WO2021106616A1 - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

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WO2021106616A1
WO2021106616A1 PCT/JP2020/042382 JP2020042382W WO2021106616A1 WO 2021106616 A1 WO2021106616 A1 WO 2021106616A1 JP 2020042382 W JP2020042382 W JP 2020042382W WO 2021106616 A1 WO2021106616 A1 WO 2021106616A1
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WO
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subgoal
destination
information processing
prohibited area
processing device
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PCT/JP2020/042382
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English (en)
French (fr)
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恵二 室
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ソニーグループ株式会社
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0214—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]

Definitions

  • This technology relates to information processing devices, information processing methods and programs for controlling autonomous mobile devices.
  • the size of the found obstacle is calculated, and the stop action or the evacuation action is performed based on the size of the traveling space, the size of the own aircraft, and the size of the obstacle.
  • an autonomous moving body which is provided with an action selection unit for selecting a device and enables an appropriate stop action or evacuation action depending on the situation when there is an obstacle that may interfere with the action.
  • an object of the present technology is to provide an information processing device, an information processing method, and a program capable of causing a mobile device to reach a destination in a predetermined posture.
  • the information processing device includes a subgoal arrangement unit and a prohibited area generation unit.
  • the sub-goal arranging unit arranges a sub-goal based on the set destination position information, the map information of the traveling environment of the moving device, and the self-position information of the moving device.
  • the prohibited area generation unit generates a prohibited area that prohibits the placement of the subgoal at least in a part around the destination.
  • the prohibited area generation unit may be configured to generate the prohibited area when an obstacle exists on the target ground.
  • the prohibited area generation unit may be configured to remove the prohibited area when an obstacle on the target ground is removed.
  • the prohibited area generation unit may be configured to generate the prohibited area so that the subgoal that moves the moving device in the direction away from the destination is not arranged before reaching the destination from the subgoal. ..
  • the prohibited area generation unit may be configured to generate the prohibited area so that the mobile device can reach the target ground in a defined posture.
  • the information processing device has a global route planning unit that plans a global route to the destination based on the position information of the destination, and a local route that plans a local route to the subgoal arranged by the subgoal placement unit. It may further include a planning unit.
  • the subgoal arranging unit generates a plurality of subgoal candidates arranged as the subgoal along a horizontal direction orthogonal to the traveling direction of the moving device, and the local route planning unit generates one subgoal from the plurality of subgoal candidates. It may be configured to select candidates.
  • the local route planning unit may select the sub-goal candidate having the shortest route to the destination from the plurality of sub-goal candidates.
  • the information processing device may be provided in the mobile device.
  • subgoals are arranged based on the set destination position information, the map information of the traveling environment of the mobile device, and the self-position information of the mobile device. Create a prohibited area that prohibits the placement of the subgoal at least in part around the destination.
  • a program related to a form of this technology can be sent to a computer.
  • the step of generating a prohibited area for prohibiting the placement of the sub-goal is executed in at least a part around the destination.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mobile device according to an embodiment of the present technology.
  • the moving device 100 of the present embodiment is composed of a two-wheel differential drive robot provided with a main body 1 and wheels (right wheel 2R and left wheel 2L) as an autonomous moving body.
  • this technology can be applied to other autonomous mobile bodies such as walking robots and drones.
  • the X-axis and the Y-axis indicate the front-rear direction and the left-right direction of the moving device 100, respectively, and the upper part in the figure corresponds to the front of the moving device 100.
  • the mobile device 100 is configured to be autonomously movable toward the destination along a route set based on the position information of the destination, the map information of the traveling environment of the mobile device 100, the self-position information of the mobile device 100, and the like.
  • the moving device 100 is configured as, for example, an automatic guided vehicle that patrols a predetermined route, an unmanned transport device that transports an article to a predetermined destination, and the like.
  • the mobile device 100 includes a first detection unit 11, a second detection unit 12, a control device 13, a drive device 14, a battery 15, and the like, which are arranged inside or on the outer surface of the main body 1. ..
  • the first detection unit 11 is a detection unit for acquiring information on the self-position and posture of the mobile device 100 (hereinafter, also referred to as self-position information).
  • the first detection unit 11 includes, for example, a combination of a GPS (Global Positioning System) antenna and an inertial measurement unit (IMU), a camera, and a self-position based on feature point information of an image captured by the camera. Examples include a technique using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) that performs calculation.
  • GPS Global Positioning System
  • IMU inertial measurement unit
  • the second detection unit 12 is a detection unit for acquiring information on the positions of obstacles around the mobile device 100 (hereinafter, also referred to as obstacle map information).
  • the obstacle referred to here is a tangible object such as a person, an object, or a wall, which can be an obstacle to the movement of the moving device 100. Obstacles are not limited to stationary ones, but may be moving ones.
  • the second detection unit 12 is typically installed on the outer surface of the main body 1 of the mobile device 100. As the second detection unit 12, for example, a laser range finder, an ultrasonic sensor, a stereo camera, or the like may be used, or a combination thereof may be used.
  • the control device 13 is composed of a computer (information processing device) having a CPU (Central Processing Unit), memory, and the like. As will be described later, the control device 13 plans a movement route to the destination of the movement device 100 based on self-position information, obstacle map information, and the like, and generates various control commands for executing the movement route.
  • a computer information processing device
  • CPU Central Processing Unit
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • DSP Digital Signal Processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the drive device 14 includes a motor that rotates the wheels 2R and 2L, a drive circuit that drives the motor, and the like.
  • the drive device 14 individually controls the rotation (rotation direction, rotation speed, etc.) of each of the wheels 2R and 2L based on the control command from the control device 13.
  • the battery 15 is configured as a power source for the mobile device 100.
  • the battery 15 is typically a rechargeable and dischargeable secondary battery, but other than this, a solar cell or the like may be used.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functions of the CPUs constituting the control device 13.
  • the control device 13 stores the global route planner 131 (global route planning unit), the subgoal generator 132 (subgoal placement unit), the local route planner 133 (local route planning unit), and storage.
  • a unit 134 is provided.
  • the control device 13 controls the first detection unit 11, the second detection unit 12, and the drive device 14.
  • the CPU executes a predetermined program to configure the global route planner 131, the subgoal generator 132, and the local route planner 133 as functional blocks.
  • dedicated hardware such as an IC (integrated circuit) may be used.
  • the program is installed in the control device 13 via, for example, various recording media. Alternatively, the program may be installed via the Internet or the like.
  • the global route planner 131 plans a global route to the destination based on the position information of the destination (global goal).
  • the method of calculating the global route is not particularly limited, and an appropriate route planning algorithm may be used.
  • the location information of the destination is set in advance and is stored in the storage unit 134 together with the map information where the destination is located.
  • the destination defines both the position on the map information and the posture of the moving device 100 when the destination is reached.
  • the global path is not limited to a linear one, and may include a bent portion and a curved portion.
  • the global route planner 131 generates global route information indicating the global route and stores it in the storage unit 134.
  • the global route information may be embedded in the map information including the destination.
  • the position on the map information defined as the destination refers to the position set as the coordinates on the map information on which the predetermined task given to the mobile device is executed.
  • the predetermined task includes, for example, loading and unloading of cargo, performing sensing using the mounted sensor, charging, waiting for a predetermined period until the next task is given, and the like.
  • the position on the map information is typically set as the coordinates of the two-dimensional space on the map information for the moving device traveling on the ground, and as the coordinates of the three-dimensional space for the moving device flying. Will be done. Further, even for a moving device traveling on the ground, if the map information has the information of the three-dimensional coordinates, it may be set as the coordinates of the three-dimensional space.
  • attitude of the mobile device defined at the destination is typically described as the orientation of the airframe of the mobile device for the purpose, as described below.
  • yaw angle, the gyro angle, the pitch angle, the steering angle and the like may be considered and prioritized, or may be set to use only them.
  • the subgoal generator 132 has a subgoal arrangement unit 132a and a prohibited area generation unit 132b.
  • the sub-goal arranging unit 132a arranges the sub-goal based on the set destination position information, the map information of the traveling environment of the moving device 100, and the self-position information of the moving device 100.
  • the subgoal arrangement unit 132a is configured to generate a plurality of subgoal candidates as subgoals, as will be described later.
  • the subgoal is the end point of the local route plan and is for determining the reference position of the local route plan.
  • the sub-goal is arranged on or near the global path so that the moving device 100 can reach the destination in a defined posture.
  • the subgoal not only the position information but also the information defining the speed and the posture of the moving device 100 is embedded.
  • the method of setting the subgoal is not particularly limited, and an appropriate route planning algorithm may be used.
  • the set subgoal is stored in the storage unit 134 as subgoal information.
  • the location information of the destination is map information including global route information.
  • the map information of the traveling environment of the mobile device 100 is map information created based on the information on the position and size of the obstacle acquired by the second detection unit 12.
  • the self-position information of the mobile device 100 is map information regarding the self-position of the mobile device 100 acquired by the first detection unit 11.
  • the map information and the self-position information of the traveling environment are acquired from the second detection unit 12 and the first detection unit 11 at a predetermined time cycle, and are stored in the storage unit 134. This information may be sequentially embedded in the map information including the destination together with the global route information.
  • the prohibited area generation unit 132b generates a prohibited area that prohibits the placement of subgoals in at least a part around the destination. As a result, it is possible to prevent the placement of the sub-goal that causes the moving device 100 to make a large turn in the vicinity of the destination. In particular, even when the moving device 100 is configured by a two-wheel differential drive type robot that cannot move straight in the lateral direction as in the present embodiment, the moving device 100 is moved to the destination in a specified posture. Can be reached.
  • the prohibited area generation unit 132b generates a prohibited area so that the mobile device 100 can reach the target ground in a specified posture. As a result, the moving device 100 can reach the destination in the specified posture.
  • the prohibited area generation unit 132b typically generates a prohibited area when an obstacle exists on the target ground.
  • it is prohibited to place a sub-goal that leads the moving device 100 to the destination by making a large turn so as to avoid the obstacle. Therefore, the moving device 100 should reach the destination in a specified posture. Can be done.
  • the mobile device 100 is made to stand by (stop) at that position until the obstacle on the target ground is removed.
  • the case where an obstacle exists on the target ground means a case where at least a part of the obstacle exists in at least a part of the position on the map set as a predetermined area or space.
  • the prohibited area generation unit may remove the prohibited area generated around the destination.
  • the local route planner 133 plans a local route to the subgoal based on the subgoal information and the prohibited area information generated by the subgoal generator 132.
  • the planned local route is stored in the storage unit 134 as local route information.
  • the calculation method of the local route is not particularly limited, and an appropriate route planning algorithm can be used.
  • the sub-goal information and the local route information are sequentially generated in the predetermined time cycle until the mobile device 100 reaches the destination G.
  • the storage unit 134 is typically composed of a storage device such as a semiconductor memory.
  • the storage unit 134 is a program for executing various functions of the global route planner 131, the subgoal generator 132, and the station route planner 133, as well as various parameters for calculating the global route, the subgoal, the prohibited area, and the local route.
  • the storage unit 134 arranges subgoals in the control device 13 as a computer based on the position information of the set destination, the map information of the traveling environment of the moving device 100, and the self-position information of the moving device 100.
  • a program for executing a step of performing a step and a step of generating a prohibited area for prohibiting the placement of subgoals in at least a part around the destination are stored.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing executed by the control device 13, and FIGS. 4 to 6 are explanatory views of the operation of the control device 13.
  • the control device 13 acquires global route information from the storage unit 134 (step 101).
  • the global route information is for acquiring the position of the destination G and determining the generation position of the subgoal S.
  • the global route information is map information indicating a route to the set position of the destination G, and the information about the global route P1 determined by the global route planner 131 and the posture of the moving device 100 on the destination G ( Orientation) information (indicated by reference numeral A in FIGS. 4 to 6) is included.
  • the global route P1 is determined by the global route planner 131, and the subgoal S is generated by the subgoal generator 132 as described later.
  • the control device 13 acquires the self-position information (step 102).
  • the self-position information is for determining the generation position of the subgoal and the reference position of the local route plan.
  • the self-position information includes information regarding the current position of the mobile device 100 acquired by the first detection unit 11.
  • the control device 13 acquires the obstacle map information (step 103).
  • the obstacle map information is for determining the generation position of the subgoal S and for performing local route planning for avoiding obstacles.
  • the obstacle map information includes information regarding the position and size of obstacles around the moving device 100 acquired by the second detection unit 12.
  • steps 101 to 103 are not limited to the examples in which they are executed in this order, and these steps may be executed at the same time.
  • the global route information, the self-position information, and the obstacle map information may be such that the global route, the self-position of the moving device 100, and the position of the obstacle are commonly embedded in one map.
  • the first detection unit 11 and the second detection unit 12 acquire their own position and obstacle information at predetermined time cycles, respectively. As a result, the self-position information and the obstacle map information are updated according to the moving position of the moving device 100.
  • the control device 13 generates a plurality of subgoal candidates (step 104).
  • the sub-goal generator 132 (sub-goal arranging unit 132a) generates a plurality of sub-goal candidates S1 to S5 as shown in FIG. 4 (a).
  • the plurality of subgoal candidates S1 to S5 are arranged along the horizontal direction (horizontal direction) orthogonal to the traveling direction of the moving device 100.
  • Subgoal candidates S1 to S5 refer to a plurality of candidate points selected as subgoal S. Each of the sub-goal candidates S1 to S5 is prioritized, and typically, a candidate point that can take the shortest route to the destination G is selected.
  • the plurality of generated subgoal candidates S1 to S5 may be stored in the storage unit 134 as subgoal information.
  • the positions of the subgoal candidates S1 to S5 are not limited to the example of being generated in a row in the horizontal direction as described above, and may be generated in a grid shape in the horizontal direction and the vertical direction, for example.
  • Subgoal candidates can be generated by arbitrary rules according to the obstacle avoidance performance and the calculation load of subgoal candidates.
  • the arrangement interval of the subgoal candidates S1 to S5 is also not particularly limited, and may be, for example, the size of the moving device 100 or less (the diameter of the circle inscribed by the moving device 100 or less). Similar to the destination, the sub-goal may be set as the coordinates of the three-dimensional space or a predetermined area or space in the form of a grid.
  • the number of subgoal candidates S1 to S5 is not particularly limited. By setting a plurality of subgoal candidates S1 to S5, even if there is an obstacle in the vicinity of the mobile device 100, the subgoal S that can avoid the obstacle can be arranged. For example, as shown in FIG. 4B, when an obstacle B is detected in front of the moving device 100 by the second detection unit 12, subgoal candidates that do not interfere with the obstacle B are extracted from the plurality of subgoal candidates S1 to S5. Then, one subgoal S is selected from the extracted subgoal candidates. In this example, the central subgoal candidate S1 is selected (see FIGS. 4A and 4B).
  • the control device 13 determines whether or not the mobile device 100 has reached the vicinity of the destination G (step 105).
  • the vicinity of the destination G is typically set at an arbitrary position in front of the destination G when viewed from the moving device 100.
  • the position of the moving device 100 is calculated based on the self-position information based on the first detection unit 11.
  • the sub-goal generator 132 selects one sub-goal candidate from the sub-goal candidates S1 to S5 and registers this as the sub-goal S (step 106).
  • a subgoal candidate that does not interfere (collision) with the obstacle B is selected.
  • the sub-goal candidate S1 that forms the shortest route to the destination G is selected.
  • the registered subgoal S (subgoal candidate S1) is stored in the storage unit 134.
  • the local route planner 133 determines the local route P2 and generates the local route information (step 109).
  • the control device 13 advances the moving device 100 at a predetermined speed by outputting a control signal for controlling the rotation speed and the rotation direction of the wheels 2R and 2L to the drive device 14 based on the generated local path information.
  • the moving device 100 is moved along the local path P2 (step 110).
  • step 111 Each of the above steps is repeatedly executed until the mobile device 100 reaches the destination (step 111).
  • the self-position information and the obstacle map information are acquired again from the first detection unit 11 and the second detection unit 12, respectively, and the subgoal S (subgoal candidates S1 to S5) and the prohibition described later will be described based on the latest information.
  • Area H (see FIG. 5) is generated.
  • the prohibited area H is an area where the placement of the subgoal S is prohibited, and is typically arranged on both the left and right sides of the destination G.
  • the boundary portion Hb of the prohibited area H corresponds to two hypotenuse portions of a triangle having the destination G as the apex, and is on the upper side in the figure (viewed from the moving device 100) from these hypotenuse portions.
  • the front side is designated as the prohibited area H.
  • the boundary portion Hb is not limited to a linear one, and a part or all of the boundary portion Hb may be a curved one.
  • the prohibited area H is for preventing the moving device 100 from making a large turn around the destination G so that the moving device 100 can reach the destination G in a predetermined posture (direction).
  • the prohibited area generation unit 132b prevents the subgoal S that moves the moving device 100 from being arranged in the direction away from the destination G (in the figure, the negative direction of the X axis) by the time the subgoal S reaches the destination G. Is for.
  • the movement route (local route P2) of the moving device 100 traveling from here to the destination G is The mobile device 100 can reach the destination G in a defined posture (direction) A without moving away from the destination G.
  • the movement route (local route P2') of the moving device 100 traveling from here to the destination G is There is a region R in which the mobile device 100 travels away from the destination G. In this case, the moving device 100 needs to make a large turn around the destination G in order to reach the destination G.
  • the prohibited area generation unit 132b generates the prohibited area H for prohibiting the arrangement of the subgoal Sb that needs to make a large turn as described above.
  • the moving device 100 it is possible to prevent the moving device 100 from making a large turn around the destination G, so that the path length of the local path P2 is unnecessarily increased, or an excessive inertial force (centrifugal force) is applied to the moving device 100. It can be prevented from acting.
  • the prohibited area generation unit 132b generates the prohibited area H based on the position information of the destination G, the self-position information of the moving device 100, and the like.
  • the number of prohibited areas H is not particularly limited, and is arranged in at least a part of the area where subgoal candidates can be arranged.
  • the size of the prohibited area H is also not particularly limited, and is set based on the size of the moving device 100, the minimum turning radius, and the like.
  • the sub-goal generator 132 arranges the sub-goal S based on the plurality of sub-goal candidates S1 to S5 generated by the sub-goal arranging unit 132a and the prohibited area H generated by the prohibited area generating unit 132b.
  • the sub-goal generator 132 selects a sub-goal candidate other than the sub-goal candidate whose whole or center belongs to the prohibited area H, and registers this as a sub-goal (step 108). As a result, the placement of subgoals such as the subgoal Sb shown in FIG. 6B is prohibited.
  • the subgoal generator 132 can avoid interference (collision) with the obstacle B as shown in FIGS. 6A and 6B.
  • Candidates are selected.
  • the local route planner 133 determines the local route P2 and generates the local route information (step 109).
  • the control device 13 advances the moving device 100 at a predetermined speed by outputting a control signal for controlling the rotation speed and the rotation direction of the wheels 2R and 2L to the drive device 14 based on the generated local path information.
  • the moving device 100 is moved along the local path P2 (step 110).
  • each of the above steps is repeatedly executed until the mobile device 100 reaches the destination (step 111).
  • the range of the prohibited area H is dynamically (in real time) changed according to the distance between the mobile device 100 and the destination G. This makes it possible to generate a prohibited area suitable for a global path of any shape.
  • the prohibited area generation unit 132b generates the prohibited area H when the obstacle B exists on the destination G.
  • the prohibited area H the prohibited area H is generated in all the areas around the destination G.
  • the sub-goal arranging unit 132a makes the sub-goal stand by (stop) in front of the destination G until the obstacle B on the destination G is removed. To place. Then, when it is detected that the obstacle B has been removed from the destination G, the moving device 100 is advanced toward the destination G as shown in FIG. 5 (c). At this time, the prohibited area generation unit 132b may remove the generated prohibited area H.
  • control device 13 In the above embodiment, the case where the control device 13 is provided in the mobile device 100 has been described as an example, but the control device 13 may be installed in a place other than the mobile device 100. In this case, the control device 13 transmits control information such as global route information, subgoal information, prohibited area information, and local route information to the mobile device 100 via wireless communication. Further, in this case, the control device 13 may be configured to control the movement of the plurality of moving devices 100.
  • the prohibited area H is generated when the moving device 100 reaches the vicinity of the destination G, and the prohibited area is regenerated according to the distance between the moving device 100 and the destination G.
  • the prohibited area H may be fixedly generated. In this case, since the prohibited area is set before the moving device 100 reaches the vicinity of the destination, the calculation load at the time of generating the prohibited area can be reduced.
  • the prohibited area H is not limited to the case where it is generated only around the destination G.
  • the prohibited area can be created in an area that the user does not intentionally want to drive.
  • a prohibited area can be set so as to regulate the arrangement of subgoals such that the vehicle extends beyond the traveling lane in the overtaking prohibited section.
  • the present technology can have the following configurations.
  • An information processing device including a prohibited area generation unit that generates a prohibited area that prohibits the placement of the subgoal in at least a part around the destination.
  • the prohibited area generation unit is an information processing device that generates the prohibited area when an obstacle exists on the target ground.
  • the prohibited area generation unit is an information processing device that removes the prohibited area when an obstacle on the target ground is removed.
  • the prohibited area generation unit is an information processing device that generates the prohibited area so that a subgoal that moves the moving device in a direction away from the destination is not arranged before reaching the destination from the subgoal.
  • the prohibited area generation unit is an information processing device that generates the prohibited area so that the mobile device can reach the target ground in a defined posture.
  • a global route planning unit that plans a global route to the destination based on the location information of the destination, and An information processing device further comprising a local route planning unit for planning a local route to the subgoal arranged by the subgoal arranging unit.
  • the subgoal arranging unit generates a plurality of subgoal candidates arranged as the subgoal along the horizontal direction orthogonal to the traveling direction of the moving device.
  • the local route planning unit is an information processing device that selects one subgoal candidate from the plurality of subgoal candidates.
  • the local route planning unit is an information processing device that selects a subgoal candidate having the shortest route to the destination from among the plurality of subgoal candidates.
  • the information processing device according to any one of (1) to (8) above.
  • the information processing device is an information processing device provided in the mobile device.
  • a subgoal is placed based on the set destination position information, the map information of the traveling environment of the mobile device, and the self-position information of the mobile device.
  • An information processing method that generates a prohibited area that prohibits the placement of the subgoal in at least a part around the destination.
  • (11) On the computer A step of arranging a subgoal based on the set destination position information, the map information of the traveling environment of the mobile device, and the self-position information of the mobile device.
  • a program that executes a step of generating a prohibited area that prohibits the placement of the subgoal in at least a part around the destination.

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Abstract

本技術の一形態に係る情報処理装置は、サブゴール配置部と、禁止エリア生成部とを具備する。前記サブゴール配置部は、設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置する。前記禁止エリア生成部は、前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する。

Description

情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
　本技術は、自律型の移動装置を制御するための情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。
　近年、例えば自動運転車やロボット等、自律型移動装置の開発が盛んに行われている。このような移動装置が目的地までの所定経路（パス）に従って移動するためには、経路上に存在する障害物を回避しながら移動装置を移動させる必要がある。
　このような技術として例えば特許文献１には、発見した障害物の大きさを算出し、走行している空間のサイズと自機の大きさ、障害物の大きさに基づいて停止行動又は退避行動を選択する行動選択部を備え、干渉する可能性のある障害物が存在する場合に、停止行動又は退避行動を状況に応じて適切に行うことを可能とした自律移動体が開示されている。
特開２０１２－２２４６７号公報
　この種の移動装置においては、目的地へ所定の姿勢で到達することが要求される。しかしながら特許文献１に記載の技術のように通路上の障害物の大きさによってのみ行動を選択すると、障害物が目的地などの特定の場所に存在する場合、例えば目的地近傍で大回りした結果、目的地へ所定の姿勢で到達できないおそれがある。
　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、移動装置を所定の姿勢で目的地へ到達させることができる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することにある。
　本技術の一形態に係る情報処理装置は、サブゴール配置部と、禁止エリア生成部とを具備する。
　前記サブゴール配置部は、設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置する。
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する。
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上に障害物が存在する場合に、前記禁止エリアを生成するように構成されてもよい。
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上の障害物が除去された場合に、前記禁止エリアを除去するように構成されてもよい。
　前記禁止エリア生成部は、前記サブゴールから前記目的地へ到達するまでに前記目的地から離れる方向へ前記移動装置を移動させるサブゴールが配置されないように前記禁止エリアを生成するように構成されてもよい。
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上に前記移動装置が規定された姿勢で到達できるように前記禁止エリアを生成するように構成されてもよい。
　前記情報処理装置は、前記目的地の位置情報に基づいて前記目的地までの大域経路を計画する大域経路計画部と、前記サブゴール配置部によって配置された前記サブゴールまでの局所経路を計画する局所経路計画部と、をさらに具備してもよい。
　前記サブゴール配置部は、前記サブゴールとして前記移動装置の進行方向と直交する水平方向に沿って配列される複数のサブゴール候補を生成し、前記局所経路計画部は、前記複数のサブゴール候補から１つのサブゴール候補を選択するように構成されてもよい。
　前記局所経路計画部は、前記複数のサブゴール候補のうち前記目的地までの経路が最短となるサブゴール候補を選択してもよい。
　前記情報処理装置は、前記移動装置に備えられてもよい。
　本技術の一形態に係る情報処理方法は、設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置し、
　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する。
　本技術の一形態に係るプログラムは、コンピュータに、
　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置するステップと、
　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成するステップと、を実行させる。
本技術の一実施形態に係る移動装置の概略構成図である。 上記移動装置における制御装置の機能ブロック図である。 上記制御装置において実行される処理の一例を示すフローチャートである。 上記制御装置の作用の説明図である。 上記制御装置の作用の説明図である。 上記制御装置の作用の説明図である。
　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本技術の一実施形態に係る移動装置の概略構成図である。本実施形態の移動装置１００は、自律移動体として、本体１と車輪（右輪２Ｒおよび左輪２Ｌ）を備えた２輪差動駆動型ロボットで構成される。なお、これに限られず、歩行ロボット、ドローンなどの他の自律移動体にも本技術は適用可能である。
　図１においてＸ軸およびＹ軸は、移動装置１００の前後方向および左右方向をそれぞれ示しており、図中上方が移動装置１００の前方に相当する。移動装置１００は、目的地の位置情報、移動装置１００の走行環境の地図情報、移動装置１００の自己位置情報等に基づいて設定された経路に沿って目的地へ向って自律移動可能に構成される。移動装置１００は、例えば、所定ルートを巡回する自動運転車両や所定の目的地へ物品を搬送する無人搬送装置などとして構成される。
［移動装置］
　まず、移動装置１００の構成について概略的に説明する。図１に示すように、移動装置１００は、第１検出部１１、第２検出部１２、制御装置１３、駆動装置１４、バッテリ１５等を備え、これらは本体１の内部または外面に配置される。
　第１検出部１１は、移動装置１００の自己位置や姿勢に関する情報（以下、自己位置情報ともいう）を取得するための検出部である。第１検出部１１としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナと慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）との組み合わせのほか、カメラを含み、当該カメラの撮影画像の特徴点情報から自己位置算出を行うＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）を利用した技術などが挙げられる。
　第２検出部１２は、移動装置１００の周囲の障害物の位置に関する情報（以下、障害物地図情報ともいう）を取得するための検出部である。ここでいう障害物とは、人や物、壁などの有体物であって、移動装置１００の移動の障害になり得るものをいう。障害物は、静止したものに限られず、動きを伴うものであってもよい。第２検出部１２は、典型的には、移動装置１００の本体１の外面に設置される。第２検出部１２としては、例えば、レーザーレンジファインダ、超音波センサ、ステレオカメラなどが用いられ、あるいはこれらを組み合わせて用いられてもよい。
　制御装置１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有するコンピュータ（情報処理装置）で構成される。制御装置１３は、後述するように、自己位置情報や障害物地図情報などに基づいて、移動装置１００の目的地までの移動経路を計画し、それを実行させるための各種制御指令を生成する。
　なお、ＣＰＵに代えて、またはこれに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、あるいは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等が用いられてもよい。
　駆動装置１４は、車輪２Ｒ，２Ｌを回転させるモータや当該モータを駆動する駆動回路等を含む。駆動装置１４は、制御装置１３からの制御指令に基づき、各車輪２Ｒ，２Ｌの回転（回転方向、回転数など）を個別に制御する。
　バッテリ１５は、移動装置１００の電力源として構成される。バッテリ１５は、典型的には、充放電可能な二次電池であるが、これ以外にも、太陽電池などが用いられてもよい。
［情報処理装置］
　続いて、制御装置１３の詳細について説明する。図２は、制御装置１３を構成するＣＰＵの機能を示すブロック図である。
　図２に示すように、制御装置１３は、大域経路計画器１３１（大域経路計画部）と、サブゴール生成器１３２（サブゴール配置部）と、局所経路計画器１３３（局所経路計画部）と、記憶部１３４とを備える。
　制御装置１３は、第１検出部１１、第２検出部１２および駆動装置１４を制御する。本実施形態では、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで、機能ブロックとしての大域経路計画器１３１、サブゴール生成器１３２および局所経路計画器１３３が構成される。もちろん各ブロックを実現するために、ＩＣ（集積回路）等の専用のハードウェアが用いられてもよい。プログラムは、例えば種々の記録媒体を介して制御装置１３にインストールされる。あるいは、インターネット等を介してプログラムのインストールが実行されてもよい。
　大域経路計画器１３１は、目的地（大域ゴール）の位置情報に基づいて、目的地までの大域経路を計画する。大域経路の算出方法は特に限定されず、適宜の経路計画アルゴリズムが用いられてもよい。
　目的地の位置情報はあらかじめ設定され、目的地が所在する地図情報とともに記憶部１３４に格納される。目的地は、地図情報上の位置と目的地へ到達したときの移動装置１００の姿勢の両方を規定する。大域経路は、直線的なものに限られず、屈曲部や曲線部を含んでもよい。大域経路計画器１３１は、大域経路を示す大域経路情報を生成し、記憶部１３４へ記憶する。大域経路情報は、目的地を含む地図情報に埋め込まれてもよい。
　目的地に規定される地図情報上の位置とは、移動装置に与えられた所定のタスクが実行される、地図情報上の座標として設定される位置を指す。所定のタスクとは例えば、貨物の積載、荷下ろし、搭載されたセンサを用いてセンシングを実行する、充電を行う、次のタスクが与えられるまでの所定の期間待機をする、等が含まれる。
　地図情報上の位置は、典型的には、地上を走行する移動装置に対しては地図情報上の二次元空間の座標として設定され、飛行する移動装置に対しては三次元空間の座標として設定される。また、地上を走行する移動装置に対してであっても、地図情報が三次元の座標の情報を持っている場合には、三次元空間の座標として設定されてもよい。また、グリッド状の所定の領域または空間として設定されてもよい。
　目的地に規定される移動装置の姿勢とは、典型的には、以下に説明するように、目的上での移動装置の機体の方向として説明される。また、ヨー角、ジャイロ角、ピッチ角、またはステアリング角等を考慮、優先するか、またはそれらのみを用いるように設定されてもよい。
　サブゴール生成器１３２は、サブゴール配置部１３２ａと、禁止エリア生成部１３２ｂとを有する。
　サブゴール配置部１３２ａは、設定された目的地の位置情報、移動装置１００の走行環境の地図情報および移動装置１００の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置する。本実施形態においてサブゴール配置部１３２ａは、後述するように、サブゴールとして複数のサブゴール候補を生成するように構成される。
　サブゴールとは、局所経路計画の終端点をいい、局所経路計画の基準位置を決定するためのものである。サブゴールは、移動装置１００を規定された姿勢で目的地へ到達させることができるように大域経路上あるいはその近傍に配置される。サブゴールには、位置情報だけでなく、移動装置１００の速度や姿勢を規定する情報が埋め込まれる。サブゴールの設定方法は特に限定されず、適宜の経路計画アルゴリズムが用いられてもよい。設定されたサブゴールは、サブゴール情報として記憶部１３４へ格納される。
　目的地の位置情報は、大域経路情報を含む地図情報である。移動装置１００の走行環境の地図情報は、第２検出部１２で取得した障害物の位置、大きさに関する情報を基に作成された地図情報である。移動装置１００の自己位置情報は、第１検出部１１で取得した移動装置１００の自己位置に関する地図情報である。これら走行環境の地図情報および自己位置情報は、所定時間周期で第２検出部１２および第１検出部１１から取得され、記憶部１３４へ記憶される。これらの情報は、大域経路情報とともに、目的地を含む地図情報に逐次埋め込まれてもよい。
　禁止エリア生成部１３２ｂは、目的地の周囲の少なくとも一部にサブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する。これにより、目的地付近において移動装置１００を大回りさせるようなサブゴールの配置を防ぐことができる。特に、本実施形態のように横方向への直進的な移動が不可能な２輪差動駆動型ロボットで移動装置１００が構成される場合でも、規定された姿勢で移動装置１００を目的地へ到達させることができる。
　禁止エリア生成部１３２ｂは、目的地上に移動装置１００が規定された姿勢で到達できるように禁止エリアを生成する。これにより、規定された姿勢で移動装置１００を目的地へ到達させることができる。
　禁止エリア生成部１３２ｂは、典型的には、目的地上に障害物が存在する場合に、禁止エリアを生成する。目的地上に障害物がある場合、障害物を回避するように移動装置１００を大回りさせて目的地へ導くサブゴールの配置が禁止されるため、目的地へ規定の姿勢で移動装置１００を到達させることができる。なお、禁止エリアの生成により、サブゴールが配置できない場合は、目的地上の障害物が除去されるまで移動装置１００をその位置で待機（停止）させる。目的地上に障害物が存在する場合とは、ある所定の領域または空間として設定された地図上の位置の少なくとも一部に障害物の少なくとも一部が存在する場合を指す。
　なお、目的地上の障害物が除去された場合、移動装置１００を目的地へ導くサブゴールが新たに配置される。この場合、禁止エリア生成部は、目的地の周囲に生成された禁止エリアを除去してもよい。
　局所経路計画器１３３は、サブゴール生成器１３２で生成されたサブゴール情報および禁止エリア情報に基づいて、サブゴールまでの局所経路を計画する。計画された局所経路は、局所経路情報として記憶部１３４へ格納される。局所経路の算出方法は特に限定されず、適宜の経路計画アルゴリズムを用いることができる。サブゴール情報および局所経路情報は、移動装置１００が目的地Ｇへ到達するまで、上記所定時間周期で逐次生成される。
　記憶部１３４は、典型的には、半導体メモリ等の記憶デバイスで構成される。記憶部１３４は、大域経路計画器１３１、サブゴール生成器１３２および局経路計画器１３３の各種機能を実行するためのプログラムのほか、大域経路、サブゴール、禁止エリアおよび局所経路を算出するための各種パラメータを記憶する。
　より具体的に、記憶部１３４は、コンピュータとしての制御装置１３に、設定された目的地の位置情報、移動装置１００の走行環境の地図情報および移動装置１００の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置するステップと、目的地の周囲の少なくとも一部にサブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成するステップとを実行させるプログラムを記憶する。
［情報処理方法］
　続いて、制御装置１３の詳細について、制御装置１３の動作とともに説明する。図３は、制御装置１３において実行される処理の一例を示すフローチャート、図４～図６は、制御装置１３の作用の説明図である。
　制御装置１３は、記憶部１３４から大域経路情報を取得する（ステップ１０１）。大域経路情報は、目的地Ｇの位置を取得するとともに、サブゴールＳの生成位置を決定するためのものである。大域経路情報は、設定された目的地Ｇの位置までの経路を示す地図情報であり、大域経路計画器１３１で決定された大域経路Ｐ１に関する情報と、目的地Ｇ上における移動装置１００の姿勢（向き）に関する情報（図４～図６において符号Ａで示す）が含まれる。大域経路Ｐ１は、大域経路計画器１３１において決定され、サブゴールＳは、後述するようにサブゴール生成器１３２において生成される。
　また、制御装置１３は、自己位置情報を取得する（ステップ１０２）。自己位置情報は、サブゴールの生成位置と局所経路計画の基準位置を決定するためのものである。自己位置情報は、第１検出部１１で取得された移動装置１００の現在位置に関する情報が含まれる。
　さらに、制御装置１３は、障害物地図情報を取得する（ステップ１０３）。障害物地図情報は、サブゴールＳの生成位置を決定するとともに、障害物を回避する局所経路計画を行うためのものである。障害物地図情報は、第２検出部１２で取得された移動装置１００の周囲の障害物の位置および大きさに関する情報が含まれる。
　なお、ステップ１０１～１０３はこの順で実行される例に限られず、これらのステップが同時に実行されてもよい。大域経路情報、自己位置情報および障害物地図情報は、大域経路、移動装置１００の自己位置および障害物の位置が１つの地図上に共通に埋め込まれたものであってもよい。また後述するように、第１検出部１１および第２検出部１２は、それぞれ所定時間周期で自己位置および障害物情報を取得する。これにより、移動装置１００の移動位置に応じて、自己位置情報および障害物地図情報が更新される。
　続いて、制御装置１３は、複数のサブゴール候補を生成する（ステップ１０４）。サブゴール生成器１３２（サブゴール配置部１３２ａ）は、図４（ａ）に示すように、複数のサブゴール候補Ｓ１～Ｓ５を生成する。本実施形態において、複数のサブゴール候補Ｓ１～Ｓ５は、移動装置１００の進行方向と直交する水平方向（横方向）に沿って配列される。
　サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５は、サブゴールＳとして選択される複数の候補点をいう。各サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５には優先順位が付されており、典型的には、目的地Ｇまでの最短経路をとり得る候補点が選択される。生成された複数のサブゴール候補Ｓ１～Ｓ５は、サブゴール情報として記憶部１３４へ格納されてもよい。サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５の位置は上述のように横方向に一列で生成される例に限られず、例えば、横方向および縦方向にグリッド状に生成されてもよい。障害物の回避性能やサブゴール候補の演算負荷などに応じて、サブゴール候補を任意のルールで生成することができる。サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５の配置間隔も特に限定されず、例えば、移動装置１００の大きさ以下（移動装置１００が内接する円の直径以下）とすることができる。サブゴールも、目的地と同様に、三次元空間の座標またはグリッド状の所定の領域または空間として設定されてもよい。
　サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５の数は特に限定されない。複数のサブゴール候補Ｓ１～Ｓ５を設定することで、移動装置１００の周辺に障害物がある場合でも、当該障害物を回避可能なサブゴールＳを配置することができる。例えば図４（ｂ）に示すように、第２検出部１２によって移動装置１００の前方に障害物Ｂが検出された場合、複数のサブゴール候補Ｓ１～Ｓ５から障害物Ｂと干渉しないサブゴール候補が抽出され、抽出されたサブゴール候補から１つのサブゴールＳが選択される。この例では中央のサブゴール候補Ｓ１が選択される（図４（ａ），（ｂ）参照）。
　続いて、制御装置１３は、移動装置１００が目的地Ｇ付近に到達したか否かを判定する（ステップ１０５）。目的地Ｇ付近としては、典型的には、移動装置１００から見て、目的地Ｇの手前の任意の位置に設定される。移動装置１００の位置は、第１検出部１１に基づく自己位置情報に基づいて算出される。
　移動装置１００が未だ目的地Ｇ付近ではないと判定したとき、サブゴール生成器１３２は、サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５の中から１つのサブゴール候補を選択し、これをサブゴールＳとして登録する（ステップ１０６）。第２検出部１２の出力に基づき、移動装置１００の周囲に障害物Ｂが検出された場合、障害物Ｂと干渉（衝突）しないサブゴール候補が選択される。本実施形態では、目的地Ｇへの最短経路を形成するサブゴール候補Ｓ１が選択される。登録されたサブゴールＳ（サブゴール候補Ｓ１）は、記憶部１３４へ格納される。
　サブゴールＳが登録されると、局所経路計画器１３３は、局所経路Ｐ２を決定し、局所経路情報を生成する（ステップ１０９）。制御装置１３は、生成された局所経路情報に基づいて車輪２Ｒ，２Ｌの回転数および回転方向を制御するための制御信号を駆動装置１４へ出力することで、移動装置１００を所定の速度で前進させるとともに、局所経路Ｐ２に沿って移動装置１００を移動させる（ステップ１１０）。
　上述の各ステップは、移動装置１００が目的地へ到達するまで繰り返し実行される（ステップ１１１）。この場合、第１検出部１１および第２検出部１２よりそれぞれ自己位置情報および障害物地図情報を再度取得し、これらの最新の情報に基づいてサブゴールＳ（サブゴール候補Ｓ１～Ｓ５）および後述する禁止エリアＨ（図５参照）が生成される。なお、ステップ１０６を経由してステップ１１１へ移行した場合は、移動装置１００は目的地Ｇ付近に達していないため、常にステップ１０１へ移行し、上述の処理を繰り返す。
　一方、移動装置１００が目的地Ｇ付近に到達すると、制御装置１３（禁止エリア生成部１３２ｂ）は、図５（ａ）～（ｃ）に示すように目的地Ｇの周囲に禁止エリアＨを生成する（ステップ１０７）。禁止エリアＨは、サブゴールＳの配置が禁止される領域であり、典型的には、目的地Ｇの左右両側に配置される。禁止エリアＨの境界部Ｈｂは、図５（ａ）に示すように、目的地Ｇを頂点とする三角形の２つの斜辺部に相当し、これら斜辺部より図中上方側（移動装置１００から見て前方側）が禁止領域Ｈとされる。なお、境界部Ｈｂは直線的なものに限られず、一部または全部が曲線的なものであってもよい。
　禁止エリアＨは、目的地Ｇ上へ移動装置１００を所定の姿勢（向き）で到達させるために、目的地Ｇの周囲で移動装置１００が大回りしないようにするためのものである。禁止エリア生成部１３２ｂは、サブゴールＳから目的地Ｇへ到達するまでに、目的地Ｇから離れる方向（図中、Ｘ軸負の方向）へ移動装置１００を移動させるサブゴールＳが配置されないようにするためのものである。
　例えば、図６（ａ）に示すように、例えば禁止エリアＨの境界部Ｈｂ上に配置されたサブゴールＳａにおいては、ここから目的地Ｇへ向かう進む移動装置１００の移動経路（局所経路Ｐ２）は、移動装置１００が目的地Ｇから離れる方向へ進むことなく目的地Ｇ上に、規定された姿勢（向き）Ａで到達することができる。
　これに対して、図６（ｂ）に示すように、例えば禁止エリアＨ内に配置されたサブゴールＳｂにおいては、ここから目的地Ｇへ向かう進む移動装置１００の移動経路（局所経路Ｐ２'）は、移動装置１００が目的地Ｇから離れる方向へ進む領域Ｒが存在する。この場合、移動装置１００は、目的地Ｇへ到達するのに目的地Ｇの周りを大回りする必要がある。
　そこで本実施形態では、禁止エリア生成部１３２ｂは、上述した大回りをする必要があるサブゴールＳｂの配置を禁止するための禁止エリアＨを生成する。これにより、移動装置１００を目的地Ｇのまわりで大回りさせることを防ぐことができるため、局所経路Ｐ２の経路長が不必要に増大したり、移動装置１００に過大な慣性力（遠心力）が作用したりすることを防ぐことができる。
　禁止エリア生成部１３２ｂは、目的地Ｇの位置情報、移動装置１００の自己位置情報などに基づいて、禁止エリアＨを生成する。禁止エリアＨの数は特に限定されず、サブゴール候補が配置され得る領域内の少なくとも一部に配置される。禁止エリアＨの大きさも特に限定されず、移動装置１００の大きさや最小回転半径などに基づいて設定される。
　サブゴール生成器１３２は、サブゴール配置部１３２ａにおいて生成された複数のサブゴール候補Ｓ１～Ｓ５と、禁止エリア生成部１３２ｂにおいて生成された禁止エリアＨとに基づいて、サブゴールＳを配置する。サブゴール生成器１３２は、その全体または中心が禁止エリアＨに属するサブゴール候補以外のサブゴール候補を選択し、これをサブゴールとして登録する（ステップ１０８）。これにより、例えば図６（ｂ）に示すサブゴールＳｂのようなサブゴールの配置が禁止される。
　なお、移動装置１００の周囲に障害物Ｂが存在する場合は、サブゴール生成器１３２において、図６（ａ），（ｂ）に示すように、障害物Ｂとの干渉（衝突）を回避できるサブゴール候補（図示の例ではサブゴール候補Ｓ３）が選択される。
　サブゴールＳが登録されると、局所経路計画器１３３は、局所経路Ｐ２を決定し、局所経路情報を生成する（ステップ１０９）。制御装置１３は、生成された局所経路情報に基づいて車輪２Ｒ，２Ｌの回転数および回転方向を制御するための制御信号を駆動装置１４へ出力することで、移動装置１００を所定の速度で前進させるとともに、局所経路Ｐ２に沿って移動装置１００を移動させる（ステップ１１０）。
　上述の各ステップは、移動装置１００が目的地へ到達するまで繰り返し実行される（ステップ１１１）。この場合、移動装置１００と目的地Ｇとの間の距離に応じて禁止エリアＨの範囲が動的に（リアルタイムで）変更される。これにより、あらゆる形状の大域経路に適した禁止エリアを生成することができる。
　さらに本実施形態では、禁止エリア生成部１３２ｂは、目的地Ｇ上に障害物Ｂが存在する場合に禁止エリアＨを生成する。この場合、禁止エリアＨは、目的地Ｇの周囲のすべての領域に禁止エリアＨが生成される。また、サブゴール配置部１３２ａは、図５（ｂ）に示すように、目的地Ｇ上の障害物Ｂが除去されるまで、移動装置１００が目的地Ｇの手前で待機（停止）するようにサブゴールを配置する。そして、目的地Ｇ上から障害物Ｂが除去されたことが検出されたとき、図５（ｃ）に示すように、移動装置１００を目的地Ｇへ向けて進ませる。このとき、禁止エリア生成部１３２ｂは、生成された禁止エリアＨを除去してもよい。
［変形例］
　以上の実施形態では、制御装置１３が移動装置１００に備えられる場合を例に挙げて説明したが、制御装置１３は、移動装置１００以外の場所に設置されてもよい。この場合、制御装置１３は、移動装置１００に対して無線通信を介して大域経路情報、サブゴール情報、禁止エリア情報、局所経路情報などの制御情報が送信される。また、この場合、制御装置１３は、複数台の移動装置１００の移動を制御するように構成されてもよい。
　また、以上の実施形態では、移動装置１００が目的地Ｇ付近に到達したときに禁止エリアＨが生成され、移動装置１００と目的地Ｇとの距離に応じて禁止エリアが再生成されたが、禁止エリアＨは、固定的に生成されてもよい。この場合、移動装置１００が目的地付近に到達する以前に禁止エリアが設定されるので、禁止エリアの生成時における演算負荷を低減することができる。
　さらに、以上の実施形態では、禁止エリアＨを目的地Ｇの周囲にのみ生成される場合に限られない。例えば、禁止エリアは、ユーザーが意図的に走行してほしくないエリアに生成することも可能である。例えば、移動装置が一般道を走行する自動運転車両（自動車）の場合、追い越し禁止区間において車両が走行車線をはみ出すようなサブゴールの配置を規制するように、禁止エリアを設定することができる。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置するサブゴール配置部と、
　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する禁止エリア生成部と
　を具備する情報処理装置。
（２）上記（１）に記載の情報処理装置であって、
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上に障害物が存在する場合に、前記禁止エリアを生成する
　情報処理装置。
（３）上記（２）に記載の情報処理装置であって、
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上の障害物が除去された場合に、前記禁止エリアを除去する
　情報処理装置。
（４）上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
　前記禁止エリア生成部は、前記サブゴールから前記目的地へ到達するまでに前記目的地から離れる方向へ前記移動装置を移動させるサブゴールが配置されないように前記禁止エリアを生成する
　情報処理装置。
（５）上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上に前記移動装置が規定された姿勢で到達できるように前記禁止エリアを生成する
　情報処理装置。
（６）上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
　前記目的地の位置情報に基づいて前記目的地までの大域経路を計画する大域経路計画部と、
　前記サブゴール配置部によって配置された前記サブゴールまでの局所経路を計画する局所経路計画部と、をさらに具備する
　情報処理装置。
（７）上記（６）に記載の情報処理装置であって、
　前記サブゴール配置部は、前記サブゴールとして前記移動装置の進行方向と直交する水平方向に沿って配列される複数のサブゴール候補を生成し、
　前記局所経路計画部は、前記複数のサブゴール候補から１つのサブゴール候補を選択する
　情報処理装置。
（８）上記（７）に記載の情報処理装置であって、
　前記局所経路計画部は、前記複数のサブゴール候補のうち前記目的地までの経路が最短となるサブゴール候補を選択する
　情報処理装置。
（９）上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
　前記情報処理装置は、前記移動装置に備えられる
　情報処理装置。
（１０）　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置し、
　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する
　情報処理方法。
（１１）　コンピュータに、
　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置するステップと、
　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成するステップと
　を実行させるプログラム。
　１１…第１検出部
　１２…第２検出部
　１３…制御装置
　１４…駆動装置
　１００…移動装置
　１３１…大域経路計画器
　１３２…サブゴール生成器
　１３２ａ…サブゴール配置部
　１３２ｂ…禁止エリア生成部
　１３３…局所経路計画器
　１３４…記憶部
　Ｂ…障害物
　Ｇ…目的地
　Ｈ…禁止エリア
　Ｐ１…大域経路
　Ｐ２…局所経路
　Ｓ…サブゴール
　Ｓ１～Ｓ５…サブゴール候補

Claims (11)

  1. 　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置するサブゴール配置部と、
    　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する禁止エリア生成部と
    　を具備する情報処理装置。
  2. 　請求項１に記載の情報処理装置であって、
    　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上に障害物が存在する場合に、前記禁止エリアを生成する
    　情報処理装置。
  3. 　請求項２に記載の情報処理装置であって、
    　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上の障害物が除去された場合に、前記禁止エリアを除去する
    　情報処理装置。
  4. 　請求項１に記載の情報処理装置であって、
    　前記禁止エリア生成部は、前記サブゴールから前記目的地へ到達するまでに前記目的地から離れる方向へ前記移動装置を移動させるサブゴールが配置されないように前記禁止エリアを生成する
    　情報処理装置。
  5. 　請求項１に記載の情報処理装置であって、
    　前記禁止エリア生成部は、前記目的地上に前記移動装置が規定された姿勢で到達できるように前記禁止エリアを生成する
    　情報処理装置。
  6. 　請求項１に記載の情報処理装置であって、
    　前記目的地の位置情報に基づいて前記目的地までの大域経路を計画する大域経路計画部と、
    　前記サブゴール配置部によって配置された前記サブゴールまでの局所経路を計画する局所経路計画部と、をさらに具備する
    　情報処理装置。
  7. 　請求項６に記載の情報処理装置であって、
    　前記サブゴール配置部は、前記サブゴールとして前記移動装置の進行方向と直交する水平方向に沿って配列される複数のサブゴール候補を生成し、
    　前記局所経路計画部は、前記複数のサブゴール候補から１つのサブゴール候補を選択する
    　情報処理装置。
  8. 　請求項７に記載の情報処理装置であって、
    　前記局所経路計画部は、前記複数のサブゴール候補のうち前記目的地までの経路が最短となるサブゴール候補を選択する
    　情報処理装置。
  9. 　請求項１に記載の情報処理装置であって、
    　前記情報処理装置は、前記移動装置に備えられる
    　情報処理装置。
  10. 　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置し、
    　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成する
    　情報処理方法。
  11. 　コンピュータに、
    　設定された目的地の位置情報、移動装置の走行環境の地図情報および前記移動装置の自己位置情報に基づいてサブゴールを配置するステップと、
    　前記目的地の周囲の少なくとも一部に前記サブゴールの配置を禁止する禁止エリアを生成するステップと
    　を実行させるプログラム。
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JP2010066932A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Murata Machinery Ltd 経路計画装置及び自律移動装置
WO2017145314A1 (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社日立製作所 移動体の制御方法、移動体及び移動体の制御システム

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