JPWO2020105189A1 - 経路計画装置、経路計画方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、探索部と、
前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、再計画部と、
を有することを特徴とする。
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を有することを特徴とする。
コンピュータに、
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を実行させる命令を含むプログラムを記録していることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について、図1から図15を参照しながら説明する。
最初に、図1を用いて、本実施の形態における経路計画装置1の構成について説明する。図1は、経路計画装置の一例を示す図である。
続いて、図2、図3、図4を用いて、本実施の形態における経路計画装置1の構成をより具体的に説明する。図2、図3、図4それぞれは、経路計画装置を有する(1)(2)(3)システムの一例を示す図である。図2、図3、図4それぞれに示すように、本実施の形態におけるシステムは、経路計画装置1と複数の移動体20とを有する。
図2は、経路計画装置1を移動体制御装置10に設けたシステムである。図2に示されている移動体制御装置10は、経路計画装置1、通信部11、指示部12を有する。そのうち経路計画装置1は、探索部2、再計画部3に加えて、経路計画部4、検知部5を有する。移動体20は、通信部21、センサ部22、位置推定部23、移動制御部24、移動部25を有する。
図3は、経路計画装置1を移動体20に設けたシステムである。図3の例では、移動体20のいずれか一つをマスタとし、マスタとなる移動体20に経路計画装置1を設ける。図3に示されている移動体制御装置10は、通信部11、指示部12を有する。移動体20は、経路計画装置1、通信部21、センサ部22、位置推定部23、移動制御部24、移動部25を有する。そのうち経路計画装置1は、探索部2、再計画部3に加えて、経路計画部4、検知部5を有する。
図4は、経路計画装置1の機能を、移動体制御装置10と移動体20とに分散して設けたシステムである。図4に示されている移動体制御装置10は、通信部11、指示部12に加えて、経路計画装置1のうち探索部2、再計画部3、検知部5を有する。また、図4に示されている移動体20それぞれは、通信部21、センサ部22、位置推定部23、移動制御部24、移動部25に加えて、経路計画装置1のうち経路計画部4′を有する。なお、経路計画部4′は、移動体20ごとの経路計画を行う。
移動体制御装置10は、移動体20それぞれに対して、移動体20を目標場所まで移動させるための制御をする。なお、移動体制御装置10は、例えば、サーバコンピュータなどの情報処理装置である。
移動体20は、移動体制御装置10から指示情報を取得し、目標場所まで移動する。具体的には、移動体20として、無人搬送車、自動走行車両、自動飛行体、自動航行船舶、ロボットなどが考えられる。
経路計画部4は、(1)(2)のシステムにおいて、移動体20それぞれを、移動体20それぞれに対応する目標場所へ移動させる経路情報を生成する。具体的には、経路計画部4は、位置情報と、地図情報と、目標場所情報と、待避場所情報とを用いて、移動体20それぞれを、対応する目標場所へ移動させる場合に用いる経路情報を生成する。
経路R_M1={(d3,0),(d2,1), (c2,2),(b2,3),(b1,4)}
経路R_M2={(d2,0),(c2,1), (b2,2),(b3,3),(b4,4),(a4,5)}
経路R_M3={(c2,0),(b2,1), (b3,2),(b4,3),(c4,4),(c5,5)}
小括弧内の左項:グリッドの位置を示す情報。
小括弧内の右項:移動体20が次のグリッドへ移動するために要する時間を示す情報。
(A)の方式としては、例えば、A*(A−Star)アルゴリズを用いることが考えられる。図6は、経路計画通りに移動体が移動できない場合の経路を示す図である。図6のAには、障害物(黒色四角)がグリッドb3に置かれたため、図5に示した移動体20(M1)(M2)(M3)それぞれの経路R_M1、R_M2、R_M3が遮断されたことが示されている。すなわち、移動体20(M1)(M2)(M3)それぞれについて、目標場所(G1)(G2)(G3)へ到達する経路が得られず、デッドロックしたことが示されている。
経路R_E1={(b2,0),(a2,1),(a2,2)……}
経路R_E2={(d2,0),(e2,1),(e3,2)……}
経路R_E3={(c2,0),(d2,1),(d3,2),(d4,3),(e4,4)}
経路R_M1={(d2,0),(e2,1),(d2,2),(c2,3),(b1,4),(a1,5)}
経路R_M2={(c2,0),(d2,1),(d3,2),(d4,3),(c4,4),(b4,5),(a4,6)}
経路R_M3={(b2,0),(a2,1),(a2,2),(a2,3),(a2,4),(b2,5),
(c2,6),(d2,7),(d3,8),(d4,9),(c4,10),(c5,11)}
(B)の方式としては、例えば、以下に示すアルゴリズを用いることが考えられる。図8、図9は、経路計画通りに移動体が移動できない場合の経路を示す図である。図8のAには、障害物(黒色四角)がグリッドb3に置かれたため、移動体20(M1)(M2)(M3)それぞれの経路が遮断されたことを示している。
経路M3E1={(b2,0),(c2,1),(d2,2),(d1,3)}
経路M1E1={(d2,0),(d1,1)}
経路M3E2={(b2,0),(c2,1),(d2,2),(e1,3)}
経路M2E2={(c2,0),(d2,1),(e2,1)}
経路M3E3={(b2,0),(c2,1),(d2,2),(d3,3),(d4,4),(e4,5)}
(C)の方式としては、例えば、最小コストフロー処理を用いることが考えられる。探索部2は、デッドロックを検知した場合、最小コストフロー処理を用いて、移動体20ごとに、移動体20から選択した待避場所までの経路を探索する。
次に、本発明の実施の形態における経路計画装置の動作について図14を用いて説明する。図14は、経路計画装置の動作の一例を示す図である。以下の説明においては、適宜図2から図13を参酌する。また、本実施の形態では、経路計画装置を動作させることによって、経路計画方法が実施される。よって、本実施の形態における経路計画方法の説明は、以下の、経路計画装置の動作説明に代える。
以上のように本実施の形態によれば、デッドロックを検知した場合、第一の経路に従って待避場所に移動し、待避場所から目標場所まで移動する経路を再計画することができるので、移動体は、デッドロックが発生しても、デッドロックを回避して、目標場所まで移動することができる。
本発明の実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図14に示すステップA1からA4を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における経路計画装置と経路計画方法とを実現することができる。
ここで、実施の形態におけるプログラムを実行することによって、経路計画装置を実現するコンピュータについて図15を用いて説明する。図15は、本発明の実施の形態における経路計画装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する(付記1)から(付記12)により表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。
一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、探索部と、
前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、再計画部と、
を有することを特徴とする経路計画装置。
付記1に記載の経路計画装置であって、
前記探索部は、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画装置。
付記1に記載の経路計画装置であって、
前記探索部は、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画装置。
付記1に記載の経路計画装置であって、
前記探索部は、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画装置。
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を有することを特徴とする経路計画方法。
付記5に記載の経路計画方法であって、
前記(a)のステップにおいて、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画方法。
付記5に記載の経路計画方法であって、
前記(a)のステップにおいて、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画方法。
付記5に記載の経路計画方法であって、
前記(a)のステップにおいて、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画方法。
コンピュータに、
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を実行させる命令を含むプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
付記9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記(a)のステップにおいて、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
付記9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記(a)のステップにおいて、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
付記9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記(a)のステップにおいて、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
2 探索部
3 再計画部
4 経路計画部
5 検知部
10 移動体制御装置
11 通信部
12 指示部
20 移動体
21 通信部
22 センサ部
23 位置推定部
24 移動制御部
25 移動部
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
コンピュータに、
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
コンピュータに、
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を実行させる命令を含むプログラム。
付記9に記載のプログラムであって、
前記(a)のステップにおいて、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするプログラム。
付記9に記載のプログラムであって、
前記(a)のステップにおいて、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするプログラム。
付記9に記載のプログラムであって、
前記(a)のステップにおいて、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするプログラム。
Claims (12)
- 一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、探索手段と、
前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、再計画手段と、
を有することを特徴とする経路計画装置。 - 請求項1に記載の経路計画装置であって、
前記探索手段は、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画装置。 - 請求項1に記載の経路計画装置であって、
前記探索手段は、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画装置。 - 請求項1に記載の経路計画装置であって、
前記探索手段は、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画装置。 - (a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を有することを特徴とする経路計画方法。 - 請求項5に記載の経路計画方法であって、
前記(a)のステップにおいて、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画方法。 - 請求項5に記載の経路計画方法であって、
前記(a)のステップにおいて、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画方法。 - 請求項5に記載の経路計画方法であって、
前記(a)のステップにおいて、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とする経路計画方法。 - コンピュータに、
(a)一つ以上の移動体の経路計画において、デッドロックを検知した場合、前記移動体と待避場所との間を結ぶ第一の経路を探索する、ステップと、
(b)前記移動体ごとに探索した前記第一の経路が衝突しないように、前記移動体から目標場所までの第二の経路を再計画する、ステップと、
を実行させる命令を含むプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記(a)のステップにおいて、前記待避場所から最短距離に位置する前記移動体を選択し、選択した前記移動体と当該待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記(a)のステップにおいて、前記移動体から最短距離に位置する他の移動体に選択されていない未選択の待避場所を選択し、前記移動体から選択した前記待避場所までの経路を生成し、当該経路上に位置する選択した前記待避場所に最も近い前記移動体と、選択した前記待避場所とを用いて、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記(a)のステップにおいて、最小コストフロー処理を用いて、前記移動体ごとに、前記第一の経路を探索する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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