JP7188207B2 - 自律走行車の走行制御方法 - Google Patents
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Description
非特許文献1に開示の手法では、既定経路を膨張させ、膨張させた範囲内で最も遠く、走行経路上に障害物が存在しないグリッドに進むような走行経路を作成する。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の自律走行車の走行制御方法において、前記直線が障害物に遮断されないグリッドの検出には、直線から自律走行車の機台の大きさを加えた範囲とすることを要旨とする。
図1に示すように、自律走行車C10は、荷を運ぶ搬送車である。自律走行車C10は、全方向移動車両である。自律走行車C10は、円筒形の機台20と4つの車輪30,31,32,33を備えている。4つの車輪30,31,32,33は、機台20に設けられている。詳しくは、平面視において機台20の中心に対し90°毎に車輪30,31,32,33が配置されている。各車輪30,31,32,33は、それぞれ全方向車輪であり、各車輪30,31,32,33は、全方向に駆動可能に構成された車輪である。即ち、各車輪において、車輪の円周方向において自由回転するローラ(樽型を有する小輪)が複数設けられ、前後・左右に自由に動くことができる。このように構成された車輪を4つ用いて車軸を変動させないで機台を全方向に可動できるようになっている。
駆動回路61によりモータ40が駆動され、このモータ40の駆動により車輪30が駆動される。駆動回路62によりモータ41が駆動され、このモータ41の駆動により車輪31が駆動される。駆動回路63によりモータ42が駆動され、このモータ42の駆動により車輪32が駆動される。駆動回路64によりモータ43が駆動され、このモータ43の駆動により車輪33が駆動される。
コントローラ60は、地図情報を作成するマッピング機能を備える。コントローラ60は、予め有している初期地図とセンサ65によって得られた地図情報とから自律走行車C10が使用する環境地図を作成する。地図情報は、例えば、センサ65によって得られた情報のうち特徴点となり得る部分(例えば、障害物の角など)を利用して作成される。作成した環境地図は、当該地図の二次元の領域を四角形のグリッドに分けたグリッドマップとして図示しないメモリに記憶される。そして、センサ65としてのレーザレンジファインダは、走行中は常に障害物を検出する。検出された障害物の情報は、逐次地図情報として環境地図に更新される。
コントローラ60は、駆動回路61~64を介してモータ40~43を制御し、設定された(グリッドマップに変換された)走行経路を基に、自己位置を推定しながら自律走行車C10をスタートグリッドからゴールグリッドへと走行するように制御を行う。
コントローラ60は、図4に示す走行制御処理を実行する。
図4に示すように、走行経路生成アルゴリズムのフローチャートとして、ステップS100で最初に初期経路を生成する。初期経路は、端末から受信した経路情報をグリッドマップに変換したものであり、さらに、スタートグリッドからゴールグリッドまでの走行経路上のそれぞれのグリッドに1から番号を付与する。
作業者によって端末から走行経路が指示されると、グリッドマップ上に図5に示すような走行経路に番号が付与された初期経路が生成される(S100)。図5では、スタートグリッドであるグリッド1から、障害物を左周りに回避してゴールグリッドであるグリッド22までを走行する経路が生成されている。
走行中、自律走行車C10は、リアルタイムで、自律走行車C10の自己位置から経路点の決定を行う。具体的には、自律走行車C10の自己位置からグリッド10よりも大きな番号で障害物によって遮断されないグリッドを検索する。この検索では、現在の経由点(向かっている経由点)よりも番号の大きなグリッドを対象とする。自律走行車C10は検索をリアルタイムに続けながら走行すると、図6(b)に示すようなグリッド7の付近(正確には、グリッド7から少し障害物寄りのグリッド1とグリッド10とを繋いだ直線上)で自己位置から直線が障害物に遮断されないグリッド11を検出する。しかし、グリッド12は障害物に遮断される。そして、コントローラ60は、グリッド11を経由点として新たに決定し、自律走行車C10は、グリッド11に向かって直進走行を行う(走行を変更する)。
このように、本実施形態では、既定経路から、自律走行車C10の自己位置からリアルタイムに経由点を決定し、経由点に向かって走行を変更する。つまり、コントローラ60は、自律走行車C10の走行中に障害物を検出しないグリッドに向かって直進させ、その直線走行の途中においてリアルタイムに障害物を検出しない次のグリッドに対して直線走行させる。これを繰り返すことにより障害物を回避する経路付近では細かく走行方向が変更される走行経路が生成される。また、障害物を回避する前後においては、長い距離を直線走行する経路となる。
また、リアルタイムに障害物を検出しないグリッドに向けて走行するため、障害物との衝突を回避しながら図11と比較しても走行経路を短くすることができる。もちろん、既定経路(番号を付与した経路)よりも走行経路を短くすることができる。したがって、自律走行車C10の走行距離を削減することができる。
(1)自律走行車C10は、グリッドマップを用いて障害物を避けるように予め定められた経路に番号を付けて番号順に追従して走行する。自律走行車C10は、走行しながら自律走行車C10の自己位置と障害物位置からリアルタイムに経由点を変更する。これにより90°近い方向変換することなく走行経路に基づいて自律走行車C10の滑らかに走行することができる。
○ 自己位置推定には、SLAMを用いたが、自己位置の推定の方法は特に限定されない。
○ 作業者が端末によって走行経路を設定したが、経路設定の仕方は特に限定されない。予め、コントローラ60に走行経路のパターンを記憶しておき、読み取る方式でもよい。
Claims (2)
- 走行中の自己位置を推定する自己位置推定手段と、
走行領域をグリッドマップとして地図情報を作成するマッピング手段と、を備えた自律走行車の走行制御方法であって、
指定された経路情報をグリッドマップに変換することによりグリッドマップ上に初期経路を設定するとともに、
前記初期経路を構成するスタートグリッドからゴールグリッドまでの走行経路上のそれぞれのグリッドに走行経路の番号を順番に大きくなるように付与し、
前記走行経路の番号の番号順に追従して走行する前記自律走行車の走行中の自己位置から前記走行経路上のグリッドを結ぶ直線が障害物に遮断されないグリッドを検索し、
前記遮断されないグリッドを検出すると当該グリッドを経由点とし、
前記遮断されないグリッドが複数検出された場合には、前記遮断されないグリッドのうちで付与されている前記走行経路の番号が一番大きいグリッドを経由点として選択し、
前記経由点に対して前記自己位置から直線走行させることを特徴とする自律走行車の走行制御方法。 - 前記直線が障害物に遮断されないグリッドの検出には、直線から自律走行車の機台の大きさを加えた範囲とすることを特徴とする請求項1に記載の自律走行車の走行制御方法。
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