WO2022014200A1 - 情報処理装置と情報処理方法およびプログラム - Google Patents

情報処理装置と情報処理方法およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2022014200A1
WO2022014200A1 PCT/JP2021/021522 JP2021021522W WO2022014200A1 WO 2022014200 A1 WO2022014200 A1 WO 2022014200A1 JP 2021021522 W JP2021021522 W JP 2021021522W WO 2022014200 A1 WO2022014200 A1 WO 2022014200A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
route
boundary line
lanes
information processing
route map
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/021522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
典史 吉川
大輔 福永
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニーグループ株式会社 filed Critical ソニーグループ株式会社
Priority to EP21842186.5A priority Critical patent/EP4184273A4/en
Priority to CN202180048230.3A priority patent/CN115968457A/zh
Priority to US18/004,395 priority patent/US20230280164A1/en
Publication of WO2022014200A1 publication Critical patent/WO2022014200A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • 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
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control
    • G05D1/0297—Fleet control by controlling means in a control room
    • 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
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3807—Creation or updating of map data characterised by the type of data
    • G01C21/383—Indoor data
    • 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
    • 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
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0274—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
    • 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
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations

Definitions

  • This technology makes it possible to operate the mobile body efficiently even if the density of the mobile body is increased in an environment where the passable area of the mobile body changes in relation to the information processing device, the information processing method and the program.
  • a system using a mobile body has been used for various purposes such as transportation of goods, inspection of equipment, security, and the like.
  • a moving object In order for a moving object to move, it is necessary to reach the destination so that it does not collide with static or dynamic obstacles (including other mobile robots) in the environment. Therefore, for example, in Patent Document 1, a manager performs generation and update of a map showing an arbitrary environment in which a plurality of robots operate, and provision of data used by one or a plurality of robots in the environment.
  • this technology provides an information processing device, an information processing method, and a program that enable the mobile body to be operated efficiently even if the density of the mobile body is increased in an environment where the passable area of the mobile body changes. The purpose.
  • the first aspect of this technology is In an environment where obstacles exist, a boundary line consisting of a group of points at the same distance from two different obstacles among the obstacles is set between the obstacles in the movable area, which is the area where the moving object can move.
  • the information processing device includes a route map generation unit that determines the number of lanes with respect to the boundary line according to the distance from the obstacle to the boundary line and the size of a moving body moving in the environment.
  • the route map generation unit divides, for example, a Voronoi area into a movable area, which is a movable area of a moving object, in an environment where an obstacle exists, and is composed of a group of points at the same distance from the obstacle.
  • Set the boundary line between obstacles determine the number of lanes for the boundary line according to the distance from the obstacle and the size of the moving object moving between the obstacles, and for the boundary line and the boundary line. Based on the number of lanes determined in the above, a route map having lane number information is generated.
  • the number of lanes corresponds to the number of moving bodies that can pass at the same time, and the size of the moving body is the maximum value of the width of the moving body orthogonal to the moving direction and may include a margin.
  • the route map generator sets nodes at the branch point and end point of the boundary line, and the change point of the number of lanes, and when the distance between the nodes is shorter than the first threshold value, the distance between the nodes is smaller than the first threshold value. Set up a new node between the nodes instead of the two short nodes. Further, when the distance between the nodes is longer than the second threshold value, which is longer than the first threshold value, the route map generation unit newly sets the nodes on the boundary line between the nodes and newly sets the edges between the nodes. Divide into edges through nodes.
  • the route map generator when the maximum separation distance between the edge connecting the nodes and the boundary line is larger than the separation distance threshold value, the route map generator newly sets the node on the boundary line between the nodes and sets the edge between the nodes. Divide into edges via newly set nodes.
  • the route map generation unit uses the number of lanes determined for the boundary line as the lane number information of the edge corresponding to the boundary line, and the minimum number of lanes among the edges connected to the node as the lane number information of the node.
  • a topological map in which nodes are connected by edges and has lane number information is generated as a route map.
  • the route map generation unit provides edges for the number of lanes determined for the boundary line, sets nodes at both ends, and generates a lane map in which the number of lanes of the node and the edge is 1. You may.
  • the route map generation unit updates the route map according to the change in the movable area.
  • the information processing device further includes a route planning unit for planning the route of the moving body using a route map having lane number information
  • the route planning unit includes a lane in which the number of moving bodies is indicated by the lane number information. Plan the route for each moving object so that the number does not exceed the number.
  • the route map generation unit determines the number of lanes by using the base lane width corresponding to the moving body of a plurality of different sizes as the size of the moving body, and the route planning unit determines the number of lanes of a plurality of different sizes. The route may be planned using the number of lanes of the base lane width occupied by each moving body.
  • the second aspect of this technology is In an environment where an obstacle exists, a boundary line consisting of a point cloud at the same distance from two different obstacles among the obstacles is set between the obstacles in the movable area, which is the area where the moving object can move.
  • the information processing method includes determining the number of lanes with respect to the boundary line according to the distance from the obstacle to the boundary line and the size of a moving body moving in the environment.
  • the third aspect of this technology is A program that causes a computer to generate a route map.
  • the computer executes a procedure for generating a route map having lane number information based on the boundary line and the number of lanes determined for the boundary line.
  • the program of the present technology is, for example, a storage medium, a communication medium, for example, a storage medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor memory, which is provided in a computer-readable format to a general-purpose computer capable of executing various program codes. It is a program that can be provided by a medium or a communication medium such as a network. By providing such a program in a computer-readable format, processing according to the program can be realized on the computer.
  • FIG. 1 shows the configuration of a mobile control system.
  • the mobile control system 10 is configured by using a plurality of mobiles 20 and a server 30.
  • the server 30 accepts the mobile task performed by the mobile body 20, and the server 30 generates a route plan for executing the mobile task and provides it to the mobile body 20.
  • the mobile body 20 plans a trajectory so as to move along the route indicated by the route plan supplied from the server 30, and executes the movement task.
  • the movement task is a task that involves the movement of a moving body 20 such as a robot or an automated guided vehicle (AGV), and the moving task is an arbitrary moving body, a moving body having a predetermined function or ability, or a moving body. It may be done with a designated mobile body. In addition, the movement task may simply reach a certain point and perform the task (inspection, etc.), or may move to another point (transportation, etc.).
  • a moving body 20 such as a robot or an automated guided vehicle (AGV)
  • AGV automated guided vehicle
  • the server 30 performs a task plan for deciding to which mobile body the mobile task input from the user or the like is assigned (or whether to change the existing allocation).
  • the task plan may use various methods without particular limitation. For example, when using an arbitrary mobile body, a method of selecting a free mobile body closest to the destination of the mobile task, or a method of selecting a mobile body with the fewest assigned tasks when there is no free mobile body, etc. Is used.
  • the server 30 After determining the mobile body to which the mobile task is assigned, the server 30 generates a route plan based on the route map at that time.
  • the route map is expressed as a topological map composed of, for example, a group of relay nodes that are candidates for intermediate destinations in the environment and a group of edges that connect relay nodes that can directly pass through.
  • a route plan is first performed to determine which relay node or edge is to be passed between the current location and the final destination, and the node is moved to the next node by the trajectory plan.
  • the amount of orbit calculation is reduced compared to the case where the orbit from the current location to the final destination is calculated and moved without using it.
  • Dijkstra algorithm is often used as a route planning method.
  • the route plan may be a method of adding the route plan of the target mobile body without changing the route plan of the other mobile body, or may perform overall optimization including review of the route plan of the other mobile body. good.
  • FIG. 2 illustrates the configuration of a mobile and a server.
  • the moving body 20 has a sensor unit 21, a peripheral map generation unit 22, a self-position estimation unit 23, a communication unit 24, an orbit planning unit 25, a drive control unit 26, and a drive unit 27.
  • the sensor unit 21 has an outside world sensor and an inside world sensor.
  • the external sensor of the sensor unit 21 acquires information on the surrounding environment of the moving body (for example, information on surrounding objects and the like).
  • a distance measuring sensor LIDAR (Light Detection and Ringing, Laser Imaging Detection and Ringing), TOF (Time Of Flight), stereo camera, etc.
  • the outside world sensor generates sensing data (also referred to as “distance measuring data”) indicating the distance to a surrounding object and outputs it to the peripheral map generation unit 22 and the self-position estimation unit 23.
  • the internal sensor of the sensor unit 21 acquires information about the moving body itself (for example, information indicating the position and posture of the moving body and its change).
  • the internal sensor for example, a position sensor, an angle sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like is used.
  • the internal world sensor outputs the generated sensing data (also referred to as “internal world sensing data”) to the self-position estimation unit 23.
  • the peripheral map generation unit 22 generates map information indicating objects and the like located in the vicinity based on the distance measurement data generated by the sensor unit 21.
  • the peripheral map generation unit 22 outputs the generated map information to the communication unit 24 and the orbit planning unit 25.
  • the self-position estimation unit 23 estimates the self-position based on the internal sensing data or the internal sensing data generated by the sensor unit 21 and the ranging data generated by the external sensor, and indicates the self-position indicating the estimated self-position. Information is output to the communication unit 24 and the track planning unit 25.
  • the communication unit 24 is connected to the network and performs wireless communication with the server 30.
  • the wireless communication may include cellular communication using any of LTE, WCDMA (registered trademark), 5G and the like, and short-range wireless communication using any of Wi-Fi, Bluetooth (registered trademark) and the like. It may be included.
  • the communication unit 24 wirelessly communicates with the server 30 and transmits the map information generated by the peripheral map generation unit 22 and the self-position estimated by the self-position estimation unit 23 to the server 30.
  • the mobile body 20 may transmit mobile body information indicating its own size, performance, and the like from the communication unit 24 to the server 30.
  • the communication unit 24 receives the information transmitted from the server 30, for example, the route plan, and outputs the information to the track planning unit 25.
  • the orbit planning unit 25 uses the map information generated by the peripheral map generation unit 22 and the estimation result of the self-position estimation unit 23 so that the moving body 20 moves along the route indicated by the route plan supplied from the server 30. It is used to plan the trajectory of the moving body 20.
  • the nodes to the destination are shown in order based on the route map showing the route through which the moving body can pass and the moving task assigned to the moving body, and the orbit planning unit 25 , Determines the trajectory from the current location to the first node, and the trajectory from the current node to the next node.
  • the orbit planning unit 25 uses, for example, an A * algorithm or an RRT (Rapidly-exploring Random Tree) algorithm as an orbit search algorithm to recognize the surrounding environment of the moving body 20 and to search for an orbit toward the next node or destination. By repeating the determination of the optimum movement speed, angular velocity, etc. at that time, it is possible to avoid collision and perform movement movement even if there is a dynamic obstacle.
  • the track planning unit 25 outputs the determined track to the drive control unit 26.
  • the drive control unit 26 generates a drive signal so that the moving body 20 moves on the trajectory determined by the track planning unit 25, and outputs the drive signal to the drive unit 27.
  • the drive unit 27 is configured by using wheels and a drive source (for example, a motor), and drives the wheels with the drive source based on the drive signal from the drive control unit 26 to move the moving body 20.
  • a drive source for example, a motor
  • the server 30 has a communication unit 31, a movable area map generation unit 32, a route map generation unit 33, a map storage unit 34, a mobile information storage unit 35, a task planning unit 36, and a route planning unit 37.
  • the communication unit 31 is configured to be able to perform wireless communication with the communication unit 24 of the mobile body 20.
  • the wireless communication may include cellular communication as described above, or may include short-range wireless communication.
  • the communication unit 31 wirelessly communicates with the mobile body 20 and receives the map information generated by the mobile body 20 and the self-position information indicating the estimated self-position.
  • the communication unit 31 outputs the received map information and self-location information to the movable area map generation unit 32. Further, the communication unit 31 receives the mobile body information and outputs it to the mobile body information storage unit 35. Further, the communication unit 31 transmits the route plan generated by the route planning unit 37 to the mobile body 20.
  • the movable area map generation unit 32 integrates the map information generated by each of the moving objects 20 to generate a movable area map showing an area through which the moving object 20 can pass in the entire environment.
  • the movable area map generation unit 32 outputs the generated movable area map to the route map generation unit 33.
  • the movable area map generation unit 32 may generate a movable area map based on the sensing data acquired by the external world sensor provided separately from the moving body, and may generate the movable area map in advance from an external device or the like. You may get a map of the mobile area you are in.
  • the movable area map generation unit 32 updates the movable area map according to the change of the movable area. For example, the movable area map generation unit 32 automatically updates the movable area map when it is determined that the movable area through which the moving body 20 can pass has changed due to the installation, movement, removal, or the like of an obstacle. ..
  • the route map generation unit 33 generates a route map having lane number information regarding the passage and the passage width based on the movable area map generated by the movable area map generation unit 32. The details of the route map generation will be described later. Further, the route map generation unit 33 automatically updates the route map when the movable area map generation unit 32 determines that the movable area has changed and the movable area map is updated.
  • the map storage unit 34 stores the route map generated by the route map generation unit 33. Further, the mobile body information storage unit 35 stores the mobile body information for each mobile body. The mobile body information may be acquired by communication with the mobile body 20 as described above, or the user may input the mobile body information in advance.
  • the task planning unit 36 receives a move task request made by a user or the like and determines a move body to perform the move task. Further, the task planning unit 36 outputs the task allocation information indicating the moving body and the moving task assigned to the moving body to the route planning unit 37.
  • the route planning unit 37 generates a route plan for each moving body to perform the assigned movement task.
  • the route to the destination is determined based on the passage and the number of lanes information shown in the route map generated by the route map generation unit 33, and for example, the nodes on the movement route are shown in order. Generate a list. Further, the route planning unit 37 determines the route so that the movement efficiency of the entire system is high when the movement task is performed by a plurality of moving bodies. Further, the route planning unit 37 updates the route plan when the route map is updated or when new task allocation information is supplied.
  • the route planning unit 37 updates the lane number information of the movement route, or when the movement route of the moving body performing the newly accepted movement task overlaps, the updated lane number information or other information is used. Generate a new route plan in consideration of the route of the moving body.
  • the route planning unit 37 transmits the route plan generated for each mobile unit to the corresponding mobile unit 20 via the communication unit 31.
  • the server sets a boundary line consisting of a point cloud equal to the distance between the obstacles in the movable area, which is the area where the moving object can move, from the obstacle.
  • the number of lanes is determined with respect to the boundary line according to the distance and the size of the moving body moving between obstacles.
  • the server generates a route map having lane number information based on the boundary line and the number of lanes determined for the boundary line. For example, the server sets nodes at the branch points and endpoints of the boundary line and the change points of the number of lanes, and automatically generates a topological map in which the nodes are connected by edges as a route map.
  • the server selects a moving object to execute the moving task, sequentially assigns nodes in the direction of travel to the selected moving object, releases the passing node, and responds to the determined number of lanes at the node or edge. Generate a route plan by limiting the number of moving objects that exist at the same time. Further, when the route map is updated, the server generates a route plan again based on the updated route map and the current location of each moving object. The server sends the generated route plan to the mobile. The mover plans a trajectory and executes a move task so as to follow the route indicated by the route plan generated by the server.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of generating a route map.
  • the movable area map generation unit In step ST1, the movable area map generation unit generates a movable area map.
  • the movable area map generation unit 32 integrates the map information generated by each moving body, for example, to generate a movable area map showing the area where the moving body can pass in the entire environment, and proceeds to step ST2.
  • the movable area map generation unit 32 may generate a movable area map based on sensing data acquired by an external sensor provided separately from the moving body, and may generate a movable area map from an external device or the like. You may get it.
  • FIG. 4 illustrates a movable area map, and the detected obstacle is indicated by a line (or a point). Obstacles refer to objects existing in the environment, including, for example, racks, cardboard boxes, desks, chairs, and moving objects such as humans and autonomous mobile robots. It also includes objects that partition the environment, such as walls and pillars.
  • step ST2 the route map generator extracts the boundary line indicating the skeleton of the movable area.
  • the route map generation unit 33 extracts a boundary line indicating the skeleton of the movable area from the movable area map generated in step ST1.
  • the Voronoi region division method is used for the extraction of the boundary line showing the skeleton.
  • Voronoi region division in two dimensions is a method of region division of a plane according to "which is the closest point" when a plurality of points are arranged in advance on the plane.
  • the route map generation unit 33 divides the entire movable area into a Voronoi area, and extracts a boundary line, which is a point cloud having the same distance to two different obstacles, as a boundary line indicating the skeleton. And proceed to step ST3.
  • FIG. 5 shows the division result of the Voronoi region division, and is the case where the process of step ST2 is performed using the movable region map shown in FIG.
  • the route map generation unit In step ST3, the route map generation unit generates lane number information.
  • the route map generation unit 33 generates lane number information indicating the number of lanes corresponding to the number of mobile objects that can pass at the same time for the boundary line extracted in step ST2. For example, if the distance W to the obstacle is less than 1/2 the size of the moving object (hereinafter referred to as "size R") at each point on the boundary line indicating the skeleton, the moving object may pass. Can not. Therefore, the route map generation unit 33 deletes the boundary line that the moving body cannot pass through.
  • the size of the moving body is the maximum value of the width of the moving body orthogonal to the moving direction.
  • the width of the moving body is the size including the article to be transported. Further, the size of the moving body may include a margin.
  • the width of the moving object including the article to be transported can be determined by the assigned moving task. For example, if it is clear what kind of article is to be conveyed by the moving task, the article to be conveyed and the moving object are to be conveyed. The width of the moving body can be calculated based on the shape of the above.
  • the route map generation unit 33 When the boundary lines are separated, the route map generation unit 33 deletes the others, leaving only the boundary line having the longest total distance. Further, the route map generation unit 33 generates lane number information for the remaining boundary line. For example, when the distance W from the boundary line to the obstacle is N times or more and smaller than (N + 1) times the size R, the route map generation unit 33 sets the lane number information of the boundary line to the lane number N. The route map generation unit 33 adds the generated lane number information to the boundary line and proceeds to step ST4.
  • FIG. 6 shows a boundary line to which information on the number of lanes is added, and is a case where the process of step ST3 is performed on the division result of the Voronoi region division shown in FIG.
  • the boundary line indicating the passage through which the moving body cannot pass is deleted, and when the remaining boundary line is separated, only the boundary line having the longest total distance is left and the other boundary lines are deleted. There is.
  • the boundary line having the number of lanes of "2" is shown by a thick line
  • the boundary line having the number of lanes of "1" is shown by a thin line.
  • step ST4 the route map generation unit generates a topological map.
  • the route map generation unit 33 assigns a node to the boundary line to which the lane number information is given, and connects the nodes with an edge to generate a topological map.
  • the route map generation unit 33 performs the following processing on the boundary line to which the lane number information is added, and generates a topological map.
  • Nodes are set at the end points of the boundary line, branch points, and change points of the number of lanes.
  • FIG. 7 shows the processing results when the processing 4-1 and the processing 4-2 are performed, and is the case where the processing is performed on the boundary line having the lane number information shown in FIG.
  • the first threshold value Lth1 is a distance in which the difference in the movement path of the moving body is smaller than a predetermined amount even if the two nodes are combined into one.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a case where processing 4-4 and processing 4-5 are performed on the region AR shown in FIG. 7. Note that FIG. 8A shows before processing, and FIG. 8B shows after processing. For example, if the maximum separation distance between the edge connecting node Nd1 and node Nd2 and the boundary line is larger than the separation distance threshold DSth at the distance DSa, node Nda is newly set on the boundary line between node Nd1 and node Nd2. , The edge connecting the node Nd1 and the node Nd2 is divided into the edge connecting the node Nd1 and the node Nda and the edge connecting the node Nda and the node Nd2.
  • the edge connecting the node Nd4 and the node Nd5 is divided into an edge connecting the node Nd4 and the node Ndc and an edge connecting the node Ndc and the node Nd5.
  • the node Ndb is newly set on the boundary line between the node Nd3 and the node Nd4, and the edge connecting the node Nd3 and the node Nd4 is set. Is divided into an edge connecting node Nd3 and node Ndb and an edge connecting node Ndb and node Nd4.
  • the edge connecting node Nd6 and node Nd7 and the edge connecting node Nd6 and node Nd8 are longer than the second threshold Lth2, on the boundary line between node Nd6 and node Nd7 and between node Nd6 and node Nd8. Nodes Ndd and Nde are newly set in and the nodes are divided.
  • the processing result of FIG. 9 can be obtained by performing the processing 4-4 and the processing 4-5.
  • lane number information of each edge be the lane number N determined for the boundary line corresponding to the edge.
  • lane number information of each node is set to the minimum number of lanes among the edges connected to the node.
  • FIG. 10 shows the processing results when processing 4-6 and processing 4-7 are performed on the processing results shown in FIG.
  • the route map generation unit 33 performs the processing of steps ST2 to ST4 using the movable area map generated in step ST1, for example, generates a topological map having the lane number information shown in FIG. 10, and routes the route map. Is stored in the map storage unit 34.
  • the route map generated by the route map generation unit 33 and stored in the map storage unit 34 is a topological map composed of nodes and edges, and the edge length is limited to a certain distance or less. It was done. Further, in the route map, lane number information indicating how many moving objects can exist at the same time is given to each node.
  • the route planning unit 37 generates a route plan using the topological map (route map) generated by the route map generation unit 33 for the number of steps in the time series. That is, one of the time-series topological maps shows a topological map at a future time, and the mover continues to move during one step in the time series to the adjacent nodes connected by the edge. Suppose you can move.
  • the topological maps of each time-series step are arranged in chronological order, and the topological maps between adjacent topological maps are arranged.
  • -For nodes that correspond to the same position in the original topological map connect the topological maps with a new edge. In this case, it indicates that the moving object waits on the same node during one time series step.
  • -For adjacent nodes connected by edges in the original topological map connect the topological maps with new edges. In this case, it indicates moving to an adjacent node during one time series step.
  • the route planning unit 37 follows the nodes on the time-series topological map in a form that satisfies the constraint that one time-series step always moves to any node in the topological map of the next time-series step. Generate a route plan in a format that reaches the node at the ground location. Further, the route planning unit 37 limits the number of moving objects and sets the route so as not to exceed the number of lanes indicated by the lane number information given to the node or edge, and releases the passed node. do.
  • the easiest way to add a route plan for a new mover is to exclude the nodes on the time series topological map that have reached the upper limit of the number of lanes due to the route plan of another mover, for example, in one time series. Be sure to select a route that meets the constraint of moving to some node in the topological map of the next time series step in the step. For example, when searching for a route using the Dijkstra algorithm, the route planning unit 37 limits only the routes that satisfy the above constraints as search targets.
  • the route plan of all mobiles may be redone.
  • the route planning unit 37 uses the method shown in the document “Optimal Multi-Robot Path Planning on Graphs: Complete Algorithms and Effective Heuristics, Jingjin Yu Steven M. LaValle, 2015”.
  • the route planning unit 37 transmits the route plan for each generated mobile body to the corresponding mobile body, and the mobile body performs movement control based on the route plan generated by the route planning unit 37 and completes the movement task. ..
  • the route plan is based on the route map with lane number information.
  • the route map is automatically updated according to changes in the movable area, so the route map can be manually updated according to changes in the layout of obstacles. There is no need to reconfigure, and low-cost and efficient operation can be easily performed.
  • the number of lanes corresponds to the number of moving objects that can pass at the same time, but it does not always indicate the number of moving objects themselves, and the number of lanes calculated using the base lane width will be described later. It is used as a number to make it possible to calculate the number of moving objects that can pass at the same time.
  • the moving body width MWa and the moving body MOb of the moving body MOa are the moving body width MWb, and the moving body MOc is the moving body width MWc.
  • the margin is the width mb, and the margin required when moving the moving body MOc is the width mc.
  • the width of the moving body shall be the size including the articles to be transported as described above. In this case, the width (MWa + ma) is occupied when the moving body MOa moves.
  • the width (MWb + mb) is occupied when the moving body MOb is moved, and the width (MWc + mc) is occupied when the moving body MOc is moved. Therefore, the base lane width BW that satisfies the equations (1), (2), and (3) is calculated.
  • the number of occupied lanes Ka, Kb, and Kc are natural numbers, and the margin widths ma, mb, and mc are smaller than the base lane width BW.
  • MWa + ma Ka ⁇ BW ⁇ ⁇ ⁇ (1)
  • MWb + mb Kb ⁇ BW ⁇ ⁇ ⁇ (2)
  • MWc + mc Kc ⁇ BW ⁇ ⁇ ⁇ (3)
  • the width (MWa + ma) 40 cm
  • the width (MWb + mb) 60 cm
  • the width (MWc + mc) 100 cm
  • the greatest common divisor of each width, 20 cm is defined as the base lane width BW.
  • the route map generation unit 33 of each node uses the base lane width BW determined based on the moving body information for each moving body stored in the moving body information storage unit 35 as a reference. Calculate the number of lanes. Specifically, in step ST3 of FIG. 3, the number of lanes N is calculated with 1/2 times the base lane width BW as the size R.
  • the route planning unit 37 sets the number of occupied lanes for each moving body so that the total number of occupied lanes at each node does not exceed the number of lanes at any timing. Generate a plan.
  • the base lane width BW is 20 cm
  • the number of lanes occupied by MOc is five.
  • the route planning unit 37 sets the route based on the number of occupied lanes for each moving body so as not to exceed the number of lanes of the node. For example, in the case of newly planning a route for a mobile MOb, when the number of occupied lanes of the mobile MOb is 3, the route is searched by excluding the nodes having 2 or less lanes available, and the route is searched. Generate a plan.
  • N new nodes (hereinafter referred to as "WP: way point") are generated in the vicinity of the nodes at both ends of the edge having the number of lanes N, and the WPs are connected by an edge and the number of lanes is set to "1".
  • WP way point
  • the number of lanes is set to "1" by connecting WPs with edges in a mesh shape (brute force with edges).
  • FIG. 11A and 11B are diagrams for explaining the generation of a lane map
  • FIG. 11A exemplifies a topological map in which lane number information is given to nodes and edges
  • FIG. 11B is an example. Illustrates a lane map corresponding to a topological map.
  • FIG. 12 shows a lane map generated using the route map shown in FIG. 10.
  • One edge is used for a passage having a lane number of “1” in the lane number information of the route map, and the number of lanes is “2”.
  • the passage is provided with two edges.
  • the route planning unit 37 plans a route using the lane map in the same manner as when using the route map having lane number information.
  • the route planning unit 37 When the route planning unit 37 generates a route plan based on the route map (when the lane map is not used), the route is determined by assuming that N or less moving objects can pass through the nodes having N lanes. It is guaranteed that there is space required for parallel running and passing of moving objects below the platform. However, in actual parallel running and passing, it is necessary to control so that contact and collision do not occur due to the trajectory planning of the moving body. For example, in the case of passing each other, when the moving body detects the presence of another moving body while passing through the center of the passage, it is necessary to perform a collision avoidance operation by decelerating or changing direction, which causes a decrease in moving speed or the like.
  • the route planning unit 37 when the route planning unit 37 generates a route plan based on the lane map, the route planning unit 37 can specify the lane in which each moving body passes so that parallel running and passing can be performed. Therefore, the moving body is less likely to perform deceleration or avoidance operations so that contact or collision does not occur due to the track plan, and the movement speed is less likely to decrease compared to the route plan that does not use the lane map, which is efficient. Can handle move tasks.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various fields.
  • the technique according to the present disclosure may be realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, a ship, and a robot.
  • it may be realized as a device mounted on a device used in a production process in a factory, a device used in the construction field, a device used in agriculture, forestry, or the like.
  • the series of processes described in the specification can be executed by hardware, software, or a composite configuration of both.
  • the program that records the processing sequence is installed in the memory in the computer built in the dedicated hardware and executed.
  • the program can be recorded in advance on a hard disk as a recording medium, SSD (Solid State Drive), or ROM (Read Only Memory).
  • a hard disk as a recording medium
  • SSD Solid State Drive
  • ROM Read Only Memory
  • the program is a flexible disc, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto optical) disc, DVD (Digital Versatile Disc), BD (Blu-Ray Disc (registered trademark)), magnetic disc, semiconductor memory card. It can be temporarily or permanently stored (recorded) on a removable recording medium such as an optical disc.
  • a removable recording medium such as an optical disc.
  • Such removable recording media can be provided as so-called package software.
  • the program may be transferred from the download site to the computer wirelessly or by wire via a network such as LAN (Local Area Network) or the Internet.
  • the computer can receive the program transferred in this way and install it on a recording medium such as a built-in hard disk.
  • the information processing device of the present technology can have the following configurations.
  • a boundary line consisting of a group of points at the same distance from two different obstacles among the obstacles is formed between obstacles in a movable area, which is a movable area of a moving object.
  • An information processing device including a route map generation unit that is set and determines the number of lanes with respect to the boundary line according to the distance from the obstacle to the boundary line and the size of a moving body moving in the environment.
  • the route map generation unit divides the Vorooni area into the movable area and sets the boundary line.
  • the size of the moving body is the maximum value of the moving body width orthogonal to the moving direction.
  • the route map generation unit generates a route map having lane number information based on the boundary line and the number of lanes determined for the boundary line. Information processing equipment.
  • the route map generation unit sets nodes at the branch points and end points of the boundary line and the change points of the number of lanes, and generates a topological map in which the nodes are connected by edges as the route map.
  • the information processing apparatus according to any one of (1) to (6).
  • the route map generation unit replaces the two nodes whose distances between the nodes are shorter than the first threshold value with one new node between the nodes.
  • the information processing device according to (7) for setting a node.
  • the route map generation unit When the maximum separation distance between the edge and the boundary line between the nodes is larger than the separation distance threshold value, the route map generation unit newly sets a node on the boundary line between the nodes and between the nodes.
  • the information processing apparatus which divides the edge of the above into an edge via the newly set node. (10) When the distance between the nodes is longer than the second threshold value, which is longer than the first threshold value, the route map generation unit newly sets the nodes on the boundary line between the nodes and sets the nodes between the nodes.
  • the information processing apparatus according to any one of (8) and (9), which divides an edge into an edge via the newly set node. (11) The information processing according to any one of (7) to (10), wherein the route map generation unit uses the number of lanes determined for the boundary line as lane number information of the edge corresponding to the boundary line. Device.
  • the information processing apparatus uses the minimum number of lanes among the edges connected to the node as lane number information of the node. .. (13)
  • the route map generation unit provides a number of edges equal to the number of lanes determined for the boundary line, sets nodes at both ends, and creates a lane map in which the number of lanes of the node and the edge is 1.
  • the information processing apparatus according to any one of (7) to (10) generated as the route map.
  • the information processing apparatus according to any one of (6) to (13), wherein the route map generation unit updates the route map according to a change in the movable area.
  • the information processing apparatus according to any one of (6) to (14), further comprising a route planning unit for planning the route of the moving body using the route map having the lane number information.
  • the route planning unit plans a route for each mobile body so that the number of moving bodies does not exceed the number of lanes indicated by the lane number information.
  • the route map generation unit determines the number of lanes by using the base lane width corresponding to the moving bodies having a plurality of different sizes as the size of the moving body.
  • the information processing apparatus according to (15) or (16), wherein the route planning unit plans the route using the number of lanes having a base lane width occupied by each of the moving bodies having a plurality of different sizes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

経路地図生成部３３は、障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定して、障害物からの距離と障害物間を移動する移動体の大きさに応じて境界線に対して車線数を決定して、車線数情報を有する経路地図を生成する。また、経路地図生成部３３は、移動可能領域が変化したとき、経路地図を更新する。経路計画部３７は、経路地図に基づき、移動体の数が車線数情報で示された車線数を超えないように移動体毎の経路を計画する。移動体２０は、経路計画部３７で生成された経路計画に基づき移動タスクを実行する。移動体の通行可能領域が変化する環境でも複数の移動体を効率よく運用できる。

Description

情報処理装置と情報処理方法およびプログラム
　この技術は、情報処理装置と情報処理方法およびプログラムに関し、移動体の通行可能領域が変化する環境で移動体の密度を高くしても、移動体を効率よく運用可能とする。
　従来、移動体を用いたシステムが様々な目的、例えば物品の搬送、設備の点検、警備、などで用いられている。移動体が移動するためには、環境上の静的・動的障害物（他の移動ロボットも含む）に衝突しないように目的地まで到達する必要がある。そこで、例えば特許文献１では、複数のロボットが動作する任意の環境を示す地図の生成や更新と、環境内の１または複数のロボットよって使用されるデータの提供が、マネージャによって行われている。
国際公開第２００９／１０２９７０号
　ところで、既存の方法で生成される経路地図では、すれ違いが可能であるか判別できない。したがって、例えば狭い一本道を別の移動体が対向して近づいてくる場合や、直交する狭い交差点で別の移動体が出合い頭に真横から同時に交差点に進入してきた場合、２台の移動体が見合ったまま身動きが取れない状況（ストールともいう）となってしまう。
　そこで、この技術では、移動体の通行可能領域が変化する環境で移動体の密度を高くしても、移動体を効率よく運用可能とする情報処理装置と情報処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　この技術の第１の側面は、
　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定して、前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定する経路地図生成部
を備える情報処理装置にある。
　この技術において、経路地図生成部は、障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域に対して例えばＶｏｒｏｎｏｉ領域分割を行い、障害物から等しい距離の点群からなる境界線を障害物間に設定して、障害物からの距離と障害物間を移動する移動体の大きさに応じて境界線に対して車線数を決定して、境界線と境界線に対して決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成する。車線数は、移動体が同時に通行可能な数に対応しており、移動体の大きさは、移動方向に対して直交する移動体幅の最大値であり、マージンを含んでもよい。
　経路地図生成部は、境界線の分岐点と端点、および車線数の変化点にノードを設定して、ノード間の距離が第１閾値よりも短い場合、ノード間の距離が第１閾値よりも短い２つのノードに替えてノード間に新たな１つのノードを設定する。また、経路地図生成部は、ノード間の距離が第１閾値よりも長い第２閾値よりも長い場合、ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、ノード間のエッジを新たに設定したノードを介したエッジに分割する。さらに、経路地図生成部は、ノード間を結んだエッジと境界線との最大離間距離が離間距離閾値よりも大きい場合、ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、ノード間のエッジを新たに設定したノードを介したエッジに分割する。経路地図生成部は、境界線に対して決定した車線数を、境界線に対応するエッジの車線数情報、ノードに接続されているエッジの中で最小の車線数をノードの車線数情報として、ノード間がエッジで結ばれており車線数情報を有するトポロジカルマップを経路地図として生成する。また、経路地図生成部は、境界線に対して決定された車線数の数だけエッジを設けて両端にノードを設定して、ノードとエッジの車線数が１である車線地図を経路地図として生成してもよい。経路地図生成部は、移動可能領域の変化に応じて経路地図を更新する。
　また、情報処理装置は、車線数情報を有する経路地図を用いて移動体の経路を計画する経路計画部をさらに備えて、経路計画部は、移動体の数が車線数情報で示された車線数を超えないように移動体毎の経路を計画する。また、経路地図生成部は、移動体の大きさとして、異なる複数の大きさの移動体に応じた基底車線幅を用いて車線数を決定して、経路計画部は、異なる複数の大きさの移動体毎に占有する基底車線幅の車線数を用いて経路を計画してもよい。
　この技術の第２の側面は、
　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定することと、
　前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定すること
を含む情報処理方法にある。
　この技術の第３の側面は、
　経路地図の生成をコンピュータで実行させるプログラムであって、
　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定する手順と、
　前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定する手順と、
　前記境界線と前記境界線に対して決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成する手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラムにある。
　なお、本技術のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ上でプログラムに応じた処理が実現される。
移動体制御システムの構成を示した図である。 移動体とサーバの構成を例示した図である。 経路地図の生成動作を例示したフローチャートである。 移動可能領域地図を例示した図である。 Ｖｏｒｏｎｏｉ領域分割の分割結果を示した図である。 車線数情報を付与した境界線を示した図である。 処理４－１と処理４－３を行った場合の処理結果を示した図である。 領域ＡＲに対して処理４－４と処理４－５を行った場合を説明するための図である。 処理４－４と処理４－５を行った場合の処理結果を示した図である。 処理４－６と処理４－７を行った場合の処理結果を示した図である。 車線地図の生成を説明するための図である。 車線地図を示した図である。
　以下、本技術を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．移動体制御システムの構成
　２．移動体とサーバの構成
　３．移動体とサーバの動作
　　３－１．経路地図の生成について
　　３－２．経路計画の生成について
　　３－３．経路地図と経路計画の生成の変形例について
　　３－４．車線地図の利用について
　４．応用例
　＜１．移動体制御システムの構成＞
　図１は、移動体制御システムの構成を示している。移動体制御システム１０は、複数の移動体２０とサーバ３０を用いて構成されている。
　移動体制御システム１０では、移動体２０を用いて行う移動タスクをサーバ３０で受け付けて、サーバ３０は移動タスクを実行するための経路計画を生成して移動体２０に提供する。移動体２０は、サーバ３０から供給された経路計画で示された経路を移動するように軌道を計画して移動タスクを実行する。
　移動タスクは、ロボットや無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）等である移動体２０の移動を伴うタスクであり、移動タスクは、任意の移動体または所定の機能や能力を有する移動体、あるいは指定された移動体等で行う場合がある。また、移動タスクは、単にある地点に到達してタスクを行う（検査など）場合もあれば、更に別の地点への移動（搬送など）等を行う場合もある。
　サーバ３０は、ユーザ等から入力された移動タスクを、どの移動体に割り当てるか（もしくは既存の割り当てを変更するか）を決めるタスク計画を行う。タスク計画は、特に限定することなく様々な手法を用いてもよい。例えば、任意の移動体を利用する場合には、移動タスクの目的地に最も近い空き移動体を選ぶ方法や、空き移動体がない場合は最も割り当てられているタスクが少ない移動体を選ぶ方法等を用いる。
　サーバ３０は、移動タスクを割り当てる移動体を決定したら、その時点の経路地図を元に経路計画を生成する。経路地図とは、例えば環境に中間目的地候補となる中継ノード群と、直接通行可能な中継ノード間を結んだエッジ群で構成されたトポロジカルマップとして表現される。経路地図を用いる手法では、現在地と最終目的地の間で、どの中継ノードやエッジを経由するかを決定する経路計画を最初に行い、次ノードまでの移動を軌道計画によって行うことで、ノードを用いることなく現在地から最終目的地までの軌道を計算して移動する場合に比べて軌道の計算量を削減している。経路計画の手法としてはダイクストラアルゴリズムなどが用いられることが多い。経路計画は、他の移動体の経路計画を変えずに、対象の移動体の経路計画を追加する方法でもよく、他の移動体の経路計画の見直しを含めて全体の最適化を行ってもよい。
　＜２．移動体とサーバの構成＞
　次に移動体（例えば無軌道の無人搬送車）とサーバの構成について説明する。図２は、移動体とサーバの構成を例示している。
　移動体２０は、センサ部２１、周辺地図生成部２２、自己位置推定部２３、通信部２４、軌道計画部２５、駆動制御部２６、駆動部２７を有している。
　センサ部２１は、外界センサと内界センサを有している。センサ部２１の外界センサは、移動体の周辺環境に関する情報（例えば周囲の物体等に関する情報）を取得する。外界センサは、例えば測距センサ（ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）やＴＯＦ（Time Of Flight），ステレオカメラ等）が用いられる。外界センサは、周囲の物体までの距離を示すセンシングデータ（「測距データ」ともいう）を生成して周辺地図生成部２２や自己位置推定部２３へ出力する。また、センサ部２１の内界センサは、移動体自身に関する情報（例えば移動体の位置や姿勢およびその変化等を示す情報）を取得する。内界センサは、例えば位置センサや角度センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等が用いられる。内界センサは、生成したセンシングデータ（「内界センシングデータ」ともいう）を自己位置推定部２３へ出力する。
　周辺地図生成部２２は、センサ部２１で生成された測距データに基づき周辺に位置する物体等を示す地図情報を生成する。周辺地図生成部２２は、生成した地図情報を通信部２４と軌道計画部２５へ出力する。
　自己位置推定部２３は、センサ部２１で生成された内界センシングデータあるいは内界センシングデータと外界センサで生成された測距データに基づき自己位置を推定して、推定した自己位置を示す自己位置情報を通信部２４と軌道計画部２５へ出力する。
　通信部２４は、ネットワークに接続されてサーバ３０と無線通信を行う。無線通信は、例えば、ＬＴＥ、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、５Ｇなどのいずれかを使用するセルラ通信を含んでもよく、Ｗｉ－Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）などのいずれかを使用する近距離無線通信を含んでもよい。通信部２４は、サーバ３０と無線通信を行い、周辺地図生成部２２で生成した地図情報や自己位置推定部２３で推定した自己位置をサーバ３０へ送信する。なお、移動体２０は、通信部２４から自己の大きさや性能等示す移動体情報をサーバ３０へ送信してもよい。通信部２４は、サーバ３０から送信された情報、例えば経路計画を受信して軌道計画部２５へ出力する。
　軌道計画部２５は、サーバ３０から供給された経路計画で示された経路を移動体２０が移動するように、周辺地図生成部２２で生成された地図情報と自己位置推定部２３の推定結果を用いて、移動体２０の軌道を計画する。経路計画では、後述するように、移動体の通行が可能な経路を示す経路地図と移動体に割り当てた移動タスクに基づいて、目的地までのノードが順に示されており、軌道計画部２５は、現在地から最初のノードまでの軌道、現在のノードから次のノードまでの軌道を決定する。軌道計画部２５は、軌道探索アルゴリズムとして例えばＡ＊アルゴリズムやＲＲＴ（Rapidly-exploring Random Tree）アルゴリズムを用いて、移動体２０の周辺環境の認識と、次のノードあるいは目的地に向けた軌道探索を行い、その時点での最適な移動速度や角速度等の決定を繰り返すことで、動的な障害物があっても衝突を回避して移動動作を行えるようにする。軌道計画部２５は、決定した軌道を駆動制御部２６へ出力する。
　駆動制御部２６は、移動体２０が軌道計画部２５で決定した軌道を移動するように駆動信号を生成して駆動部２７へ出力する。
　駆動部２７は、車輪と駆動源（例えばモータ）等を用いて構成されており、駆動制御部２６からの駆動信号に基づき駆動源で車輪を駆動して移動体２０を移動させる。
　サーバ３０は、通信部３１、移動可能領域地図生成部３２、経路地図生成部３３、地図記憶部３４、移動体情報記憶部３５、タスク計画部３６、経路計画部３７を有している。
　通信部３１は、移動体２０の通信部２４と無線通信を行うことができるように構成されている。無線通信は、上述のようにセルラ通信を含んでもよく、近距離無線通信を含んでもよい。通信部３１は、移動体２０と無線通信を行い、移動体２０で生成された地図情報や推定された自己位置を示す自己位置情報を受信する。通信部３１は、受信した地図情報や自己位置情報を移動可能領域地図生成部３２へ出力する。また、通信部３１は、移動体情報を受信して移動体情報記憶部３５へ出力する。また、通信部３１は経路計画部３７で生成された経路計画を移動体２０へ送信する。
　移動可能領域地図生成部３２は、移動体２０のそれぞれで生成された地図情報を統合して、環境全体で移動体２０の通行が可能な領域を示す移動可能領域地図を生成する。移動可能領域地図生成部３２は生成した移動可能領域地図を経路地図生成部３３へ出力する。また、移動可能領域地図生成部３２は、移動体と別個に設けられている外界センサで取得されたセンシングデータに基づいて移動可能領域地図を生成してもよく、外部機器等から予め生成されている移動可能領域地図を取得してもよい。さらに、移動可能領域地図生成部３２は、移動可能領域の変化に応じて移動可能領域地図を更新する。例えば、移動可能領域地図生成部３２は、障害物の設置や移動・撤去等によって移動体２０の通行が可能な移動可能領域が変化したことを判別したとき移動可能領域地図を自動的に更新する。
　経路地図生成部３３は、移動可能領域地図生成部３２で生成された移動可能領域地図に基づいて、通路と通路幅に関した車線数情報を有する経路地図を生成する。なお、経路地図の生成の詳細については後述する。また、経路地図生成部３３は、移動可能領域地図生成部３２で移動可能領域が変化したことが判別されて移動可能領域地図が更新された場合に経路地図を自動的に更新する。
　地図記憶部３４は、経路地図生成部３３で生成された経路地図を記憶する。また、移動体情報記憶部３５は、移動体毎の移動体情報を記憶する。移動体情報は、上述したように移動体２０との通信によって取得してもよく、予めユーザが移動体情報を入力してもよい。
　タスク計画部３６は、ユーザ等から行われた移動タスク要求を受け付けて、移動タスクを行う移動体を決定する。さらに、タスク計画部３６は、移動体と移動体に割り当てた移動タスクを示すタスク割り当て情報を経路計画部３７へ出力する。
　経路計画部３７は、割り当てられた移動タスクを行うための経路計画を移動体毎に生成する。経路計画の生成では、経路地図生成部３３で生成された経路地図で示されている通路と車線数情報に基づき、目的地までの経路を決定して、例えば移動経路上のノードを順に示したリストを生成する。また、経路計画部３７は、複数の移動体で移動タスクを行う場合にシステム全体の移動効率が高くなるように経路を決定する。さらに、経路計画部３７は、経路地図が更新された場合や新たなタスク割り当て情報が供給された場合、経路計画の更新処理を行う。例えば、経路計画部３７は、移動経路の車線数情報が更新された場合や、新たに受け付けた移動タスクを行う移動体の移動経路の重複等を生じる場合、更新された車線数情報や他の移動体の経路等を考慮して新たな経路計画を生成する。経路計画部３７は、移動体毎に生成した経路計画を対応する移動体２０へ通信部３１を介して送信する。
　＜３．移動体とサーバの動作＞
　サーバは、障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定して、障害物からの距離と障害物間を移動する移動体の大きさに応じて境界線に対して車線数を決定する。また、サーバは、境界線と境界線に対して決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成する。例えば、サーバは、境界線の分岐点と端点、および車線数の変化点にノードを設定して、ノード間がエッジで結ばれたトポロジカルマップを経路地図として自動的に生成する。
　また、サーバは、移動タスクを実行する移動体を選択して、選択した移動体に進行方向のノードを順次割り当てて通過したノードを解放すると共に、ノードやエッジでは決定されている車線数に応じて同時に存在する移動体の数を制限して経路計画を生成する。さらに、サーバは、経路地図が更新された場合、更新された経路地図と各移動体の現在地を元に改めて経路計画を生成する。サーバは生成した経路計画を移動体へ送信する。移動体は、サーバで生成された経路計画で示された経路を移動するように軌道を計画して移動タスクを実行する。
　＜３－１．経路地図の生成について＞
　次に、車線数情報を有する経路地図の生成について説明する。図３は、経路地図の生成動作を例示したフローチャートである。
　ステップＳＴ１で移動可能領域地図生成部は移動可能領域地図を生成する。移動可能領域地図生成部３２は、例えば各移動体で生成された地図情報を統合して、環境全体で移動体の通行が可能な領域を示す移動可能領域地図を生成してステップＳＴ２に進む。なお、移動可能領域地図生成部３２は、移動体と別個に設けられている外界センサで取得されたセンシングデータに基づき移動可能領域地図を生成してもよく、外部機器等から移動可能領域地図を取得してもよい。なお、図４は、移動可能領域地図を例示しており、検出された障害物が線（あるいは点）で示されている。障害物とは、環境上に存在する物体を指し、例えばラックや段ボール箱、机、椅子といったものの他、人や自律移動ロボットなどの移動体も含む。また、壁や柱といった環境を区画する物体もこれに含まれる。
　ステップＳＴ２で経路地図生成部は移動可能領域の骨格を示す境界線を抽出する。経路地図生成部３３は、ステップＳＴ１で生成された移動可能領域地図から移動可能領域の骨格を示す境界線を抽出する。骨格を示す境界線の抽出は、例えばＶｏｒｏｎｏｉ領域分割手法を用いる。２次元におけるＶｏｒｏｎｏｉ領域分割とは、平面上にあらかじめ点が複数配置されているとき、「最も近い点がどれか」によって平面を領域分割する手法である。経路地図生成部３３は、移動可能領域全体に対してＶｏｒｏｎｏｉ領域分割を行い、異なる２つの障害物への距離が同じという特徴をもつ点群である境界線を、骨格を示す境界線として抽出してステップＳＴ３に進む。なお、図５は、Ｖｏｒｏｎｏｉ領域分割の分割結果を示しており、図４に示す移動可能領域地図を用いてステップＳＴ２の処理を行った場合である。
　ステップＳＴ３で経路地図生成部は車線数情報を生成する。経路地図生成部３３は、ステップＳＴ２で抽出した境界線について、移動体が同時に通行可能な数に対応する車線数を示す車線数情報を生成する。例えば、骨格を示す境界線上の各点において、障害物までの距離Ｗが移動体の大きさの１／２倍（以下「サイズＲ」とする）よりも小さい場合、移動体は通行することができない。そこで、経路地図生成部３３は、移動体が通行できない境界線を削除する。なお、移動体の大きさは、移動方向に対して直交する移動体幅の最大値である。また、移動体が無軌道のＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）等である場合、移動体幅は搬送する物品を含めたサイズである。さらに移動体の大きさにはマージンを含めてもよい。なお、搬送する物品を含めた移動体幅は、割り当てられた移動タスクによって判別することが可能であり、例えば移動タスクによってどのような物品を搬送するか明らかであれば、搬送する物品と移動体の形状等に基づいて移動体幅を算出できる。
　経路地図生成部３３は、境界線が分離している場合、最も総距離が長い境界線のみを残して他を削除する。さらに、経路地図生成部３３は、残っている境界線に対して車線数情報の生成を行う。経路地図生成部３３は、例えば境界線から障害物までの距離ＷがサイズＲのＮ倍以上で（Ｎ＋１）倍よりも小さい場合、その境界線の車線数情報を車線数Ｎとする。経路地図生成部３３は、生成した車線数情報を境界線に付与してステップＳＴ４に進む。
　図６は、車線数情報を付与した境界線を示しており、図５に示すＶｏｒｏｎｏｉ領域分割の分割結果に対してステップＳＴ３の処理を行った場合である。図６では、移動体が通行できない通路を示す境界線を削除して、残った境界線が分離している場合には最も総距離が長い境界線のみを残して他の境界線を削除している。なお、図６では、車線数が「２」である境界線を太線、車線数が「１」である境界線を細線で示している。
　ステップＳＴ４で経路地図生成部はトポロジカルマップを生成する。経路地図生成部３３は、車線数情報が付与された境界線に対してノードを付与して、ノード間をエッジで接続してトポロジカルマップを生成する。経路地図生成部３３は、車線数情報が付与された境界線に対して以下の処理を行い、トポロジカルマップを生成する。
　・処理４－１．境界線の端点，分岐点，車線数の変化点にノードを設定する。
　・処理４－２．ノード間の境界線に代えて、ノード間を直線で結ぶエッジを設定する。
　図７は、処理４－１と処理４－２を行った場合の処理結果を示しており、図６に示す車線数情報を有する境界線に対して処理を行った場合である。
　・処理４－３．ノード間の距離が第１閾値Ｌth1よりも短い場合、ノード間の距離が第１閾値Ｌth1よりも短い２つのノードに替えてノード間に新たな１つのノードを設定することで、ノードまとめ処理を行う。なお、第１閾値Ｌth1は、２つのノードを１つにまとめても、移動体の移動経路の違いが所定量よりも少ない距離とする。
　・処理４－４．ノード間のエッジと境界線との最大離間距離が離間距離閾値ＤＳthよりも大きい場合、ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、ノード間のエッジを新たに設定したノードを介したエッジに分割する。
　・処理４－５．エッジ長が第２閾値Ｌth2（Ｌth1＜Ｌth2）よりも長い場合、ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、ノード間のエッジを新たに設定したノードを介したエッジに分割する。なお、第２閾値Ｌth2は、例えば移動体幅よりも少し大きな値として、移動経路を細かに設定できるようにする。
　図８は、図７に示す領域ＡＲに対して処理４－４と処理４－５を行った場合を説明するための図である。なお、図８の（ａ）は処理前、図８の（ｂ）は処理後を示している。例えばノードＮd1とノードＮd2を結ぶエッジと境界線との最大離間距離が距離ＤＳaで離間距離閾値ＤＳthよりも大きい場合、ノードＮd1とノードＮd2との間の境界線上にノードＮdaを新たに設定して、ノードＮd1とノードＮd2を結ぶエッジをノードＮd1とノードＮdaを結ぶエッジとノードＮdaとノードＮd2を結ぶエッジに分割する。また、ノードＮd4とノードＮd5を結ぶエッジと境界線との最大離間距離が距離ＤＳcで離間距離閾値ＤＳthよりも大きい場合、ノードＮd4とノードＮd5との間の境界線上にノードＮdcを新たに設定して、ノードＮd4とノードＮd5を結ぶエッジをノードＮd4とノードＮdcを結ぶエッジとノードＮdcとノードＮd5を結ぶエッジに分割する。
　また、例えばノードＮd3とノードＮd4を結ぶエッジが第２閾値Ｌth2よりも長い場合、ノードＮd3とノードＮd4との間の境界線上にノードＮdbを新たに設定して、ノードＮd3とノードＮd4を結ぶエッジをノードＮd3とノードＮdbを結ぶエッジとノードＮdbとノードＮd4を結ぶエッジに分割する。同様に、ノードＮd6とノードＮd7を結ぶエッジ、ノードＮd6とノードＮd8を結ぶエッジが第２閾値Ｌth2よりも長い場合、ノードＮd6とノードＮd7との間およびノードＮd6とノードＮd8との間の境界線上にノードＮdd，Ｎdeを新たに設定してノードの分割を行う。
　したがって、図７の処理結果に対しては、処理４－４と処理４－５を行うと図９の処理結果が得られる。
　・処理４－６．各エッジの車線数情報を、エッジに対応する境界線に対して決定した車線数Ｎとする。
　・処理４－７．各ノードの車線数情報を、ノードに接続されているエッジの中で最小の車線数とする。
　図１０は、図９に示す処理結果に対して処理４－６と処理４－７を行った場合の処理結果を示している。
　経路地図生成部３３は、ステップＳＴ１で生成された移動可能領域地図を用いてステップＳＴ２からステップＳＴ４の処理を行い、例えば図１０に示す車線数情報を有したトポロジカルマップを生成して、経路地図として地図記憶部３４に記憶させる。
　　＜３－２．経路計画の生成について＞
　次に経路計画の生成について説明する。上述したように経路地図生成部３３で生成されて地図記憶部３４に記憶されている経路地図は、ノードとエッジで構成されているトポロジカルマップであり、エッジ長は一定距離以下になるように制限されたものである。また、経路地図では、各ノードに同時に何台の移動体が存在可能かを示す車線数情報が付与されている。
　経路計画部３７は、経路地図生成部３３で生成されたトポロジカルマップ（経路地図）を、時系列のステップ数だけ用いて経路計画の生成を行う。すなわち、時系列のトポロジカルマップの一つは、将来の時刻におけるトポロジカルマップを示しており、移動体は時系列の１つのステップの間に移動し続けることで、エッジで接続されている隣接ノードに移動できるとする。
　経路計画では、各時系列ステップのトポロジカルマップを時系列順に並べて、隣接するトポロジカルマップ間について、
　・元のトポロジカルマップにおいて同じ位置に相当するノードについては、トポロジカルマップ間を新しいエッジで結ぶ。この場合、１つの時系列ステップの間に移動体は同じノードに待機することを示す。
　・元のトポロジカルマップにおいてエッジで接続されている隣接ノードについても、トポロジカルマップ間を新しいエッジで結ぶ。この場合、１つの時系列ステップの間に隣接ノードに移動することを示す。
　このように、時間方向に隣接するトポロジカルマップ間を上述のようにエッジで結ぶことで、各時系列ステップでのトポロジカルマップが結合された時系列トポロジカルマップを構成できる。
　経路計画部３７は、時系列トポロジカルマップ上で、１つの時系列ステップで必ず次の時系列ステップのトポロジカルマップのどこかのノードに移動するという制約を満たした形でノードを辿っていき、目的地となる位置のノードに到達する形式で経路計画を生成する。また、経路計画部３７は、ノードやエッジに付与されている車線数情報で示された車線数を超えないように、移動体の数を制限して経路の設定を行い、通過したノードを解放する。
　新しい移動体の経路計画を追加する場合、最も簡易な方法として、例えば他の移動体の経路計画により車線数の上限に達している時系列トポロジカルマップ上のノードを除外して、１つの時系列ステップで必ず次の時系列ステップのトポロジカルマップのどこかのノードに移動するという制約を満たした経路を選択する。例えば、経路計画部３７は、ダイクストラアルゴリズムで経路探索する際に、上記制約を満たす経路のみを探索対象として制限する。
　また、新たな移動体の経路計画を追加する際の別な方法として、改めて全移動体の経路計画をまとめてやり直してもよい。具体的には、「１つの時系列ステップで必ず次の時系列ステップのトポロジカルマップのどこかのノードに移動する」という制約条件と、「ある時系列トポロジカルマップのノード上に車線数以上の移動体が存在してはいけない」という制約を満たした経路計画を全探索等により選択する。例えば、経路計画部３７は、文献「Optimal Multi-Robot Path Planning on Graphs:Complete Algorithms and Effective Heuristics, Jingjin Yu Steven M. LaValle, 2015」で示されている方法を用いる。
　経路計画部３７は、生成した移動体毎の経路計画を対応する移動体へ送信して、移動体は、経路計画部３７で生成された経路計画に基づき移動制御を行い、移動タスクを完了させる。
　このように、車線数情報を有する経路地図を生成すれば、障害物のレイアウトが動的に変化して移動体の通行可能領域が変化する環境でも、車線数情報を有する経路地図に基づき経路計画を生成することで、移動体を多く用いてもストール等を生じることなく移動タスクを処理できるようになる。また、車線数情報を有した経路地図が生成するだけでなく、移動可能領域の変化に応じて経路地図が自動的に更新されるので、障害物のレイアウトの変更に応じて経路地図を手動で再設定する必要がなく、低コストで効率のよい運用を容易に行うことができる。
　＜３－３．経路地図と経路計画の生成の変形例について＞
　ところで、複数の移動体を用いる場合、異なる形状の移動体が用いられる場合もある。この場合、異なる形状の移動体の移動体情報は移動体情報記憶部３５に記憶されており、異なる形状の移動体の幅から基底車線幅を決定して、基底車線幅を用いて車線数を算出する。さらに、経路計画では、異なる形状の移動体がそれぞれ占有する車線数に基づき、移動体の経路を計画する。この場合、車線数は、移動体が同時に通行可能な数に対応しているが、移動体のそのものの数を常に示すものではなく、基底車線幅を用いて算出した車線数は、後述するように同時に通行可能な移動体の数を算出可能とするための数として用いられる。
　次に、移動体制御システム１０で例えば３種類の移動体ＭＯａ，ＭＯｂ，ＭＯｃを用いる場合について説明する。移動体ＭＯａの移動体幅ＭＷａ，移動体ＭＯｂは移動体幅ＭＷｂ、移動体ＭＯｃは移動体幅ＭＷｃであり、移動体ＭＯａの移動時に必要なマージンを幅ｍａ、移動体ＭＯｂの移動時に必要なマージンを幅ｍｂ、移動体ＭＯｃの移動時に必要なマージンを幅ｍｃとする。なお、移動体幅は上述のように搬送する物品を含めたサイズとする。この場合、移動体ＭＯａの移動時には幅（ＭＷａ＋ｍａ）が占有される。同様に、移動体ＭＯｂの移動時には幅（ＭＷｂ＋ｍｂ）、移動体ＭＯｃの移動時には幅（ＭＷｃ＋ｍｃ）が占有される。したがって、式（１）と式（２）と式（３）を満たす基底車線幅ＢＷを算出する。なお、占有車線数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは自然数であり、マージンの幅ｍａ，ｍｂ，ｍｃは基底車線幅ＢＷよりも小さい値である。
　　ＭＷａ＋ｍａ＝Ｋａ×ＢＷ　　・・・（１）
　　ＭＷｂ＋ｍｂ＝Ｋｂ×ＢＷ　　・・・（２）
　　ＭＷｃ＋ｍｃ＝Ｋｃ×ＢＷ　　・・・（３）
　例えば、幅（ＭＷａ＋ｍａ）＝４０ｃｍ、幅（ＭＷｂ＋ｍｂ）＝６０ｃｍ、幅（ＭＷｃ＋ｍｃ）＝１００ｃｍである場合、各幅の最大公約数である２０ｃｍを基底車線幅ＢＷとする。この場合、移動体ＭＯａの移動では２ライン（Ｋａ＝２）、移動体ＭＯｂの移動では３ライン（Ｋｂ＝３）、移動体ＭＯｃの移動では５ライン（Ｋｃ＝５）を占有する。
　経路地図生成部３３は、異なる形状の移動体が用いられる場合、移動体情報記憶部３５に記憶されている移動体毎の移動体情報に基づいて決定した基底車線幅ＢＷを基準として各ノードの車線数を算出する。具体的には、図３のステップＳＴ３において、基底車線幅ＢＷの１／２倍をサイズＲとして車線数Ｎを算出する。
　経路計画部３７は、異なる形状の移動体が用いられる場合、移動体毎に占有車線数を設定して、いずれのタイミングにおいても各ノードでの総占有車線数が車線数を超えないように経路計画を生成する。
　具体的には、上述のように基底車線幅ＢＷは２０ｃｍ、移動体ＭＯａの占有車線数は２ライン（Ｋａ＝２）、移動体ＭＯｂの占有車線数は３ライン（Ｋｂ＝３）、移動体ＭＯｃの占有車線数は５ラインとする。この場合、車線数が６ラインであるノードには、３台の移動体ＭＯａ（総占有車線数＝２×３ライン）、２台の移動体ＭＯｂ（総占有車線数＝３×２ライン）、または１台の移動体ＭＯｃ（総占有車線数＝１×５ライン）、あるいは１台の移動体ＭＯａと１台の移動体ＭＯｂ（総占有車線数＝２＋３ライン）が存在可能となる。しかし、移動体ＭＯｃと他の移動体ＭＯａ，ＭＯｂは同時に存在することができない（総占有車線数＞６ライン）。したがって、経路計画部３７は、ノードの車線数を超えないように、移動体毎の占有車線数に基づき経路を設定する。例えば、新たに移動体ＭＯｂの経路計画を行う場合、移動体ＭＯｂの占有車線数が３ラインであるときは、車線数の空きが２以下であるノードを除外して経路の探索を行い、経路計画を生成する。
　＜３－４．車線地図の利用について＞
　ところで、上述の実施の形態では、車線数情報がノードとエッジに付与されたトポロジカルマップを経路地図として生成する場合を示したが、車線数と等しい数のエッジを設けて両端にノードを設定して、ノードとエッジの車線数が１である車線地図を経路地図として用いて経路計画を生成することもできる。
　車線地図の生成では次の処理を行う。
　・処理５－１．車線数Ｎのエッジの両端ノードの近傍にそれぞれ新しいＮ個のノード(以下「ＷＰ：way point」と呼ぶ)を生成し、ＷＰ間をエッジで結び車線数を「１」とする。
　・処理５－２．ＷＰ同士をメッシュ状にエッジで結び（総当たりでエッジで結び）車線数を「１」とする。
　図１１は、車線地図の生成を説明するための図であり、図１１の（ａ）は、車線数情報がノードとエッジに付与されたトポロジカルマップを例示しており、図１１の（ｂ）は、トポロジカルマップに対応した車線地図を例示している。ノードとエッジに車線数情報が付与されているトポロジカルマップに対して処理５－１と処理５－２を行うと、ＷＰとエッジの車線数が「１」である車線地図を生成できる。
　図１２は、図１０に示す経路地図を用いて生成した車線地図を示しており、経路地図の車線数情報で車線数が「１」である通路には１本のエッジ、車線数が「２」である通路には２本のエッジが設けられている。
　経路計画部３７は、車線数情報を有する経路地図を用いた場合と同様にして、車線地図を用いて経路を計画する。
　経路計画部３７は、経路地図に基づいて経路計画を生成する場合（車線地図を用いない場合）、車線数ＮのノードをＮ台以下の移動体が通行可能として経路が決定されるため、Ｎ台以下の移動体の並走やすれ違いに必要とされるスペースがあることが保証されている。しかし、実際の並走やすれ違いでは、移動体の軌道計画によって接触や衝突が生じないように制御する必要がある。例えば、すれ違いを生じる場合、移動体は通路の中央を通行中に他の移動体の存在を検知したとき、減速や方向転換による衝突回避動作を行う必要があり、移動速度の低下等を招く。
　しかし、経路計画部３７は、車線地図に基づいて経路計画を生成する場合、並走やすれ違いが可能なように、各移動体が通行する車線を指定できる。したがって、移動体は、軌道計画によって接触や衝突が生じないように減速動作や回避動作を行う場合が少なくなり、車線地図を用いていない経路計画に比べて移動速度の低下等が少なく、効率よく移動タスクを処理できる。
　＜４．応用例＞
　本開示に係る技術は、様々な分野へ適用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。また、工場における生産工程で用いられる機器や建設分野で用いられる機器、農業や林業等で用いられる機器に搭載される装置として実現されてもよい。このような分野に適用すれば、移動体の通行可能領域が作業状況に応じて変化する環境でも、複数の機器を用いて効率よく作業等を行うことが可能となる。
　明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させる。または、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
　例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory），ＭＯ（Magneto optical）ディスク，ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-Ray Disc（登録商標））、磁気ディスク、半導体メモリカード等のリムーバブル記録媒体に、一時的または永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
　また、プログラムは、リムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトからＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを介して、コンピュータに無線または有線で転送してもよい。コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
　なお、本明細書に記載した効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、記載されていない付加的な効果があってもよい。また、本技術は、上述した技術の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この技術の実施の形態は、例示という形態で本技術を開示しており、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本技術の要旨を判断するためには、請求の範囲を参酌すべきである。
　また、本技術の情報処理装置は以下のような構成も取ることができる。
　（１）　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定して、前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定する経路地図生成部
を備える情報処理装置。
　（２）　前記車線数は、前記移動体が同時に通行可能な数に対応する（１）に記載の情報処理装置。
　（３）　前記経路地図生成部は、前記移動可能領域に対してＶｏｒｏｎｏｉ領域分割を行い、前記境界線を設定する（１）または（２）に記載の情報処理装置。
　（４）　前記移動体の大きさは、移動方向に対して直交する移動体幅の最大値である（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（５）　前記移動体の大きさは、マージンを含む（１）乃至（４）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（６）　前記経路地図生成部は、前記境界線と前記境界線に対して決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成する（１）乃至（５）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（７）　前記経路地図生成部は、前記境界線の分岐点と端点、および前記車線数の変化点にノードを設定して、ノード間がエッジで結ばれたトポロジカルマップを前記経路地図として生成する（１）乃至（６）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（８）　前記経路地図生成部は、前記ノード間の距離が第１閾値よりも短い場合、前記ノード間の距離が第１閾値よりも短い２つのノードに替えて前記ノード間に新たな１つのノードを設定する（７）に記載の情報処理装置。
　（９）　前記経路地図生成部は、前記ノード間のエッジと境界線との最大離間距離が離間距離閾値よりも大きい場合、前記ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、前記ノード間のエッジを前記新たに設定したノードを介したエッジに分割する（７）または（８）に記載の情報処理装置。
　（１０）　前記経路地図生成部は、前記ノード間の距離が前記第１閾値よりも長い第２閾値よりも長い場合、前記ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、前記ノード間のエッジを前記新たに設定したノードを介したエッジに分割する（８）または（９）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（１１）　前記経路地図生成部は、前記境界線に対して決定した車線数を、前記境界線に対応するエッジの車線数情報とする（７）乃至（１０）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（１２）　前記経路地図生成部は、前記ノードに接続されているエッジの中で最小の車線数を前記ノードの車線数情報とする（７）乃至（１１）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（１３）　前記経路地図生成部は、前記境界線に対して決定された車線数と等しい数のエッジを設けて両端にノードを設定して、ノードとエッジの車線数が１である車線地図を前記経路地図として生成する（７）乃至（１０）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（１４）　前記経路地図生成部は、前記移動可能領域の変化に応じて前記経路地図を更新する（６）乃至（１３）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（１５）　前記車線数情報を有する経路地図を用いて前記移動体の経路を計画する経路計画部をさらに備える（６）乃至（１４）のいずれかに記載の情報処理装置。
　（１６）　前記経路計画部は、移動体の数が前記車線数情報で示された車線数を超えないように移動体毎の経路を計画する（１５）に記載の情報処理装置。
　（１７）　前記経路地図生成部は、前記移動体の大きさとして、異なる複数の大きさの移動体に応じた基底車線幅を用いて前記車線数を決定して、
　前記経路計画部は、前記異なる複数の大きさの移動体毎に占有する基底車線幅の車線数を用いて前記経路を計画する（１５）または（１６）に記載の情報処理装置。
　１０・・・移動体制御システム
　２０・・・移動体
　２１・・・センサ部
　２２・・・周辺地図生成部
　２３・・・自己位置推定部
　２４，３１・・・通信部
　２５・・・軌道計画部
　２６・・・駆動制御部
　２７・・・駆動部
　３０・・・サーバ
　３２・・・移動可能領域地図生成部
　３３・・・経路地図生成部
　３４・・・地図記憶部
　３５・・・移動体情報記憶部
　３６・・・タスク計画部
　３７・・・経路計画部

Claims (20)

  1. 　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定して、前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定する経路地図生成部
    を備える情報処理装置。
  2. 　前記車線数は、前記移動体が同時に通行可能な数に対応する
    請求項１に記載の情報処理装置
  3. 　前記経路地図生成部は、前記移動可能領域に対してＶｏｒｏｎｏｉ領域分割を行い、前記境界線を設定する
    請求項１に記載の情報処理装置。
  4. 　前記移動体の大きさは、移動方向に対して直交する移動体幅の最大値である
    請求項１に記載の情報処理装置。
  5. 　前記移動体の大きさはマージンを含む
    請求項１に記載の情報処理装置。
  6. 　前記経路地図生成部は、前記境界線と前記境界線に対して決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成する
    請求項１に記載の情報処理装置。
  7. 　前記経路地図生成部は、前記境界線の分岐点と端点、および前記車線数の変化点にノードを設定して、ノード間がエッジで結ばれたトポロジカルマップを前記経路地図として生成する
    請求項１に記載の情報処理装置。
  8. 　前記経路地図生成部は、前記ノード間の距離が第１閾値よりも短い場合、前記ノード間の距離が第１閾値よりも短い２つのノードに替えて前記ノード間に新たな１つのノードを設定する
    請求項７に記載の情報処理装置。
  9. 　前記経路地図生成部は、前記ノード間のエッジと境界線との最大離間距離が離間距離閾値よりも大きい場合、前記ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、前記ノード間のエッジを前記新たに設定したノードを介したエッジに分割する
    請求項７に記載の情報処理装置。
  10. 　前記経路地図生成部は、前記ノード間の距離が前記第１閾値よりも長い第２閾値よりも長い場合、前記ノード間の境界線上にノードを新たに設定して、前記ノード間のエッジを前記新たに設定したノードを介したエッジに分割する
    請求項８に記載の情報処理装置。
  11. 　前記経路地図生成部は、前記境界線に対して決定した車線数を、前記境界線に対応するエッジの車線数情報とする
    請求項７に記載の情報処理装置。
  12. 　前記経路地図生成部は、前記ノードに接続されているエッジの中で最小の車線数を前記ノードの車線数情報とする
    請求項７に記載の情報処理装置。
  13. 　前記経路地図生成部は、前記境界線に対して決定された車線数と等しい数のエッジを設けて両端にノードを設定して、ノードとエッジの車線数が１である車線地図を前記経路地図として生成する
    請求項７に記載の情報処理装置。
  14. 　前記経路地図生成部は、前記移動可能領域の変化に応じて前記経路地図を更新する
    請求項６に記載の情報処理装置。
  15. 　前記車線数情報を有する経路地図を用いて前記移動体の経路を計画する経路計画部をさらに備える
    請求項６に記載の情報処理装置。
  16. 　前記経路計画部は、移動体の数が前記車線数情報で示された車線数を超えないように移動体毎の経路を計画する
    請求項１５に記載の情報処理装置。
  17. 　前記経路地図生成部は、前記移動体の大きさとして、異なる複数の大きさの移動体に応じた基底車線幅を用いて前記車線数を決定して、
    　前記経路計画部は、前記異なる複数の大きさの移動体毎に占有する基底車線幅の車線数を用いて前記経路を計画する
    請求項１５に記載の情報処理装置。
  18. 　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定することと、
    　前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定すること
    を含む情報処理方法。
  19. 　前記決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成することを含む
    請求項１８に記載の情報処理方法。
  20. 　経路地図の生成をコンピュータで実行させるプログラムであって、
    　障害物が存在する環境において、移動体が移動可能な領域である移動可能領域の障害物間に、前記障害物のうち異なる２つの障害物から等しい距離の点群からなる境界線を設定する手順と、
    　前記障害物から前記境界線までの距離と前記環境を移動する移動体の大きさに応じて前記境界線に対して車線数を決定する手順と、
    　前記境界線と前記境界線に対して決定された車線数に基づき、車線数情報を有する経路地図を生成する手順と
    を前記コンピュータで実行させるプログラム。
PCT/JP2021/021522 2020-07-15 2021-06-07 情報処理装置と情報処理方法およびプログラム WO2022014200A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21842186.5A EP4184273A4 (en) 2020-07-15 2021-06-07 INFORMATION PROCESSING DEVICE, INFORMATION PROCESSING METHOD, AND PROGRAM
CN202180048230.3A CN115968457A (zh) 2020-07-15 2021-06-07 信息处理装置、信息处理方法和程序
US18/004,395 US20230280164A1 (en) 2020-07-15 2021-06-07 Information processing device, information processing method, and program

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-121176 2020-07-15
JP2020121176A JP2022018224A (ja) 2020-07-15 2020-07-15 情報処理装置と情報処理方法およびプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022014200A1 true WO2022014200A1 (ja) 2022-01-20

Family

ID=79555131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/021522 WO2022014200A1 (ja) 2020-07-15 2021-06-07 情報処理装置と情報処理方法およびプログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230280164A1 (ja)
EP (1) EP4184273A4 (ja)
JP (1) JP2022018224A (ja)
CN (1) CN115968457A (ja)
WO (1) WO2022014200A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240036578A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Zebra Technologies Corporation Generation of Navigational Paths Using Recursive Partitioning of Unoccupied Space

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009102970A2 (en) 2008-02-13 2009-08-20 Seegrid Corporation Distributed multi-robot system
JP2017010110A (ja) * 2015-06-17 2017-01-12 日立建機株式会社 管制制御システム、管制制御装置、及び車載端末装置
CN110060470A (zh) * 2019-03-27 2019-07-26 江苏大学 一种基于路段连通概率的rsu覆盖范围划分方法
JP2020004342A (ja) * 2018-07-02 2020-01-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ 移動体制御装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090077547A (ko) * 2008-01-11 2009-07-15 삼성전자주식회사 이동 로봇의 경로 계획 방법 및 장치
CN110554688B (zh) * 2018-05-30 2024-01-16 北京京东乾石科技有限公司 用于生成拓扑地图的方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009102970A2 (en) 2008-02-13 2009-08-20 Seegrid Corporation Distributed multi-robot system
JP2017010110A (ja) * 2015-06-17 2017-01-12 日立建機株式会社 管制制御システム、管制制御装置、及び車載端末装置
JP2020004342A (ja) * 2018-07-02 2020-01-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ 移動体制御装置
CN110060470A (zh) * 2019-03-27 2019-07-26 江苏大学 一种基于路段连通概率的rsu覆盖范围划分方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JINGJIN YUSTEVEN M. LAVALLE, OPTIMAL MULTI-ROBOT PATH PLANNING ON GRAPHS: COMPLETE ALGORITHMS AND EFFECTIVE HEURISTICS, 2015
See also references of EP4184273A4

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022018224A (ja) 2022-01-27
US20230280164A1 (en) 2023-09-07
CN115968457A (zh) 2023-04-14
EP4184273A1 (en) 2023-05-24
EP4184273A4 (en) 2024-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11585935B2 (en) Low quality pose lane associator
US11255679B2 (en) Global and local navigation for self-driving
US11454973B2 (en) Mapped driving paths for autonomous vehicle
US10994418B2 (en) Dynamically adjusting roadmaps for robots based on sensed environmental data
KR102009482B1 (ko) 로봇의 경로계획 장치와 방법 및 상기 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 기록 매체
KR102049962B1 (ko) 샘플링기반의 최적 트리를 이용한 경로 계획 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램
US11621025B1 (en) Map creation from hybrid data
JP7328923B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及びコンピュータプログラム
CN113867347A (zh) 机器人路径规划方法、装置、管理系统及计算机存储介质
WO2019090417A1 (en) Systems and methods for updating an electronic map
US11529951B2 (en) Safety system, automated driving system, and methods thereof
US20220180749A1 (en) Mobile object control apparatus, mobile object control method, and computer readable recording medium
EP3914880A1 (en) Vehicle routing with local and general routes
JP7160110B2 (ja) 経路計画装置、経路計画方法、及びプログラム
WO2022014200A1 (ja) 情報処理装置と情報処理方法およびプログラム
WO2021246169A1 (ja) 情報処理装置、情報処理システム、および方法、並びにプログラム
US20230273621A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
CN117075613A (zh) 无人车辆感知及避障方法、系统、计算机设备及存储介质
JP2024024555A (ja) 衝突条件付与装置、方法、プログラム、及び経路生成装置
Lee et al. Velocity range-based reward shaping technique for effective map-less navigation with LiDAR sensor and deep reinforcement learning
EP3983913A1 (en) Methods and systems for path planning in a known environment
Petti et al. Prediction of road users behaviour and dynamic motion control in ROS
JP2022014996A (ja) 情報処理装置と情報処理方法およびプログラム
GB2562769A (en) Apparatus and method for determining a cost map

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21842186

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021842186

Country of ref document: EP

Effective date: 20230215