JP7496944B1 - 移動体制御装置、移動体制御システム、制御移動体、及び、移動体制御方法 - Google Patents

Abstract

デッドロックを抑制可能な技術を提供することを目的とする。移動体制御装置は、１つ以上の移動体の状態量と、移動体の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得する取得部と、１つ以上の移動体が複数の移動体であり、目標走行経路が経路交点を有する場合に、複数の移動体の状態量と目標走行経路と経路交点とに基づいて、各移動体の経路交点に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定する目標位置軌道設定部とを備える。

Description

本開示は、移動体制御装置、移動体制御システム、制御移動体、及び、移動体制御方法に関する。

従来、料金所の出口の道路のように、複数車線の幅と同等の幅を有し、かつ、車線を区切る区画線が示されていない道路に対して、交点を有する仮想的な経路を生成し、当該経路に基づいて車両を円滑に誘導する車群制御装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０２０－０７５５５８号公報

しかしながら、交点を有する経路を移動体が走行する場合、一般的にデッドロックが生じるという問題があった。

そこで、本開示は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、デッドロックを抑制可能な技術を提供することを目的とする。

本開示に係る移動体制御装置は、１つ以上の移動体の状態量と、前記移動体の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得する取得部と、前記１つ以上の移動体が複数の移動体であり、前記目標走行経路が経路交点を有する場合に、前記複数の移動体の前記状態量と前記目標走行経路と前記経路交点とに基づいて、前記目標走行経路に沿った時刻ごとの各前記移動体の目標位置を示し、各前記移動体の前記経路交点に対する相対位置の大小関係を維持する制約条件に従う目標位置軌道を設定する目標位置軌道設定部とを備え、前記制約条件では、前記移動体の位置の前記経路交点に対する相対位置と、前記移動体が走行する経路と経路交点を共有する別の経路を走行する他の移動体の位置の前記経路交点に対する相対位置との間の距離が、予め定められた値以上離れるような前記移動体の位置の集合である第１集合によって、前記目標位置軌道における前記移動体の前記状態量が制約される。

本開示によれば、各移動体の経路交点に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定する。このような構成によれば、デッドロックを抑制することができる。

本開示の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 移動体の位置と目標走行経路との関係を説明するための図である。 移動体の位置と目標走行経路との関係を説明するための図である。 実施の形態１に係る目標位置軌道設定部による設定手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る目標位置軌道設定部で用いる集合を説明するための図である。 実施の形態１に係る目標位置軌道設定部で用いる集合を説明するための図である。 実施の形態１に係る目標位置軌道設定部で用いる集合を説明するための図である。 実施の形態１に係る目標位置軌道設定部で用いる集合を説明するための図である。 実施の形態１に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。 相対位置の大小関係が維持されなかった目標位置軌道に基づく移動体の走行を示す図である。 相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道に基づく移動体の走行を示す図である。 実施の形態２に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る目標位置軌道設定部による設定手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態４に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態５に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態５に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態６に係る制御移動体の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態６に係る制御移動体の手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態７に係る制御移動体の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態７に係る制御移動体の手順の一例を示すフローチャートである。 その他の変形例に係る移動体制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 その他の変形例に係る移動体制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。図１の移動体制御システムは、管制装置１０１と、管制装置１０１と通信可能な１つ以上の第ｋ移動体２０１ｋ（ｋ＝１～Ｎ）とを備える。以下、第ｋ移動体２０１ｋを区別しない場合には、移動体２０１と記すこともある。

図１の管制装置１０１は、移動体制御装置１と、経路情報取得部１０２と、移動体情報取得部１０３と、軌道追従制御部１０４と、送信部１０５を備える。

図１の経路情報取得部１０２は、移動体２０１の走行の目標として予め設定された目標走行経路に関する経路情報を取得する。目標走行経路は、例えば、道路に対応してもよいし、建物内の通路に対応してもよいし、特開２０２０－０７５５５８号公報に記載された技術で得られる仮想的な経路に対応してもよい。

目標走行経路に関する経路情報は、目標走行経路を算出可能な情報であってもよいし、目標走行経路そのものの情報であってもよい。例えば、経路情報取得部１０２は、地図情報と、センサで検出された情報と、目的地の情報とをそのまま経路情報として取得してもよい。また例えば、経路情報取得部１０２は、地図情報と、センサで検出された情報と、目的地の情報とに基づいて生成された経路の情報を経路情報として取得してもよい。また例えば、経路情報取得部１０２は、移動体２０１または他の管制装置などで生成された経路情報を取得してもよい。なお、センサは、例えば、路側または移動体に設定されたＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、レーダ、ソナー、カメラ、高精度ロケータ、全地球衛星測位システム（ＧＮＳＳ）などを含む。

図１の移動体情報取得部１０３は、移動体２０１の状態量に関する移動体情報を取得する。移動体情報は、例えば、移動体２０１の番号、属性、サイズ、走行経路、位置、速度、加速度、操舵角、姿勢、及び、角速度などの情報を含む。

番号は、例えば、「自動車登録番号標」または「車両番号標」などの、移動体２０１を区別するための番号を含む。属性は、例えば、「車両」または「脚ロボット」のような移動体２０１の種類を表す情報を含んでもよいし、「普通車両」、「緊急車両」または「優先車線を走っている／いない」などの情報を含んでもよい。サイズは、例えば、移動体２０１の縦、横、高さ方向の長さを含む。走行経路は、例えば、現在移動体２０１が存在する経路の番号、点群データ、及び、当該経路と他の経路との交点の座標情報などを含む。

移動体２０１の位置、速度、加速度、操舵角、姿勢角、及び、角速度などの情報は、路側のＬｉＤＡＲ、レーダ、ソナー、カメラなどで計測されてもよいし、移動体２０１の高精度ロケータ、ＧＮＳＳ、操舵角センサ、操舵トルクセンサ、慣性計測装置（ＩＭＵ）、速度センサ、及び、加速度センサなどで計測されてもよいし、これらの情報にフィルタリング処理を適用することによって推定されてもよい。フィルタリング処理は、例えば公知のカルマンフィルタなどを含む。また、必ずしも上記で述べた全ての状態量が計測される必要は無く、例えば、位置及び速度が過去の速度及び加速度を積分することでそれぞれ推定されてもよいし、姿勢角が過去の角加速度を積分することで推定されてもよい。これにより、目標位置軌道設定部１２が移動体２０１の状態量に基づいて目標位置軌道を設定する際、移動体２０１の状態量として任意の状態量を用いることができる。移動体２０１が脚ロボットである場合、移動体２０１の位置などの状態量は、操舵角センサ、操舵トルクセンサの代わりに、各関節の角度センサ、トルクセンサ、脚先の接触センサなどで計測されてもよい。

図１の移動体制御装置１は、取得部１１と、目標位置軌道設定部１２とを備える。

取得部１１は、経路情報取得部１０２で取得された経路情報に基づいて目標走行経路を取得する。取得部１１は、経路情報が目標走行経路を示す場合には、経路情報から目標走行経路を取得してもよいし、経路情報が目標走行経路を示さない場合には、経路情報に演算を行うことによって目標走行経路を取得してもよい。また取得部１１は、移動体情報取得部１０３で取得された移動体情報に基づいて、１つ以上の移動体２０１の状態量を取得する。取得部１１は、移動体情報が状態量を示す場合には、移動体情報から状態量を取得してもよいし、移動体情報が状態量を示さない場合には、移動体情報に演算を行うことによって状態量を取得してもよい。

目標位置軌道設定部１２は、取得部１１で取得された１つ以上の移動体２０１の状態量及び目標走行経路に基づいて、目標走行経路に沿った時刻ごとの各移動体２０１の目標位置を示す目標位置軌道を設定する。１つ以上の移動体が複数の移動体２０１であり、目標走行経路が経路交点を有する場合には、目標位置軌道設定部１２は、複数の移動体２０１の状態量と目標走行経路と経路交点とに基づいて、各移動体２０１の経路交点に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定する。経路交点は、例えば、経路が交差する点、及び、経路が合流する点の少なくともいずれか１つを含む。なお本明細書において、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、…、及び、Ｚの少なくともいずれか１つとは、Ａ、Ｂ、Ｃ、…、及び、Ｚのグループから１つ以上抜き出した全ての組合せのうちのいずれか１つであることを意味する。経路交点を通る前の移動体の経路交点に対する相対位置の符号は正であり、当該相対位置の大きさは、経路交点と移動体の位置との間の距離である。経路交点を通った後の移動体の経路交点に対する相対位置の符号は負であり、当該相対位置の大きさは、経路交点と移動体の位置との間の距離である。各移動体２０１の経路交点に対する相対位置の大小関係が維持されることは、経路交点を原点として各移動体２０１を数直線上に並べた時の経路交点及び各移動体２０１の序列が維持されることに対応する。なお、後で詳細に説明するように、目標位置軌道設定部１２は、制約付き最適化問題を解き、公知のモデル予測制御を用いることによって目標位置軌道を設定する。

図１の軌道追従制御部１０４は、経路情報取得部１０２で取得された経路情報と、移動体情報取得部１０３で取得された移動体情報と、移動体制御装置１で設定された目標位置軌道とに基づいて、各移動体２０１を駆動させるための制御量を決定する。軌道追従制御部１０４は、制御量の決定に、公知のＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential Controller）制御を用いてもよいし、公知のモデル予測制御を用いてもよいし、公知のデータ駆動型制御などを用いてもよい。制御量の内容は、移動体２０１の種類によって異なってもよい。例えば、軌道追従制御部１０４は、移動体２０１が車両の場合には、目標舵角、目標速度、目標加速度を制御量として決定してもよいし、移動体２０１が脚ロボットの場合は、各間接のトルク指令値、角度指令値、角速度指令値を制御量として決定してもよい。

図１の送信部１０５は、軌道追従制御部１０４で決定された制御量を各移動体２０１に送信する。制御量の送信には、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ルータ及び５Ｇルータによる無線通信が用いられる。

第ｋ移動体２０１ｋ（ｋ＝１～Ｎ）は、受信部２０２ｋと、アクチュエータ制御部２０３ｋとを備える。移動体２０１は、例えば無人搬送車、自動車、脚ロボットなどの実体物であってもよいし、実体を持たない仮想空間上のモデルであってもよい。第１移動体２０１１～第Ｎ移動体２０１Ｎの種類は異なってもよい。例えば、第１移動体２０１１～第Ｎ移動体２０１Ｎのいくつかが無人搬送車であってもよく、残りが脚ロボットであってもよい。本実施の形態１では、説明の簡単化のため、第１移動体２０１１～第Ｎ移動体２０１Ｎの種類が同じ場合を例にして説明する。

図１の受信部２０２ｋは、管制装置１０１から送信された制御量を受信する。制御量の受信には、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アンテナ及び５Ｇルータによる無線通信が用いられる。

図１のアクチュエータ制御部２０３ｋは、受信部２０２ｋで受信された制御量を指令値として、制御量に基づいて第ｋ移動体２０１ｋのアクチュエータを駆動させる制御を行う。アクチュエータ制御部２０３ｋは、例えば、自動車のＥＰＳ（Electric Power Steering - Electric Control Unit）モータ、パワートレインユニット、ブレーキコントロールユニット、無人搬送車の車輪制御装置、モータ制御ユニット、脚ロボットの間接周りに取り付けられたモータ制御ユニットの少なくともいずれか１つを含む。

＜移動体の位置と目標走行経路との関係＞
図２及び図３では、移動体２０１の位置と、取得部１１で取得される目標走行経路３０１との関係を説明するため図である。図２の実線は目標走行経路３０１を表し、五角形は移動体２０１を表す。移動体２０１の位置ｐは、例えば地面に固定されたＸＹ座標系に対して定義される点の座標（ｘ，ｙ）により表現される。

移動体２０１が複数ある場合、以下の説明では、第ｉ移動体２０１ｉ及び第ｊ移動体２０１ｊなどを移動体ｉ，ｊなどと略記し、移動体ｉの座標を他の移動体２０１の座標と区別するために、（ｘ^［ｉ］，ｙ^［ｉ］）のように右肩に移動体番号をつけて区別する。移動体２０１のヨー角Ψは、ＸＹ座標系のＸ軸に対する移動体の角度である。目標走行経路３０１は点（ｘ，ｙ）の集合である。移動体２０１の座標と区別するために、以下の説明では、ＱＱが目標走行経路の番号の集合であり、ｑ∈ＱＱである場合に、ｑ番目の目標走行経路の各座標を（^［ｑ］ｘ_ｐａｔｈ，^［ｑ］ｙ_ｐａｔｈ）と表記する。また明細書での使用可能な文字の制約ため、本明細書の文章では、白抜きのＱをＱＱとして表記する。

本実施の形態１では、移動体２０１の座標系を、目標走行経路３０１に関する縦方向位置及び横位置偏差によって定義する。縦方向位置は、目標走行経路３０１の始点を原点３０１ａとし、移動体２０１の進行方向を正とする目標走行経路３０１上の移動体２０１の位置を表す。移動体２０１の縦方向位置ｓとは、移動体２０１の位置ｐに最も近い、目標走行経路３０１上の点ｐ’の縦方向位置を意味する。

縦方向位置ｓと座標（^［ｑ］ｘ_ｐａｔｈ，^［ｑ］ｙ_ｐａｔｈ）との間には、（^［ｑ］ｘ_ｐａｔｈ，^［ｑ］ｙ_ｐａｔｈ）＝ξ_ｑ（ｓ）のような関係にあるとする。関数ξ_ｑは、目標走行経路３０１の点群から多項式近似によって得られる関数でもよいし、線形補間の処理で得られる関数でもよいし、スプライン関数でもよい。横位置偏差は、位置ｐと点ｐ’と間の距離として定義される。以下の説明では横位置偏差は考慮しないが、考慮してもよい。また、移動体２０１の座標系の設定方法は、移動体２０１の位置と目標走行経路３０１とを関連付ける方法であれば、これ以外の方法でもよい。

図３に示すｓ^［ｉ］ _{ｃｏｎｆ，ｊ}は、移動体ｉの目標走行経路３０１と移動体ｊの目標走行経路３０１とが交わる経路交点３０２の、移動体ｉの目標走行経路３０１の原点３０１ａを基準とする位置である。つまり、ｓ^［ｉ］ _{ｃｏｎｆ，ｊ}は、経路交点３０２の位置を示す、移動体ｉの目標走行経路３０１での縦方向位置ｓである。ｓ^{［ｊ，ｋ］} _{ｃｏｎｆ，ｉ}は、移動体ｊ，ｋの目標走行経路３０１と移動体ｉの目標走行経路３０１とが交わる経路交点３０２の、移動体ｊ，ｋの目標走行経路３０１の原点３０１ｂを基準とする位置である。つまり、ｓ^{［ｊ，ｋ］} _{ｃｏｎｆ，ｉ}は、経路交点３０２の位置を示す、移動体ｊ，ｋの目標走行経路３０１での縦方向位置ｓである。原点３０１ａ，３０１ｂは、例えば経路交点３０２手前の目標走行経路３０１上の停止線に設定されてもよいし、目標走行経路３０１上の任意の箇所に設定されてもよい。

＜目標位置軌道の設定手順＞
次に、本実施の形態１に係る目標位置軌道設定部１２が、ある時刻の目標位置軌道を設定する手順の一例について説明する。図４は、本実施の形態１に係る目標位置軌道設定部１２の設定手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１にて、目標位置軌道設定部１２は、目標位置軌道の設定が終わっていない移動体の数をカウントし、全ての移動体について目標位置軌道の設定が終わっているか否かを判定する。全ての移動体について目標位置軌道の設定が終わっていると判定された場合には、図４の手順は終了し、全ての移動体について目標位置軌道の設定が終わっていないと判定された場合には、処理がステップＳ２に進む。

ステップＳ２にて、目標位置軌道設定部１２は、以下のようなルール１～３に従って先行移動体の序列を決定し、位置が最も先行している先行移動体から順に、目標位置軌道の設定対象となる移動体を選定する。なお、全ての移動体２０１が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を有する１つの経路のみを走行している場合は、移動体２０１間の距離を設定して走行すればよいため、以下のルールに従って先行移動体を決定することは必須ではない。これは、本実施の形態１だけでなく実施の形態２以降でも同様である。

（ルール１）２つの移動体２０１が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を有する１つの経路を走行している場合、移動方向の位置が先行する移動体を先行移動体として決定する。

（ルール２）２つの移動体２０１が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を共有する２つの経路をそれぞれ走行している場合、経路交点３０２に対する相対位置の距離がより小さい移動体を先行移動体として決定する。

（ルール３）３つ以上の移動体２０１が存在する場合、ルール１，２で決定した先後関係を全て満たす一意の先行移動体の序列を決める。先後関係が矛盾していて一意の先行移動体の序列が決定できない場合は、例えば、各移動体２０１の属性情報に基づいて一意の先行移動体の序列を決定する。

なお、ルール１は、安全な目標位置軌道を設定するためのルールである。本実施の形態１では、目標位置軌道設定部１２は、位置が先行している先行移動体から順に目標位置軌道の設定対象となる移動体を選定して目標位置軌道を設定する。この場合、位置が先行している移動体２０１の目標位置軌道は、後行している移動体２０１を無視して設定されることになる。ここで仮に、同じ経路を走行する２つの移動体２０１のうち、後方の移動体２０１を先行移動体にした場合を想定する。この場合、前方の移動体２０１は、後方の移動体２０１から遠のくように走行するが、前方の移動体２０１よりもさらに前方に他の移動体などの障害物が存在した場合、前方の移動体２０１について安全な目標位置軌道の設定ができない。このような不具合を抑制するために、本実施の形態１ではルール１が規定されている。

ルール２も、安全に移動体２０１がすれ違う、または合流するためのルールであり、ルール１と同様に、安全な目標位置軌道を設定するためのルールである。例えば、移動体ｉがちょうど経路交点３０２に位置し、移動体ｊが、移動体ｉの経路とは別の経路で当該経路交点３０２に向かっている場合を想定する。この場合、移動体ｉ，ｊの関係は、ルール１の関係、つまり同一経路を走行している２つの移動体２０１の関係と類似となる。このため、移動体ｊの目標位置軌道が、移動体ｉを無視して設定されると、ルール１で説明した状態と同様に、移動体ｉについて安全な目標位置軌道の設定ができない。このような不具合を抑制するために、本実施の形態１ではルール２が規定されている。

ルール３は、３つ以上の移動体が存在する場合のルールである。まず、安全のためルール１，２で得られた関係を満たすように先行移動体の序列を決定していく。もし、先後関係が矛盾して、一意の先行移動体の序列を決定できない場合には、目標位置軌道設定部１２は、移動体２０１の属性情報に基づいて一意の先行移動体の序列を決定する。例えば、目標位置軌道設定部１２は、なるべくルール１，２で得られた関係が満たされる範囲で、属性情報が救急車などの緊急車両を示す移動体を先行移動体に決定する。

なお、ステップＳ２の処理が行われるごとに、目標位置軌道設定部１２は、ルール１，２に従って先行移動体の序列を決定してもよい。または、２回目以降のステップＳ２の処理では、目標位置軌道設定部１２は、最初のステップＳ２の処理で決定された先行移動体の序列を利用してもよい。例えば、最初のステップＳ２の処理で決定された序列を利用する構成において、新たな移動体が目標走行経路に進入した場合には、目標位置軌道設定部１２は、新しい移動体に関わる別の移動体に対してのみルール１，２に従って先行移動体を決定した後に、ルール３に従って先行移動体の序列を決定し直してもよい。

図４のステップＳ３にて、目標位置軌道設定部１２は、ステップＳ２で選定された移動体２０１について、移動体２０１の状態量及び目標走行経路に基づいて目標位置軌道を設定する。複数の移動体２０１が存在し、目標走行経路が経路交点を有する場合には、目標位置軌道設定部１２は、選定された移動体２０１及びそれに先行する移動体２０１の状態量と目標走行経路と経路交点とに基づいて目標位置軌道を設定する。ここで、目標位置軌道では、選定された移動体２０１及びそれに先行する移動体２０１の経路交点に対する相対位置の大小関係が維持される。これにより、１つの移動体２０１よりも位置が先行し、１つの移動体２０１よりも先に設定された他の移動体２０１の目標位置軌道と衝突しない軌道が、１つの移動体２０１の目標位置軌道として設定される。目標位置軌道設定部１２は、例えば、後で詳細に説明する最適化問題を解いて、移動体２０１の目標位置軌道を設定する。

ステップＳ４にて、目標位置軌道設定部１２は、設定された移動体２０１の目標位置軌道をメモリに保存する。その後、処理がステップＳ１に戻る。なお、ステップＳ４でメモリに保存された移動体２０１の目標位置軌道は、これ以降、他の移動体２０１の目標位置軌道として用いられる。目標位置軌道設定部１２は、１ステップ前の結果から他の移動体の目標位置軌道を参照してもよい。この場合、目標位置軌道設定部１２は、全ての移動体２０１の目標位置軌道を並列的に設定してもよい。

次に、ステップＳ３の処理の例、つまり目標位置軌道設定部１２が、最適化問題を解いて移動体２０１の目標位置軌道を設定する例について説明する。目標位置軌道設定部１２は、次式（１）及び次式（２）で表される最適化問題を解いて、時刻ｔ_０の目標位置軌道を設定する。

式（１）は時間区間ｔ_０からｔ_０＋Ｔにおいて実数値関数である評価関数Ｊの値が最小となるような状態量ｘ^→（ｔ）、及び、入力ｕ^→（ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を求めることを意味する。なお、明細書での使用可能な文字表記の制約ため、本明細書の文章では、例えば上側に「→」が付されたｘを、ｘ^→と表記する。ｘ^→（ｔ）はｎ次元の実ベクトルであり、ｕ^→（ｔ）はｍ次元の実ベクトルである。式（２）は、最適化問題の制約条件を表す。

移動体ｉの目標位置軌道を設定する場合には、例えばｘ^→（ｔ）が、移動体ｉの縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）、及び、縦方向速度ｖ^［ｉ］（ｔ）のベクトルに設定され、ｕ^→（ｔ）が、縦方向加速度ａ^［ｉ］（ｔ）に設定されればよい。最適化問題を解くことで、目標位置軌道設定部１２は、最適なｕ^→＊（ｔ）（ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を求めることができ、かつ、ｕ^→＊（ｔ）を入力として制御したときのｘ^→＊（ｔ）（ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を求めることができる。そして、目標位置軌道設定部１２は、求めたｘ^→＊（ｔ）に含まれる縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）、または、縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）から変換されたＸＹ座標系の座標を、目標位置軌道として設定することができる。

式（１）内の評価関数Ｊは、例えば次式（３）のように規定される。

式（３）の右辺第１項は時刻ｔ_０＋Ｔのコストを表し、右辺第２項は予測区間全体のコストを表し、右辺第３項は後述する制約のバリア関数に対応する。式（３）内の関数φ（ｘ^→（ｔ），ｔ）は次式（４）のように表され、関数Ｌ（ｘ^→（ｔ），ｕ^→（ｔ），ｔ）は次式（５）のように表される。

式（４）及び式（５）内のｘ^→－（ｔ）は状態量の参照値であり、Ｗ_Ｔ，ｘ及びＷ_ｘ（ｔ）はｎ×ｎの半正定値行列であり、Ｗ_ｕ（ｔ）はｍ×ｍの半正定値行列である。なお、明細書での使用可能な文字表記の制約ため、本明細書の文章では、例えば上側に「→」が付され、さらに上側に「－」が付されたｘを、ｘ^→－と表記する。半正定値の条件により関数φ（ｘ^→（ｔ），ｔ）及び関数Ｌ（ｘ^→（ｔ），ｕ^→（ｔ），ｔ）の最小値は０であるため、式（４）及び式（５）を最小化することは、状態量を参照値に近づけ、入力を小さくすることを意味する。

上式（３）の第３項に対応する制約のバリア関数ｈ（ｘ^→（ｔ），ｔ）と関係する式は、次式（６）及び次式（７）のように表される。

明細書での使用可能な文字の制約ため、本明細書の文章では、式（６）及び式（７）の白抜きのＩをＩＩとして表記し、白抜きのＪをＪＪとして表記する。また、本明細書の文中では、例えば式（６）及び式（７）の上側に「＾」が付されたｓ及びｅを、ｓ＾及びｅ＾と表記する。

ＩＩは、制御される移動体の移動体番号の集合であり、ρ_０，１，ａ_０，ｂ_０は正定数であり、γ（ｉ）は移動体ｉの経路番号を返す関数である。ｓ＾^［ｊ］は移動体ｊの予測軌道であり、移動体ｊの最適化問題を解くことによって求められてもよいし、現在の状態量に基づいて予測されてもよい。

式（６）は時刻ｔにおける移動体ｉの縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）が集合ＪＪ _ｓ で指定される全ての集合Ｓ^［ｉ］ _ｓ，ｊ の積集合に含まれること意味する。集合Ｓ^［ｉ］ _ｓ，ｊは、図５に示すように移動体ｊの縦方向位置よりもａ_０以上小さくなるような縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）の集合を表す。集合ＪＪ_ｓは、時刻ｔ_０において、設定対象の移動体ｉよりも縦方向位置がａ_０以上大きく、移動体ｉと同じ経路上を走行する他の全ての移動体の集合を表す。すなわち式（６）は、「設定対象の移動体ｉと、移動体ｉと同じ経路に存在する他の移動体との間の距離を一定値以上に維持する」という解を要求している。

式（７）は時刻ｔにおける移動体ｉの縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）が集合ＪＪ _ｘ で指定される全ての集合Ｓ^［ｉ］ _ｘ，ｊ の積集合に含まれること意味する。集合Ｓ^［ｉ］ _ｘ，ｊは、図６に示すように経路交点３０２に対する移動体ｉの相対位置ｅ^［ｉ］ _ｊ（ｔ）が、経路交点３０２に対する移動体ｊの相対位置ｅ^［ｊ］ _ｉ（ｔ）よりもｂ_０以上大きくなるような縦方向位置ｓ^［ｉ］（ｔ）の集合を表す。集合ＪＪ_ｘは、時刻ｔ_０において、設定対象の移動体ｉよりも経路交点３０２に対する相対位置の距離がｂ_０以上小さく、移動体ｉが走行する経路と経路交点３０２を共有する別の経路上を走行する他の全ての移動体の集合を表す。すなわち式（７）は、「設定対象の移動体ｉの相対位置と、移動体ｉが存在する経路と経路交点３０２を共有する別の経路に存在する他の移動体の相対位置との大小関係を維持する」という解を要求している。

上式（３）の第３項に対応する制約のバリア関数ｈ（ｘ^→（ｔ），ｔ）は、次式（８）で表される。

式（８）のａ_０を含む第１項は式（６）に対応し、ｂ_０を含む第２項は式（７）に対応している。式（８）の時間積分または式（３）の第３項の値を最小化することは、式（６）及び式（７）を満たすような解を探すことに相当する。

式（２）の１行目のＸ，Ｕは、時間区間ｔ_０からｔ_０＋Ｔにおいて不変な状態量及び入力の許容値の集合を表す。この集合は、縦方向位置、縦方向速度、縦方向加速度の定義域により、例えば次式（９）のように設定される。

式（９）内のｘ^→の左右に記される≦に似た記号は、各要素に対して不等号≦の関係が成り立つことを意味する。Ｖ_ｍｉｎ及びＶ_ｍａｘは、許容最小速度及び許容最大速度を表し、Ａ_ｍｉｎ及びＡ_ｍａｘは、許容最小加速度及び許容最大加速度を表す。

式（２）の２行目は、移動体ｉの動特性にかかわる等式制約を表す。等式制約を表すための関数ｆ（ｘ^→（ｔ），ｕ^→（ｔ），ｔ）は、例えば次式（１０）のように表される。

式（２）の３行目は、時間区間の各時刻において考慮すべき制約である。この制約を表すＣ（ｔ）は、例えば次式（１１）のように表される。

ただし、ａ_１，ｂ_１正定数である。ａ_１は、衝突を防止するための車間距離に関する制約であるため、移動体２０１同士が接触しない程度の大きな値であることが望ましく、特段の理由が無ければａ_０と同じ値でもよい。また、ｂ_１は、衝突を防止するための車間距離に関する制約であるため、これも移動体２０１同士が接触しない程度の大きな値であることが望ましく、特段の理由が無ければｂ_０と同じ値でもよい。

式（１１）のＣ（ｔ）は、状態量に関する２つの集合の積集合で表される。Ｃ（ｔ）の１つ目（積集合の記号の前）の部分は、ある移動体２０１の縦方向位置と、ＪＪ_ｓに含まれる他の全ての移動体２０１の縦方向位置との間の距離が図７のようにａ_１以上離れているという集合を表す。例えばａ_１の値を十分大きく設定した上で、ｘ^→（ｔ）がこの集合に含まれた場合、移動体ｉは時刻ｔにおいてＪＪ_ｓの移動体２０１と衝突していないことを意味する。

Ｃ（ｔ）の２つ目（積集合の記号の後）の部分、ある移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置と、ＪＪ_ｘに含まれる他の全ての移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置との間の距離が図８のようにｂ_１以上離れているという集合を表す。例えばｂ_１の値を十分大きく設定した上で、ｘ^→（ｔ）がこの集合に含まれた場合、移動体ｉは時刻ｔにおいてＪＪ_ｘの移動体２０１と衝突していないことを意味する。

以上により、目標位置軌道設定部１２は、１つの移動体２０１と、１つの移動体２０１が走行する経路と経路交点３０２を共有する別の経路を走行する他の移動体２０１とについて、相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定できる。これにより、移動体制御装置１は、デッドロックを抑制することができ、経路交点３０２を通る移動体２０１を円滑かつ安全に誘導することができる。

＜移動体制御システムの手順＞
図９は、本実施の形態１に係る移動体制御システム（つまり管制装置１０１及び移動体２０１）の手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１～Ｓ１５は管制装置１０１の手順であり、ステップＳ２１，Ｓ２２は移動体２０１の手順である。

ステップＳ１１にて、経路情報取得部１０２は経路情報を取得し、取得部１１は目標走行経路３０１を取得する。経路情報は、（^［ｑ］ｘ_ｐａｔｈ，^［ｑ］ｙ_ｐａｔｈ），ｑ∈ＱＱの集合に対応する。

ステップＳ１２にて、移動体情報取得部１０３は移動体情報を取得し、取得部１１は移動体２０１の状態量を取得する。移動体情報は、例えば、移動体２０１の番号、属性、サイズ、走行経路、位置、速度、加速度、縦方向位置、縦方向速度、縦方向加速度、操舵角、姿勢、角速度を含む。

ステップＳ１３にて、移動体制御装置１の目標位置軌道設定部１２は、ステップＳ１１の目標走行経路３０１と、ステップＳ１２の移動体２０１の状態量とに基づいて、各移動体２０１の目標位置軌道（ξ_ｑ（ｓ^＊（ｔ）），ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を設定する。

ステップＳ１４にて、軌道追従制御部１０４は、ステップＳ１１の経路情報と、ステップＳ１２の移動体情報と、ステップＳ１３の目標位置軌道とに基づいて、各移動体２０１を目標位置軌道に追従させるための制御量を決定する。制御量は、例えば移動体（ｉ∈ＩＩ）の目標操舵角δ^［ｉ］及び目標縦方向加速度ａ^［ｉ］である。

ステップＳ１５にて、管制装置１０１の送信部１０５は、ステップＳ１４の制御量を第ｋ移動体２０１ｋへ送信する。

ステップＳ２１にて、第ｋ移動体２０１ｋの受信部２０２ｋは、ステップＳ１５で送信された制御量を受信する。

ステップＳ２２にて、アクチュエータ制御部２０３ｋは、受信された制御量の操舵角δ^［ｋ］に基づいて第ｋ移動体２０１ｋのＥＰＳモータを制御する。また、アクチュエータ制御部２０３ｋは、受信された制御量の目標縦方向加速度ａ^［ｋ］に基づいて第ｋ移動体２０１ｋのブレーキコントロールユニット及びパワートレインユニットを制御する。ステップＳ２２の後、処理がステップＳ１１に戻る。なお、移動体２０１が２つ以上存在する場合には、各移動体２０１のステップＳ２１，Ｓ２２の処理が並列的に実施されてもよい。

＜実施の形態１のまとめ＞
図１０は、目標位置軌道において相対位置の大小関係が維持されなかった場合の、移動体２０１の走行を示す図である。図１０には、時刻ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２の状態の遷移が示されている。また各時刻の上半分の図は、ＸＹ平面における経路と移動体との位置関係を示し、下半分の図は、経路交点３０２に対する移動体２０１の相対位置を数直線で示している。相対位置の大小関係を維持しない場合、移動体ｉは経路交点３０２手前で加速して移動体ｊよりも先に経路交点３０２に到達することがある。この場合に、移動体ｉを無視して移動体ｊの目標位置軌道を計画すると、移動体ｊは移動体ｉに衝突する危険性がある。

図１１は、目標位置軌道において相対位置の大小関係が維持された場合の、移動体２０１の走行を示す図である。相対位置の大小関係が維持されるということは、経路交点３０２に近い移動体２０１から順に経路交点３０２を通過することを意味する。つまり、移動体ｉが移動体ｊよりも先に経路交点３０２に到達することがない。

本実施の形態１に係る移動体制御装置１によれば、相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定する。このような構成によれば、図１１のように経路交点３０２に近い移動体２０１から順に経路交点３０２を通過することができるので、デッドロックを抑制することができ、経路交点３０２を通る移動体２０１を円滑かつ安全に誘導することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、経路交点３０２に対する移動体２０１の相対位置の大小関係を維持するように目標位置軌道を設定することで、経路交点３０２が存在するような状況においてデッドロックを抑制可能であった。これに対して本実施の形態２では、移動体情報、つまり各移動体２０１の状態量を考慮して目標位置軌道を設定することで、交通マナーやルールなどの要望に対して柔軟に対応した目標位置軌道を設定することが可能となっている。

図１２は、本実施の形態２に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

図１２の構成は、図１の構成の移動体制御装置１に優先度決定部１３が追加された構成と同様である。図１２の優先度決定部１３は、各移動体２０１の状態量に基づいて、各移動体２０１の優先度ｐを決定する。例えば、優先度決定部１３は、各移動体２０１の状態量に基づき、予め設定されたルールに従って優先度ｐを決定してもよいし、各移動体２０１の状態量に基づき、予め設定したシナリオを探索することによって優先度ｐを決定してもよい。また例えば、優先度決定部１３は、各移動体２０１の状態量に基づき、最適化問題を解くことによって優先度ｐを決定してもよいし、各移動体２０１の状態量に基づき、ニューラルネットワークなどの発見的手法に従って優先度ｐを決定してもよい。

＜優先度の決定方法＞
以下、優先度決定部１３は、各移動体２０１の状態量に基づき、予め設定されたルールに従って優先度ｐを決定する例について説明する。本実施の形態２に係る優先度のルールは以下のように規定される。

（優先度のルール）優先度決定部１３は、交通法規または交通マナーに従って、本線を移動する移動体２０１により高い優先度を付与する。

＜優先度を考慮した目標位置軌道の設定＞
目標位置軌道設定部１２は、優先度を考慮して目標位置軌道を設定する。目標位置軌道設定部１２は、式（６）の集合ＪＪ_ｓ及び式（７）の集合ＪＪ_ｘの代わりに、次式（１２）の集合ＪＪ_ｓ及び次式（１３）の集合ＪＪ_ｘを用いる。

ｐ^［ｉ］（ｔ_０），ｐ^［ｊ］（ｔ_０）は、時刻ｔ_０移動体ｉ，ｊの優先度を表す。式（１２）の集合ＪＪ_ｓは、時刻ｔ_０において、設定対象の移動体ｉよりも優先度が高く、移動体ｉと同じ経路上を走行する他の全ての移動体の集合を表す。式（１３）の集合ＪＪ_ｘは、時刻ｔ_０において、設定対象の移動体ｉよりも優先度が高く、移動体ｉが走行する経路と経路交点３０２を共有する別の経路上を走行する他の全ての移動体の集合を表す。

式（６）の集合ＪＪ_ｓ及び式（７）の集合ＪＪ_ｘは、移動体２０１の位置関係によって決まるのに対し、式（１２）の集合ＪＪ_ｓ及び式（１３）の集合ＪＪ_ｘは、移動体２０１の優先度によって決まる。このため、本実施の形態２では、目標位置軌道設定部１２は、１つの移動体２０１よりも高い他の移動体２０１の優先度のみを考慮して、１つの移動体２０１の目標位置軌道を設定するように構成されている。つまり、目標位置軌道設定部１２は、１つの移動体２０１よりも優先度が低い他の移動体２０１を無視して１つの移動体２０１の目標位置軌道を設定するように構成されている。

図１３は、本実施の形態２に係る目標位置軌道設定部１２の設定手順の一例を示すフローチャートである。図１３の設定手順は、図４の設定手順のうちステップＳ２をステップＳ２ａに変更した設定手順と同様であるため、ここではステップＳ２ａについて主に説明する。

実施の形態１では、図４のステップＳ２にて、目標位置軌道設定部１２は、位置が最も先行している移動体から順に、目標位置軌道の設定対象となる移動体を選定した。これに対して本実施の形態２では、図１３のステップＳ２ａにて、目標位置軌道設定部１２は、優先度の序列を決定し、優先度が最も高い移動体から順に、目標位置軌道の設定対象となる移動体を選定する。なお、優先度が高いことと、位置が先行していることとは必ずしも一致していなくてもよい。

＜移動体制御システムの手順＞
図１４は、本実施の形態２に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。図１４の手順は、図９の手順のうちステップＳ１２とステップＳ１３との間にステップＳ１７が追加された手順と同様であるため、ここではステップＳ１７について主に説明する。

ステップＳ１７にて、優先度決定部１３は、各移動体２０１の状態量に基づいて、各移動体２０１の優先度ｐ^［ｉ］（ｉ∈ＩＩ）を決定する。なお、優先度決定部１３は、各移動体２０１の状態量と、目標走行経路３０１とに基づいて優先度ｐ^［ｉ］を決定してもよい。

ステップＳ１３にて、目標位置軌道設定部１２は、ステップＳ１１の目標走行経路３０１と、ステップＳ１２の移動体２０１の状態量と、ステップＳ１７の優先度とに基づいて、各移動体２０１の目標位置軌道（ξ_ｑ（ｓ^＊（ｔ）），ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を設定する。

＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係る移動体制御装置１によれば、優先度を考慮して目標位置軌道を設定する。このような構成によれば、例えば複数の移動体２０１が経路交点３０２を走行する際に、安全性、緊急性、及び、要望などを考慮した目標位置軌道、ひいてはより複雑な走行ニーズに対応した目標位置軌道を設定することができる。

また本実施の形態２では、１つの移動体２０１よりも優先度が低い他の移動体２０１を無視して１つの移動体２０１の目標位置軌道を設定する。このような構成によれば、最適化問題の制約を低減できるので、計算負荷の低減化が期待できる。

＜変形例＞
実施の形態２では、優先度決定部１３は、１つの移動体２０１よりも優先度が低い他の移動体２０１を無視して１つの移動体２０１の目標位置軌道を設定したが、これに限ったものではない。例えば、優先度決定部１３は、優先度が低いほど、衝突回避のための制約を緩和してもよいし、移動度についての目標位置軌道の設定頻度を低くしてもよい。このような構成によれば、最適化問題の制約を低減できるので、計算負荷の低減化が期待できる。また、目標位置軌道設定部１２は、式（６）の集合ＪＪ_ｓ及び式（７）の集合ＪＪ_ｘの組と、式（１２）の集合ＪＪ_ｓ及び式（１３）集合ＪＪ_ｘの組とを適宜切り替えて、目標位置軌道を設定してもよい。

＜実施の形態３＞
本実施の形態３に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図は、実施の形態２の図１２のブロック図と同様である。以下、本実施の形態３に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態２では、優先度決定部１３が用いた優先度のルールは、交通法規またはマナーに従うという優先度のルールであった。これに対して本実施の形態３では、優先度のルールが、実施の形態２と異なっており、以下のように規定される。

＜優先度の決定方法＞
（優先度のルール１）２つの移動体２０１が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を有する１つの経路を走行している場合、移動方向の位置が先行する移動体の優先度を高く決定する。

（優先度のルール２）２つの移動体２０１が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を共有する２つの経路をそれぞれ走行している場合、経路交点３０２に対する相対位置の距離がより小さい移動体の優先度を高く決定する。

（優先度のルール３）３つ以上の移動体２０１が存在する場合、ルール１，２で決定した優先度の大小関係を全て満たす一意の優先度の序列を決める。大小関係が矛盾していて一意の優先度の序列が決定できない場合は、例えば、各移動体２０１の属性情報に基づいて一意の優先度の序列を決定する。

優先度のルール１は、安全な目標位置軌道を設定するためのルールである。目標位置軌道設定部１２は、優先度が高い移動体から順に目標位置軌道を設定し、１つの移動体２０１よりも優先度が低い他の移動体２０１を無視して１つの移動体２０１の目標位置軌道を設定する。ここで仮に、同じ経路を走行する２つの移動体２０１のうち、後方の移動体２０１の優先度を高く決定した場合を想定する。この場合、前方の移動体２０１よりもさらに前方に他の移動体などの障害物が存在した場合、前方の移動体２０１について安全な目標位置軌道の設定ができない。このような不具合を抑制するために、本実施の形態３では、優先度のルール１が規定されている。

優先度のルール２も、安全に移動体２０１がすれ違う、または合流するためのルールであり、優先度のルール１と同様に、安全な目標位置軌道を設定するためのルールである。例えば、移動体ｉがちょうど経路交点３０２に位置し、移動体ｊが、移動体ｉの経路とは別の経路で当該経路交点３０２に向かっている場合を想定する。この場合、移動体ｉ，ｊの関係は、優先度のルール１の関係、つまり同一経路を走行している２つの移動体２０１の関係と類似となる。このため、移動体ｊの目標位置軌道が、移動体ｉを無視して設定されると、優先度のルール１で説明した状態と同様に、移動体ｉについて安全な目標位置軌道の設定ができない。このような不具合を抑制するために、本実施の形態３ではルール２が規定されている。

ここで、優先度のルール１，２によって得られた複数の優先度の大小関係から一意の優先度の序列を決定する例について説明する。例えば、優先度のルール１，２から、第１移動体の優先度＜第２移動体の優先度と、第２移動体の優先度＜第３移動体の優先度と、第１移動体の優先度＜第３移動体の優先度という関係が得られたとする。これを数式で表すと、ｐ^［１］＜ｐ^［２］，ｐ^［２］＜ｐ^［３］，ｐ^［１］＜ｐ^［３］と表される。ｐ^［１］，ｐ^［２］，ｐ^［３］は全て０以上の実数である。この式は次式（１４）次と等価である。

したがって、一意の優先度の序列を満たすことは、ｐ^［１］，ｐ^［２］，ｐ^［３］が式（１４）の制約を全て満たすことを意味する。そこで、優先度決定部１３は、次式（１５）及び次式（１６）で表される最適化問題を解いて、一意の優先度の序列を決定してもよい。なお、評価関数には、ｍｉｎ（ｄ_１＋ｄ_２＋ｄ_３）以外の関数が用いられてもよい。

優先度のルール３は、優先度のルール１，２の優先度をまとめると矛盾して、一意の優先度の序列を決定できない場合に、デッドロックを抑制するためのルールである。例えば、第１移動体２０１１～第３移動体２０１３において、第１移動体の優先度＜第２移動体の優先度と、第２移動体の優先度＜第３移動体の優先度と、第３移動体の優先度＜第１移動体の優先度という複数の優先度の大小関係が得られたとする。第１移動体は第２移動体の後、第２移動体は第３移動体の後、かつ、第３移動体は第１移動体の後に、経路交点３０２を通過することができないため、目標位置軌道設定部１２は、上記複数の優先度の大小関係に基づいて目標位置軌道を設定できない。そこで、優先度決定部１３は、各移動体２０１の属性情報に基づいて一意の優先度の序列を決定してもよいし、移動体２０１の優先度をランダムに調整することによって一意の優先度の序列を決定してもよい。例えば、優先度決定部１３は、なるべく優先度のルール１，２で得られた関係が満たされる範囲で、属性情報が救急車などの緊急車両を示す移動体の優先度を高くする。

また、優先度決定部１３は、次の優先度のルール４に従って移動体２０１の優先度を調整してもよい。

（優先度のルール４）第１移動体２０１１及び第２移動体２０１２が、予め設定された優先度交換条件を満たす場合に、第１移動体２０１１の優先度と第２移動体２０１２の優先度とを交換する。

優先度のルール４に記載されている優先度交換条件は、下記のように規定される。

（優先度交換条件１）第１移動体２０１１及び第２移動体２０１２が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を共有する２つの経路をそれぞれ走行している。

（優先度交換条件２）第１移動体２０１１の優先度と第２移動体２０１２の優先度とが連続している。

（優先度交換条件３）第１移動体２０１１及び第２移動体２０１２のうち優先度が高い一方が停止したときの停止位置軌道上に、第１移動体２０１１及び第２移動体２０１２のうち他方を含む他の移動体が存在しない。

（優先度交換条件４）停止位置軌道上の、優先度が高い一方の停止位置と経路交点３０２との間の距離が、予め設定された距離以上である。

優先度交換条件１から、第１移動体２０１１及び第２移動体２０１２が、目標走行経路３０１のうち経路交点３０２を有する１つの経路を走行している場合には、第１移動体２０１１の優先度と第２移動体２０１２の優先度とを交換できない。この理由は、後方の移動体に高い優先度が決定されている場合に、後方の移動体に合わせて前方の移動体の速度を上げる必要があるというような危険なケースが起こることを防ぐためである。

優先度交換条件２において、優先度が連続することを条件としている理由は、連続しない優先度の交換は、連続する優先度の交換の組み合わせによって実現できるからである。例えばｐ_１＞ｐ_２＞ｐ_３という優先度においてｐ_１とｐ_３とを交換する場合には、まずｐ_１とｐ_３とを交換し、その後にｐ_１とｐ_３とを交換すればよい。

優先度交換条件３，４は、優先度の交換による事故の防止を保証するための条件である。優先度の交換によって移動体２０１の優先度が低くなると、その移動体２０１の目標位置軌道の決定するための制約が厳しくなる。例えば、優先度が低くなった移動体２０１には、減速して停止した後に、優先度が高くなった移動体２０１が経路交点３０２を十分に通過できる時間だけ待つという制約が生じる。このため、優先度の交換によって移動体２０１の優先度が不適切に低くなると、その移動体２０１の急停止によって後方の移動体２０１に追突されたり、経路交点３０２で横から侵入してきた別の移動体２０１に追突されたりする可能性がある。そこで、優先度が低くなった移動体２０１が安全に減速しても、優先度が低くなった移動体２０１の後方の移動体２０１が反応できるように、両者の間に十分にスペースを空けるための優先度交換条件３が規定されている。そして、優先度が高くなった移動体２０１の経路交点３０２の通過を邪魔しないように、優先度交換条件４が規定されている。

なお、ステップＳ２ａの処理が行われるごとに、優先度決定部１３は、優先度のルール１，２に従って移動体の優先度を決定してもよい。または、２回目以降のステップＳ２ａの処理では、優先度決定部１３は、最初のステップＳ２ａの処理で決定された優先度の序列を利用してもよい。例えば、最初のステップＳ２ａの処理で決定された序列を利用する構成において、新たな移動体が、目標走行経路に進入した場合には、優先度決定部１３は、新しい移動体に関わる別の移動体に対してのみ優先度のルール１，２に従って優先度を決定した後に、優先度のルール３に従って優先度の序列を決定し直してもよい。

＜実施の形態３のまとめ＞
以上のような本実施の形態３に係る移動体制御装置１によれば、優先度決定部１３は、各移動体２０１について、移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の距離が小さいほど、移動体２０１の優先度を高くする。このような構成によれば、安全な目標位置軌道を設定することができる。

また本実施の形態３では、複数の移動体に含まれる第１移動体及び第２移動体が、予め設定された優先度交換条件を満たす場合に、第１移動体の優先度と第２移動体の優先度とを交換可能である。このような構成によれば、経路交点３０２における移動体２０１のすれ違いや合流において、移動体２０１を誘導する目標位置軌道を、一定の条件下の様々な要望に応じて修正できるので、経路交点３０２を通る移動体２０１を安全かつ柔軟に誘導することができる。

＜実施の形態４＞
図１５は、本実施の形態４に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。以下、本実施の形態４に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態１～３では、管制装置１０１の軌道追従制御部１０４が、管制装置１０１の移動体制御装置１で設定された目標位置軌道に基づいて各移動体２０１の制御量を決定し、管制装置１０１の送信部１０５が各移動体２０１に制御量を送信した。

これに対して本実施の形態４では、移動体制御装置１は、図１の軌道追従制御部１０４と同様に、目標位置軌道に基づいて各移動体２０１を駆動させるための制御量を決定する軌道追従制御部１４を備えている。つまり、移動体制御装置１が、目標位置軌道に基づいて各移動体２０１の制御量を決定する。管制装置１０１の送信部１０５は、移動体制御装置１で決定された制御量を各移動体２０１に送信する。

＜移動体制御システムの手順＞
図１６は、本実施の形態４に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。図１６の手順は、図９の手順のうちステップＳ１４をステップＳ１４ａに変更した設定手順と同様であるため、ここではステップＳ１４ａについて主に説明する。

ステップＳ１４ａにて、移動体制御装置１の軌道追従制御部１４は、ステップＳ１１の経路情報と、ステップＳ１２の移動体情報と、ステップＳ１３の目標位置軌道とに基づいて、各移動体２０１を目標位置軌道に追従させるための制御量を決定する。ステップＳ１５にて、管制装置１０１の送信部１０５は、ステップＳ１４ａの制御量を第ｋ移動体２０１ｋへ送信する。

＜実施の形態４のまとめ＞
以上のような本実施の形態４に係る移動体制御装置１によれば、実施の形態１と同様に移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道に基づいて各移動体２０１を駆動させるための制御量を決定する。このため、実施の形態１と同様に、デッドロックを抑制することができ、経路交点３０２を通る移動体２０１を円滑かつ安全に誘導することができる。

＜実施の形態５＞
図１７は、本実施の形態５に係る移動体制御システムの構成の一例を示すブロック図である。以下、本実施の形態５に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態１～３では、管制装置１０１の軌道追従制御部１０４が、管制装置１０１の移動体制御装置１で設定された目標位置軌道に基づいて各移動体２０１の制御量を決定し、管制装置１０１の送信部１０５が各移動体２０１に制御量を送信した。

これに対して本実施の形態５では、管制装置１０１の送信部１０５は、移動体制御装置１で設定された目標位置軌道を各移動体２０１に送信し、各移動体２０１が、目標位置軌道に基づいて各移動体２０１の制御量を決定するように構成されている。以下、管制装置１０１及び移動体２０１の構成について説明する。

図１７の管制装置１０１は、軌道追従制御部１０４を備えずに、経路情報取得部１０２と、移動体情報取得部１０３と、移動体制御装置１と、送信部１０５とを備える。送信部１０５は、移動体制御装置１で設定された目標位置軌道を各移動体２０１に送信する。目標位置軌道の送信には、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ルータ及び５Ｇルータによる無線通信が用いられる。

図１７の第ｋ移動体２０１ｋ（ｋ＝１～Ｎ）は、受信部２０２ｋ及びアクチュエータ制御部２０３ｋだけでなく、経路情報取得部２０４ｋと、移動体情報取得部２０５ｋと、軌道追従制御部２０６ｋとを備える。

受信部２０２ｋは、管制装置１０１から目標位置軌道を受信する。

経路情報取得部２０４ｋは、第ｋ移動体２０１ｋの走行の目標として予め設定された目標走行経路に関する経路情報を取得する。経路情報取得部２０４ｋで取得される経路情報は、経路情報取得部１０２で取得される経路情報と同様である。

移動体情報取得部２０５ｋは、第ｋ移動体２０１ｋの状態量に関する移動体情報を取得する。移動体情報取得部２０５ｋで取得される移動体情報は、移動体情報取得部１０３で取得される移動体情報と同様である。

軌道追従制御部２０６ｋは、経路情報取得部２０４ｋで取得された経路情報と、移動体情報取得部２０５ｋで取得された移動体情報と、受信部２０２ｋで受信された目標位置軌道とに基づいて、第ｋ移動体２０１ｋを駆動させるための制御量を決定する。アクチュエータ制御部２０３ｋは、軌道追従制御部２０６ｋで決定された制御量を指令値として、制御量に基づいて第ｋ移動体２０１ｋのアクチュエータを駆動させる制御を行う。

＜移動体制御システムの手順＞
図１８は、本実施の形態５に係る移動体制御システムの手順の一例を示すフローチャートである。図１８のステップＳ１１～Ｓ１３では、図９のステップＳ１１～Ｓ１３と同様の処理が行われる。

ステップＳ１３の後のステップＳ１５ａにて、管制装置１０１の送信部１０５は、ステップＳ１３の目標位置軌道（ξ_ｑ（ｓ^＊（ｔ）），ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を第ｋ移動体２０１ｋへ送信する。

ステップＳ２１ａにて、第ｋ移動体２０１ｋの受信部２０２ｋは、ステップＳ１５ａで送信された目標位置軌道を受信する。

ステップＳ２１ｂにて、経路情報取得部２０４ｋは経路情報を取得する。経路情報は、（^［ｑ］ｘ_ｐａｔｈ，^［ｑ］ｙ_ｐａｔｈ），ｑ∈ＱＱの集合に対応する。

ステップＳ２１ｃにて、移動体情報取得部２０５ｋは移動体情報を取得する。移動体情報は、例えば、第ｋ移動体２０１ｋの番号、属性、サイズ、走行経路、位置、速度、加速度、縦方向位置、縦方向速度、縦方向加速度、操舵角、姿勢、角速度を含む。

ステップＳ２１ｄにて、軌道追従制御部２０６ｋは、ステップＳ２１ｂの経路情報と、ステップＳ２１ｃの移動体情報と、ステップＳ２１ａの目標位置軌道とに基づいて、第ｋ移動体２０１ｋを目標位置軌道に追従させるための制御量を決定する。制御量は、例えば移動体（ｉ∈ＩＩ）の目標操舵角δ^［ｉ］及び目標縦方向加速度ａ^［ｉ］である。

ステップＳ２２にて、アクチュエータ制御部２０３ｋは、決定された制御量の操舵角δ^［ｋ］に基づいて第ｋ移動体２０１ｋのＥＰＳモータを制御する。また、アクチュエータ制御部２０３ｋは、決定された制御量の目標縦方向加速度ａ^［ｋ］に基づいて第ｋ移動体２０１ｋのブレーキコントロールユニット及びパワートレインユニットを制御する。

＜実施の形態５のまとめ＞
以上のような本実施の形態５に係る移動体制御装置１によれば、実施の形態１と同様に移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道に基づいて各移動体２０１を駆動させるための制御量を決定する。このため、実施の形態１と同様に、デッドロックを抑制することができ、経路交点３０２を通る移動体２０１を円滑かつ安全に誘導することができる。

また管制装置１０１が目標位置軌道を送信することで、管制装置１０１で実施していた制御量の計算及び移動体の詳細な制御パラメータの管理が不要になるため、管制装置１０１の計算負荷低減、及び、メモリ負荷低減などが期待できる。さらに移動体２０１が制御量を計算するため、制御周期を短く設定でき、安全性の向上が期待できる。

＜実施の形態６＞
図１９は、本実施の形態６に係る制御移動体の構成の一例を示すブロック図である。以下、本実施の形態６に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態５では、管制装置１０１が、移動体制御装置１を備え、各移動体２０１の目標位置軌道を各移動体２０１に送信した。

これに対して本実施の形態６では、移動体２０１に含まれる制御移動体２１１が、移動体制御装置１を備え、目標位置軌道を設定する。以下、制御移動体２１１の構成について説明する。

制御移動体２１１は、移動体制御装置１と、経路情報取得部２１２と、移動体情報取得部２１３と、軌道追従制御部２１４と、アクチュエータ制御部２１５とを備える。

経路情報取得部２１２は、移動体２０１の走行の目標として予め設定された目標走行経路に関する経路情報を取得する。経路情報取得部２１２で取得される経路情報は、経路情報取得部１０２で取得される経路情報と同様である。なお、経路情報取得部２１２は、他の移動体２０１からＶ２Ｖ（Vehicle-to-Vehicle）通信を用いて経路情報を取得してもよい。Ｖ２Ｖ通信に５Ｇ通信を用いると各移動体の制御性能の向上が図れる。

移動体情報取得部２１３は、制御移動体２１１を含む１つ以上の移動体２０１の状態量に関する移動体情報を取得する。移動体情報取得部２１３で取得される移動体情報は、移動体情報取得部１０３で取得される移動体情報と同様である。なお、移動体情報取得部２１３は、他の移動体２０１からＶ２Ｖ通信を用いて移動体情報を取得してもよい。Ｖ２Ｖ通信に５Ｇ通信を用いると各移動体の制御性能の向上が図れる。

図１９の移動体制御装置１は、実施の形態１で説明した取得部１１及び目標位置軌道設定部１２と同様の取得部１１及び目標位置軌道設定部１２を備えており、制御移動体２１１について目標位置軌道を設定する。

軌道追従制御部２１４は、経路情報取得部２１２で取得された経路情報と、移動体情報取得部２１３で取得された移動体情報と、移動体制御装置１で設定された目標位置軌道とに基づいて、制御移動体２１１を駆動させるための制御量を決定する。アクチュエータ制御部２１５は、軌道追従制御部２１４で決定された制御量を指令値として、制御量に基づいて制御移動体２１１のアクチュエータを駆動させる制御を行う。

＜制御移動体の手順＞
図２０は、本実施の形態６に係る制御移動体２１１の手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ３１にて、図９のステップＳ１１と同様に、経路情報取得部２１２は経路情報を取得し、取得部１１は目標走行経路３０１を取得する。

ステップＳ３２にて、図９のステップＳ１２と同様に、移動体情報取得部２１３は移動体情報を取得し、取得部１１は制御移動体２１１を含む移動体２０１の状態量を取得する。

ステップＳ３３にて、移動体制御装置１の目標位置軌道設定部１２は、ステップＳ３１の目標走行経路３０１と、ステップＳ３２の移動体２０１の状態量とに基づいて、制御移動体２１１の目標位置軌道（ξ_ｑ（ｓ^＊（ｔ）），ｔ_０≦ｔ≦ｔ_０＋Ｔ）を設定する。

ステップＳ３４にて、軌道追従制御部２１４は、ステップＳ３１の経路情報と、ステップＳ３２の移動体情報と、ステップＳ３３の目標位置軌道とに基づいて、制御移動体２１１を目標位置軌道に追従させるための制御量を決定する。

ステップＳ３５にて、アクチュエータ制御部２１５は、決定された制御量に基づいて制御移動体２１１のＥＰＳモータ、ブレーキコントロールユニット及びパワートレインユニットを制御する。

＜実施の形態６のまとめ＞
以上のような本実施の形態６に係る移動体制御装置１によれば、実施の形態１と同様に移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道に基づいて制御移動体２１１を駆動させるための制御量を決定する。このため、実施の形態１と同様に、デッドロックを抑制することができ、制御移動体２１１は、経路交点３０２を円滑かつ安全に通ることができる。

＜実施の形態７＞
図２１は、本実施の形態７に係る制御移動体の構成の一例を示すブロック図である。以下、本実施の形態７に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態６では、制御移動体２１１の軌道追従制御部２１４が、移動体制御装置１で設定された目標位置軌道に基づいて制御移動体２１１の制御量を決定した。これに対して本実施の形態７では、移動体制御装置１は、図１９の軌道追従制御部２１４と同様に、目標位置軌道に基づいて制御移動体２１１を駆動させるための制御量を決定する軌道追従制御部１４を備えている。つまり、移動体制御装置１が、制御移動体２１１について目標位置軌道を設定し、かつ、制御移動体２１１について制御量を決定する。アクチュエータ制御部２１５は、移動体制御装置１で決定された制御量を指令値として、制御量に基づいて制御移動体２１１のアクチュエータを駆動させる制御を行う。

＜制御移動体の手順＞
図２２は、本実施の形態７に係る制御移動体２１１の手順の一例を示すフローチャートである。図２２の手順は、図２０の手順のうちステップＳ３４をステップＳ３４ａに変更した設定手順と同様であるため、ここではステップＳ３４ａについて主に説明する。

ステップＳ３４ａにて、移動体制御装置１の軌道追従制御部１４は、ステップＳ３１の経路情報と、ステップＳ３２の移動体情報と、ステップＳ３３の目標位置軌道とに基づいて、制御移動体２１１を目標位置軌道に追従させるための制御量を決定する。

＜実施の形態７のまとめ＞
以上のような本実施の形態７に係る移動体制御装置１によれば、実施の形態１と同様に移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道に基づいて制御移動体２１１を駆動させるための制御量を決定する。このため、実施の形態１と同様に、デッドロックを抑制することができ、制御移動体２１１は、経路交点３０２を円滑かつ安全に通ることができる。

＜その他の変形例＞
上述した図１の取得部１１及び目標位置軌道設定部１２、以下「取得部１１等」と記す。取得部１１等は、図２３に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、１つ以上の移動体２０１の状態量と、移動体２０１の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得する取得部１１と、１つ以上の移動体２０１が複数の移動体２０１であり、目標走行経路３０１が経路交点３０２を有する場合に、複数の移動体２０１の状態量と目標走行経路３０１と経路交点３０２とに基づいて、目標走行経路３０１に沿った時刻ごとの各移動体２０１の目標位置を示し、各移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定する目標位置軌道設定部１２と、を備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されてもよい。プロセッサには、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが該当する。

処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。取得部１１等の各部の機能それぞれは、処理回路を分散させた回路で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

処理回路８１がプロセッサである場合、取得部１１等の機能は、ソフトウェア等との組み合わせにより実現される。なお、ソフトウェア等には、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェア及びファームウェアが該当する。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図２４に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８２は、メモリ８３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、移動体制御装置１は、処理回路８１により実行されるときに、１つ以上の移動体２０１の状態量と、移動体２０１の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得するステップと、１つ以上の移動体２０１が複数の移動体２０１であり、目標走行経路３０１が経路交点３０２を有する場合に、複数の移動体２０１の状態量と目標走行経路３０１と経路交点３０２とに基づいて、目標走行経路３０１に沿った時刻ごとの各移動体２０１の目標位置を示し、各移動体２０１の経路交点３０２に対する相対位置の大小関係が維持された目標位置軌道を設定するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。換言すれば、このプログラムは、取得部１１等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、それらのドライブ装置、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

以上、取得部１１等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、取得部１１等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、取得部１１については専用のハードウェアとしての処理回路８１でその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８２としての処理回路８１がメモリ８３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、処理回路８１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

上記した説明は、すべての局面において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が、想定され得るものと解される。

１ 移動体制御装置、１１ 取得部、１２ 目標位置軌道設定部、１３ 優先度決定部、１０１ 管制装置、１０２，２０４ｋ，２１２ 経路情報取得部、１０３，２０５ｋ，２１３ 移動体情報取得部、１４，１０４，２０６ｋ，２１４ 軌道追従制御部、１０５ 送信部、２０１，２０１ｋ 移動体、２０２ｋ 受信部、２０３ｋ，２１５ アクチュエータ制御部、２１１ 制御移動体、３０１ 目標走行経路、３０２ 経路交点。

Claims (16)

1. １つ以上の移動体の状態量と、前記移動体の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得する取得部と、
   前記１つ以上の移動体が複数の移動体であり、前記目標走行経路が経路交点を有する場合に、前記複数の移動体の前記状態量と前記目標走行経路と前記経路交点とに基づいて、前記目標走行経路に沿った時刻ごとの各前記移動体の目標位置を示し、各前記移動体の前記経路交点に対する相対位置の大小関係を維持する制約条件に従う目標位置軌道を設定する目標位置軌道設定部と
   を備え、
   前記制約条件では、前記移動体の位置の前記経路交点に対する相対位置と、前記移動体が走行する経路と経路交点を共有する別の経路を走行する他の移動体の位置の前記経路交点に対する相対位置との間の距離が、予め定められた値以上離れるような前記移動体の位置の集合である第１集合によって、前記目標位置軌道における前記移動体の前記状態量が制約される、移動体制御装置。
2. 請求項１に記載の移動体制御装置であって、
   前記制約条件では、前記移動体の位置と、前記移動体が走行する経路と同じ経路を走行する他の移動体の位置との間の距離が、予め定められた値以上離れるような前記移動体の位置の集合である第２集合と、前記第１集合との積集合によって、前記目標位置軌道における前記移動体の前記状態量が制約される、移動体制御装置。
3. 請求項１に記載の移動体制御装置であって、
   前記移動体の前記状態量は、前記移動体の位置を含む、移動体制御装置。
4. 請求項１に記載の移動体制御装置であって、
   各前記移動体の前記状態量に基づいて、各前記移動体の優先度を決定する優先度決定部をさらに備え、
   前記目標位置軌道設定部は、前記優先度を考慮して前記目標位置軌道を設定する、移動体制御装置。
5. 請求項４に記載の移動体制御装置であって、
   前記目標位置軌道設定部は、１つの前記移動体よりも前記優先度が低い他の前記移動体を無視して前記１つの移動体の前記目標位置軌道を設定する、移動体制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の移動体制御装置であって、
   前記優先度決定部は、前記移動体の前記経路交点に対する前記相対位置の距離が小さいほど、前記移動体の前記優先度を高くする、移動体制御装置。
7. 請求項４または請求項５に記載の移動体制御装置であって、
   前記優先度決定部は、
   前記複数の移動体に含まれる第１移動体及び第２移動体が、予め設定された優先度交換条件を満たす場合に、前記第１移動体の前記優先度と前記第２移動体の前記優先度とを交換可能である、移動体制御装置。
8. １つ以上の移動体の状態量と、前記移動体の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得する取得部と、
   前記１つ以上の移動体が複数の移動体であり、前記目標走行経路が経路交点を有する場合に、前記複数の移動体の前記状態量と前記目標走行経路と前記経路交点とに基づいて、前記目標走行経路に沿った時刻ごとの各前記移動体の目標位置を示し、各前記移動体の前記経路交点に対する相対位置の大小関係を維持する制約条件に従う目標位置軌道を設定する目標位置軌道設定部と、
   各前記移動体の前記状態量に基づいて、各前記移動体の優先度を決定する優先度決定部と
   を備え、
   前記目標位置軌道設定部は、前記優先度を考慮して前記目標位置軌道を設定し、
   前記優先度決定部は、
   前記複数の移動体に含まれる第１移動体及び第２移動体が、予め設定された優先度交換条件を満たす場合に、前記第１移動体の前記優先度と前記第２移動体の前記優先度とを交換可能であり、
   前記優先度交換条件は、
   前記第１移動体及び前記第２移動体が、前記目標走行経路のうち前記経路交点を共有する２つの経路をそれぞれ走行していること、
   前記第１移動体の前記優先度と前記第２移動体の前記優先度とが連続していること、
   前記第１移動体及び前記第２移動体のうち前記優先度が高い一方が停止したときの停止位置軌道上に、前記第１移動体及び前記第２移動体のうち他方を含む他の移動体が存在しないこと、及び、
   前記停止位置軌道上の、前記優先度が高い前記一方の停止位置と前記経路交点との間の距離が、予め設定された距離以上であること
   を含む、移動体制御装置。
9. 請求項１または請求項２に記載の移動体制御装置であって、
   前記目標位置軌道に基づいて、前記移動体を駆動させるための制御量を決定する軌道追従制御部をさらに備える、移動体制御装置。
10. 請求項１または請求項２に記載の移動体制御装置を備える管制装置と、
    前記管制装置と通信可能な前記１つ以上の移動体と
    を備え、
    前記管制装置は、
    前記目標走行経路に関する経路情報を取得する経路情報取得部と、
    前記１つ以上の移動体の前記状態量に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
    前記移動体制御装置で設定された前記目標位置軌道に基づいて、前記移動体を駆動させるための制御量を決定する軌道追従制御部と、
    前記制御量を前記移動体に送信する送信部と
    をさらに備え、
    前記移動体は、
    前記管制装置から前記制御量を受信する受信部と、
    前記制御量に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と
    を備える、移動体制御システム。
11. 請求項９に記載の移動体制御装置を備える管制装置と、
    前記管制装置と通信可能な前記１つ以上の移動体と
    を備え、
    前記管制装置は、
    前記目標走行経路に関する経路情報を取得する経路情報取得部と、
    前記１つ以上の移動体の前記状態量に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
    前記移動体制御装置で決定された前記制御量を送信する送信部と
    をさらに備え、
    前記移動体は、
    前記管制装置から前記制御量を受信する受信部と、
    前記制御量に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と
    を備える、移動体制御システム。
12. 請求項１または請求項２に記載の移動体制御装置を備える管制装置と、
    前記管制装置と通信可能な前記１つ以上の移動体と
    を備え、
    前記管制装置は、
    前記目標走行経路に関する経路情報を取得する経路情報取得部と、
    前記１つ以上の移動体の前記状態量に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
    前記移動体制御装置で設定された前記目標位置軌道を前記移動体に送信する送信部と
    をさらに備え、
    前記移動体は、
    前記管制装置から前記目標位置軌道を受信する受信部と、
    前記目標位置軌道に基づいて、前記移動体を駆動させるための制御量を決定する軌道追従制御部と、
    前記制御量に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と
    を備える、移動体制御システム。
13. 制御移動体であって、
    請求項１または請求項２に記載され、前記制御移動体について前記目標位置軌道を設定する移動体制御装置と、
    前記目標走行経路に関する経路情報を取得する経路情報取得部と、
    前記制御移動体を含む前記１つ以上の移動体の前記状態量に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
    前記移動体制御装置で設定された前記目標位置軌道に基づいて、前記制御移動体を駆動させるための制御量を決定する軌道追従制御部と、
    前記制御量に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と
    をさらに備える、制御移動体。
14. 制御移動体であって、
    請求項９に記載され、前記制御移動体について前記目標位置軌道を設定し、前記制御移動体について前記制御量を決定する移動体制御装置と、
    前記目標走行経路に関する経路情報を取得する経路情報取得部と、
    前記制御移動体を含む前記１つ以上の移動体の前記状態量に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
    前記移動体制御装置で決定された前記制御量に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と
    をさらに備える、制御移動体。
15. １つ以上の移動体の状態量と、前記移動体の走行の目標として予め設定された目標走行経路とを取得し、
    前記１つ以上の移動体が複数の移動体であり、前記目標走行経路が経路交点を有する場合に、前記複数の移動体の前記状態量と前記目標走行経路と前記経路交点とに基づいて、前記目標走行経路に沿った時刻ごとの各前記移動体の目標位置を示し、各前記移動体の前記経路交点に対する相対位置の大小関係を維持する制約条件に従う目標位置軌道を設定し、
    前記制約条件では、前記移動体の位置の前記経路交点に対する相対位置と、前記移動体が走行する経路と経路交点を共有する別の経路を走行する他の移動体の位置の前記経路交点に対する相対位置との間の距離が、予め定められた値以上離れるような前記移動体の位置の集合である第１集合によって、前記目標位置軌道における前記移動体の前記状態量が制約される、移動体制御方法。
16. 請求項１５に記載の移動体制御方法であって、
    前記制約条件では、前記移動体の位置と、前記移動体が走行する経路と同じ経路を走行する他の移動体の位置との間の距離が、予め定められた値以上離れるような前記移動体の位置の集合である第２集合と、前記第１集合との積集合によって、前記目標位置軌道における前記移動体の前記状態量が制約される、移動体制御方法。

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