JP2651662B2 - 軌道生成方法および軌道生成装置 - Google Patents

軌道生成方法および軌道生成装置

Info

Publication number
JP2651662B2
JP2651662B2 JP6288777A JP28877794A JP2651662B2 JP 2651662 B2 JP2651662 B2 JP 2651662B2 JP 6288777 A JP6288777 A JP 6288777A JP 28877794 A JP28877794 A JP 28877794A JP 2651662 B2 JP2651662 B2 JP 2651662B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
main
road
spline curve
trajectory generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6288777A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08123547A (ja
Inventor
康生 大築
信尚 永井
孝一 吉田
恒義 澤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP6288777A priority Critical patent/JP2651662B2/ja
Publication of JPH08123547A publication Critical patent/JPH08123547A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2651662B2 publication Critical patent/JP2651662B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は軌道生成方法および軌道
生成装置に関する。さらに詳しくは、移動ロボットを無
人運転するために用いる軌道生成方法および軌道生成装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、産業用ロボットの稼動効率の
向上を図るために、ロボット自体を移動させることがな
されている。例えば、ロボットの一種である無人搬送車
においては、工場の床に貼付られた案内テープあるいは
床下に埋設された誘導ケーブルにより、無人搬送車を誘
導して移動させることがなされている。
【0003】しかしながら、かかる移動方法では工場の
床にテープを貼付る作業や、床下に誘導ケーブルを埋設
する作業が必要となる。この場合、工場のレーアウトを
変更すると、それに伴いテープの貼り代えや誘導ケーブ
ルの変更が必要となるという問題がある。
【0004】かかる誘導方式による問題を解決するため
に、移動ロボット自身により走行経路の設計をなさし
め、ロボットを自律的に移動させることが提案されかつ
実施されている。この走行経路の設計には大域的な設計
と経路形状の設計とがある。ここで、大域的な設計と
は、走行時間や距離、危険度(路面が悪いとか道幅が狭
く衝突しやすいといった状況)といったものを考慮し
て、最適な経路を見つけ出すというものである。なお、
この大域的な設計では移動ロボットを実際に制御すると
きのダイナミックスなどの問題は考慮されない。一方、
経路形状の設計とは、移動ロボットを精密に移動させる
ための詳細な軌道を設計するものである。この経路形状
の設計では、ダイナミックスを含めて最適な経路形状を
一度に生成することが困難であるところから、まず大域
的な設計の結果を反映するように滑らかな経路を作成
し、ついで誤差少なくその軌道を移動できるよう移動速
度を制御するという手法が採られている。この経路形状
の設計方法として、従来より直線と円弧を用いて設計す
る方法やスプライン曲線を用いて設計する方法(「スプ
ライン曲線による車輪型移動ロボットの軌道制御」ロボ
ット学会誌8巻2号1〜11頁参照)が採用されてい
る。
【0005】しかしながら、直線と円弧を用いて設計す
る方法では、経路形状の2次微分が不連続になるため
に、走行している移動ロボットの横方向の加速度等が不
連続になる。その結果、走行中の移動ロボットに横方向
の力がその不連続点で作用し、移動ロボットに横滑りが
生ずる。
【0006】一方、スプライン曲線を用いて設計する方
法では経路形状の2次微分の連続性は補償されている
が、移動ロボットを走行させる経路上に多数の点を指定
する必要がある。この場合、障害物のない平面上や特定
の経路を想定しない平面上を走行させるときには、経路
を設定するための点の指定は任意でよいので、それらの
点の指定において特段の問題を生じない。しかしなが
ら、道路のような制限された通行領域にスプライン曲線
を利用して経路設計を行う場合には、任意に点の指定を
行うと、移動ロボットが道路からはみ出してしまうの
で、オペレータが常にスプライン曲線を想定しながら点
の指定を行わなければならないという問題がある。しか
も、その経路が複雑である場合には、指定する点が飛躍
的に増大するという問題もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、スプライン曲
線を用いた経路形状の設計の際における指定する点の数
を必要最小限とすることのできる軌道生成方法および軌
道生成装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の軌道生成方法
は、通路の通行可能領域からはみ出すことなく移動ロボ
ット等の移動体を移動させることができる軌道を生成す
る軌道生成方法であって、環境地図情報を読み取る手順
と、始点と終点と通過交差点とを指定する手順と、スプ
ライン曲線生成のための主要通過点を生成する手順と、
生成された主要通過点を通るスプライン曲線を生成する
手順と、生成されたスプライン曲線が通路の通行可能な
領域からはみ出しているか否かを評価する手順と、前記
評価結果により前記スプライン曲線が通路の通行可能な
領域からはみ出している場合、生成された主要通過点を
移動するか、または主要通過点を新たに追加するかして
そのスプライン曲線を修正する手順とを含んでなること
を特徴とする。
【0009】 本発明の軌道生成方法においては、前記
主要通過点を生成する手順において、例えば交差点と道
路とを接続している接点が主要通過点とされてもよい。
【0010】 また、本発明の軌道生成方法において
は、生成されたスプライン曲線が通路の通行可能な領域
からはみ出すと評価された場合、前記主要通過点を生成
する手順において、例えば先に生成された主要通過点の
進行方向手前側に主要通過点を追加することがなされ、
あるいは、例えば先に生成された主要通過点を進行方向
手前側または内側に移動することがなされ、前記スプラ
イン曲線の評価が、例えば主要通過点の2点間を結ぶ線
分と、生成されたスプライン関数で囲まれる部分の面積
が、線分を底辺とし道幅を高さとする三角形の面積より
大きいか否かでなされ、前記スプライン曲線の修正が、
例えば交差点と道路とを接続している接点から道幅に比
例した距離離れた位置に主要通過点を追加することによ
りなされ、あるいは軌道がはみ出した道路領域を挾むそ
れぞれの交差点の道路と接続している接点の中間位置に
主要通過点を追加することによりなされる。
【0011】 ここで、交差点と道路とを接続している
接点から道幅に比例した距離離れた位置における主要通
過点の追加は、例えば、軌道がはみ出した道路領域の進
行方向手前側の交差点において、その交差点で主要通過
点になっている2つの接点から、それぞれ道幅に比例し
た距離離れた位置、軌道がはみ出した道路領域の進行方
向手前側の交差点において、その道路と接続している接
点から、道路幅に比例した距離離れた位置、あるいは軌
道がはみ出した道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路
と接続している接点から、道路幅に比例した距離離れた
位置になされる。
【0012】 一方、本発明の軌道生成装置は、通路の
通行可能領域からはみ出すことなく移動ロボット等の移
動体を移動させることができる軌道を生成する軌道生成
装置であって、環境地図情報を記憶する手段と、環境地
図情報を読み取る手段と、始点と終点と通過交差点とを
指定する手段と、スプライン曲線生成のための主要通過
点を生成する手段と、生成された主要通過点を通るスプ
ライン曲線を生成する手段と、生成されたスプライン曲
が通路の通行可能な領域からはみ出しているか否か
評価する手段と、前記スプライン曲線が通路の通行可能
な領域からはみ出している場合、生成された主要通過点
を移動するか、または主要通過点を新たに追加するかし
てそのスプライン曲線を修正する手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。
【0013】 本発明の軌道生成装置においては、生成
されたスプライン曲線が通路の通行可能な領域からはみ
出すと評価された場合、前記主要通過点を生成する手段
において、例えば先に生成された主要通過点の進行方向
手前側に主要通過点を追加することがなされ、あるい
は、例えば先に生成された主要通過点を手前側または内
側に移動することがなされ、前記生成されたスプライン
曲線を評価する手段において、前記スプライン曲線の評
価が、例えば主要通過点の2点間を結ぶ線分と、生成さ
れたスプライン関数で囲まれる部分の面積が、線分を底
辺とし道幅を高さとする三角形の面積より大きいか否か
でなされ、前記スプライン曲線を修正する手段におい
て、前記スプライン曲線の修正が、交差点と道路とを接
続している接点から道幅に比例した距離離れた位置に主
要通過点を追加することによりなされ、あるいは軌道が
はみ出した道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路と接
続している接点の中間位置に主要通過点を追加すること
によりなされる。
【0014】 ここで、交差点と道路とを接続している
接点から道幅に比例した距離離れた位置における主要通
過点の追加は、例えば軌道がはみ出した道路領域の進行
方向手前側の交差点において、その交差点で主要通過点
になっている2つの接点から、それぞれ道幅に比例した
距離離れた位置、軌道がはみ出した道路領域の進行方向
手前側の交差点において、その道路と接続している接点
から、道路幅に比例した距離離れた位置、あるいは軌道
がはみ出した道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路と
接続している接点から、道路幅に比例した距離離れた位
置になされる。
【0015】また、本発明の軌道生成装置においては、
始点と終点と通過交差点とを指定する手段および/また
は前記スプライン曲線を修正する手段が、残りの他の手
段を備える軌道生成装置本体と分離され、前記分離され
た手段と軌道生成装置本体との入出力が無線によりなさ
れてもよい。
【0016】
【作用】例えば軌道生成装置のメモリには環境地図情報
が格納されており、同装置は格納されている環境地図情
報を読み取る。この読み取られた環境地図情報に対応し
た図形(環境地図)が同装置の表示部に表示される。こ
の状態で、出発点(始点)および終点ならびに通過しな
ければならない交差点(以下、通過交差点という)が指
定される。ついで、同装置は指定された始点および終点
ならびに通過交差点に基づいてスプライン曲線生成のた
めの主要通過点を生成した後、生成された主要通過点を
通るスプライン曲線を生成する。しかるのち、同装置は
生成されたスプライン曲線の評価、すなわち生成された
スプライン曲線において道路領域からはみ出している箇
所がないかをチェックする。そして、前記評価により道
路領域からはみ出している箇所があると判定されると、
その箇所に関係する主要通過点の付近に新たに通過点を
生成し、ついでこの新たに生成された通過点をも通るよ
うにスプライン曲線を修正する。しかるのち、この修正
されたスプライン曲線を再度評価し、道路領域からはみ
出している箇所がなければ、それを軌道として採用す
る。もし、道路領域からはみ出している箇所があれば、
再度新たな通過点を生成して前記スプライン曲線の生成
および評価手順を繰り返す。
【0017】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
【0018】本発明の軌道生成方法に用いる軌道生成装
置の機能ブロック図を図1に示し、同軌道生成装置A
は、環境地図情報記憶手段1と、環境地図情報読み取り
手段2と、順路指示手段3と、主要通過点作成手段4
と、スプライン軌道生成手段5と、軌道評価手段6と、
主要通過点修正手段7とを主要構成要素としてなる。
【0019】環境地図情報記憶手段1は、環境地図(図
2参照)に対応した図形、交差点および道路の位置、交
差点と道路のつながり具合、道幅、通行可能領域などの
環境地図情報を、例えばデータ形式で記憶しておくもの
である。ここで、交差点とは、2以上の通路の共通領域
(図2の斜線部参照)をいい、そして道路とは交差点と
交差点をつなぐ部分をいう。したがって、本明細書中に
使用されている「交差点」および「道路」は、一般的に
使用されている交差点および道路とは異なる意味で使用
されている。なお、環境地図情報の内容については後述
する。
【0020】環境地図情報読み取り手段2は、前記環境
地図情報記憶手段1に記憶されている環境地図情報を読
み取り、それを順路指示手段3および主要通過点作成手
段4に入力するものである。なお、環境地図情報記憶手
段1に複数の環境地図情報が格納されている場合には、
必要な環境地図情報を選択的に読み取る。かかる選択
は、例えば環境地図情報にコード番号を付与しておき、
そのコード番号を選択することによりなし得る。
【0021】順路指示手段3は、前記環境地図情報読み
取り手段2から入力された図形(環境地図)をその表示
部に表示させて、その表示された環境地図上に順路が指
示できるとともに(図3参照)、その指示された順路を
主要通過点作成手段4に入力するものである。
【0022】主要通過点作成手段4は、前記順路指示手
段3から入力された始点、通過交差点、終点および前記
環境地図情報読み取り手段2から入力された環境地図情
報から指定経路上の接点、すなわち交差点および道路の
接続関係を示す点を生成する(図4参照)。
【0023】なお、図5にこの軌道生成装置Aの概略図
を示してある。図5に示す軌道生成装置Aにおいては、
環境地図情報記憶手段1は、例えばRAMにより実現さ
れ、順路指示手段3は、例えばCRTなどの画像表示装
置21とキーボード、マウス、ライトペンなどの入力装
置22とを組み合わせることにより実現され、その他の
環境地図情報読み取り手段2、主要通過点作成手段4、
スプライン軌道生成手段5、軌道評価手段6および主要
通過点修正手段7は、演算処理装置20に前記各機能に
対応させたプログラムを格納することにより実現され
る。なお、主要通過点修正手段7は、画像表示装置21
と入力装置22とを組み合わせることにより実現されて
もよい。その上、順路指示手段3が、例えば残りの手段
を備えた軌道生成装置本体から遠隔地に配置されて、同
本体と無線により交信できるようにされてもよい。ま
た、主要通過点修正手段7も同様にされてもよい。かか
る構成とすれば、リモートコントロールにより順路の指
示や軌道の修正がなしえる。なお、無線交信のための装
置については特に限定はない。
【0024】次に、環境地図情報の内容について、図面
を参照しながら具体的に説明する。
【0025】環境地図情報は、ここでは理解を容易にす
るために、例えば図6に示すような図形の形式で表現さ
れている。このように環境地図情報を図形で表現したも
のを地図データということにする。図6から明らかなよ
うに、地図データは、交差点に関する情報、すなわち交
差点データと、道路に関する情報、すなわち道路データ
と、接点に関する情報、すなわち接点データとからなっ
ている。
【0026】この交差点データは2つの情報からなり、
第1の情報は他の交差点との接続情報(以下、第1交差
点情報という)であり、第2の情報は各交差点内におけ
る接点間の接続情報(以下、第2交差点情報という)で
ある(図7参照)。この第1交差点情報は、単に交差点
間の接続を示すものである。そのため、この第1交差点
情報は方向性を有しない。第2交差点情報は交差点のあ
る接点から向かうことのできる接点を示すものである。
そのため、この第2交差点情報は方向性を有する。した
がって、この第2交差点情報により、一方通行や通行禁
止などが設定できる。
【0027】道路データは2つの主要情報とその他の情
報からなり、2つの主要情報のうちの1つは他交差点と
の接続情報(以下、第1道路情報という)であり、この
第1道路情報は、注目する道路の両端で共有する接点を
介して、接続する交差点がどれとどれなのかを示すもの
である。そのため、この第1道路情報は方向性を有しな
い。また、他の1つは道路内における接点から向かうこ
とのできる接点を示すものである(以下、第2道路情報
という)。そのため、この第2道路情報は方向性を有す
る(図8参照)。また、その他の情報には、道路の幅、
長さ、横方向あるいは縦方向といった方向などがある。
【0028】接点データは、交差点や道路内にある点に
関するデータであって、交差点や道路の接続関係を示す
ものである。例えば、交差点内にある接点データと道路
内にある接点データが同一、すなわち接点の座標が同一
であれば、その交差点と道路が接続していることを意味
している。また、この接点データは、例えば「接点ラベ
ル(x座標値,y座標値)」の形式で表される。ここ
で、指定経路上の接点は、指定された始点、通過交差点
および終点から導きだされる。すなわち、交差点と道路
のつながりがわかれば、共有している接点がわかり、そ
れにより指定経路上の接点が特定される。
【0029】なお下記に図9に示す識別番号(交差点番
号)がK10の交差点に関する環境地図情報の一例が示
されている。なお、この交差点K10は、図9に示すよ
うに、識別番号がK4,K9,K11,K14の交差点
に接続し、また識別番号(接点番号)がS33,S4
5,S46,S54という接点を有している。
【0030】 交差点K10の環境地図情報(交差点データ) ・・・・・・・K,010・・・・・・・ K,010 ;交差点名 M,010 ;交差点ID名 2000 ;交差点幅 4 ;交差点内の接点数 S,033,3 ;接点番号,接点と接続する接点数 S,045 ;接続する接点番号 S,054 ;接続する接点番号 S,046 ;接続する接点番号 S,045,3 ;接点番号,接点と接続する接点数 S,033 ;接続する接点番号 S,054 ;接続する接点番号 S,046 ;接続する接点番号 S,054,3 ;接点番号,接点と接続する接点数 S,045 ;接続する接点番号 S,033 ;接続する接点番号 S,046 ;接続する接点番号 S,046,3 ;接点番号,接点と接続する接点数 S,033 ;接続する接点番号 S,054 ;接続する接点番号 S,045 ;接続する接点番号 4 ;接続する交差点数 K,009 ;接続する交差点 K,014 ;接続する交差点 K,011 ;接続する交差点 K,004 ;接続する交差点
【0031】なお、前記データ中、;は;以降がコメン
トであることを示している。
【0032】しかして、この特定された接点に基づいて
主要通過点の作成がなされる。この主要通過点は、スプ
ライン関数(曲線)を生成するための必要な座標値であ
って、例えば(x座標値,y座標値)により表される。
そして、主要通過点の生成は、この指定経路上の接点を
もとに、交差点の中心から一定距離離れた点、交差点で
通過させたい点、交差点の複数の点などの交差点を代表
するような点を選択することによりなされ、ついで道路
データの道幅や道路の長さ、移動ロボットの幅、長さ、
特性、例えば旋回半径などを考慮して次のようになされ
る。例えば、道幅からはみ出さないようにするときに
は、例えば図10に示すように、生成された主要通過点
の手前に主要通過点の追加がなされる。また、旋回半径
や特性を考慮したときには、例えば図11や図12に示
すように、主要通過点を手前に移動させたり、あるいは
道路の内側に移動させたりすることがなされる。
【0033】しかるのち、この主要通過点を通るように
スプライン関数の作成がなされる。しかしながら、主要
通過点の作成を簡略化するために、通常の場合は、接点
を主要通過点としてスプライン関数の作成がなされる
(図13参照)。なお、ここで作成されるスプライン関
数は、主要通過点の間を、主要通過点において1次微分
および2次微分が一致する多項式でつないだものであ
る。そのため、主要通過点の決め方でスプライン曲線の
形状や曲率が決定される。
【0034】以下、軌道の生成方法について説明する。
【0035】ステップ1:接点を主要通過点として選定
してスプライン関数を作成し、得られたスプライン関数
を軌道(スプライン軌道)として採用する。
【0036】ステップ2:採用された軌道を評価し、評
価条件を満足すれば軌道生成作業を終了し、逆に満足し
なければステップ3に進む。
【0037】ステップ3:主要通過点を追加または変更
してスプライン関数作成し、得られたスプライン関数を
軌道として採用してステップ2に戻る。
【0038】軌道の評価 (1)道路の直線走行部で道幅からはみ出している箇所
があるか否かで評価し、該当箇所があれば不適当と判定
する(図14参照)。
【0039】(2)主要通過点の2点間を結ぶ線分と、
生成されたスプライン関数で囲まれる部分の面積が、線
分を底辺とし道幅を高さとする三角形の面積より大きい
か否かで評価する。そして、三角形の面積の方が小さけ
れば不適当と判定する。例えば、3次スプライン関数を yi(x)=ai(x-xi)3+bi(x-xi)2+ci(x-xi)+di とし、主要通過点(xi,yi),(xi+1,yi+1)を結ぶ直線をs yi(x)=m(x-xi)+yi (ここにm=(yi+1-yi)/(xi+1-
xi)) としたとき(ただし、i=0,1,…,n)、道幅の半分をhi
すると、評価は下記評価関数Jによりなされる。
【0040】(3)生成されたスプライン軌道のすべて
が道路から出ていないかで評価し、1ヶ所でも出ていれ
ば不適当と判定する。
【0041】主要通過点の追加方法 (1)接点から道幅に比例した距離離れた位置に追加す
る方法 例えば、図15に示すように、軌道がはみ出した道路
領域の図中左側の交差点(進行方向に対して手前の交差
点)に着目し、その交差点で主要通過点になっている2
つの接点から、それぞれ道幅に比例した距離、例えば道
幅分離れた距離の位置に主要通過点を追加する(2点追
加)。
【0042】例えば、図16に示すように、軌道が道
路からはみ出した部分の道路領域の図中左側の接点か
ら、道幅に比例した距離、例えば道幅分離れた距離の位
置に主要通過点を追加する(1点追加)。
【0043】例えば、図17に示すように、軌道が道
路からはみ出した部分の道路領域の左側および右側の接
点から、それぞれ道幅に比例した距離、例えば道幅分離
れた距離に主要通過点を追加する(2点追加)。
【0044】(2)道幅からはみ出した部分の2つの接
点の中間位置に追加する方法(図18参照)
【0045】このように、本実施例の軌道生成装置によ
れば、指定する点の数を必要最小限に押えながら、問題
のない軌道、スプライン軌道を生成できる。
【0046】しかして、かかる軌道生成装置を搭載した
移動ロボットの走行は、例えば次のようにしてなされ
る。
【0047】移動ロボットに搭載されている制御装置
は、同じく移動ロボットに搭載されている水平方向の回
転を検出する装置、例えば光ファイバージャイロ、およ
び走行距離を測定する装置、例えばエンコーダからの入
力に基づいて移動ロボットの現在位置を推定し、この推
定位置をスプライン軌道と照合してそのずれを求め、つ
いでこのずれがゼロとなるように移動ロボットの走行を
制御する。このようにすることにより、移動ロボットは
生成されたスプライン軌道に乗って移動することができ
る。なお、軌道生成装置をロボットに搭載することな
く、軌道生成装置により得られた軌道を、例えば無線に
よりロボットの制御装置に入力するようにしてもよい。
なお、無線交信のための装置については特に限定はな
い。
【0048】以上、本発明を実施例に基づいて説明して
きたが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもので
はなく、種々改変が可能である。例えば、本実施例にお
いては道路上を1台の移動ロボットを走行させるための
スプライン軌道を生成したが、道幅を適宜調整すること
により、複数台が対面しながら走行できるように軌道を
生成することもできる。
【0049】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば指
定する点を最小限に押えながら、道路の通行可能領域か
らはみ出すことのないスプライン軌道を生成することが
できるという優れた効果が得られる。そのため、本発明
の軌道生成装置を移動ロボットに搭載すれば、移動ロボ
ットの無人走行を円滑になし得るという優れた効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の軌道生成方法に用いる軌道生成装置の
機能ブロック図である。
【図2】環境地図の一例を示す図である。
【図3】順路表示手段に表示されている環境地図に対し
て順路を指示した状態を示す説明図である。
【図4】主要通過点作成手段により指定経路上に接点が
生成された状態を示す説明図である。
【図5】図1に示す軌道生成装置の概略図である。
【図6】地図データの説明図である。
【図7】交差点データの説明図である。
【図8】道路データの説明図である。
【図9】交差点K10における交差点データの説明図で
ある。
【図10】道幅からはみ出さないように生成された主要
通過点を修正する場合の説明図である。
【図11】旋回半径や特性を考慮して生成された主要通
過点を修正する場合の説明図である。
【図12】旋回半径や特性を考慮して生成された主要通
過点を修正する場合の他の例の説明図である。
【図13】接点を主要通過点とした場合の説明図であ
る。
【図14】軌道が直線走行部で道幅からはみ出した状態
の説明図である。
【図15】接点から道幅に比例した距離離れた位置に主
要通過点を追加した状態の説明図である。
【図16】接点から道幅に比例した距離離れた位置に主
要通過点を追加した状態の他の例の説明図である。
【図17】接点から道幅に比例した距離離れた位置に主
要通過点を追加した状態のさらに他の例の説明図であ
る。
【図18】接点の中央に主要通過点を追加した状態の説
明図である。
【符号の説明】
1 環境地図情報記憶手段 2 環境地図情報読み取り手段 3 順路指示手段 4 主要通過点作成手段 5 スプライン軌道生成手段 6 軌道評価手段 7 主要通過点修正手段 20 演算処理装置 21 画像表示装置 22 入力装置 A 軌道生成装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤井 恒義 明石市川崎町1番1号 川崎重工業株式 会社 明石工場内 (56)参考文献 特開 平2−300804(JP,A)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通路の通行可能領域からはみ出すことな
    く移動ロボット等の移動体を移動させることができる軌
    道を生成する軌道生成方法であって、 環境地図情報を読み取る手順と、 始点と終点と通過交差点とを指定する手順と、 スプライン曲線生成のための主要通過点を生成する手順
    と、 生成された主要通過点を通るスプライン曲線を生成する
    手順と、 生成されたスプライン曲線が通路の通行可能な領域から
    はみ出しているか否かを評価する手順と、 前記評価結果により、前記スプライン曲線が通路の通行
    可能な領域からはみ出している場合、生成された主要通
    過点を移動するか、または主要通過点を新たに追加する
    かしてそのスプライン曲線を修正する手順とを含んでな
    ることを特徴とする軌道生成方法。
  2. 【請求項2】 前記主要通過点を生成する手順におい
    て、交差点と道路とを接続している接点が主要通過点と
    されることを特徴とする請求項1記載の軌道生成方法。
  3. 【請求項3】 生成されたスプライン曲線が通路の通行
    可能な領域からはみ出すと評価された場合、前記主要通
    過点を生成する手順において、先に生成された主要通過
    点の進行方向手前側に主要通過点を追加することがなさ
    れることを特徴とする請求項1記載の軌道生成方法。
  4. 【請求項4】 生成されたスプライン曲線が通路の通行
    可能な領域からはみ出すと評価された場合、前記主要通
    過点を生成する手順において、先に生成された主要通過
    点を進行方向手前側または内側に移動することがなされ
    ることを特徴とする請求項1記載の軌道生成方法。
  5. 【請求項5】 前記スプライン曲線の評価が、主要通過
    点の2点間を結ぶ線分と、生成されたスプライン関数で
    囲まれる部分の面積が、線分を底辺とし道幅を高さとす
    る三角形の面積より大きいか否かでなされることを特徴
    とする請求項1記載の軌道生成方法。
  6. 【請求項6】 前記スプライン曲線の修正が、交差点と
    道路とを接続し ている接点から道幅に比例した距離離れ
    た位置に主要通過点を追加することによりなされること
    を特徴とする請求項1記載の軌道生成方法。
  7. 【請求項7】 前記主要通過点の追加が、軌道がはみ出
    した道路領域の進行方向手前側の交差点において、その
    交差点で主要通過点になっている2つの接点から、それ
    ぞれ道幅に比例した距離離れた位置になされることを特
    徴とする請求項6記載の軌道生成方法。
  8. 【請求項8】 前記主要通過点の追加が、軌道がはみ出
    した道路領域の進行方向手前側の交差点において、その
    道路と接続している接点から、道路幅に比例した距離離
    れた位置になされることを特徴とする請求項6記載の軌
    道生成方法。
  9. 【請求項9】 前記主要通過点の追加が、軌道がはみ出
    した道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路と接続して
    いる接点から、道路幅に比例した距離離れた位置になさ
    れることを特徴とする請求項6記載の軌道生成方法。
  10. 【請求項10】 前記スプライン曲線の修正が、軌道が
    はみ出した道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路と接
    続している接点の中間位置に主要通過点を追加すること
    によりなされることを特徴とする請求項1記載の軌道生
    成方法。
  11. 【請求項11】 通路の通行可能領域からはみ出すこと
    なく移動ロボット等の移動体を移動させることができる
    軌道を生成する軌道生成装置であって、環境地図情報を
    記憶する手段と、環境地図情報を読み取る手段と、始点
    と終点と通過交差点とを指定する手段と、スプライン曲
    線生成のための主要通過点を生成する手段と、生成され
    た主要通過点を通るスプライン曲線を生成する手段と、
    生成されたスプライン曲線が通路の通行可能な領域から
    はみ出しているか否かを評価する手段と、前記スプライ
    ン曲線が通路の通行可能な領域からはみ出している場
    合、生成された主要通過点を移動するか、または主要通
    過点を新たに追加するかしてそのスプライン曲線を修正
    する手段とを備えてなることを特徴とする軌道生成装
    置。
  12. 【請求項12】 生成されたスプライン曲線が通路の通
    行可能な領域からはみ出すと評価された場合、前記主要
    通過点を生成する手段において、先に生成された主要通
    過点の進行方向手前側に主要通過点を追加することがな
    されることを特徴とする請求項11記載の軌道生成装
    置。
  13. 【請求項13】 生成されたスプライン曲線が通路の通
    行可能な領域からはみ出すと評価された場合、前記主要
    通過点を生成する手段において、先に生成された主要通
    過点を進行方向手前側または内側に移動することがなさ
    れることを特徴とする請求項11記載の軌道生成装置。
  14. 【請求項14】 前記生成されたスプライン曲線を評価
    する手段において、前記スプライン曲線の評価が、主要
    通過点の2点間を結ぶ線分と、生成されたスプライン関
    数で囲まれる部分の面積が、線分を底辺とし道幅を高さ
    とする三角形の面積より大きいか否かでなされることを
    特徴とする請求項11記載の軌道生成装置。
  15. 【請求項15】 前記スプライン曲線を修正する手段に
    おいて、前記スプライン曲線の修正が、交差点と道路と
    を接続している接点から道幅に比例した距離離れた位置
    に主要通過点を追加することによりなされることを特徴
    とする請求項11記載の軌道生成装置。
  16. 【請求項16】 前記主要通過点の追加が、軌道がはみ
    出した道路領域の進行方向手前側の交差点において、そ
    の交差点で主要通過点になっている2つの接点から、そ
    れぞれ道幅に比例した距離離れた位置になされることを
    特徴とする請求項15記載の軌道生成装置。
  17. 【請求項17】 前記主要通過点の追加が、軌道がはみ
    出した道路領域の進行方向手前側の交差点において、そ
    の道路と接続している接点から、道路幅に比例した距離
    離れた位置になされることを特徴とする請求項15記載
    の軌道生成装置。
  18. 【請求項18】 前記主要通過点の追加が、軌道がはみ
    出した道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路と接続し
    ている接点から、道路幅に比例した距離離れた位置にな
    されることを特徴とする請求項15記載の軌道生成装
    置。
  19. 【請求項19】 前記スプライン曲線を修正する手段に
    おいて、前記スプライン曲線の修正が、軌道がはみ出し
    た道路領域を挾むそれぞれの交差点の道路と接続してい
    る接点の中間位置に主要通過点を追加することによりな
    されることを特徴とする請求項11記載の軌道生成装
    置。
  20. 【請求項20】 始点と終点と通過交差点とを指定する
    手段および/または前記スプライン曲線を修正する手段
    が、残りの他の手段を備える軌道生成装置本体と分離さ
    れ、前記分離された手段と軌道生成装置本体との入出力
    が無線によりなされることを特徴とする請求項11記載
    の軌道生成装置。
  21. 【請求項21】 請求項1ないし請求項10のいずれか
    に記載の方法により生成された軌道を用いて移動ロボッ
    トを制御することを特徴とする移動ロボットの制御方
    法。
  22. 【請求項22】 請求項11ないし20のいずれかに記
    載の軌道生成装置を備えてなることを特徴とする移動ロ
    ボット。
JP6288777A 1994-10-28 1994-10-28 軌道生成方法および軌道生成装置 Expired - Lifetime JP2651662B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6288777A JP2651662B2 (ja) 1994-10-28 1994-10-28 軌道生成方法および軌道生成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6288777A JP2651662B2 (ja) 1994-10-28 1994-10-28 軌道生成方法および軌道生成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08123547A JPH08123547A (ja) 1996-05-17
JP2651662B2 true JP2651662B2 (ja) 1997-09-10

Family

ID=17734586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6288777A Expired - Lifetime JP2651662B2 (ja) 1994-10-28 1994-10-28 軌道生成方法および軌道生成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2651662B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000033152A1 (fr) * 1998-12-03 2000-06-08 Komatsu Ltd. Systeme de guidage de vehicule

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010134961A (ja) * 1998-02-13 2010-06-17 Komatsu Ltd 車両の誘導装置
GB0113985D0 (en) * 2001-06-08 2001-08-01 Quin Systems Ltd Robotic devices
FI116747B (fi) 2003-03-25 2006-02-15 Sandvik Tamrock Oy Menetelmä kaivoskoneen automaattiseksi ohjaamiseksi
JP5971369B2 (ja) * 2015-03-11 2016-08-17 日本電気株式会社 走行支援装置、走行支援方法、及びプログラム
JP2017165156A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 本田技研工業株式会社 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム
US11181920B2 (en) 2018-08-28 2021-11-23 Denso Corporation Travel assistance method and travel assistance apparatus
JP7179891B2 (ja) * 2021-03-09 2022-11-29 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 走行領域特定システム、走行領域特定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000033152A1 (fr) * 1998-12-03 2000-06-08 Komatsu Ltd. Systeme de guidage de vehicule

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08123547A (ja) 1996-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10598505B2 (en) Travel route generation apparatus and method for generating travel route
JP2920639B2 (ja) 移動経路探索方法および装置
US6700505B2 (en) Lane guidance display method, and navigation device and recording medium for realizing the method
JP3621569B2 (ja) 車両の自動走行制御システム
JP2005214839A (ja) 道路形状推測装置
JP3816299B2 (ja) ナビゲーションシステム
JP6104715B2 (ja) 経路生成方法と装置
Wang et al. Action annotated trajectory generation for autonomous maneuvers on structured road networks
JPH0324606A (ja) 移動ロボットの経路指定方法
JP2651662B2 (ja) 軌道生成方法および軌道生成装置
CN115079702B (zh) 一种混合道路场景下的智能车辆规划方法和系统
JP2007328486A (ja) 移動ロボット
JP7047659B2 (ja) 無人搬送車の制御装置及び制御方法
JPH11259130A (ja) 無人搬送車の経路設定方法および無人搬送車の制御方法
WO2021210519A1 (ja) 車両運動制御装置及び車両運動制御方法
JP2543848B2 (ja) 自律的移動体
JP3991637B2 (ja) 無人車
JP2816706B2 (ja) 無人搬送車の走行指令作成装置
JPH01187607A (ja) 無人搬送車の動作プログラム自動作成装置
JP2928658B2 (ja) 移動ロボットの最適経路探索装置
JP2622579B2 (ja) 移動体の誘導方法
JP2663442B2 (ja) 無人車の走行制御装置
JP2543847B2 (ja) 自律的移動体
JPS63150619A (ja) 走行経路表示装置
US20220301424A1 (en) Control system, traveling controller, and controlling method

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19970408