JPH087620B2

JPH087620B2 - 走行コ−ス作成装置

Info

Publication number: JPH087620B2
Application number: JP62112151A
Authority: JP
Inventors: 和男石川
Original assignee: 株式会社豊田自動織機製作所
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS63276610A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕走行コース作成装置は、現在位置から目標地点までの
無人車の走行コースを作成するものである。走行コース
作成装置の中には、走行領域内の障害物の位置を認識
し、現在位置から目標物までの直線経路を妨害する障害
物が有る場合には、障害物の両側を回避する直線経路を
生成しながら走行コースを作成するものがある。しかし
ながら、例えば走行通路が狭く、その走行通路が障害物
によって塞がれている場合には障害物を回避する経路を
生成することはできず、従来の走行コース作成装置では
目標地点までの走行コースを作成することはできない。

本発明は、障害物を回避する経路を生成できない場合
には、回避経路生成の妨げとなる障害物を取り除く経路
と、その取り除いた障害物を置く地点を設定して障害物
を除去しながら障害物の回避経路を生成し、目標地点ま
での走行コースを生成するものであり、走行コース作成
能力が向上する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、無人車に係り、特に無人車の走行経路を決
定する装置に関する。

〔従来技術〕

原子力プラントでの遠隔作業や工場、病院内での無人
搬送などの用途に搬送ロボットが用いられている。この
ような搬送ロボットすなわち無人車は、走行コース作成
装置を内蔵し、その走行コース作成装置により通行可能
であるかどうかを判別している。

走行コース作成装置は、例えば径路探索法により走行
コースを決定している。

径路探索法においては、出発地点と目標地点を端点と
する、障害物と交わらない複数の経路を探索し、その見
い出した複数の経路の中での最短距離の経路を実際の走
行コースとしている。

通常、その経路は、複数のノードから成っており、ノ
ードを起点として走行方向が変化する。径路探索法を概
略的に説明すると、あるノードを展開する際に、まず目
標点（不図示）までの直線経路が作成できない場合、ま
ず目標点の方向にある障害物を捜し、最もそのノードの
近くにある障害物の両側を回避する路を求め、これが更
に他の障害物に妨げられれば、これらを回避する路を求
めるという手順を繰返し、最後に回避すべき障害物が無
くなった時点で残った回避路を子ノードとするものであ
る。

ここで、従来の走行コース作成装置のノードの求め方
を、第20図を参照しながら説明する。

同図において、斜線領域D₁、D₂は障害物を示しており
Ｉは、出発点を示すノードである。ノードＩの子ノード
P₁を決定する場合、障害物D₁の頂点を中心として半径ｒ
の円C₁を描き、その円C₁に対する接線を引く。そして、
円C₁の接点からｒの距離だけ行き過ぎた点を次の子ノー
ドの候補P₁とする。

これは、無人車（不図示）の形状を半径ｒの円で近似
し、無人車と障害物D₁の接触箇所を円C₁の円周と仮定し
ている。すなわち、障害物D₁と円C₁の和集合領域を障害
物領域とみなす。そしてノードP₁は無人車が一旦停止し
た後、直線走行または回転により次のノードまたは目標
点まで移動する位置であり、無人車の回転中心位置であ
る。このノードP₁の近傍には障害物D₂があり、無人車が
出発点ＩからノードP₁までの経路R₁を走行した場合障害
物D₂により走行不可能となるかどうかは、障害物D₂の頂
点を中心とした半径ｒの円C₂内を経路R₁が通過するかど
うかにより判別する。同図においては、経路R₁は円C₂内
を通過しないので、経路R₁は無人車の走行可能な経路で
あると判別され、ノードP₁が子ノードとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の走行コース作成装置では障害物を回
避する経路を生成しながら目標地点までの走行コースを
作成している。このため、障害物を回避する経路を生成
できない場合、目標物地点までの走行コースは完成でき
なかった。例えば第21図のように両側を走行領域境界
（例えば、壁）E_k、E_lに挟まれた通路に、障害物D_k、D_l
が在った場合、障害物D_k、D_lにより障害物領域C_k、C_lが
走行領域境界E_k、E_lにより障害物領域G_k、G_lが形成され
る。この時、従来の走行コース作成装置はノードP_jから
目標地点（不図示）までの直線経路上に障害物領域C_k、
C_lが存在するために障害物D_kを回避するための子ノード
の候補P_k、P_k′、障害物D_lを回避するための子ノードの
候補P_l、P_l′を設定する。しかし、子ノードの候補P_k
は走行領域外となるため、また子ノードの候補P_k′は障
害物領域C_l内を通過するので子ノードとはならない。
さらに子ノードの候補P_l、P_l′もそれぞれ障害物領域C
_k、C_lを通過するので、子ノードとはならない。従っ
て、この場合、目標地点までの経路は１つも作成され
ず、走行コース作成装置は走行コースの作成を中止す
る。

このように、目標地点方向に複数の障害物が在りそれ
らの障害物の回避経路が１つも生成されない場合、目標
地点までの走行コースを作成することはできず問題とな
っていた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み障害物の回避経路
が１つも生成できない場合にも、目標地点までの走行コ
ースを生成可能な走行コース作成能力の向上した走行コ
ース作成装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の機能ブロック図である。

１は、例えばテレビカメラ等で撮像して得た画像データ
から目標物及び障害物の位置情報を得る認識手段、２は
該認識手段１から加わる目標物及び障害物の位置情報
と、無人車の地上投影面の形状を基に任意の地点から目
標物への直線経路が生成できるかどうかを判別し、前記
直線経路の生成が不可能であった場合にはさらに目標物
方向に在る障害物を回避する経路が少なくとも１つ生成
できるかどうかを判別する制御手段。３は該制御手段２
により目標物方向に在る障害物を回避する経路が１つも
生成されないと判別された場合に、前記目標物及び障害
物の位置情報を基に、前記障害物の中から、前記無人車
がそれを把持しに行く経路が作成可能でかつそれを置く
場所が存在する障害物を抽出し、次にこれらの抽出した
障害物の中から取り除く障害物を決定し、該決定した障
害物を把持する地点までの走行経路と、該障害物把持地
点からその取り除く障害物を置く地点までの走行経路を
作成する第１の作成手段、４は該制御手段２により目標
物までの直線経路が生成可能であると判別された場合に
目標地点までの経路を作成し、また障害物を回避する直
線経路が生成可能であると判別された場合には前記障害
物を回避する経路を生成する第２の作成手段である。

〔作用〕

認識手段１は、テレビカメラ等によって撮像して得た
画像データから目標物及び障害物を認識する。そして、
目標物及び障害物を認識した後、その目標物及び障害物
の位置情報を求め制御手段２に加える。制御手段２は、
前記目標物及び障害物の位置情報、及び無人車の地上投
影面の形状を基に任意の地点から目標物への直線経路が
生成できるかどうかを判別する。そして、目標物への直
線経路が生成できなかった場合には、さらに前記任意の
地点から目標物方向にある障害物を回避する経路が生成
できるかどうか調べる。そして、障害物を回避する経路
が１つも生成できなかった場合には、第１の作成手段３
に障害物を取り除くための処理を行うように指示する。
一方、目標物への直線経路が生成できると判別した場合
には目標地点までの走行経路を、また障害物の回避地点
を生成できると判別した場合には障害物を回避する経路
を生成するよう第２の作成手段４に指示する。

第１の作成手段３は、制御手段２の指示により目標物
方向への経路生成を妨害する障害物の中から１つを選択
し、その障害物を把持する地点までの経路と、把持した
前記障害物を置く地点及び前記障害物を置く際の無人車
の位置を設定する。取り除く障害物の選択は、例えばそ
の障害物を把持する地点まで無人車が移動でき、かつ把
持した後その障害物を置く地点が見い出される障害物の
中から、その障害物を取り除くことにより生成される障
害物回避地点から目標物までの直線経路と、出発地点か
らその障害物回避地点までの経路の合計が最短となる障
害物を選択することによって行う。

また、第２の作成手段４は制御手段２から目標地点ま
での経路を生成する旨の指示が加わると、目標物までの
直線経路を生成しその直線経路上の目標物から所定距離
の地点を目標地点に設定する。

目標地点は、例えば無人車が目標物を把持可能な地点
である。また、制御手段２から障害物を回避する経路を
生成する旨の指示が行われると、障害物の位置情報及び
無人車の地上投影面の形状を基に、障害物を回避する経
路を生成する。障害物を回避する経路の生成において
は、例えば無人車の回転に要する円領域と無人車の直線
走行に要する幅を基に、無人車が障害物に妨害されるこ
とのない直線経路を生成する。その直線経路の終点は、
例えばその位置で無人車が回転を行っても障害物に接し
ない地点とする。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。第２図
は本発明を適用した無軌道無人車のシステム構成図、第
３図は第２図をさらに詳細に表したシステム構成図であ
る。

統括コントローラ10は本発明の実施例の無軌道無人車
の全体の動作制御や走行コース設定を行うものであり、
第３図（ｂ）に示すようにプロセッサ10−１、シリアル
入出力（SIO）10−２〜10−６、パラレル入出力（PIO）
10−７より成る。図示しないが、プロセッサ10−１は内
部にマイクロプロセッサユニットMPU、上述の制御や他
の処理を行うためのプログラムを記憶するリード・オン
リメモリ（ROM）、各種の処理時にデータを記憶するラ
ンダムアクセスメモリ（RAM）等を有し、これらのMPU、
ROM、RAMはバスラインによって接続されている。また上
述のバスラインはSIO10−２波10−６、PIO10−７をも共
通に接続している。本発明の実施例が動作を開始した時
には統括コントローラ10は入力装置からのコマンド等の
制御情報が加わるのを待つ。統括コントローラ10のPIO1
0−７はスイッチユニット11の各種スイッチ11−１〜11
−11に接続しており、このスイッチ11−１〜11−11の接
点状態すなわちオン、オフ状態を管理する。スイッチユ
ニット11はGOスイッチ11−１、RESETスイッチ11−２、
音声E/Dスイッチ11−３、赤ボールスイッチ11−４、青
ボールスイッチ11−５、黄ボールスイッチ11−６、緑ボ
ールスイッチ11−７、遠ボールスイッチ11−８、近ボー
ルスイッチ10−９、形状１スイッチ11−10、形状２スイ
ッチ11−11より成り、各スイッチ11−１〜11−11が統括
コントローラ10のPIO10−７に接続している。例えばGO
スイッチ11−１は本実施例の無軌道無人車を動作を開始
させるスイッチであり、このスイッチ11−１をオンとす
ることによって後述する目標物の認識や走行コースの設
定さらにはハンドリング等の動作を開始する。スイッチ
11−４〜11−７は目標物（本発明の実施例においては各
色のボール）の色の指定を入力するスイッチであり、赤
ボールスイッチ11−４をオンとした時には目標物を赤ボ
ールとする。遠ボールスイッチ11−８、近ボールスイッ
チ11−９は目標物の色を指定した場合その色のボールが
複数存在した時に、遠い方の同一色のボールを目標物と
すべきかあるいは近い方の同一色のボールを目標物とす
べきかを指示するスイッチである。また形状１スイッチ
11−10、形状２スイッチ11ー11は例えばボールの大きさ
や形状等を指示するスイッチであり、このスイッチ11ー
10、11ー11や前述の各種スイッチ11−４〜11−９によっ
て多数のボールが存在する時にもその内の１個を指定す
ることができる。さらにRESETスイッチ11−２は本装置
のリセット信号であり、このスイッチをオンとすること
によって、動作中であるならば動作を停止するとともに
各スイッチ入力の再設定（入力）も可能とする。また音
声E/Dスイッチ11−３は後述する音声入力を有効とする
かの選択スイッチである。統括コントローラ10が動作を
開始（GOスイッチ11−１がオンとなった）した後に上述
の各種スイッチ11−４〜11−11をオンとすると、統括コ
ントローラ10は画像処理ユニット12に対し、目標物の認
識動作を開始させる。

画像処理ユニット12はカメラ12−１、カメラコントロ
ーラ12−２、カラーデコーダ12−３、画像処理装置12−
４さらにカメラティルタ12−５、カメラティルタードラ
イバ12−６より成る。カメラ12−１はカメラティルタ12
−５に設置されており、目標物を撮像するように統括コ
ントローラ10は目標物の認識動作の開始前にカメラティ
ルタードライバ12−６を介して、カメラティルタ12−５
を制御し、目標物がカメラの撮像範囲内に入るようにす
る。

一方、カメラ12−１の画像データはカメラコントロー
ラ12−２に加わっており、例えばカメラ12−１で得られ
た画像データはカメラコントローラ12−２によって多値
のデジタル画像データに変換される。そして、デジタル
画像データはカラーデコーダ12−３でデコードされ画像
処理装置12−４に加わる。画像処理装置12−４には前述
したようにデコードされたデジタル画像データが加わる
が、統括コントローラ10からの目標物認識要求が加わっ
た時のみデコードされたデジタル画像データを内部の画
像メモリに取込む。本発明の実施例においては４色のボ
ールの内の１色のボールが指示されるので、画像処理装
置12−４は指示されボールの色に対応して各色の画像デ
ータの内から１色の画像データを選択する。一般的に無
軌道無人車が移動する移動範囲内には例えば工場内には
様々な光を発生する処理があり、この光を受けることに
よって、画像データのレベルが異なる。本発明の実施例
においては、図示しないがカメラ12−１が撮像する範囲
をライトが照射するようになっており、この外部の光に
よる誤動作を防止するため、カメラ12−１によって撮像
したデータを２回にわたって取り込む。そして、この２
回の画像データのレベルが一致していた時に、その画像
データが正常であるとして、目標物認識処理を行う。

さらに本発明の実施例においてはカラーデータを用い
て目標物の認識処理を行う。白黒データを用いて認識処
理を行う場合には遠方の画像と近傍の画像はその明るさ
が異なるため、例えばカメラの近傍しか認識することが
できないが、本発明では、カラーの特定色を用いている
ため、ライトによって得られる近傍と遠方の画像データ
のレベルが異なっていても、目標物がどれであるかを明
確に認識することができる。

画像処理装置12−４が目標物を認識すると、画像処理
装置12−４は画像データとその目標物の位置情報をシリ
アルデータに変換して統括コントローラ10のSIO10−４
を介してプロセッサ10−１に加える。プロセッサ10−１
は、加えられた目標物の位置情報をRAM（不図示）内に
記憶する。

前述した動作によって目標物の位置が認識できたの
で、次には統括コントローラ10は画像処理ユニット12よ
り得られた画像データから、障害物の位置の認識を行
う。

プロセッサ10−１は画像処理ユニット12からSIO10−
４を介して入力した画像データを前記RAM内に記憶す
る。そして、画像データが全て入力されると前記RAM内
に記憶された画像データから特徴抽出処理等を行い、予
め設定された障害物の特徴パターンとの比較照合処理に
より全ての障害物を抽出しそれらの障害物の位置情報を
求め、前記RAM内に記憶する。

そして、前述のようにして求められた目標物の位置情
報及び各障害物の位置情報を基に以下に示す処理を行
い、目標物を把持可能な地点（目標物把持地点）までの
走行コースを作成する。

以下、本発明の目標物把持地点までの走行コースの作
成方法について説明する。

第５図は、本実施例で用いた無軌道走行ユニット13の
地上投影面の形状図である。同図において、Ｆ側が無軌
道走行ユニット13の前面、Ｂ側が無軌道走行ユニット13
の後面である。また、Ｏは無軌道走行ユニット13が回転
する場合の中心点であり、XRF、XRRはそれぞれ中心点Ｏ
から無軌道走行ユニット13の前面、後面までの距離、YR
は中心点Ｏから無軌道走行ユニット13の左右側面までの
距離、MRF、MRRはそれぞれ中心点Ｏから前面の左右端ま
での距離、後面の左右端までの距離である。また、回転
中心Ｏから進行方向方位にFDISだけ離れた位置P_Mに目標
物が在る場合、無軌道走行ユニット13に搭載されたマニ
ピュレータ14−２は、目標物を把持することが可能とな
る。従って、無軌道走行ユニット13の回転中心Ｏが目標
物からFDISの距離だけ離れた位置まで移動すれば、無軌
道走行ユニット13はマニピュレータ14−２により目標物
を把持できる。

次に、統括コントローラ10により行なわれる第５図に
示す地上投影面形状を持つ無軌道走行ユニット13の目標
物把持地点までの走行コースの作成動作について第16図
乃至第19図のフローチャートを参照しながら説明する。
尚、併せて第６図乃至第15図を参照する。

まず、前述したようにして画像処理装置12−４から統
括コントローラ10のSIO10−４を介してプロセッサ10−
１に目標物の位置情報及び画像データが加えられ、統括
コントローラ10内のプロセッサ10−１は、画像処理装置
12−４から加えられた画像データを基に全障害物の位置
情報を求める（処理ST1）。

次に無軌道走行ユニット13の現在の回転中心位置から
目標物へ直線を引き、その直線が障害物領域（障害物か
ら一定の距離の範囲の領域）上に在るかどうかの判別処
理ST2を行い、障害物領域上にない場合、その直線を走
行経路とし処理ST11で目標物把持地点を設定する。目標
把持地点は、第６図に示すように出発地点Ｉから目標物
Ｍへ引いた直線Ｌ上の、目標物ＭからFDISの距離だけ離
れた位置に設定する。

このように、出発地点Ｉまたは、後述する障害物回避
地点（子ノード）から目標物Ｍへ引いた直線Ｌ上に障害
物領域が存在しない場合第６図に示す方法により、目標
物把持地点Ｇを設定する。

一方、上記判別処理ST2で出発地点から目標物へ引い
た直線上に障害物領域が存在すると判別すると、次に障
害物を回避する経路を生成できるかどうか（ノードを生
成できるかどうか）の判別処理ST3を行う。障害物を回
避する経路を生成できれば、障害物の回避地点（ノー
ド）を設定する（処理ST4）。処理ST4で行われる障害物
の回避地点の設定方法を第７図に示す。上記処理ST2で
目標物へ直線経路を引いた場合、その直線経路上にある
障害物領域C_i（障害物D_iにより形成される）に対し現在
のノードP_iから接線L_iを引き、その接線L_iを接点N_iから
XPRの距離だけ延長して得られる点を障害物回避地点P
_i+1（子ノードP_i+1）の候補に設定する。

この時、ノードP_iから子ノードの候補P_i+1までの直線
が他の障害物領域上に無い場合には、子ノードの候補P
_i+1を障害物回避地点とする。

尚、障害物領域C_iを障害物D_iから距離YRの範囲とした
のは、無軌道走行ユニット13がノードP_iから子ノードの
候補P_i+1まで最短距離で走行するため、子ノードの候補
P_i+1の位置を接点N_iからXPRの距離に設定したのは、子
ノードの候補P_i+1の位置で無軌道走行ユニット13が回転
しても障害物D_iに接触しないようにするためである。

このような障害物回避地点の設定を、ノードP_iから目
標物へ引いた直線上にある全ての障害物領域に対し行
い、設定された全ての障害物回避地点の中で、出発地点
からその障害物回避地点までの経路と、前記障害物回避
地点から目標物までの直線経路の合計が、最短となる障
害物回避地点を選択する。

一方、前記判別処理ST3で障害物を回避するための経
路を生成できなかった場合には、経路生成を妨げる障害
物の除去を行う（処理ST5）。障害物を回避する経路を
生成できない場合は、例えば、第８図に示す場合であ
る。第８図は、〔発明が解決しようとする問題点〕の所
で説明した第21図とほぼ同一であり同一のものには同一
符号を記し詳しい説明は省略する。尚、第８図において
は、障害物D_k、D_lに対してYRの距離内に在る領域が障害
物領域C_k、C_lであり、子ノードの候補P_k、P_k′は、障害
物領域C_kの接点から、子ノードの候補P_l、P_l′は障害物
領域C_lの接点からXPRの距離にある。

第８図のように、障害物を回避する経路を生成できな
い場合に障害物を除去する処理ST5の詳細を第17図のフ
ローチャートを参照して説明する。

まず、現在のノードから目標物までの経路を妨害する
全ての障害物を認識し、それらの障害物を記憶する（処
理SU1）。

そして、次に上記SU1で記憶した障害物の中から１つ
の障害物を選択し（処理SU2）、現在のノードからその
選択した障害物を把持しに行く経路が生成できるかどう
か判別する（処理SU3）。尚、障害物を把持しに行く経
路が生成できた場合、その経路を記憶する。そして、障
害物を把持しに行く経路が生成できると判別した場合に
は、さらにその除去した障害物を置く場所があるかどう
かを判別し（処理SU4）、障害物を置く場所が在った場
合には、その障害物を取り除く候補とする（処理SU
5）。

一方、上記判別処理SU3で障害物を把持しに行く経路
が生成できない場合や、上記判別処理SU4で取り除いた
障害物を置く場所が無い場合には、その障害物を取り除
く候補とはしない（処理SU6）。

そして、上記処理SU5,SU6の終了後、上記処理SU1で記
憶した全ての障害物に対して、前記処理SU3〜SU6が行わ
れたかどうかの判別を行い（処理SU7）、全ての障害物
に対して処理SU3〜SU6がまだ行われていなければ、再び
処理SU2で次の障害物を選択し、前記処理SU3〜SU6でそ
の選択した障害物を取り除く候補とするかどうか判別す
る。

そして、全ての障害物に対して取り除くことが可能か
どうか（すなわち、取り除く候補とするかどうか）の判
別を終えたら、取り除く障害物の候補の中で、その障害
物を取り除くことにより生成される障害物回避地点から
目標物までの直線経路と現在のノードから前記障害物回
避地点までの経路の合計距離が最短となる障害物を選択
する（処理SU8）。

そして、選択した障害物を把持する地点と、把持した
障害物を置く地点を記憶し、障害物を置く地点を現在の
ノードとする（処理SU8）。

尚、上記処理SU3において障害物を把持しに行く経路
を生成できるかどうかの判別は、現在地点から障害物に
引いた直線上に障害物領域が存在するかどうかにより行
い、障害物領域が無い場合、障害物を把持しに行く経路
を生成できるものと判別する。また、障害物把持地点は
第６図において、目標物Ｍを障害物に置き換えた場合の
地点Ｇに等しい。

次に、障害物を置く場所が在るかどうかを判別する上
記処理SU4の詳細を第19図のフローチャートにより説明
する。尚、併せて第９図（ａ），（ｂ）も参照する。

まず、第９図（ａ）を説明すると、同図（ａ）は、無
軌道走行ユニット13のスタート地点P_sから障害物回避地
点P_tが生成され、障害物回避地点P_tから次の障害物回避
地点を生成するために地点P_uで障害物D_uを除去した場合
の障害物D_uの置き場所を決定する場合の例である。

尚、この時走行面上に第９図（ｂ）に示すような直交
座標−xyを設定し、方位角θを座標ｘに対して時計回り
に正にとるものとする。従って、スタート地点P_s、障害
物把持地点P_uにおける障害物D_uの方位角はそれぞれ同図
に示すようにTHS,TH_uとなる。

また、障害物回避地点P_tにおける、障害物回避地点P_t
から障害物把持地点P_uへの経路L_tの方位角はTH_tとな
る。

以下、第19図のフローチャートを説明する。

まず、方位角TH_uとTHSを比較し、TH_uがTHSより大きい
と判別すれば（処理SW1）、ノードP_uからFDISの距離で
方位がTH_u−π/2の地点Q₁を障害物D_uの置き場所に設定
し（処理SW2）、その地点Q₁に障害物D_uを置くことが可
能かどうか判別する（処理SW3）。この時、障害物が他
の障害物（不図示）と重なる場合は、地点Q₁は置き場所
として不適当であると判別し（処理SW3）、次に、ノー
ドP_uからFDISの距離で方位がTH_u＋π/2の地点Q₂を障害
物D_uの置き場所に設定する（処理SW4）。そして、上記
処理SW3と同様にして、地点Q₂の障害物D_uを置くことが
可能かどうかを判別して、置くことが不可能であった場
合には（処理SW5）、１つ手前のノードPtに戻る（処理S
W6）。そして、方位角TH_tとTHSを比較し、TH_tがTHSより
大きければ（処理SW7）、ノードPtからFDISの距離で方
位がTH_t＋π/2の地点Q₃を障害物D_uを置く場所に設定し
（処理SW8）、その地点Q₃に障害物D_uを置くことが可能
かどうか判別する（処理SW9）。そして、地点Q₃にも障
害物D_uを置けないと判別した場合には（処理SW9）、ノ
ードP_tからFDISの距離で方位がTH_t−π/2の地点Q₄を障
害物を置く場所に設定し（処理SW10）、地点Q₄に障害物
D_uを置くことが可能かどうか判別し、（処理SW11）地点
Q₄にも障害物D_uが置けなかった場合には、障害物D_uを置
く場所は無いものと判断し、地点有りフラグを“0"にリ
セットする（処理SW16）。

一方、上記処理SW3,SW5,SW9またはSW11で障害物D_uを
置くことが可能であると判別した場合には、障害物D_uを
置く地点及び障害物D_uを置く時の無軌道走行ユニット13
の回転中心の位置（ノード）を記憶し（処理SW17）地点
有りフラグを“1"にセットする（処理SW18）。

一方、前記処理SW7で方位角THs≧方位角THtであると
判別すると、最初に前記地点Q₄を障害物D_uを置く地点に
設定し（処理SW12）、その地点Q₄に障害物D_uを置くこと
が可能かどうかを判別する（処理SW12）。

そして、地点Q₄に障害物D_uを置けなかった場合には、
次に地点Q₃を障害物D_uを置く地点に設定し（処理SW1
4）、その地点Q₃に障害物D_uを置くことが可能かどうか
判別する（処理SW15）。

そして、上記処理SW13またはSW15で障害物D_uを置くこ
とが可能であると判別した場合には、前記処理SW17〜SW
18を行い障害物D_uを置く地点及び障害物D_uを置く時の無
軌道走行ユニット13の回転中心の位置（ノード）を記憶
し（処理SW17）、地点有りフラグを“1"にセットする
（処理SW18）。上記処理SW13及びSW15で障害物D_u置くこ
とが不可能であると判別した場合には、前記処理SW16で
障害物D_uを置く場所は無いと判断し、地点有りフラグを
“0"にリセットする。

一方、前記処理SW1でTH_u≦THSであった場合にはTH_u＞
THSであった時とは逆に、最初に地点Q₂を障害物D_uを置
く地点に設定し（処理SW19）、障害物D_uを地点Q₂に置く
ことが可能かどうかを判別する（処理SW20）。また、処
理SW17で地点Q₂に障害物D_uを置くことが不可能であると
判別した場合には、次に地点Q₁を障害物D_uを置く地点に
設定し（処理SW21）、地点Q₁に障害物D_uを置くことが可
能かどうか判別する（処理SW22）。

そして、上記処理SW19またはSW21で障害物D_uを置くこ
とが可能であると判別した場合には、障害物D_uを置く地
点と障害物D_uを置く時の無軌道走行ユニット13の回転中
心の位置を記憶し（処理SW17）、地点有りフラグを“1"
にセットする（処理SW18）。

一方、上記処理SW20及びSW22で障害物D_uを置くことが
不可能であると判別した場合には、前記処理SW6〜SW18
を行い、地点Q₃または地点Q₄に障害物D_uを置くことが可
能かどうかを判別する。

このように、障害物把持地点での障害物の方位、障害
物把持地点へ移動する経路の方位及び出発地点での障害
物の方位を基に本実施例では障害物を置く地点を設定し
ている。

そして、前記処理SU4（第17図）では、地点有りフラ
グの値を基に取り除いた障害物を置く地点があるか否か
を判別している。すなわち、地点有りフラグが“1"であ
れば障害物を置く場所が在りと判別し、地点有りフラグ
が“0"であれば障害物を置く場所は無いと判別する。

再び第16図のフローチャートに戻って説明すると、前
記処理ST5でノードの生成を妨害する障害物の除去を行
った後、前記処理ST2で障害物を置いた地点から目標物
へ直線経路が引けるかすなわち目標物へ引いた前記直線
経路上に障害物領域が無いかどうかを判別する。そし
て、目標物への直線経路が引けない場合、前記処理ST3
で障害物を回避する経路を生成できるかどうか判別し、
障害物を回避する経路を生成できる場合には、処理ST4
で目標物までの経路が最短となる障害物回避地点を設定
する。

このように、目標物までの直線経路が作成されるま
で、処理ST2〜ST5が繰り返し行なわれる。

ところが、障害物回避地点を設定可能ではあるが、目
標物への経路が求まらない場合がある。

第10図に示すように、目標物Ｍの近傍に障害物D₄，
D₅，D₆が在る場合である。

この時、出発地点Ｓから前記処理ST2〜ST4の繰り返し
により同図に示すように、順次ノードP₄、P₅、・・・が
作成されいくが、目標物Ｍが障害物領域C₄、C₅内に在る
ために前記処理ST2で目標物Ｍへの直線経路が引けない
ものと判別され、処理ST2〜ST4が永久的に繰り返される
ことになる。

このため、処理ST4が所定回数以上繰り返された場
合、目標物への直線経路が求められないと判別して（処
理ST6）、次にサブゴールを設定できるかどうかを判別
する（処理ST7）。サブゴールは、目標物把持地点また
は、目標物への直線経路上に在る地点であり、目標物へ
の直線経路が求まらない場合、まずサブゴールまでの経
路を求め、次に目標物把持地点を求める。

サブゴールの設定方法を第11図乃至第13図に示す。

第11図は、目標物Ｍが障害物領域内にない場合のサブ
ゴールの設定方法を示す図である。すなわち、障害物D₇
に対してYRの距離内にある障害物領域C₇及び障害物D₇に
対してMRFの距離内にある領域E₇を設定し、目標物Ｍか
ら障害物領域C₇の両側に接線L₇、L₇′を引く。そして、
接線L₇、L₇′と領域E₇の外周との交点をサブゴールの候
補SG₇、SG₇′に設定する。この目標物Ｍとサブゴールの
候補SG₇、SG₇′とを結ぶ２つの接線L₇、L₇′は障害物D₇
に妨害されずに無軌道走行ユニット13が目標物把持地点
G₇、G₇′まで走行できる経路である。

一方、目標物が障害物領域内に在る場合、第12図及び
第13図に示す方法によりサブゴールを設定する。すなわ
ち、目標物Ｍの中心と障害物D₈の中心を通る直線L₈を設
定し、次にその直線L₈に垂直で目標物Ｍの中心を通る直
線L₉を設定する。そして、直線L₉上の目標物Ｍの中心か
らFDISの距離にある点SG₈、SG₈′をサブゴールの候補と
する。

さらに、目標物Ｍが障害物領域C₈内にある場合、第13
図に示す方法により、無軌道走行ユニット13の目標物把
持地点の方位の範囲を限定した。

すなわち、障害物D₈と目標物Ｍに対して第12図と同様
にして２つの直線L₈、L₉を設定し、目標物把持地点は直
線L₉の方位Ａから時計回りに180°回転した方位Ａ′ま
での範囲の方位になければならないとした。無軌道走行
ユニット13が方位Ａから方位Ａ′の範囲内で目標物把持
地点まで目標物に接近すれば無軌道走行ユニット13は、
障害物D₈に妨害されることはないからである。

上記第12図と第13図に示す方法を第10図のケースに適
用するとサブゴールの候補はSG₄、SG₅′となる。すなわ
ち、第12図に示す方法により目標物Ｍと障害物D₄の位置
関係により、サブゴールの候補SG₄、SG₄′が、目標物Ｍ
と障害物D₅の位置関係によりサブゴールの候補SG₅、S
G₅′が、目標物Ｍと障害物D₅の位置関係によりサブゴー
ルの候補SG₆、SG₆′が設定されるが、第13図に示す方法
を適用することにより、SG₄とSG₅′が全ての障害物D₄、
D₅、D₆に対するサブゴールの方位の範囲を満足している
と判別される。

再び、第16図に戻ると処理ST7で上記第11図及び第12
図に示す方法によりサブゴールの候補を設定し、その設
定したサブゴールの候補が各障害物に対して第13図に示
す方位を満足しており、かつ各障害物との距離がMRFよ
り大きいかどうか調べる。そして、上記２つの条件を満
たすサブゴールが在るかどうかを判別し（処理ST7）、
サブゴールを設定できない場合サブゴールの設定を妨害
する障害物の除去を行う（処理ST8）。

サブゴールの設定を行えない場合の例を第14図に示
す。この例の場合、第13図に示す目標物と障害物の方位
に範囲を、全ての障害物D₉、D₁₀、D₁₁に対して満足する
サブゴールは設定できない。この時、障害物D₁₁を除去
することにより、第12図に示す方法でサブゴールSG₈ま
たはサブゴールSG₈′を設定することが可能となる。

また、第15図に示すように、目標物Ｍの近傍に障害物
が２個（D₁₁，D₁₂）しかない場合には、常にサブゴール
の設定可能な方位領域Ｈが存在する。

従って、本発明ではサブゴールの設定が可能になるま
で障害物を除去するために除去する障害物を把持する地
点までの経路及びその除去した障害物を置くための地点
を設定する。

障害物を除去する処理ST8は、前記処理ST5と同一であ
り、処理ST8では、除去することにより出発地点からサ
ブゴールまでの経路とサブゴールから目標物把持地点ま
での経路の合計が最短となるサブゴールを設定できる障
害物の除去を行う。処理ST8で障害物を取り除く経路を
作成した後、再び、サブゴールの設定が可能であるかど
うかの判別を行いサブゴールの設定が可能であれば（処
理ST7）、サブゴールを設定し（処理ST9）、障害物除去
地点（障害物を置いた地点）からサブゴールまでの経路
を生成する（処理ST10）。そして、次にサブゴールから
目標物把持地点までの経路を生成する。尚、サブゴール
が第12図に示す地点SG8またはSG8′であった場合には、
サブゴールがそのまま目標物把持地点となる。一方、サ
ブゴールが第11図に示す地点SG7または地点SG7′であっ
た場合には、それぞれ目標物把持地点G₇またはG₇′まで
の経路を生成する（処理ST11）。

このように本発明では目標物への直線経路を妨害する
障害物が存在し、前記障害物を回避する経路を生成でき
ない場合には、障害物回避地点を生成するために前記障
害物の中から取り除く障害物を選択する。そして、取り
除く障害物を把持するために移動する経路と取り除いた
障害物を置く地点を設定し、以後取り除いた障害物を置
く地点を出発地点として目標物把持地点までの走行コー
スを作成する。障害物回避地点が生成できるまで、障害
物を除去する処理が繰り返し行われるので、走行領域を
複数の障害物が塞いでいる場合にも、目標物把持地点ま
での走行コースを作成することができる。また、目標物
の近傍に複数の障害物があり、それら障害物の回避地点
から目標物までの直線経路が求まらない場合にはサブゴ
ールを設定し、まず、サブゴールまでの走行経路を作成
し、次にサブゴールから目標物把持地点までの直線経路
を生成して、出発地点から目標物把持地点までの走行コ
ースを作成する。

一方、障害物のためにサブゴールを設定できない場合
にはサブゴールの設定が可能となるまで障害物を除去す
るために、除去する障害物の選択と、その選択した障害
物を把持する地点までの経路、把持した障害物を置く地
点を設定する。従って、本発明によれば目標物までの走
行領域を障害物が塞いでいる場合、また目標物の近傍に
複数の障害物が在って目標物までの直線経路を生成でき
ない場合にも目標物把持地点までの走行コースを作成す
ることが可能となる。

尚、第16図のフローチャートに示す処理ST5、ST8の障
害物の除去処理は、第17図の障害物除去処理Ａに限定さ
れることなく、第18図に示す障害物除去処理Ｂでも良
い。第18図に示す障害物除去処理Ｂでは、前記障害物除
去処理Ａに処理SV5、SV9、AV10を追加している。すなわ
ち、障害物を置く地点が在ると判別した後（処理SV
4）、前記障害物を取り除くことにより、現在のノード
から目標物までの直線経路を引くことが可能かどうかを
判別し（処理SV5）、直線経路を引くことができない場
合にはその障害物を取り除くことをやめる（処理SV
7）。この処理SV5を追加することにより、取り除く障害
物の候補が制限される。従って、取り除く障害物の候補
が見い出される確率は減少する。これは、走行領域内に
非常に多数の障害物があった場合、前記障害物除去処理
Ａを行うと、処理時間が著しく増大するため、処理時間
を制限して、より最適な障害物のみを取り除くようにも
のである。

また、取り除く障害物が見い出されない場合もあるの
で、取り除く障害物が見い出されたかどうかの判別の処
理SV9を追加し、取り除く障害物が見い出されなかった
場合には、エラーフラグをオンにセットするようにして
いる（処理SV10）。

そして、エラーフラグがオンとなった場合、走行コー
ス生成の動作を中止する。

以上のような処理によって、出発地点から目標物把持
地点までのコース（すなわち軌道）が決定される。

前述の方式は、回転と直線走行を考慮したコース決定
方法であるが、この他にも最短走行距離や最短走行時間
のコースを求めることも可能である。

例えば、障害物を回避するコースの全てを求め（複数
ノードがある場合にはそのコースの全てを求める）、そ
してそのコース中から走行距離が最小となるコースを決
定する。また、回転等に多くの時間を有する場合には、
直線走行の時間と回転に要する時間との和を求め、その
最小値を得るコースを最短走行時間のコースと決定す
る。

統括コントローラ10によって前述のような走行コース
決定がなされた後は統括コントローラ10はその決定した
走行コースのデータを無軌道走行ユニット13に送出す
る。無軌道走行ユニット13はGLVコントローラ13−１を
有し、無軌道走行ユニット13はこのGLVコントローラ13
−１の制御によって動作する。

GLVコントローラ13−１は統括コントローラ10と同様
の構成であり、プロセッサ13−３−５、シリアル入出力
（SIO）13−３−１、パラレル入出力（PIO）13−３−２
〜13−３−４より成り、これらは同様に図示しないバス
によって接続されている。プロセッサ13−３−５は内部
にマイクロプロセッサユニットMPU、無軌道走行ユニッ
ト13を構成する各装置の制御プログラムを記憶するリー
ドオンリメモリ（ROM）、各種の処理時にデータを記憶
するランダムアクセスメモリ（RAM）等を有し，これら
のMPU、ROM、RAM、SIO13−３−１、PIO13−３−２〜13
−３−４はバスラインによって直通して接続されてい
る。前述の統括コントローラ10から走行コースデータが
GLVコントローラ13−１に加わると、SIO13−３−１を介
して前記走行コースデータがプロセッサ13−３−５に取
込まれ、その走行コースデータに対応した走行の制御を
プロセッサ13−３−５が行う。まず、無軌道走行ユニッ
ト13を第１番目のノードまで走行させるための制御を行
う。無軌道走行ユニット13はPIO13−３−２を介してD/A
コンバータ13−２にモータのドライブデータを出力す
る。このドライブデータはデジタル信号であり、D/Aコ
ンバータ13−２によってアナログ信号に変換され、さら
にアナログスイッチ13−３を介してドライブコントロー
ラ13−４に加わる。ドライブコントローラ13−４はモー
タ（Ｌ）13−13、モータ（Ｒ）13−14を駆動する回路で
ある。このモータ13−13、13−14にはそれぞれ（図示し
ない）車輪が機械的に接続されておりモータの回転によ
り車輪が回転する。本発明の実施例においては左右に設
けた車輪を同方向に回転させた場合、無軌道走行ユニッ
ト13は前進や後退を行い、左右の車輪をそれぞれ逆方向
に回転させた場合無軌道走行ユニット13は回転を行う。
尚、この回転における中心軸は無軌道溯行ユニット13の
重心位置であり前述の走行コース作成時に用いられた無
軌道走行ユニット13の回転中心Ｏに等しい（第５図参
照）。

D/Aコンバータ13−２は左右の車輪を回転させるため
の２個のアナログ信号を発生するように２チャンネル分
設けられている。すなわちD/Aコンバータ13−２には右
用と左用の車輪を回転すべき制御データが独立して加わ
って、それぞれ独立したアナログ信号を出力する。

本発明の実施例においてはジョイスティック13−５の
操作によっても本体装置を移動させることができる様に
ジョイスティック13−５の操作の情報を演算回路13−６
に加え、その情報からモータを制御するアナログ信号を
ドライブコントローラ13−４に入力する。D/Aコンバー
タ13−２の出力を選択するか演算回路13−６の出力を選
択するかを制御する信号はPIO13−３−２から出力され
ており、アナログスイッチ13−３に正の制御信号が加わ
った時にはD/Aコンバータの出力を選択してドライブコ
ントローラ13−４に出力し、インバータ13−７を介して
負出力がインバートされてアナログスイッチ13−８に正
信号として加わった時には演算回路13−６から出力され
たアナログ制御信号はアナログスイッチ13−８を介して
ドライブコントローラ13−４に加わる。尚自動による移
動かあるいはジョイスティックによる操作による移動か
の選択信号はプロセッサPIO13−３−２から出力されこ
れは無軌道走行ユニット13が有する自動／手動切換スイ
ッチ13−９のオン・オフ状態で切換えられる。自動／手
動切換スイッチ13−９のオン・オフ信号がPIO13−３−
４を介してプロセッサ13−３−５に加わることにより、
この制御信号が前述のアナログスイッチ13−３、13−８
をオン、オフする。また本発明の実施例においては走行
スタート、ストップ、さらにはブレーキ等も手動で行え
るようになっており、これはスタートスイッチ13−10、
ストップスイッチ13−11、ブレーキスイッチ13−12のオ
ン・オフ状態がPIO13−３−４を介してプロセッサ13−
３−５に加わることによってなされる。またドライブコ
ントローラ13−４は駆動開始を制御する制御端子を有し
ており、GLVコントローラ13−１からの出力（PIO13−３
−２を介して）と、演算回路13−６と、ブレーキ13−20
の駆動信号がインバータ13−21を介して反転した信号と
がオアゲート13−22を介して制御端子に加えられてお
り、ブレーキをかけた時に駆動の停止をして目的位置に
到達した時のドライブを停止している。

前述した動作によってモータ13−13、13−14が回転す
るがドライブコントローラ13−４には車輪と同様にモー
タ13−13、13−14と機械的に接続したタコジェネ（Ｌ）
13−15、タコジェネ（Ｒ）13−16の出力が加わる。この
タコジェネ13−15、13−16の出力は回転に比例したアナ
ログ信号であり、ドライブコントローラ13−４は車輪を
定速回転させるようにすなわちタコジェネ13−15、13−
16の出力が一定となるようにモータ13−13、13−14を制
御する。この制御によって車輪は目的とする回転数で回
転し、その結果として走行ユニット13を一定速度で移動
させる。

一般的に車輪はたとえば床との間でスリップすること
があり、このスリップによって移動誤差が増大する。こ
の移動誤差を少なくするため、本発明の実施例において
は移動量を計測するための２個のエンコーダ（計測輪
（Ｌ）エンコーダ13−17、計測輪（Ｒ）エンコーダ13−
18）を有している。このエンコーダ13−17、13−18は例
えば左右の車輪の近傍に設けられた計測輪に機械的に接
続しており、計測輪の回転を求める。エンコーダ13−1
7、13−18は特定の回転角度で１個のパルスを出力する
とともにその回転方向をも表す信号を出力する。このパ
ルスと回転方向の信号はカウンタ13−19に加わり、各エ
ンコーダから出力されるパルスの数をカウントする。
尚、カウンタ13−19はアップダウンカウンタであり、回
転方向の信号はこのアップダウンカウンタのアップダウ
ン制御端子に加わっており、例えば逆回転時にはダウン
カウントし、正回転の時にアップカウントするので、こ
のカウント値で精度よく各車輪の回転による走行距離が
求められる。このカウンタ13−19の出力はPIO13−３−
３を介してプロセッサ13−３−５に加わり、プロセッサ
13−３−５はこの値から本体の走行距離や、回転におけ
る現在の方向を求める。

前述した動作によって、統括コントローラ10から加わ
った走行コースに従った移動を行う無軌道走行ユニット
13は移動量等を計測するため計測輪を有し、この計測輪
で高精度の移動データを得ているが、遠距離移動した場
合には誤差が大となる。このため、特定の移動を行った
後、例えば目的の位置に達した時に再度前述の画像処理
ユニット12からの目標物の認識を行い、その走行誤差に
おける補正を行う。

前述の走行においてはあくまでも本体装置の重心位置
（回転中心）の移動量で計算を行っているが、マニピュ
レータ14−２で目標物を持ち上げる時には、マニュピュ
レータ14−２の位置を中心軸として計算を行う。すなわ
ちマニピュレータ14−２が移動できる範囲は限定されて
いるので、走行誤差による位置ずれ等で目標物がマニピ
ュレータの可動範囲外にある時は無軌道走行による位置
修正によりマニピュレータ14−２の中心軸を移動させる
ように本体を制御する。この制御によって、例えば走行
の誤差が発生していても、マニピュレータ14−２の移動
で目標物を持ち上げることができる。

マニピュレータユニット14は統括コントローラ10とSI
O10−２を介して接続している。前述の様にして、本体
が目標物把持地点（または障害物把持地点）の所まで移
動し停止すると、統括コントローラ10からSIO10−２を
介して持ち上げ制御信号が加わるともに、マニピュレー
タ14−２の移動を制御する信号が加わり、マニピュレー
タ14−２を駆動する。マニピュレータユニット14はマニ
ピュコントローラ14−１とマニピュレータ14−２、把持
センサ14−３より成っている。マニピュコントローラ14
−１には前述のSIO10−２を介してプロセッサ10−１よ
り出力された信号が加わっており、この制御信号によっ
てマニピュレータ14−２を駆動する。そして、この制御
によってマニピュレータ14−２が動作し、目標物（また
は障害物）を持ち上げる。マニピュレータユニット14の
把持センサ14−３は目標物（または障害物）を持ち上げ
たか否かを検出するセンサであり、持ち上げた時には目
標物（または障害物）を検出したとしてPIO10−７を介
してプロセッサ10−１に出力する。位置の誤差によって
目標物（または障害物）を持ち上げられなかった時には
マニピュレータ14−２を持ち上げる制御信号を加えた時
にもかかわらず把持センサ14−３から検出信号が加わら
ないので、プロセッサ10−１は再度目標物（または障害
物）の位置を求め、すなわち、位置の補正を行って再度
持ち上げの制御を行う。

以上の動作で、スタート位置から、走行した本体が目
標物把持地点（または障害物把持地点）、まで到達し、
目標物（または障害物）を持ち上げることができる。こ
の後は、例えば目標物または障害物）を移動すべき位置
を求め、前述した走行コース作成と移動の制御によって
目的の位置に目標物（または障害物）を移動させること
ができる。

本発明の実施例においては、前述した装置の他に第３
図（ｂ）に示すように、音声入力ユニット15を有してい
る。このユニット15のRS−232C受信機15−１は本体に設
けられ、マイク15−２、音声認識装置15−３、RS−232C
送信機15−６は例えば操作者等の近傍に設けられてい
る。そして、操作者の声を記録し、各色のボールの指示
や目標物の前後関係等、前述したスイッチユニット11の
操作指示と回線の入力さらには目標物を移動させる目的
の位置等のデータを加えることができる。尚、この音声
入力ユニット15からのデータが有効となるのは、音声E/
Dスイッチ11−３をオンとした時である。

以上の動作によって本発明の実施例においては無軌道
無人車の走行を目標物や目的の位置まで行うことができ
る。

次に、本発明の動作をより具体的に説明する。第４図
は本発明の実施例における統括コントローラ10とGLVコ
ントローラ13−１の動作フローチャートである。例えば
電源を投入した時に、統括コントローラ10とGLVコント
ローラ13−１が処理動作を開始する。

先ず、各コントローラ10、13−１は初期設定処理SC
1、SN1を行う。そして、スタート信号入力（目標物の色
等の指示やGOスイッチのオン）SC2が加わると、目標位
置認識処理SC3を行う。目標位置認識処理SC3は統括コン
トローラ10の制御によって画像処理ユニット12が行う。
この画像処理ユニット12の目標位置認識が終了すると、
目標物の位置情報が統括コントローラ10に加わるので、
次には走行コース作成処理SC4を行い、走行コースを作
成する。そしてその結果をGLVコントローラ13−１に送
出する処理SC5を行い、走行終了受信処理SC6で終了デー
タが受信されることを検出する。

GLVコントローラは13−１は初期設定SN1の後、走行コ
ース受信処理SN2を行っており、前述の処理SC5によって
走行コースが送信された時にこのデータを受信して無軌
道走行処理SN3を行う。無軌道走行ユニット13はこの情
報で目的の位置まで前述の走行動作を行う。そして走行
動作が終了した時には走行終了信号送出処理SN4を行
い、統括コントローラ10に終了信号を送出する。統括コ
ントローラ10はこの時走行終了受信処理SC6を行ってお
り、GLVコントローラ13−１の終了信号の送出よって終
了信号が受信でき、次のボール（目標物）位置再認識処
理SC7を行う。この再認識処理SC7は統括コントローラ10
の制御によって画像ユニット12が行う。そして再認識処
理SC7によって得られた結果から、現在位置においてマ
ニピュレータ14−２の可動範囲であるかの判別処理S8を
行う。この判別においてマニピュレータ14−２の可動範
囲でない時には、微動走行制御処理SC9を行う。この制
御信号はGLVコントローラ13−１に加わり、GLVコントロ
ーラ13−１は微動走行処理SN5を行って、本体装置を微
動走行させる。統括コントローラ10が微動走行処理SC9
を終了すると再度ボール位置再認識処理SC7から処理を
繰返す。例えば複数回の前述の繰返しによってマニピュ
レータ14−２の可動範囲内に入った時（判別SC8がＹ）
には、統括コントローラ10はマニピュレータユニット14
に対しハンドリング制御処理SC10を行い、マニピュレー
タ14−２は目標物、例えばボールを把む動作を行う。そ
して、統括コントローラ10はマニピュレータ14−２がボ
ールを把んだか否かの判別SC11を行う。この判別は把持
センサ14−３からの検出信号が加わったか否かを統括コ
ントローラ10が判別することによってなされる。この判
別において、把んでいない時（Ｎ）には、位置が正確で
ないために生じたものであるとして、再度ボール位置認
識処理SC7から繰返す。この繰返しの時微動走行制御処
理SC9を実行した時には、GLVコントローラ13−１はその
処理に対応した微動走行処理SN5を行う。

ボールを把んだ場合すなわち、判別SC11において、把
んだと判断（Ｙ）した時には、スタート点に帰るための
処理を行う。

先ず、統括コントローラ10は画像処理ユニット12から
画像データ（帰り方向の画像）を入力し、帰りコースの
作成処理SC12を行う。なお、帰りにおいては目標物まで
到達した経路すなわち行きの軌道の逆を求めることによ
って帰りコースとすることも可能である。そして、求め
た帰りコースデータをGLVコントローラ13−１に送出
し、GLVコントローラ13−１は帰りコースを受信SN6す
る。この受信が完了した後、GLVコントローラ13−１は
無軌道走行処理SN7を行って、例えば目標物に行くとき
と逆の軌道でスタート点に戻る。そして戻った時には走
行終了信号を送出SN8する。統括コントローラ10はこの
走行終了信号の受信SN13で１回目のスタート信号入力SN
2における目標物の指示に対する処理を終了するため、G
LVコントローラ13−１に動作終了信号を送信SN14して再
度処理SC2より実行する。尚、処理SC2は入力処理であ
り、オペレータ等がスイッチユニット11や音声入力ユニ
ット15等からの入力がなされるまで、待機となる。

一方GLVコントローラ13−１も、統括コントローラ10
からの動作終了信号を受信SN9すると、全処理を終了
し、再度走行コース受信処理SN2を行い、統括コントロ
ーラ10からの走行コース受信待ちとなる。そして、再度
加わった時には前述した動作を繰返す。

一方、本実施例では走行前に障害物を取り除くための
経路等を含む目標地点までの走行コースを全て生成した
後に、走行を開始するようにしているが、障害物を取り
除く必要が生じた場合には実際に障害物を取り除くため
の走行及び障害物を取り除く操作を行いながら、障害物
を置いた地点を次の出発地点としながら目標物までの走
行コースを作成するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように本発明によれば、目標物
方向の走行領域を複数の障害物が塞ぎ、障害物の回避経
路を生成できない時には、回避経路の生成を妨害する障
害物の取り除き可能な障害物を選択し、その取り除く障
害物を把持するための経路と、取り除いた障害物を置く
地点及びその時の無人車の位置を設定する。そして、以
後障害物を置いた地点から目標地点までの走行経路を新
たに生成しながら目標地点までの走行コースを生成して
行くので、走行コース作成能力が向上する。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明の機能ブロック図、第２図は、本発明を適用した無軌道無人車のシステム構
成図、第３図（ａ）、（ｂ）は上記無軌道無人車の詳細なシス
テム構成図、第４図は、本発明の実施例の動作フローチャート、第５図は、本実施例の無軌道走行ユニット13の地上投影
面の形状図、第６図は、目標物把持地点の設定方法を示す図、第７図は、障害物回避地点の設定方法を示す図、第８図は、障害物回避地点を生成できない例を示す図、第９図（ａ）、（ｂ）は障害物を置く地点を設定する方
法を説明する図、第10図は、目標物までの直線経路を生成できない例を示
す図、第11図〜第13図は、サブゴールの設定方法を示す図、第14図は、サブゴールを設定できない例を示す図、第15図は、サブゴールの設定可能性を示す図、第16図は、本発明の走行コース作成の動作を示すフロー
チャート、第17図及び第18図は、障害物を取り除く動作を示すフロ
ーチャート、第19図は、障害物を置く地点を設定する動作を示すフロ
ーチャート、第20図は、従来の走行コース作成装置の障害物回避地点
の設定方法を示す図、第21図は、障害物回避地点を生成できない例を示す図で
ある。１……認識手段、２……制御手段、３……第１の作成手
段、４……第２の作成手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目標物及び障害物の位置情報を認識する認
識手段と、該認識手段により得られた目標物及び障害物
の位置情報と、無人車の地上投影面の形状を基に、任意
の地点から目標物までの直線経路が生成可能かどうかを
判別し、前記直線経路が主成不可能であった場合にはさ
らに前記任意地点から目標物方向にある障害物を回避す
る直線経路を少なくとも１つ生成できるかどうかを判別
する制御手段と、該制御手段により目標物方向にある障害物を回避する直
線経路が１つも生成されないと判別された場合には、前
記目標物及び障害物の位置情報を基に、前記障害物の中
から、前記無人車がそれを把持しに行く経路が作成可能
でかつそれを置く場所が存在する障害物を抽出し、次に
これらの抽出した障害物の中から取り除く障害物を決定
し、該決定した障害物を把持する地点までの走行経路
と、該障害物把持地点からその取り除く障害物を置く地
点までの走行経路を作成する第１の作成手段と、前記制御手段により目標物までの直線経路が生成可能で
あると判断された場合には目標地点までの経路を作成
し、また、障害物を回避する直線経路が、生成可能であ
ると判別された場合には、前記障害物を回避する経路を
生成する第２の作成手段とを有することを特徴とする走
行コース作成装置。
【請求項２】前記制御手段は、目標物の近傍に複数の障
害物が在って、目標物への直線経路を生成できないと判
別した場合には、前記認識手段によって得られた前記目
標物及び障害物の位置情報と、前記無人車の回転中心位
置から把持可能位置までの距離情報を基に、前記障害物
に妨害されることなく前記無人車が到着可能な前記無人
車が前記目標物を把持可能な地点を設定することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の走行コース作成装
置。
【請求項３】前記第２の作成手段は、前記認識手段によ
って得られた障害物の位置情報、無人車の回転に要する
円領域及び走行に要する幅データを基に、回転において
は前記円領域内に障害物が存在するか否かを判別し、走
行においては前記走行に要する幅データから得られる走
行領域内に障害物が存在するか否かを判別して前記障害
物を回避する経路を生成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項記載の走行コース作成装置。