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公開番号2025174475
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024080875
出願日2024-05-17
発明の名称経路設定方法、移動体、管理システム、及びプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G05D 1/622 20240101AFI20251120BHJP(制御;調整)
要約【課題】演算負荷を低減しつつ、障害物を適切に回避する経路を設定する。
【解決手段】経路設定方法は、移動体の目的位置の情報を取得するステップと、障害物の位置の情報を点群として取得するステップと、移動体の経路計算を実行するステップと、を含み、経路計算を実行するステップにおいては、移動体の第1方向における位置に基づいて、移動体が移動可能な走行可能領域を設定し、走行可能領域に基づいて、走行可能領域内に位置する点群のうちから、解析点群を抽出し、解析点群を第1方向と直交する第2方向に向けて移動体に投影した投影点の、第2方向における座標が、解析点群の第2方向における座標よりも、走行可能領域の第2方向の中央側の値となり、かつ、目的位置に向かう経路を、移動体の経路として設定する。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
移動体の目的位置の情報を取得するステップと、
障害物の位置の情報を点群として取得するステップと、
移動体の経路計算を実行するステップと、を含み、
前記経路計算を実行するステップにおいては、
前記移動体の第１方向における位置に基づいて、前記移動体が移動可能な走行可能領域を設定し、
前記走行可能領域に基づいて、前記走行可能領域の内部に位置する前記点群のうちから、解析点群を抽出し、
前記解析点群を前記第１方向と直交する第２方向に向けて前記移動体に投影した投影点の、前記第２方向における座標が、前記解析点群の前記第２方向における座標よりも、前記走行可能領域の前記第２方向の中央側の値となり、かつ、前記目的位置に向かう経路を、前記移動体の経路として設定する、
経路設定方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記経路計算を実行するステップは、
前記移動体が占める車体領域と、前記移動体の進行方向側の前方領域と、前記移動体の進行方向と反対側の後方領域と、を含む占有領域を設定し、
前記解析点群を前記占有領域の周縁に投影した点を、前記投影点とする、
請求項１に記載の経路設定方法。
【請求項３】
前記経路計算を実行するステップは、
先読みステップ毎の前記移動体の前記第１方向における位置に基づき、前記先読みステップ毎に前記走行可能領域を設定し、
前記先読みステップ毎の前記走行可能領域に基づいて、前記先読みステップ毎に前記解析点群を抽出し、
前記先読みステップ毎の前記投影点の前記第２方向における座標が、前記解析点群の前記第２方向における座標よりも、前記第２方向において前記走行可能領域の中央側の値となることを、制約条件を設定し、
前記先読みステップ毎の前記移動体の位置と前記目的位置との差が小さくなるほど評価が高くなる評価関数と、前記制約条件とに基づき最適化計算を行い、前記移動体の経路を計算する、
請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
【請求項４】
前記移動体の基準経路を取得するステップをさらに含み、
前記経路計算を実行するステップにおいては、前記基準経路の座標及び向きに基づいて、取得した点群を、前記基準経路を基準とした座標に座標変換して、前記座標変換した前記点群を用いて、前記走行可能領域を設定し、前記解析点群を抽出する、
請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
【請求項５】
前記経路計算を実行するステップでは、
前記経路の始点位置について、前記第１方向の座標、前記第２方向の座標、及び向きのうちで、前記第１方向の座標のみを固定して、前記経路の設定を行う、
請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法。
【請求項６】
前記経路計算を実行するステップでは、
前記移動体の現在位置から前記始点位置までの経路も更に設定する、
請求項５に記載の経路設定方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法で設定された前記経路に従って前記移動体を移動させる、
移動体。
【請求項８】
投影点の第１方向と直交する第２方向における座標が、解析点群の前記第２方向における座標よりも、走行可能領域の前記第２方向の中央側の値となり、かつ、目的位置に向かう経路を取得する経路取得部と、
前記経路に従って移動体を移動させる移動制御部と、
を含み、
前記走行可能領域は、前記移動体の第１方向における位置に基づいて設定された、前記移動体が移動可能な領域であり、
前記解析点群は、前記走行可能領域に基づいて、前記走行可能領域の内部に位置する、障害物の位置を示す点群のうちから、抽出されるものであり、
前記投影点は、前記解析点群を前記第２方向に向けて前記移動体に投影した点である、
移動体。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の経路設定方法により設定した前記経路を前記移動体に送信する、管理システム。
【請求項１０】
移動体の目的位置の情報を取得するステップと、
障害物の位置の情報を点群として取得するステップと、
移動体の経路計算を実行するステップと、
を、コンピュータに実行させるプログラムであって、
前記経路計算を実行するステップにおいては、
前記移動体の第１方向における位置に基づいて、前記移動体が移動可能な走行可能領域を設定し、
前記走行可能領域に基づいて、前記走行可能領域の内部に位置する前記点群のうちから、解析点群を抽出し、
前記解析点群を前記第１方向に直交する第２方向において前記移動体に投影した投影点の、前記第２方向における座標が、前記解析点群の前記第２方向における座標よりも、前記走行可能領域の前記第２方向の中央側の値となり、かつ、前記目的位置に向かう経路を、前記移動体の経路として設定する、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、経路設定方法、移動体、管理システム、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
移動体を目的位置まで自律的に移動させるために、様々な計算を行うことによって移動体の移動経路が設定され、それに基づいて移動体が自律的に動作することにより、移動体が自律的に移動する。このような移動体は、経路の近傍に存在する障害物を回避しつつ、目的位置まで到達することが求められる。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、自律移動体の占有領域を単一の楕円で近似し、その楕円内にすべての障害物が内包されないことを制約とし、一定時刻先までの将来に渡って制約を守るように最適化問題を解くことで、障害物回避経路を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１３４９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、演算負荷を低減しつつ、障害物を適切に回避する経路を設定することが求められている。
【０００６】
本開示は上記課題を鑑み、演算負荷を低減しつつ、障害物を適切に回避する経路を設定することができる経路設定方法、移動体、管理システム及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る移動体の経路設定方法は、移動体の目的位置の情報を取得するステップと、障害物の位置の情報を点群として取得するステップと、移動体の経路計算を実行するステップと、を含み、前記経路計算を実行するステップにおいては、前記移動体の第１方向における位置に基づいて、前記移動体が移動可能な走行可能領域を設定し、前記走行可能領域に基づいて、前記走行可能領域の内部に位置する前記点群のうちから、解析点群を抽出し、前記解析点群を前記第１方向と直交する第２方向に向けて前記移動体に投影した投影点の、前記第２方向における座標が、前記解析点群の前記第２方向における座標よりも、前記走行可能領域の前記第２方向の中央側の値となり、かつ、前記目的位置に向かう経路を、前記移動体の経路として設定する。
【０００８】
本開示に係る移動体は、前記経路設定方法で設定された前記経路に従って前記移動体を移動させる。
【０００９】
本開示に係る移動体は、投影点の第１方向と直交する第２方向における座標が、解析点群の前記第２方向における座標よりも、走行可能領域の前記第２方向の中央側の値となり、かつ、目的位置に向かう経路を取得する経路取得部と、前記経路に従って移動体を移動させる移動制御部と、を含み、前記走行可能領域は、前記移動体の第１方向における位置に基づいて設定された、前記移動体が移動可能な領域であり、前記解析点群は、前記走行可能領域に基づいて、前記走行可能領域の内部に位置する、障害物の位置を示す点群のうちから、抽出されるものであり、前記投影点は、前記解析点群を前記第２方向に向けて前記移動体に投影した点である。
【００１０】
本開示に係る管理システムは、前記経路設定方法により設定した前記経路を前記移動体に送信する。
（【００１１】以降は省略されています）

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