特許 7524833 経路生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】経路生成装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/622 20240101AFI20240723BHJP

   G05D 1/246 20240101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

G05D1/622

G05D1/246

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021093788

(22)【出願日】2021-06-03

(65)【公開番号】P2022185885

(43)【公開日】2022-12-15

【審査請求日】2023-09-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】中田 翔

【審査官】尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１９０８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－４２７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７０８４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／００－ １／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

グリッドマップに基づき移動体が移動を開始する開始点から前記移動体の移動の目標点までの前記移動体の概略経路を生成し、前記概略経路に基づき前記移動体の詳細経路を生成する経路生成装置であって、
前記グリッドマップの解像度を下げた低解像度グリッドマップを生成する低解像度グリッドマップ生成処理と、
前記低解像度グリッドマップに基づいて前記概略経路を生成する概略経路生成処理と、
前記低解像度グリッドマップにおける前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する障害物設定処理と、
前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定した後の前記低解像度グリッドマップに基づいて前記概略経路に沿って前記移動体が移動を開始する開始点と、前記移動体の移動の目標点との間で前記詳細経路を生成する詳細経路生成処理と、
を実施することを特徴とする経路生成装置。

【請求項2】

前記低解像度グリッドマップに基づいて前記詳細経路を作成する時に、前記概略経路を分割して前記概略経路に沿って部分地図を切り出す部分地図切出処理を、更に実施し、
前記障害物設定処理は、前記部分地図における前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定し、
前記詳細経路生成処理は、切り出した前記部分地図について前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定した後の前記低解像度グリッドマップに基づいて前記概略経路に沿って前記移動体が移動を開始する開始点と、前記移動体の移動の目標点との間で前記詳細経路を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の経路生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、経路生成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載される経路生成装置が知られている。経路生成装置は経路生成部を含む。経路生成部は、マップ縮小部、概略経路生成部及び詳細経路生成部を含む。マップ縮小部は、グリッドマップを縮小して縮小マップを生成する。概略経路生成部は、縮小マップを用いて開始点から目標点までの概略経路を生成する。詳細経路生成部は、元のグリッドマップで探索された経路を開始点から目標点まで経路を探索することで、詳細経路を生成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１９０８９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、大規模地図の場合、グリッド数が大きくなる。概略経路生成後、生成した経路に沿って元のグリッドサイズで再度詳細な経路を生成する。しかし、詳細経路生成を行うと、大規模地図のためサイズが大きく、メモリを圧迫することがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する経路生成装置は、グリッドマップに基づき移動体が移動を開始する開始点から前記移動体の移動の目標点までの前記移動体の概略経路を生成し、前記概略経路に基づき前記移動体の詳細経路を生成する経路生成装置であって、前記グリッドマップの解像度を下げた低解像度グリッドマップを生成する低解像度グリッドマップ生成処理と、前記低解像度グリッドマップに基づいて前記概略経路を生成する概略経路生成処理と、前記低解像度グリッドマップにおける前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する障害物設定処理と、前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定した後の前記低解像度グリッドマップに基づいて前記概略経路に沿って前記移動体が移動を開始する開始点と、前記移動体の移動の目標点との間で前記詳細経路を生成する詳細経路生成処理と、を実施することを要旨とする。

【0006】

これによれば、低解像度グリッドマップにおける概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定して、概略経路に沿って移動体が移動を開始する開始点と、移動体の移動の目標点との間で詳細経路を生成することにより、メモリ使用量を軽減することができる。

【0007】

上記経路生成装置において、前記低解像度グリッドマップに基づいて前記詳細経路を作成する時に、前記概略経路を分割して前記概略経路に沿って部分地図を切り出す部分地図切出処理を、更に実施し、前記障害物設定処理は、前記部分地図における前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定し、前記詳細経路生成処理は、切り出した前記部分地図について前記概略経路の周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定した後の前記低解像度グリッドマップに基づいて前記概略経路に沿って前記移動体が移動を開始する開始点と、前記移動体の移動の目標点との間で前記詳細経路を生成するとよい。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、メモリ使用量を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】自律走行車を示す概略図。

【図2】経路生成装置の処理フロー図。

【図3】経路生成装置で用いられるグリッドマップを示した概略図。

【図4】経路生成を説明するための概略図。

【図5】経路生成を説明するための概略図。

【図6】経路生成を説明するための概略図。

【図7】経路生成を説明するための概略図。

【図8】経路生成を説明するための概略図。

【図9】経路生成を説明するための概略図。

【図10】経路生成を説明するための概略図。

【図11】経路生成を説明するための概略図。

【図12】経路生成を説明するための概略図。

【図13】経路生成を説明するための概略図。

【図14】経路生成を説明するための概略図。

【図15】経路生成を説明するための概略図。

【図16】経路生成を説明するための概略図。

【図17】経路生成を説明するための概略図。

【図18】経路生成を説明するための概略図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、経路生成装置を具体化した一実施形態を図１～図１６に従って説明する。なお、本実施形態の経路生成装置は、荷を搬送する搬送台車等の自律走行車に適用されている。そのため、自律走行車についての説明の中で経路生成装置について説明する。

【0011】

図１に示すように、自律走行車１は、経路生成装置１０と、移動体として車体２０とを備えている。経路生成装置１０は、車体２０に搭載された制御装置である。経路生成装置１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなるメモリ１２とを有している。メモリ１２には、車体２０を制御するための種々のプログラムが記憶されている。経路生成装置１０は、メモリ１２に記憶されているプログラムをＣＰＵ１１に実行させることにより車体２０を制御する。

【0012】

経路生成装置１０は、地図情報と車体２０の位置とに基づき車体２０を移動させる機能を有している。地図情報は、メモリ１２に記憶されている。地図情報は、例えば約５００メートル四方で囲まれる広範囲における障害物の情報、車体２０が移動できる走行可能路の情報、及び車体２０が移動できない走行不能路の情報が含まれた情報である。経路生成装置１０は、車体２０の位置をＧＰＳにより検出してもよいが、距離センサ等の車体２０に搭載されるセンサを用いて車体２０の周囲の物体を検出して地図情報と比較して推定してもよい。経路生成装置１０は、検出された車体２０の位置を開始点Ｓとして、車体２０の移動の目標点Ｇに向かうための経路を生成し、当該経路に沿って車体２０を移動させる。

【0013】

図２に示すように、経路生成装置１０は、車体２０が走行するための経路を生成するにあたり、処理Ｓ１０１～Ｓ１０７を実施する。処理Ｓ１０１は低解像度グリッドマップ生成処理であり、処理Ｓ１０２は障害物情報設定処理であり、処理Ｓ１０３は移動／非移動領域区別処理であり、処理Ｓ１０４は概略経路生成処理である。処理Ｓ１０５は部分地図切出処理であり、処理Ｓ１０６は障害物設定処理であり、処理Ｓ１０７は詳細経路生成処理である。各処理Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４は、車体２０の概略経路Ｒｏを生成するまでの処理である。各処理Ｓ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０７は、概略経路Ｒｏに基づき車体２０の詳細経路Ｒｄを生成するための処理である。

【0014】

経路生成装置１０は、概略経路の生成と詳細経路の生成をするにあたり、図３に示すように、グリッドマップＭ１を使用する。グリッドマップＭ１とは、メモリ１２に記憶された地図情報を等間隔の縦横線で格子状に区切られたグリッドに分割して表現したマップである。なお、グリッドマップＭ１の外枠部分は、自律走行車１が適用される工場等の壁部を示している。そのため、本実施形態では、グリッドマップＭ１の外枠部分には、障害物があるものとして取り扱う。

【0015】

経路生成装置１０は、グリッドマップＭ１に基づき車体２０が移動を開始する開始点Ｓから車体２０の移動の目標点Ｇまでの車体２０の概略経路Ｒｏ（図８参照）を生成し、概略経路Ｒｏに基づき車体２０の詳細経路Ｒｄ（図１６参照）を生成する。

【0016】

図２の各処理Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４について図３～図８に従って説明する。なお、図には、低解像度グリッドマップＭ２以外にも説明の便宜上、適宜、グリッドマップＭ１のグリッドも記載している。

【0017】

低解像度グリッドマップ生成処理Ｓ１０１は、グリッドマップＭ１から図４に示すように、低解像度グリッドマップＭ２を生成する処理である。
経路生成装置１０は、低解像度グリッドマップＭ２を生成するにあたり、車体２０を図３に示すように、グリッドマップＭ１に設定したときに車体２０の幅に対応するグリッド数を確認する。本実施形態では、例えば車体２０の幅に対応するグリッド数を「６」とする。経路生成装置１０は、障害物Ｏｂ間を車体２０が安全に移動できるときの車体２０と障害物Ｏｂとの隙間等を考慮して、グリッドマップＭ１に設定された車体２０が移動できる最小の幅となるグリッド数である移動体グリッド数Ｎを確認する。本実施形態における移動体グリッド数Ｎは、「８」である。移動体グリッド数Ｎは、グリッドマップＭ１に車体２０を設定したときの車体２０の幅に対応するグリッド数よりも大きく設定される。なお、障害物Ｏｂ間を車体２０が安全に移動できるときの車体２０と障害物Ｏｂとの間の隙間の大きさは、車体２０の種類や経路生成装置１０を採用する利用者によって適宜変更される。そのため、グリッドマップＭ１に車体２０を設定したときの車体２０の幅に対応するグリッド数から移動体グリッド数Ｎへの増加量は、適宜変更される。

【0018】

図４に示すように、経路生成装置１０は、グリッドマップＭ１における移動体グリッド数Ｎに応じてグリッドマップＭ１の解像度を下げた低解像度グリッドマップＭ２を生成する。低解像度グリッドマップＭ２は、移動体グリッド数Ｎが「８」であるため、移動体グリッド数Ｎを「２」で除した数のグリッドマップＭ１におけるグリッドを縦横に有するグリッドを有している。図４では、黒色中太の線で区切られたグリッドが、低解像度グリッドマップＭ２のグリッドである。

【0019】

ここで、概略経路の生成のために低解像度グリッドマップＭ２を使用する理由を説明する。
地図情報のサイズが大きいほどグリッドマップＭ１に地図情報を設定するために使用するメモリ１２の容量が多くなる。上記の地図情報は、５００メートル四方という広範囲の情報である。そのため、グリッドマップＭ１のまま車体２０の概略経路Ｒｏを生成してしまうと、使用するメモリ１２の容量が多いため、経路生成装置１０の演算負荷が増え、ひいては経路生成装置１０の演算速度も遅くなる。即ち、低解像度グリッドマップＭ２を使用する理由は、車体２０の概略経路Ｒｏの生成に使用するメモリ１２の容量を少なくするためである。

【0020】

移動体グリッド数Ｎを除する「２」を使用する理由も概略経路Ｒｏの生成に使用するメモリ１２の容量を少なくするためである。移動体グリッド数Ｎを除する数値は、グリッドマップＭ１の解像度を下げるために設定される数値である。グリッドマップＭ１から低解像度グリッドマップＭ２を生成するときに解像度をより下げるためには、除する数値を可能な限り小さくすることが好ましい。グリッド数は整数であることを考慮すれば、「２」という数値がグリッドマップＭ１の解像度を下げるための最大値である。よって、概略経路Ｒｏの生成に使用するメモリ１２の容量を最も効率的に少なくするために「２」という数値が採用されている。

【0021】

なお、本実施形態では、移動体グリッド数Ｎが偶数であるため、低解像度グリッドマップＭ２のグリッドは、移動体グリッド数Ｎを「２」で除した数のグリッドマップＭ１のグリッドを縦横に有していた。ここで、例えば車体２０の幅によっては、移動体グリッド数Ｎが奇数となる場合もある。移動体グリッド数Ｎが奇数である場合、「２」で除すると整数とならない。そして、グリッド数は一般的に整数である。そのため、移動体グリッド数Ｎが奇数である場合、低解像度グリッドマップＭ２のグリッドは、移動体グリッド数Ｎに「１」を加算した数を「２」で除した数のグリッドマップＭ１におけるグリッドを縦横に有するように変更する。

【0022】

このように、低解像度グリッドマップ生成処理Ｓ１０１では、グリッドマップＭ１の解像度を下げた低解像度グリッドマップＭ２を生成する。
図５に示すように、障害物情報設定処理Ｓ１０２は、低解像度グリッドマップＭ２のグリッドのうち障害物Ｏｂが設定されているグリッドに障害物Ｏｂがあることを示す情報である第１情報Ｉ１を設定する処理である。図５では、斜線が設けられている低解像度グリッドマップＭ２のグリッドに第１情報Ｉ１が設定されている。本実施形態では、第１情報Ｉ１には「１」という数値が採用されている。即ち、低解像度グリッドマップＭ２の１つのグリッドに含まれるグリッドマップＭ１の複数のグリッドのうち少なくとも１つに障害物Ｏｂが設定されている場合、低解像度グリッドマップＭ２の当該１つのグリッドの全域に障害物Ｏｂがあるものとして取り扱う。なお、第１情報Ｉ１は、「１」という数値でなくてもよく、例えば「０」という数値でもよい。また、第１情報Ｉ１は、数値に限らず文字であってもよい。即ち、第１情報Ｉ１とは、障害物Ｏｂがあることを示す情報として低解像度グリッドマップＭ２のグリッドに設定されるのであれば、設定内容は適宜変更してもよい。

【0023】

次に、移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３について図５～図７に従って説明する。移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３は、車体２０が移動できる領域である移動領域Ｍａと、車体２０が移動できない領域である非移動領域Ｍｕｎとを区別する処理である。

【0024】

図５に示すように、低解像度グリッドマップＭ２は、第１情報Ｉ１が設定されていないグリッド、及び当該第１情報Ｉ１が設定されていないグリッドを挟み込む第１情報Ｉ１が設定されたグリッドにより形成される第１領域Ｒ１を複数有している。本実施形態では、第１領域Ｒ１は、低解像度グリッドマップＭ２において、第１情報Ｉ１が設定されていない１つのグリッドと、第１情報Ｉ１が設定された２つのグリッドとにより構成されている。即ち、第１情報Ｉ１が設定されていないグリッド、及び当該第１情報Ｉ１が設定されていないグリッドを挟み込む第１情報Ｉ１が設定されたグリッドにより形成される領域のうち最も小さな範囲を第１領域Ｒ１としている。移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３では、第１領域Ｒ１において車体２０が移動できるだけのグリッド数があるか否かを判断する。具体的には、図６を用いて説明する。

【0025】

図６には、複数の第１領域Ｒ１のうちの１つを例示している。移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３では、低解像度グリッドマップＭ２の第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１に対応する位置を示すグリッドマップＭ１の第２領域Ｒ２とを比較する。具体的には、低解像度グリッドマップＭ２の第１領域Ｒ１に対応する位置だけをグリッドマップＭ１の解像度で表現し、障害物Ｏｂの配置を詳細に確認する。移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３では、グリッドマップＭ１の第２領域Ｒ２に存在する障害物Ｏｂ間のグリッド数が移動体グリッド数Ｎを下回るか否かを判断する。例えば、図６では、障害物Ｏｂ間のグリッド数は、「６」である。そのため、図６に示す第１領域Ｒ１では、車体２０は移動できないように障害物Ｏｂが配置されていることが確認できる。

【0026】

図７に示すように、移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３では、グリッドマップＭ１の第２領域Ｒ２に存在する障害物Ｏｂ間のグリッド数が移動体グリッド数Ｎを下回る場合、次のようにする。第１領域Ｒ１の第１情報Ｉ１が設定されていないグリッドに車体２０が移動できないことを示す第２情報Ｉ２を設定する。図５と比較して斜線が追加されている低解像度グリッドマップＭ２のグリッドに第２情報Ｉ２が設定されている。本実施形態では、第２情報Ｉ２には「０」という数値が採用されている。移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３では、低解像度グリッドマップＭ２の複数の第１領域Ｒ１それぞれに対して上記処理を実施する。これにより、移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３では、低解像度グリッドマップＭ２において移動領域Ｍａと非移動領域Ｍｕｎとが区別される。移動領域Ｍａは、第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２が設定されていないグリッドにより形成される領域である。非移動領域Ｍｕｎは、第１情報Ｉ１又は第２情報Ｉ２が設定されたグリッドにより形成される領域である。なお、第２情報Ｉ２は、「０」という数値でなくてもよく、例えば「１」という数値でもよい。この場合、第１情報Ｉ１として「０」を採用するとよい。また、第２情報Ｉ２は、数値に限らず文字であってもよい。即ち、第２情報Ｉ２とは、車体２０が移動できないことを示す情報として低解像度グリッドマップＭ２のグリッドに設定されるのであれば、設定内容は適宜変更してもよい。

【0027】

概略経路生成処理Ｓ１０４では、低解像度グリッドマップＭ２に基づいて概略経路Ｒｏを生成する。具体的には、図８に示すように、概略経路生成処理Ｓ１０４では、低解像度グリッドマップＭ２の移動領域Ｍａにおいて、車体２０が移動を開始する開始点Ｓと、車体２０の移動の目標点である目標点Ｇとの間で概略経路Ｒｏを生成する。経路生成装置１０は、多様な経路生成方法を採用することができるが、本実施形態では例えばＡ－Ｓｔａｒ探索アルゴリズムやダイクストラアルゴリズムを利用して開始点Ｓから目標点Ｇまでの最短の概略経路Ｒｏを生成している。なお、生成される概略経路Ｒｏは、開始点Ｓから目標点Ｇまでの最短経路である必要はなく、自律走行車１が経由すべき経由点があれば、移動領域Ｍａにおいて開始点Ｓから当該経由点を経由して目標点Ｇに至る概略経路Ｒｏを生成してもよい。また、開始点Ｓから目標点Ｇまでの概略経路Ｒｏを生成するときに使用するアルゴリズムは、適宜変更してもよい。

【0028】

次に、部分地図切出処理Ｓ１０５、障害物設定処理Ｓ１０６及び詳細経路生成処理Ｓ１０７について図９～図１６に従って説明する。
図９に示すように、部分地図切出処理Ｓ１０５では、低解像度グリッドマップＭ２において、概略経路生成処理Ｓ１０４において生成された概略経路Ｒｏを分割して概略経路Ｒｏに沿って部分地図Ｍｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３を切り出す。つまり、概略経路Ｒｏの周辺部分を含む第１分割領域（第１部分地図Ｍｐ１）、第２分割領域（第２部分地図Ｍｐ２）、及び第３分割領域（第３部分地図Ｍｐ３）に分割する。上記の周辺部分とは、概略経路Ｒｏに周辺に存在する障害物Ｏｂの一部を含む部分を示している。第１部分地図Ｍｐ１は、概略経路Ｒｏにおける開始点Ｓを含んでいる。第３部分地図Ｍｐ３は、概略経路Ｒｏにおける目標点Ｇを含んでいる。第２部分地図Ｍｐ２は、第１部分地図Ｍｐ１と第３部分地図Ｍｐ３との間の領域である。第２部分地図Ｍｐ２は、第１部分地図Ｍｐ１及び第３部分地図Ｍｐ３と一部オーバーラップするように配置されている。

【0029】

図１０に示すように、低解像度グリッドマップＭ２の第１部分地図Ｍｐ１に対応するグリッドマップＭ１の領域を確認し、車体２０が移動するための第１詳細経路Ｒｄ１を生成する。

【0030】

この第１部分地図Ｍｐ１での詳細経路生成処理Ｓ１０７に先立ち、経路生成装置１０は、障害物設定処理Ｓ１０６では、図１１に対し図１２に示すように実施する。例えば、図１２に示すごとく低解像度グリッドマップＭ２における部分地図Ｍｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３での概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する処理を実施する。

【0031】

詳しくは、図１１に示す概略経路Ｒｏに対し、図１２に示すように、その周辺の１つのグリッドＧｎ１よりも外側のグリッドＧｎ２を全て障害物として設定する。即ち、概略経路Ｒｏに隣接する１つのグリッドＧｎ１より外側のグリッドＧｎ２を全て障害物として設定する。このように、概略経路Ｒｏに沿って切り出した部分地図に対して、経路の周りの１つのグリッド以外をすべて障害物とし、その後に、図１０に示すように、経路形成用に残されたグリッド内で詳細経路Ｒｄ１を生成する。詳細経路Ｒｄも基本的には概略経路Ｒｏとほぼ同じ場所を通るため、経路生成に必要ないグリッドでのメモリ使用量を抑えることが可能となる。

【0032】

詳しく説明する。上述したように、図３に示した実際の地図から車体２０の通過可能幅を考慮し、図７に示したように、解像度を下げる。そして、解像度を下げた地図で、図８に示すように、経路生成を行う（概略経路生成）。さらに、図９に示すように、詳細経路生成のために概略経路Ｒｏに沿って部分地図Ｍｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３を切り出す。ここで、詳細経路生成には元のグリッドマップの大きさで行う必要がある。切り出しは、四角形でしか切り出せないため、概略経路Ｒｏに沿って、図９のように切り出すことになる。図９では３回切り出している例である。また、部分地図同士の経路をつなぐ必要があるため、図１３の部分地図（Ｍｐ１）の端は、前後の地図（Ｍｐ２）と少し重なるように切り出す。そして、図１２に示すように、切り出した部分地図の使用するグリッドのみ使用するため、それ以外のグリッドを障害物と同じ扱いにする。そのために、概略経路Ｒｏの付近だけ詳細経路生成に使用するグリッドとして残し、それ以外を障害物と同じ扱いにする。

【0033】

障害物と同じ扱いにする意味は、経路生成時に経路が生成される可能性があるグリッドには多くの情報が入る。例えば、禁止領域、一方通行、優先道路など様々な情報がグリッドの情報として持たされる。しかし、障害物情報とすれば、そこには経路が生成できないため、上記のような情報が必要ない。概略経路Ｒｏに沿って必要な部分のみ残して要らない所は障害物として設定することにより、グリッドの持つ情報が大幅に減り、メモリ使用量も大きく減らすことが可能となる。

【0034】

図１４に示すように、詳細経路生成処理Ｓ１０７では、低解像度グリッドマップＭ２の第２部分地図Ｍｐ２に対応するグリッドマップＭ１の領域を確認し、車体２０が移動するための第２詳細経路Ｒｄ２を生成する。このとき、第２部分地図Ｍｐ２には、第１部分地図Ｍｐ１における第１詳細経路Ｒｄ１の終点が含まれている。詳細経路生成処理Ｓ１０７では、第１詳細経路Ｒｄ１の終点を第２詳細経路Ｒｄ２の始点として第２詳細経路Ｒｄ２を生成する。この第２部分地図Ｍｐ２での詳細経路生成処理Ｓ１０７に先立ち、経路生成装置１０は、障害物設定処理Ｓ１０６では、第１詳細経路Ｒｄ１の生成時と同様にする。即ち、グリッドマップにおける第２部分地図Ｍｐ２での概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する処理を実施する。

【0035】

図１５に示すように、詳細経路生成処理Ｓ１０７では、低解像度グリッドマップＭ２の第３部分地図Ｍｐ３に対応するグリッドマップＭ１の領域を確認し、車体２０が移動するための第３詳細経路Ｒｄ３を生成する。第３部分地図Ｍｐ３には、第２部分地図Ｍｐ２における第２詳細経路Ｒｄ２の終点が含まれている。詳細経路生成処理Ｓ１０７では、第２詳細経路Ｒｄ２の終点を第３詳細経路Ｒｄ３の始点として第３詳細経路Ｒｄ３を生成する。この第３部分地図Ｍｐ３での詳細経路生成処理Ｓ１０７に先立ち、経路生成装置１０は、障害物設定処理Ｓ１０６では、第１詳細経路Ｒｄ１の生成時と同様にする。即ち、グリッドマップにおける第３部分地図Ｍｐ３での概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する処理を実施する。

【0036】

図１６に示すように、詳細経路生成処理Ｓ１０７では、各部分地図Ｍｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３で生成された各経路Ｒｄ１，Ｒｄ２，Ｒｄ３をグリッドマップＭ１上において連続させることにより詳細経路Ｒｄを生成する。なお、本実施形態では、低解像度グリッドマップＭ２を各部分地図Ｍｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３に分割していたが、これに限らない。例えば、２分割でもよいし、４分割以上であってもよい。低解像度グリッドマップＭ２を分割する数が少ないほど、表現するグリッドマップＭ１のグリッド数が増大するため、各経路の生成に使用するメモリ１２の容量が多くなる。そのため、経路生成装置１０の各経路の生成に使用するメモリ１２の容量が多くなり、経路生成装置１０の演算速度が遅くなってしまう。よって、低解像度グリッドマップＭ２を分割する数は、経路生成装置１０のメモリ１２の容量によって適宜変更する。

【0037】

本実施形態の作用を説明する。
低解像度グリッドマップＭ２に基づいて詳細経路Ｒｄを作成する時に、概略経路Ｒｏを分割して概略経路Ｒｏに沿って部分地図を切り出し、部分地図における概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する。

【0038】

１つの部分地図の大きさでメモリ使用量が決まるので、メモリ使用量を減らすことができる。例えば、メモリ使用量を半分にできると、部分地図を２倍の大きさで切り出すことができる。このようにして、メモリ使用量を大きく減らし、一回でより大きく部分地図を切り出せて、より長い詳細経路が生成できる。また、経路生成に使用するグリッドが少ないため、図１１と図１２との対比において、走行できる可能性がある領域についてソフト内ではその領域全てに対して計算する。図１１に比べ図１２では障害物として設定することにより当該領域は探索しなくてもよくなる。その結果、演算負荷を軽減することができる。このようにして、図１１に示す部分地図を用いた場合に比べ、グリッドの探索（計算回数）が少ないため、経路生成時の処理時間を短くすることができる。

【0039】

図１７及び図１８を用いて、図３とは異なるグリッドマップを使用した場合における図１１とは異なる状況での詳細経路生成処理Ｓ１０７に先立つ障害物設定処理Ｓ１０６について説明する。

【0040】

図１７に示す低解像度グリッドマップＭ２において概略経路Ｒｏが形成されている。図１８に示すように、低解像度グリッドマップＭ２における部分地図Ｍｐ１での概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する処理を実施する。図１８では、概略経路Ｒｏの周辺のグリッドＧｎ１よりも外側のグリッドＧｎ２を全て障害物として設定する。このように、概略経路Ｒｏの周りのグリッド以外をすべて障害物とし、その後に、経路形成用に残されたグリッド内で詳細経路Ｒｄ１を生成することにより、経路生成に必要ないグリッドでのメモリ使用量を抑えることができる。

【0041】

本実施形態の効果を説明する。
（１）経路生成では一般的にグリッドマップを用いている。しかし、大規模地図の場合、グリッド数が大きくなり、メモリ不足に陥る。この場合、一般的にグリッドのサイズを大きくし、解像度を落として経路生成を行うが、通れない通路に経路が生成されたりと、経路生成の精度が悪くなる。そこで、最初に解像度を低くし、経路生成するが、通過可能幅ぎりぎりの通路となる場合を考慮して図６で説明した移動／非移動領域区別処理Ｓ１０３を行って元のグリッドサイズで確認する。これにより、ただ解像度を落としただけの場合に比べ、より正確な経路生成が可能となる。また、概略経路生成後、生成した経路に沿って部分地図を切り出し、元のグリッドサイズで再度詳細な経路を生成する。しかし、詳細経路生成を行うと、大規模地図のため、切り出し地図でも元のサイズから見てもそれなりにサイズが大きく、メモリを圧迫することがある。

【0042】

本実施形態においては、障害物設定処理Ｓ１０６と、詳細経路生成処理Ｓ１０７と、を実施する。障害物設定処理Ｓ１０６では、低解像度グリッドマップＭ２における概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する。詳細経路生成処理Ｓ１０７では、概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定した後の低解像度グリッドマップＭ２に基づいて概略経路Ｒｏに沿って車体２０が移動を開始する開始点Ｓと、車体２０の移動の目標点Ｇとの間で詳細経路Ｒｄを生成する。これにより、メモリ使用量を軽減することができる。また、経路生成装置１０の処理容量が少なくなることにより、経路生成装置１０の演算負荷をより低減させることができる。

【0043】

（２）低解像度グリッドマップＭ２に基づいて詳細経路Ｒｄを作成する時に、概略経路Ｒｏを分割して概略経路Ｒｏに沿って部分地図を切り出す部分地図切出処理Ｓ１０５を、更に実施する。障害物設定処理Ｓ１０６は、部分地図における概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定する。詳細経路生成処理Ｓ１０７は、次のようにする。切り出した部分地図について概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定した後の低解像度グリッドマップＭ２に基づいて概略経路Ｒｏに沿って車体２０が移動を開始する開始点Ｓと、車体２０の移動の目標点Ｇとの間で詳細経路Ｒｄを生成する。よって、部分地図における概略経路Ｒｏの周辺のグリッド以外をすべて障害物として設定することにより、メモリ使用量を大きく減らすことができる。そして、一回でより大きく部分地図を切り出せることにより、より長い詳細経路Ｒｄを生成することができる。その結果、処理速度を上げることができる。

【0044】

（３）図１２で示したように概略経路Ｒｏに隣接する１つのグリッドＧｎ１より外側のグリッドＧｎ２を全て障害物として設定することにより、最も広範囲が障害物となり、メモリ容量を最も少なくできる。

【0045】

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 図１２において概略経路Ｒｏに対しその周辺の１つのグリッドＧｎ１よりも外側のグリッドＧｎ２を全て障害物として設定したが、これに限るものではない。概略経路Ｒｏに対しその周辺の２つ以上のグリッドよりも外側のグリッドを全て障害物として設定してもよい。

【0046】

○ 低解像度グリッドマップＭ２において、第１領域Ｒ１は、２つの第１情報Ｉ１が設定されたグリッドと、複数の第１情報Ｉ１が設定されていないグリッドとにより構成されていてもよい。

【0047】

○ グリッドマップＭ１の外枠部分は、本実施形態では工場等の壁部を示しているため、障害物Ｏｂがあるとして取り扱っていたが、これに限らない。グリッドマップＭ１に基づき車体２０が移動する経路を生成するにあたって、グリッドマップＭ１上に開始点Ｓ及び目標点Ｇがある。そのため、そもそも車体２０がグリッドマップＭ１外に離脱する経路を生成しないことから、グリッドマップＭ１の外枠部分は車体２０が移動できない領域として設定されることも考えられる。即ち、低解像度グリッドマップＭ２の外枠部分には、車体２０が移動できないことを示す第２情報Ｉ２が設定されてもよい。このように変更するとき、低解像度グリッドマップＭ２において、第３領域が形成される。第３領域は、第１情報Ｉ１が設定されていない１つのグリッドと、当該第１情報Ｉ１が設定されていないグリッドを挟み込む第１情報Ｉ１が設定されたグリッド及び第２情報Ｉ２が設定されたグリッドとにより形成される。経路生成装置１０は、第３領域に対応する位置のグリッドマップＭ１のグリッド数が移動体グリッド数Ｎを下回るか否かを判定し、移動体グリッド数Ｎを下回る場合、第３領域における第１情報Ｉ１が設定されていないグリッドに第２情報Ｉ２を設定する。よって、低解像度グリッドマップＭ２において移動領域Ｍａと、非移動領域Ｍｕｎとを区別することができる。

【0048】

○ 自律走行車１は、搬送台車であったが、これに限らない。例えば、掃除ロボットのような移動ロボットであってもよい。
○ また、経路生成装置１０は、自律走行車１に適用されていたが、例えば自動車やフォークリフト等の車両に適用してもよい。また、経路生成装置１０が移動体としての車体２０が移動する経路を生成したが、例えばコンピュータで生成された空間でのアバターを移動体として、コンピュータで生成された空間でのアバターが移動する経路を生成してもよい。

【符号の説明】

【0049】

１０…経路生成装置、２０…車体、Ｓ１０１…低解像度グリッドマップ生成処理、Ｓ１０４…概略経路生成処理、Ｓ１０５…部分地図切出処理、Ｓ１０６…障害物設定処理、Ｓ１０７…詳細経路生成処理、Ｒｏ…概略経路、Ｒｄ…詳細経路、Ｍｐ１…第１部分地図、Ｍｐ２…第２部分地図、Ｍｐ３…第３部分地図、Ｍ１…グリッドマップ、Ｍ２…低解像度グリッドマップ、Ｓ…開始点、Ｇ…目標点、Ｏｂ…障害物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】