域をより高精度に設定できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、センサ２６Ａの検出結果である点群Ｍの一部を間引き、残った点群Ｍを解析用点群として、サブゴールＳや回避経路Ｒの設定に用いる点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において、第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。なお、第３実施形態は、第２実施形態にも適用可能である。

図１５は、解析用点群の抽出方法の例を示す模式図である。第３実施形態においては、検出制御部８４は、移動体１０から点群Ｍまでの距離に基づいて、取得された点群Ｍから解析点群を抽出する。検出制御部８４は、移動体１０（基準経路Ｒ０）に近い点群Ｍを、解析点群として抽出することが好ましい。具体的には、図１５に示すように、検出制御部８４は、移動体１０が移動すると想定される領域ＡＲを複数に区分して区分領域ＡＲＤを設定する。区分領域ＡＲＤは任意に設定されてよいが、例えば図１５に示すように、検出制御部８４は、移動体１０の位置よりも基準経路Ｒ０の進行方向側の領域を、基準経路Ｒ０の進行方向に所定距離毎に区分することで、複数の区分領域ＡＲＤを設定してよい。そして、検出制御部８４は、区分領域ＡＲＤ内の点群Ｍのうちで、最も移動体１０（基準経路Ｒ０）に近い点群Ｍを、近傍点群Ｍａとして抽出する。検出制御部８４は、この処理を区分領域ＡＲＤ毎に行うことで、区分領域ＡＲＤ毎に近傍点群Ｍａを抽出する。図１５の例では、検出制御部８４は、それぞれの区分領域ＡＲＤについて、移動体１０（基準経路Ｒ０）に対して交差方向（図１５の例ではＸ方向）の一方側に位置する複数の点群Ｍのうちの最も移動体１０（基準経路Ｒ０）に近い点群Ｍと、移動体１０（基準経路Ｒ０）に対して交差方向の他方側に位置する複数の点群Ｍのうちの最も移動体１０（基準経路Ｒ０）に近い点群Ｍとを、その区分領域ＡＲＤの近傍点群Ｍａとして抽出する。

検出制御部８４は、抽出した近傍点群Ｍａを解析用点群として設定する。第３実施形態においては、サブゴールＳと回避経路Ｒとの少なくとも一方を、このように設定した解析用点群に基づいて設定する。すなわち本実施形態では、解析用点群として抽出した以外の点群Ｍは、サブゴールＳと回避経路Ｒとの少なくとも一方との演算に用いない。例えば、解析用点群に基づいて、第１実施形態のように障害物Ｐの位置を特定して、サブゴールＳや回避経路Ｒを設定してよい。また例えば、解析用点群に基づいて、第２実施形態のように非干渉領域を設定して、サブゴールＳや回避経路Ｒを設定してよい。このように取得された点群Ｍの一部を解析用点群として抽出して、サブゴールＳや回避経路Ｒに用いることで、演算における次元を少なくして、演算時間を低減することが可能となる。

さらに言えば、検出制御部８４は、隣り合う近傍点群Ｍａ同士の間の位置（例えば中央位置）を、補助点群Ｍｂとして抽出し、近傍点群Ｍａと補助点群Ｍｂとを、解析用点群として設定してよい。この場合例えば、検出制御部８４は、隣り合う近傍点群Ｍａ同士の間の距離を算出して、その距離が所定の閾値以上である場合に、それらの近傍点群Ｍａ同士の間に補助点群Ｍｂを設定してよい。このように、近傍点群Ｍａ同士が離れている位置に補助点群Ｍｂを設定することで、演算時間を低減しつつ、演算精度が低下することを抑制できる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態においては、移動体１０について設定された占有領域を通るように回避経路Ｒを設定する点で、第１実施形態とは異なる。第４実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。なお、第４実施形態は、第２実施形態及び第３実施形態にも適用可能である。

図１６は、占有領域の設定を説明する模式図である。第４実施形態においては、センサ２６Ａにより障害物Ｐが検出されたら、言い換えれば検出された障害物Ｐが移動体１０に干渉すると判断されたら、占有領域ＡＲＢが設定される。占有領域ＡＲＢとは、その移動体１０の進入が許可されるが、他の移動体の進入が禁止される領域である。本実施形態では、移動体１０は、障害物Ｐが検出されたら、サブゴールＳ、参照経路Ｒ１、及び回避経路Ｒの設定を行いつつ、情報処理装置１４に、障害物Ｐが検出された旨を示す障害物情報を送信する。情報処理装置１４は、障害物情報を受信したら、その移動体１０についての占有領域ＡＲＢを設定する。占有領域ＡＲＢの設定方法は任意であってよく、情報処理装置１４は、移動体１０の現在位置を取得して、移動体１０の現在位置に基づいて、占有領域ＡＲＢを設定してよい。例えば、情報処理装置１４は、移動体１０の現在位置を含む所定の大きさの領域を、占有領域ＡＲＢとして設定してよい。また例えば、情報処理装置１４は、他の移動体の現在位置の情報を取得して、移動体１０の現在位置を含み、かつ他の移動体の現在位置を含まない領域を、占有領域ＡＲＢとして設定してよい。この場合、情報処理装置１４は、他の移動体に対して、現在位置で停止する旨の情報を出力して、他の移動体を停止させることが好ましい。また例えば、情報処理装置１４は、移動体１０の現在位置を逐次取得して、移動体１０の現在位置を取得する毎に、その移動体１０の現在位置を含む領域を、占有領域ＡＲＢに設定してよい。これにより、移動体１０の移動に伴い、占有領域ＡＲＢを動的に設定することが可能となる。

情報処理装置１４は、占有領域ＡＲＢを設定したら、占有領域ＡＲＢの位置を示す情報を、移動体１０に送信する。移動体１０の回避経路設定部９０は、移動体１０が占有領域ＡＲＢ内に位置する（占有領域ＡＲＢ外に位置しない）ような、回避経路Ｒを設定する。すなわち、回避経路設定部９０は、参照経路Ｒ１を初期解とし、移動体１０が占有領域ＡＲＢ内に位置するという制約条件と、移動体１０が障害物Ｐと干渉しないという制約条件と、移動体１０の運動特性に基づいた制約条件とを満たすような最適化計算を行うことで、回避経路Ｒを設定してよい。

なお、移動体１０は、占有領域ＡＲＢの情報を取得する前に、サブゴールＳ、参照経路Ｒ１、及び回避経路Ｒの設定を行ってよい。これにより、占有領域ＡＲＢの設定を待たずに回避経路Ｒの設定ができるので、占有領域ＡＲＢの情報を取得してから回避経路Ｒの演算を始める必要がなくなり、占有領域ＡＲＢの情報を取得したら即座に回避経路Ｒに切り替えることが可能となる。この場合、占有領域ＡＲＢの情報を取得したタイミングで回避経路Ｒを設定済みである場合には、設定済みの回避経路Ｒが占有領域ＡＲＢを通るかを確認することが好ましい。そして、設定済みの回避経路Ｒが占有領域ＡＲＢを通る場合には、移動体１０は、その回避経路Ｒを採用して、その回避経路Ｒに従って移動する。一方、設定済みの回避経路Ｒが占有領域ＡＲＢを通らない場合には、移動体１０は、占有領域ＡＲＢを通るように回避経路Ｒを設定し直してよい。

ただし、移動体１０は、占有領域ＡＲＢの情報を取得する前に、サブゴールＳ、参照経路Ｒ１、及び回避経路Ｒの設定を行うことに限られない。移動体１０は、占有領域ＡＲＢの情報を取得したことをトリガとして、回避経路Ｒの設定を開始してよいし、有領域ＡＲＢの情報を取得したことをトリガとして、参照経路Ｒ１の設定を開始してよいし、有領域ＡＲＢの情報を取得したことをトリガとして、サブゴールＳの設定を開始してよい。この場合、最初から、移動体１０が占有領域ＡＲＢ内に位置するという制約条件を用いて回避経路Ｒの設定が可能となるため、回避経路Ｒを適切に設定できる。

（本開示の効果）
以上説明したように、本開示の第１態様の経路設定方法は、移動体１０に設けられたセンサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの検出結果を取得するステップと、障害物Ｐの検出結果に基づき、障害物Ｐと干渉しないと想定される位置であるサブゴールＳを設定するステップと、サブゴールＳに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路Ｒ１を設定するステップと、参照経路Ｒ１と障害物Ｐの検出結果とに基づいて、障害物Ｐと干渉しない移動体１０用の回避経路Ｒを設定するステップと、を含む。本開示によると、参照経路Ｒ１を参照として回避経路Ｒを算出することで、演算時間を短くしつつ、適切な回避経路Ｒを設定できる。

本開示の第２態様の経路設定方法は、第１態様の経路設定方法であって、回避経路Ｒを設定するステップにおいては、参照経路Ｒ１を初期解として障害物Ｐと干渉しないことを制約条件とした最適化計算を行うことで、回避経路Ｒを設定する。本開示によると、障害物Ｐを回避できそうな最適解に近い初期解として参照経路Ｒ１を用いることで、回避経路Ｒの算出に必要な時間を短くして、障害物Ｐを適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつ設定することが可能となる。

本開示の第３態様の経路設定方法は、第１態様又は第２態様の経路設定方法であって、参照経路Ｒ１を設定するステップにおいては、移動体１０の運動特性に基づいて参照経路Ｒ１を設定する。運動特性に基づいた参照経路Ｒ１を設定することで、回避経路Ｒの参照用の経路としての精度が高くなり、障害物Ｐを適切に回避できる経路を、演算時間を低減させつつより適切に設定することが可能となる。

本開示の第４態様の経路設定方法は、第１態様から第３態様のいずれかの経路設定方法であって、障害物Ｐの検出結果を取得するステップにおいては、センサ２６Ａの検出結果を点群Ｍとして取得し、センサ２６Ａの位置から、センサ２６Ａの位置と点群Ｍとの方位角θの大きさ順に点群Ｍを結んだ線Ｌ３を算出して、線Ｌ３に囲われる領域ＡＲ１の内側を、障害物Ｐと干渉しない非干渉領域として設定して、サブゴールＳと回避経路Ｒとの少なくとも一方を、非干渉領域に基づいて設定する。このように非干渉領域を設定してサブゴールＳや回避経路Ｒの設定を行うことで、例えば光線追跡などの演算が不要となり、サブゴールＳや回避経路Ｒの演算時間を短くすることができる。また例えば、複数の障害物Ｐがある場合でも、それらの障害物Ｐに干渉しない非干渉領域を設定できるため、複数の障害物Ｐを回避できる経路を適切に設定できる。

本開示の第５態様の経路設定方法は、第４態様の経路設定方法であって、センサ２６Ａに検出を行わせる毎に領域ＡＲ１を設定して、センサ２６Ａの検出毎の領域ＡＲ１に基づいて、非干渉領域を設定する。本開示によると、蓄積した検出結果から非干渉領域を設定することが可能となり、障害物Ｐに干渉しないと想定される非干渉領域をより高精度に設定できる。

本開示の第６態様の経路設定方法は、第１態様から第５態様のいずれかの経路設定方法であって、障害物Ｐの検出結果を取得するステップにおいては、センサ２６Ａの検出結果を点群Ｍとして取得し、移動体１０から点群Ｍまでの距離に基づいて、取得された点群Ｍから解析点群を抽出して、解析点群に基づいて、サブゴールＳと回避経路Ｒとの少なくとも一方を設定する。このように、取得された点群Ｍの一部を解析用点群として抽出して、サブゴールＳや回避経路Ｒに用いることで、演算における次元を少なくして、演算時間を低減することが可能となる。

本開示の第７態様の経路設定方法は、第６態様の経路設定方法であって、移動体１０が移動すると想定される領域ＡＲを、移動体１０の進行方向に沿って複数に区分して、区分領域ＡＲＤを設定し、区分領域ＡＲＤ内における点群Ｍのうちの最も移動体１０に近い点群である近傍点群Ｍａを、解析点群として、区分領域ＡＲＤ毎に抽出する。このように解析点群を抽出することで、演算時間を低減しつつ、サブゴールＳや回避経路Ｒを高精度に設定できる。

本開示の第８態様の経路設定方法は、第７態様の経路設定方法であって、近傍点群Ｍａ同士の間の位置も、解析点群として抽出する。このように解析点群を抽出することで、演算時間を低減しつつ、サブゴールＳや回避経路Ｒを高精度に設定できる。

本開示の第９態様の経路設定方法は、第１態様から第８態様のいずれかの経路設定方法であって、センサ２６Ａにより障害物Ｐが検出されたら、移動体１０の移動を許可しつつ他の移動体の移動を許可しない占有領域ＡＲＢを設定するステップを更に含み、回避経路Ｒを設定するステップにおいては、占有領域ＡＲＢ内を通るように回避経路Ｒを設定する。このように占有領域ＡＲＢを通るように回避経路Ｒを設定することで、回避経路Ｒを通る移動体１０と他の移動体との干渉が抑制できる。

本開示の第１０態様のプログラムは、移動体１０に設けられたセンサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの検出結果を取得するステップと、障害物Ｐの検出結果に基づき、障害物Ｐと干渉しないと想定される位置であるサブゴールＳを設定するステップと、サブゴールＳに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路Ｒ１を設定するステップと、参照経路Ｒ１と障害物Ｐの検出結果とに基づいて、障害物Ｐと干渉しない移動体１０用の回避経路Ｒを設定するステップと、をコンピュータに実行させる。本開示によると、参照経路Ｒ１を参照として回避経路Ｒを算出することでため、演算時間を短くしつつ、適切な回避経路Ｒを設定できる。

本開示の第１１態様の移動体１０は、障害物Ｐと干渉しないように設定された回避経路Ｒを移動する。回避経路Ｒは、サブゴールＳに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路Ｒ１と、移動体１０に設けられたセンサ２６Ａによって検出された障害物Ｐの検出結果とに基づいて設定され、サブゴールＳは、障害物Ｐの検出結果に基づき、障害物Ｐと干渉しないと想定される位置として設定される。本開示によると、短い演算時間で算出された適切な回避経路Ｒに従って移動できる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１０ 移動体
１２ 管理装置
１４ 情報処理装置
２６Ａ センサ
８４ 検出制御部
８６ サブゴール設定部
８８ 参照経路設定部
９０ 回避経路設定部
Ｐ 障害物
Ｒ 回避経路
Ｒ１ 参照経路
Ｓ サブゴール

Claims (11)

1. 移動体に設けられたセンサによって検出された障害物の検出結果を取得するステップと、
   前記障害物の検出結果に基づき、前記障害物と干渉しないと想定される位置であるサブゴールを設定するステップと、
   前記サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路を設定するステップと、
   前記参照経路と前記障害物の検出結果とに基づいて、前記障害物と干渉しない前記移動体用の回避経路を設定するステップと、
   を含む、
   経路設定方法。
2. 前記回避経路を設定するステップにおいては、前記参照経路を初期解として前記障害物と干渉しないことを制約条件とした最適化計算を行うことで、前記回避経路を設定する、請求項１に記載の経路設定方法。
3. 前記参照経路を設定するステップにおいては、前記移動体の運動特性に基づいて前記参照経路を設定する、請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
4. 前記障害物の検出結果を取得するステップにおいては、前記センサの検出結果を点群として取得し、
   前記センサの位置から、前記センサの位置と前記点群との方位角の大きさ順に前記点群を結んだ線を算出して、前記線に囲われる領域の内側を、前記障害物と干渉しない非干渉領域として設定して、
   前記サブゴールと前記回避経路との少なくとも一方を、前記非干渉領域に基づいて設定する、請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
5. 前記センサに検出を行わせる毎に前記領域を設定して、前記センサの検出毎の前記領域に基づいて、前記非干渉領域を設定する、請求項４に記載の経路設定方法。
6. 前記障害物の検出結果を取得するステップにおいては、前記センサの検出結果を点群として取得し、
   前記移動体から前記点群までの距離に基づいて、前記取得された点群から解析点群を抽出して、前記解析点群に基づいて、前記サブゴールと前記回避経路との少なくとも一方を設定する、請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
7. 前記移動体が移動すると想定される領域を、前記移動体の進行方向に沿って複数に区分して、区分領域を設定し、
   前記区分領域内における前記点群のうちの最も前記移動体に近い点群である近傍点群を、前記解析点群として、前記区分領域毎に抽出する、請求項６に記載の経路設定方法。
8. 前記近傍点群同士の間の位置も、前記解析点群として抽出する、請求項７に記載の経路設定方法。
9. 前記センサにより前記障害物が検出されたら、前記移動体の移動を許可しつつ他の移動体の移動を許可しない占有領域を設定するステップを更に含み、
   前記回避経路を設定するステップにおいては、前記占有領域内を通るように前記回避経路を設定する、請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
10. 移動体に設けられたセンサによって検出された障害物の検出結果を取得するステップと、
    前記障害物の検出結果に基づき、前記障害物と干渉しないと想定される位置であるサブゴールを設定するステップと、
    前記サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路を設定するステップと、
    前記参照経路と前記障害物の検出結果とに基づいて、前記障害物と干渉しない前記移動体用の回避経路を設定するステップと、
    をコンピュータに実行させる、
    プログラム。
11. 障害物と干渉しないように設定された回避経路を移動する移動体であって、
    前記回避経路は、サブゴールに対して所定距離範囲内の位置を通る参照経路と、前記移動体に設けられたセンサによって検出された前記障害物の検出結果とに基づいて設定され、
    前記サブゴールは、前記障害物の検出結果に基づき、前記障害物と干渉しないと想定される位置として設定される、
    移動体。

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