特許 7593273 自律走行体制御装置

(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】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】自律走行体制御装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20241126BHJP

【ＦＩ】

G05D1/43

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021147009

(22)【出願日】2021-09-09

(65)【公開番号】P2023039741

(43)【公開日】2023-03-22

【審査請求日】2023-12-18

(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】牧 初

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１４０４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２３５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５３３７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／００－ １／８７

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００－２５／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０６Ｔ ７／００－ ７／９０

Ｇ０６Ｖ １０／００－２０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

障害物を観測可能に構成されたセンサを備える自律走行体が走行する走行経路を生成する自律走行体制御装置であって、
前記センサの観測結果に基づき、前記自律走行体に対する前記障害物の位置を示す障害物点群を導出する障害物点群導出部と、
導出された前記障害物点群に基づき、前記障害物点群で表される前記障害物を前記自律走行体に回避させる回避部と、を備え、
前記障害物点群導出部は、
前記センサの観測結果に基づき、前記センサの観測領域内で観測された前記障害物の位置を示す観測点群を取得する観測点群取得部と、
前記観測点群取得部によって取得された前記観測点群に基づき、前記観測領域のうち、前記障害物によって遮られる遮蔽領域内に、補助点群を生成する補助点群生成部と、
前記自律走行体が走行する環境を示す地図情報を記憶する地図記憶部と、
導出された前記障害物点群に基づき、前記自律走行体が前記障害物点群で表される前記障害物を前記観測領域内で回避可能か否かを判定する回避判定部と、
前記自律走行体が前記観測領域内で前記障害物を回避できないと判定された場合に、前記障害物を回避するための前記走行経路を生成する経路生成部と、を備え、
前記障害物点群は、前記観測点群と、前記補助点群と、を含み、
前記経路生成部は、
前記補助点群によって表される領域を走行可能とみなして前記走行経路を生成するとともに、前記障害物点群及び前記地図情報に基づき前記障害物点群によって表される前記障害物を回避可能な前記走行経路を生成する、自律走行体制御装置。

【請求項2】

過去に前記センサによって観測された前記障害物であって、前記自律走行体の移動によって前記センサの観測領域外に位置することとなった前記障害物の位置を示す点群を仮想観測点群とすると、
前記障害物点群導出部は、
前記観測点群取得部によって取得された前記観測点群よりも過去に取得された前記観測点群を過去観測点群とすると、前記過去観測点群の取得から前記観測点群取得部による前記観測点群の取得までの前記自律走行体の移動量を取得する移動量取得部と、
前記過去観測点群を前記移動量だけ移動させることで、前記仮想観測点群を導出する仮想観測点群導出部と、
過去に生成された前記補助点群を前記移動量だけ移動させることで、前記センサの観測領域外に位置する仮想補助点群を導出する仮想補助点群導出部と、を備え、
前記障害物点群は、前記仮想観測点群と、前記仮想補助点群と、を含む、請求項１に記載の自律走行体制御装置。

【請求項3】

前記経路生成部は、さらに前記仮想観測点群に基づき、前記観測点群及び前記仮想観測点群によって表される前記障害物を回避可能な前記走行経路を生成する、請求項２に記載の自律走行体制御装置。

【請求項4】

前記センサが観測している方向を観測方向とし、
前記経路生成部によって生成された前記走行経路の延びる方向を経路方向とすると、
前記自律走行体制御装置は、前記観測方向から前記経路方向に向かう旋回方向に前記自律走行体を旋回させた上で、前記観測方向を前記経路方向に揃える旋回部を備え、
前記障害物点群導出部は、さらに、前記旋回部による前記自律走行体の旋回中に、前記障害物点群の導出を行う、請求項２又は３に記載の自律走行体制御装置。

【請求項5】

前記旋回部は、前記旋回方向にのみ前記自律走行体を旋回させることで前記観測方向を前記経路方向に揃える、請求項４に記載の自律走行体制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行体制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、周囲の障害物を観測可能なセンサを備える自律走行体が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－０８９７４０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、観測領域に配置されている障害物によって、センサの観測が遮られることがある。この場合、センサは、障害物によって遮蔽されている遮蔽領域に存在する可能性のある障害物を観測することが困難となる。そのため、このような遮蔽領域に存在する可能性のある障害物を自律走行体に回避させることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する自律走行体制御装置は、障害物を観測可能に構成されたセンサを備える自律走行体が走行する走行経路を生成する自律走行体制御装置であって、前記センサの観測結果に基づき、前記自律走行体に対する前記障害物の位置を示す障害物点群を導出する障害物点群導出部と、導出された前記障害物点群に基づき、前記障害物点群で表される前記障害物を前記自律走行体に回避させる回避部と、を備え、前記障害物点群導出部は、前記センサの観測結果に基づき、前記センサの観測領域内で観測された前記障害物の位置を示す観測点群を取得する観測点群取得部と、前記観測点群取得部によって取得された前記観測点群に基づき、前記観測領域のうち、前記障害物によって遮られる遮蔽領域内に、補助点群を生成する補助点群生成部と、を備え、前記障害物点群は、前記観測点群と、前記補助点群と、を含む。

【0006】

これによれば、センサによって観測された障害物は観測点群として表され、障害物によってセンサが観測できなかった遮蔽領域に存在し得る障害物は補助点群として表される。自律走行体は、観測点群と補助点群とを含む障害物点群に基づき、障害物点群で表される障害物を回避する。したがって、障害物によってセンサが観測できなかった遮蔽領域内に障害物がある可能性を考慮した上で、自律走行体に障害物を回避させることができる。

【0007】

上記自律走行体制御装置では、前記自律走行体が走行する環境を示す地図情報を記憶する地図記憶部と、導出された前記障害物点群に基づき、前記自律走行体が前記障害物点群で表される前記障害物を前記観測領域内で回避可能か否かを判定する回避判定部と、前記自律走行体が前記観測領域内で前記障害物を回避できないと判定された場合に、前記障害物を回避するための前記走行経路を生成する経路生成部と、を備え、前記経路生成部は、前記補助点群が除去された前記障害物点群及び前記地図情報に基づき、前記障害物点群によって表される前記障害物を回避可能な前記走行経路を生成する、ものであってもよい。

【0008】

これによれば、自律走行体制御装置は、観測点群と補助点群とを含む障害物点群に基づき、障害物点群で表される障害物が観測領域内で回避可能なものか否かを判定する。自律走行体が観測領域内で当該障害物を回避できないと判定された場合、自律走行体制御装置は、補助点群が除去された障害物点群と地図情報とを用いて、当該障害物を回避可能な走行経路を生成する。この場合、自律走行体制御装置は、当該走行経路を生成する際に、除去された補助点群を考慮しない。そのため、障害物が存在するかどうかがセンサによって観測されていない遮蔽領域を避けて走行経路が生成されることを回避することができる。したがって、障害物を回避するための走行経路が冗長となることを抑制することができる。

【0009】

上記自律走行体制御装置では、過去に前記センサによって観測された前記障害物であって、前記自律走行体の移動によって前記センサの観測領域外に位置することとなった前記障害物の位置を示す点群を仮想観測点群とすると、前記障害物点群導出部は、前記観測点群取得部によって取得された前記観測点群よりも過去に取得された前記観測点群を過去観測点群とすると、前記過去観測点群の取得から前記観測点群取得部による前記観測点群の取得までの前記自律走行体の移動量を取得する移動量取得部と、前記過去観測点群を前記移動量だけ移動させることで、前記仮想観測点群を導出する仮想観測点群導出部と、過去に生成された前記補助点群を前記移動量だけ移動させることで、前記センサの観測領域外に位置する仮想補助点群を導出する仮想補助点群導出部と、を備え、前記障害物点群は、前記仮想観測点群と、前記仮想補助点群と、を含む、ものであってもよい。

【0010】

これによれば、仮想観測点群は、過去に取得された観測点群を自律走行体の移動量だけ移動させることで得られる。仮想観測点群は、過去に観測された観測点群によって示される障害物が、観測点群取得部による観測点群の取得が行われるタイミングでどこに位置するかを示す。したがって、過去にセンサによって観測されたにも関わらず、自律走行体の移動によって観測領域外に位置することとなった障害物の位置を考慮した上で、自律走行体に障害物を回避させることができる。

【0011】

また、過去に生成された補助点群が自律走行体の移動によってセンサの観測領域外に移動することとなった場合、当該補助点群を自律走行体の移動量だけ移動させることで、仮想補助点群が導出される。このようにして導出された仮想補助点群は、センサの観測領域であったにも関わらず障害物によってセンサが観測できなかった領域の、移動後の位置を示す。障害物点群が仮想補助点群を含むため、自律走行体は回避の際に、仮想補助点群によって表されている領域を避けて回避を行うことができる。障害物によってセンサが観測できなかった領域を避けつつ障害物を回避することができる。したがって、自律走行体が障害物によって遮蔽された領域の物体と接触する可能性を低減することができる。

【0012】

上記自律走行体制御装置では、前記経路生成部は、さらに前記仮想観測点群に基づき、前記観測点群及び前記仮想観測点群によって表される前記障害物を回避可能な前記走行経路を生成する、ものであってもよい。

【0013】

これによれば、自律走行体制御装置は、観測領域内の障害物の位置のみならず、過去に観測領域内に位置していたが自律走行体の走行によって観測領域外に位置することとなった障害物の位置を考慮して、走行経路を生成することができる。

【0014】

上記自律走行体制御装置では、前記センサが観測している方向を観測方向とし、前記経路生成部によって生成された前記走行経路の延びる方向を経路方向とすると、前記自律走行体制御装置は、前記観測方向から前記経路方向に向かう旋回方向に前記自律走行体を旋回させた上で、前記観測方向を前記経路方向に揃える旋回部を備え、前記障害物点群導出部は、さらに、前記旋回部による前記自律走行体の旋回中に、前記障害物点群の導出を行う、ものであってもよい。

【0015】

これによれば、自律走行体の旋回が行われた場合、障害物点群取得部は、旋回中に導出された仮想観測点群を含む障害物点群を取得する。したがって、旋回によって自律走行体の周囲の障害物の有無を確認した上で、経路生成部によって生成された走行経路へと自律走行体を誘導することができる。

【0016】

上記自律走行体制御装置では、前記旋回部は、前記旋回方向にのみ前記自律走行体を旋回させることで前記観測方向を前記経路方向に揃える、ものであってもよい。
これによれば、旋回によって自律走行体の周囲の障害物の有無を確認する際に自律走行体を旋回させる方向と、観測方向を経路方向に向ける際に自律走行体を旋回させる方向が一致する。したがって、自律走行体を旋回させる方向を反転させることによる旋回動作の無駄を省くことができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、遮蔽領域に存在する可能性のある障害物を自律走行体に回避させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】自律走行体の平面図である。

【図2】自律走行体のブロック図である。

【図3】障害物点群導出処理を示すフローチャートである。

【図4】回避処理を示すフローチャートである。

【図5】自律走行体制御処理での自律走行体の動作の一例を示す図である。

【図6】自律走行体制御処理での自律走行体の動作の一例を示す図である。

【図7】自律走行体制御処理での自律走行体の動作の一例を示す図である。

【図8】自律走行体制御処理での自律走行体の動作の一例を示す図である。

【図9】自律走行体制御処理での自律走行体の動作の一例を示す図である。

【図10】自律走行体制御処理での自律走行体の動作の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜構成＞
以下、自律走行体制御装置が適用される自律走行体の一実施形態について説明する。
図１に示すように、自律走行体１０は、車両２０と、車両２０に搭載されたセンサ３１と、車両２０に搭載された制御装置３２と、を備える。車両２０は、車体２１と、複数の車輪２２と、を備える。自律走行体１０は、荷を搬送する搬送台車である。本実施形態の自律走行体１０は、全方位に移動可能であり、走行体中心位置Ｐを中心にその場旋回可能に構成されている。

【0020】

本実施形態の車輪２２は、全方向移動車輪である。全方向移動車輪とは、車軸と一体となって回転することに加えて、車軸の軸線方向への移動を許容する車輪である。車輪２２は、４つ設けられている。車輪２２の回転数、及び、回転方向が制御されることで、車両２０は、車体２１の向きを維持した状態での全方向への移動、車体２１の向きを変更しながらの移動、移動しない状態での車体２１の向きの変更が可能である。なお、上記した「全方向」とは、車両２０が走行する路面上や床面上での移動方向を示す。以下、説明の便宜上、車両２０が走行する面を水平面という。

【0021】

図２に示すように、自律走行体１０は、車輪２２を駆動させる駆動機構４１を備える。駆動機構４１は、車輪２２を回転させるためのモータ４２と、モータ４２を駆動させるモータドライバ４３と、を備える。なお、図示は省略するが、モータ４２、及び、モータドライバ４３は、車輪２２の数と同数設けられる。モータドライバ４３は、制御装置３２からの指令に応じてモータ４２の回転数を制御する。制御装置３２は、モータドライバ４３を介してモータ４２の回転数を制御することで、車両２０の進行方向を制御可能である。

【0022】

次に、センサ３１、及び、制御装置３２について詳細に説明する。
図１に示すように、センサ３１は、観測領域Ａ１内の障害物Ｏｂ１を観測可能に構成されている。本実施形態のセンサ３１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Transistor）等の撮像素子を含むＲＧＢカメラである。

【0023】

観測領域Ａ１は、センサ３１から観測方向Ｄ１に延びる領域である。観測方向Ｄ１は、水平面に平行な方向である。観測領域Ａ１は、センサ３１から観測方向Ｄ１に向かうにつれて、水平面に平行な方向であって観測方向Ｄ１と垂直な方向に広がる。観測方向Ｄ１は、センサ３１を基準とする観測領域Ａ１の中央を示す。観測領域Ａ１は、水平面内において観測方向Ｄ１から所定の観測角度の範囲に含まれる。観測角度は、例えば観測方向Ｄ１に対して±６０度の範囲である。本実施形態の観測角度は、センサ３１の画角である。センサ３１は、走行体中心位置Ｐから離れた位置であるセンサ位置Ｐｓに搭載されている。以下、説明の便宜上、センサ位置Ｐｓから延びるとともに観測方向Ｄ１とのなす角が上記観測角度となる仮想的な境界線を、観測境界線Ｂ１，Ｂ２という。本実施形態では、水平面内における走行体中心位置Ｐからセンサ位置Ｐｓに向かう方向は、観測方向Ｄ１と一致している。

【0024】

図５に示すように、観測領域Ａ１内に障害物Ｏｂ１が存在する場合、観測領域Ａ１は、遮蔽領域Ａ１１と、観測可能領域Ａ１２とにより構成される。
遮蔽領域Ａ１１は、観測領域Ａ１のうち、センサ３１による観測が障害物Ｏｂ１によって遮られる領域である。言い換えれば、遮蔽領域Ａ１１は、例えばセンサ３１を基準とする障害物Ｏｂ１の奥行きなど、センサ３１から見た障害物Ｏｂ１の死角である。例えば、観測領域Ａ１内に障害物Ｏｂ１が存在する場合、センサ３１は、当該障害物Ｏｂ１のうちのセンサ３１と向き合う部分を観測する。しかし、センサ３１は、当該障害物Ｏｂ１のうち、センサ３１によって観測される部分で遮蔽される領域を観測することができない場合がある。当該障害物Ｏｂ１の部分で遮蔽される領域が、遮蔽領域Ａ１１に相当する。この場合、センサ３１は、遮蔽領域Ａ１１内に位置する可能性がある障害物を観測することができない。なお、遮蔽領域Ａ１１内に位置する可能性がある障害物とは、例えば障害物Ｏｂ１の一部、障害物Ｏｂ１とは異なる障害物である。

【0025】

観測可能領域Ａ１２は、観測領域Ａ１のうちの遮蔽領域Ａ１１以外の領域である。観測可能領域Ａ１２は、障害物Ｏｂ１によってセンサ３１の視界が遮られない領域である。観測可能領域Ａ１２は、センサ３１によって障害物Ｏｂ１を直接観測することが可能な領域である。

【0026】

図２に示すように、制御装置３２は、ＣＰＵ３３と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなる記憶部３４と、補助記憶装置３５と、を備える。記憶部３４には、車両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。制御装置３２は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣを備えていてもよい。制御装置３２は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。記憶部３４は、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部３４、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。補助記憶装置３５は、書き換え可能な不揮発性メモリである。補助記憶装置３５としては、例えば、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）及びフラッシュメモリを挙げることができる。補助記憶装置３５には、環境地図を示す情報が記憶されている。環境地図とは、自律走行体１０の用いられる環境の形状、広さなど、自律走行体１０の周辺環境の物理的構造に関する情報である。環境地図を記憶する補助記憶装置３５を備える制御装置３２が、本実施形態の地図記憶部に相当する。

【0027】

図１に示すように、車両２０を走行させる際には、制御装置３２は、走行経路Ｒを生成する。走行経路Ｒは、車両２０の出発点である現在位置から最終到達点Ｇまでの経路である。なお、車両２０が直進している場合、観測方向Ｄ１は走行経路Ｒに平行となる。図１では、走行経路Ｒと観測方向Ｄ１とが重なり合っている。走行経路Ｒの生成方法としては、走行可能経路をグリッドマップ化して経路生成を行う方法や、ポテンシャル場を用いたポテンシャル法などを用いることができる。

【0028】

制御装置３２は、車両２０から所定距離離れた走行経路Ｒ上の位置を目標点とし、目標点に向けて走行するように駆動機構４１を制御する。制御装置３２は、センサ３１の観測方向Ｄ１が車両２０の進行方向を向くように車両２０を走行させる。図１に示す状況では、目標点は、最終到達点Ｇと一致している。以下、説明の便宜上、観測方向Ｄ１が車両２０の進行方向と一致するように車両２０が走行することを通常走行という。通常走行での車両２０の進行方向は、走行経路Ｒが延びる方向と一致している。

【0029】

制御装置３２は、自律走行体制御処理を行う。制御装置３２は、自律走行体制御処理を行うことにより、センサ３１によって観測された障害物Ｏｂ１を自律走行体１０に回避させた上で、最終到達点Ｇへと自律走行体１０を走行させる。このとき、制御装置３２は、車両２０と障害物Ｏｂ１とが接触しないように車両２０と障害物Ｏｂ１との距離を所定値以上に保つ。当該処理を行う制御装置３２が、本実施形態の自律走行体制御装置に相当する。

【0030】

以下、自律走行体制御処理の一例について図３及び図４を用いて説明する。自律走行体制御処理は、車両２０が走行している間に行われる。自律走行体制御処理は、障害物点群導出処理と、回避処理と、を含む。

【0031】

まず、障害物点群導出処理の一例について説明する。
図３に示すように、制御装置３２は、障害物点群導出処理を行う。これにより、図５に示すように、制御装置３２は、センサ３１の観測結果に基づき、障害物点群ＰＣｏｂを導出する。障害物点群導出処理は、所定の更新周期で繰り返し行われる。これにより、障害物点群ＰＣｏｂは、更新周期で更新される。障害物点群導出処理を実行する制御装置３２が本実施形態の障害物点群導出部に相当する。

【0032】

障害物点群ＰＣｏｂは、自律走行体１０に対する障害物Ｏｂ１の位置を示す。障害物点群ＰＣｏｂは、１又は複数の障害物点Ｐｏｂから構成される。障害物Ｏｂ１の位置を示す点である。例えば、障害物点群ＰＣｏｂは、水平面内における自律走行体１０に対する障害物Ｏｂ１の相対座標である。本実施形態では、障害物点群ＰＣｏｂは、走行体座標で表される点群である。走行体座標は、走行体中心位置Ｐを原点とする２次元座標系で表される。走行体座標では、観測方向Ｄ１に平行な方向をＹ方向、観測方向Ｄ１に垂直な方向をＸ方向とする。ＸＹ平面は、水平面に平行である。

【0033】

図５～図１０に示すように、本実施形態の障害物点群ＰＣｏｂは、観測点群ＰＣ１と、補助点群ＰＣ２と、仮想観測点群ＰＣｉ１と、仮想補助点群ＰＣｉ２と、を含む。また、本実施形態の障害物点Ｐｏｂは、観測点Ｐ１と、補助点Ｐ２と、仮想観測点Ｐｉ１と、仮想補助点Ｐｉ２と、を含む。

【0034】

観測点群ＰＣ１は、センサ３１の観測領域Ａ１内の障害物Ｏｂ１の位置を示す。観測点群ＰＣ１は、１又は複数の観測点Ｐ１により構成されている。
補助点群ＰＣ２は、遮蔽領域Ａ１１内に位置する可能性がある障害物の位置を示す。遮蔽領域Ａ１１内に位置する可能性がある障害物とは、例えば障害物Ｏｂ１の一部や障害物Ｏｂ１とは異なる障害物などである。補助点群ＰＣ２は、１又は複数の補助点Ｐ２により構成されている。

【0035】

仮想観測点群ＰＣｉ１は、過去にセンサ３１によって観測された障害物Ｏｂ１の位置を示す。仮想観測点群ＰＣｉ１は、１又は複数の仮想観測点Ｐｉ１により構成されている。
仮想補助点群ＰＣｉ２は、過去にセンサ３１の観測結果に基づき導出された遮蔽領域Ａ１１内に位置する可能性がある障害物Ｏｂ１の位置を示す。仮想補助点群ＰＣｉ２は、１又は複数の仮想補助点Ｐｉ２により構成されている。

【0036】

図３に示すように、制御装置３２は、ステップＳ１１において、センサ３１の観測結果に基づき観測点群ＰＣ１、及び観測時刻ｔ１を取得する。ステップＳ１１の処理を実行する制御装置３２が本実施形態の観測点群取得部に相当する。

【0037】

観測時刻ｔ１は、センサ３１の観測結果が得られた時刻である。観測時刻ｔ１は、観測点群ＰＣ１が制御装置３２に取得された時刻であるともいえる。制御装置３２は、ステップＳ１１で取得された観測点群ＰＣ１及び観測時刻ｔ１を、補助記憶装置３５に記憶する。なお、観測時刻ｔ１の取得及び記憶は任意である。

【0038】

走行体座標で表される観測点群ＰＣ１の導出方法の一例について説明する。
制御装置３２は、センサ３１が撮像した画像データを取得する。画像データには、観測領域Ａ１内に配置されている対象が含まれ得る。取得された画像データの各ピクセルには、画像データ上の座標及び深度情報が対応付けられている。画像座標は、例えば当該画像の任意の点を原点とする二次元座標であり、センサ３１に対する各ピクセルに表されている対象の方向を示す。深度情報は、各ピクセルに表されている対象とセンサ３１との間の距離を示す。深度情報は、例えば画像データに対して深度推定を行うことにより得られる。深度推定の具体的態様は任意であるが、例えばＳｆＭ（Structure from Motion）や、畳み込みニューラルネットワーク（CNN：Convolution Neural Network）による機械学習を用いたものが挙げられる。深度情報は、距離センサなどから別途取得したものを用いてもよい。

【0039】

制御装置３２は、取得した画像座標及び深度情報から、各ピクセルに対応するセンサ座標を導出する。センサ座標は、例えばセンサ位置Ｐｓを原点とする３次元座標系である。センサ座標では、観測方向Ｄ１に平行な方向をＹ方向とし、観測方向Ｄ１に垂直な方向をＸ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向にともに垂直な方向をＺ方向とする。ここでは、Ｘ方向及びＹ方向は、それぞれ水平面に平行な方向であるとする。なお、センサ座標は、センサ位置Ｐｓを原点とする極座標として表されていてもよい。これにより、制御装置３２は、各ピクセルが示す対象のセンサ座標上の点群を導出する。

【0040】

制御装置３２は、導出されたセンサ座標上の点群のＸ座標及びＹ座標に基づき、当該点群の走行体座標への変換を行う。制御装置３２は、当該変換によって得られる点群を、観測点群ＰＣ１として導出する。なお、当該変換により、センサ座標上の点群に含まれるＺ座標は削除される。言い換えれば、当該変換は、３次元のセンサ座標から２次元の走行体座標への射影である。制御装置３２は、導出されたセンサ座標上の点群のうち、Ｚ座標が所定の許容範囲内のもののみを走行体座標に変換してもよい。許容範囲とは、例えば自律走行体１０が走行可能な段の高さや自律走行体１０の車高に基づいて適宜設定すればよい。これにより、例えば自律走行体１０が走行する床や、自律走行体１０が乗り越えられる段差が観測点群ＰＣ１として導出されることが抑制される。

【0041】

以下で説明される各点群は、説明の便宜上、特に明示しない限り、走行体座標系で表されているものとする。
ステップＳ１１が実行された後、ステップＳ１２に進み、制御装置３２は、遮蔽領域Ａ１１内に、補助点群ＰＣ２を生成する。遮蔽領域Ａ１１内には、遮蔽領域Ａ１１と観測可能領域Ａ１２との境界が含まれる。本実施形態では、補助点群ＰＣ２の少なくとも一部が、遮蔽領域Ａ１１と観測可能領域Ａ１２との境界に生成される。補助点群ＰＣ２は、複数の補助点Ｐ２によって構成されている。補助点Ｐ２同士の間隔は、自律走行体１０の走行可能幅未満である。自律走行体１０の走行可能幅とは、自律走行体１０が走行することができる幅である。走行可能幅は、自律走行体１０の水平方向での最大寸法より所定の猶予幅だけ長い。猶予幅は、車両２０と障害物Ｏｂ１との間で許容可能な距離に基づき、ユーザが任意に設定することができる。なお、補助点群ＰＣ２の導出には、観測点群ＰＣ１が用いられることから、補助点群ＰＣ２は観測時刻ｔ１での遮蔽領域Ａ１１内の障害物Ｏｂ１の位置を示す点群でもある。ステップＳ１２の処理を実行する制御装置３２が本実施形態の補助点群生成部に相当する。

【0042】

遮蔽領域Ａ１１内に補助点群ＰＣ２を生成する方法は任意であるが、例えば、制御装置３２は、センサ位置Ｐｓと観測点Ｐ１とを結ぶ直線上において、センサ位置Ｐｓに対して観測点Ｐ１より離れた位置に補助点Ｐ２を生成すればよい。特に本実施形態では、補助点群ＰＣ２を生成する際に、制御装置３２は、観測方向Ｄ１を基準として、センサ位置Ｐｓから観測点Ｐ１に向かう方向が最も大きい観測点Ｐ１を選択する。センサ位置Ｐｓと当該選択された観測点Ｐ１とを結ぶ直線上において、センサ位置Ｐｓに対して観測点Ｐ１より離れた位置に補助点Ｐ２を生成する。これにより、制御装置３２は、遮蔽領域Ａ１１と観測可能領域Ａ１２との境界に、補助点群ＰＣ２を生成することができる。遮蔽領域Ａ１１と観測可能領域Ａ１２との境界に生成された補助点Ｐ２同士の距離は、自律走行体１０の走行可能幅未満の任意の値である。なお、制御装置３２は、観測点群ＰＣ１に基づき遮蔽領域Ａ１１を導出し、導出した遮蔽領域Ａ１１内の任意の位置に補助点Ｐ２を配置することで、補助点群ＰＣ２を生成してもよい。

【0043】

次にステップＳ１３に進み、制御装置３２は、過去観測点群、過去補助点群、及び過去観測時刻ｔ２を取得する。過去観測点群は、ステップＳ１１で取得された観測点群ＰＣ１よりも過去に取得された観測点群ＰＣ１である。過去補助点群は、ステップＳ１２で生成された補助点群ＰＣ２よりも過去に生成された補助点群ＰＣ２である。過去観測時刻ｔ２は、過去のステップＳ１１において観測点群ＰＣ１の取得が行われた時刻である。本実施形態では、過去観測時刻ｔ２は、過去のステップＳ１２において補助点群ＰＣ２の生成が行われた時刻でもある。本実施形態では、前回の更新周期で行われた障害物点群導出処理で補助記憶装置３５に記憶された観測点群ＰＣ１、補助点群ＰＣ２、及び観測時刻ｔ１を、それぞれ過去観測点群、過去補助点群、及び過去観測時刻ｔ２として取得する。なお、過去観測時刻ｔ２の取得は任意である。

【0044】

制御装置３２は、ステップＳ１３での過去観測点群の取得からステップＳ１１での観測点群ＰＣ１の取得までの自律走行体１０の移動量δを取得する。移動量δは、自律走行体１０の進行方向及び進行距離を含む。本実施形態では、移動量δは、過去観測時刻ｔ２から観測時刻ｔ１までの、絶対座標系における走行体中心位置Ｐの変化である。絶対座標系は、車輪２２が接している地面が静止してみえる座標系である。

【0045】

移動量δの取得方法は任意であるが、例えば制御装置３２は、オドメトリを用いて、車輪２２の回転量やモータ４２の回転量から、自律走行体１０の走行距離及び走行方向を推定する。制御装置３２は、推定された自律走行体１０の走行距離及び走行方向から、移動量δを取得する。なお、制御装置３２は、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）を用いて移動量δを導出してもよい。ステップＳ１４の処理を実行する制御装置３２が本実施形態の移動量取得部に相当する。

【0046】

次にステップＳ１５に進み、制御装置３２は、過去観測点群及び過去補助点群を移動量δだけ移動させることで、仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２を導出する。特に、制御装置３２は、過去観測点群のうち他の過去観測点群との距離が省略距離以上かつ走行可能幅未満の過去観測点群を移動させる。省略距離は、制御装置３２が把握する障害物Ｏｂ１の解像度を示す。省略距離は、例えば障害物Ｏｂ１の観測精度に基づいて任意に設定可能である。ステップＳ１５の処理を実行する制御装置３２が本実施形態の仮想観測点群導出部及び仮想補助点群導出部に相当する。

【0047】

本実施形態では、制御装置３２は、前回の更新周期における過去観測点群、すなわちステップＳ１３で取得した過去観測点群のうち他の過去観測点群との距離が省略可能距離以上かつ走行可能幅未満のものを選択する。制御装置３２は、当該選択された過去観測点群を、ステップＳ１４で取得した移動量δだけ平行移動させることで、仮想観測点群ＰＣｉ１を導出する。

【0048】

上述したように、過去観測時刻ｔ２から観測時刻ｔ１までに、走行体中心位置Ｐは移動量δだけ移動している。そのため、過去観測時刻ｔ２で得られた過去観測点群で示される障害物Ｏｂ１は、走行体中心位置Ｐの移動した方向、すなわち自律走行体１０の走行方向と反対方向に、走行体中心位置Ｐの移動距離と同じ距離だけ移動している。

【0049】

そのため、仮想観測点群ＰＣｉ１は、過去の観測点群ＰＣ１から移動量δだけ移動した位置にある。詳細には、仮想観測点群ＰＣｉ１は、過去の観測点群ＰＣ１から、走行体中心位置Ｐの移動方向と反対方向に、走行体中心位置Ｐの移動距離と同じ距離だけ移動した位置にある。同様に、仮想補助点群ＰＣｉ２は、過去の補助点群ＰＣ２から移動量δだけ移動した位置にある。そのため、過去観測点群を移動量δだけ平行移動した点群は、観測時刻ｔ１における障害物Ｏｂ１の位置を表す仮想観測点群ＰＣｉ１となる。

【0050】

ここで、自律走行体１０の移動によって、過去観測時刻ｔ２では観測領域Ａ１内に位置していた障害物Ｏｂ１が観測時刻ｔ１では観測領域Ａ１外に位置していることがある。この場合、仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２は、観測領域Ａ１外に位置する。したがって、仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２は、観測領域Ａ１外に位置する障害物の位置を示す。

【0051】

次にステップＳ１６に進み、制御装置３２は、観測領域Ａ１内の仮想観測点群ＰＣｉ１と、観測領域Ａ１内の仮想補助点群ＰＣｉ２と、を除去する。言い換えれば、制御装置３２は、観測領域Ａ１外の仮想観測点群ＰＣｉ１と、観測領域Ａ１外の仮想補助点群ＰＣｉ２と、を障害物点群ＰＣｏｂとして残す。仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２が観測領域Ａ１内であるか否かは、仮想観測点Ｐｉ１及び仮想補助点Ｐｉ２のセンサ位置Ｐｓに対する水平面内の方向と観測方向Ｄ１とのなす角の角度が、観測角度の範囲内か否かによって判定可能である。当該角度が観測角度の範囲内の場合、制御装置３２は仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２が観測領域Ａ１内であると判定する。一方、当該角度が観測角度の範囲外の場合、制御装置３２は仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２が観測領域Ａ１外であると判定する。ステップＳ１６で除去されずに残った仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２は、観測領域Ａ１外に位置する。そのため、当該仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２は、自律走行体１０の移動によってセンサ３１の観測領域Ａ１外に位置することとなった障害物Ｏｂ１の位置を示す。ステップＳ１６の処理を実行する制御装置３２が本実施形態の補助点群除去部に相当する。

【0052】

次にステップＳ１７に進み、制御装置３２は、観測可能領域Ａ１２内の補助点群ＰＣ２及び仮想補助点群ＰＣｉ２を除去する。なお、本実施形態では、観測可能領域Ａ１２内の仮想補助点群ＰＣｉ２はステップＳ１６で除去されている。

【0053】

次にステップＳ１８に進み、制御装置３２は、探索領域Ａ２外に位置する観測点群ＰＣ１、仮想観測点群ＰＣｉ１、補助点群ＰＣ２、及び仮想補助点群ＰＣｉ２を除去する。
図５～図１０に示すように、探索領域Ａ２は、自律走行体１０の少なくとも一部を含む。探索領域Ａ２は、走行体中心位置Ｐ及びセンサ位置Ｐｓを含む。本実施形態では、探索領域Ａ２は、自律走行体１０の全部を含む。探索領域Ａ２は、矩形状である。探索領域Ａ２の大きさは、予めユーザに設定されたものでもよいし、自律走行体１０の走行状態、例えば走行速度に対応する自律走行体１０の制動距離に基づいて適宜設定されたものでもよい。

【0054】

図３に示すように、次にステップＳ１９に進み、制御装置３２は、ステップＳ１１からステップＳ１５までの処理で取得又は導出された観測点群ＰＣ１、補助点群ＰＣ２、仮想観測点群ＰＣｉ１、及び仮想補助点群ＰＣｉ２のうち、ステップＳ１６からステップＳ１８までの処理で除去されずに残っているものを障害物点群ＰＣｏｂとして導出する。言い換えれば、制御装置３２は、観測領域Ａ１内の観測点群ＰＣ１、観測領域Ａ１内の補助点群ＰＣ２、観測領域Ａ１外の仮想観測点群ＰＣｉ１、及び観測領域Ａ１外の仮想補助点群ＰＣｉ２のうち、探索領域Ａ２内に位置するものを、障害物点群ＰＣｏｂとして導出する。

【0055】

制御装置３２は、障害物点群ＰＣｏｂとして導出された観測点群ＰＣ１及び仮想観測点群ＰＣｉ１を過去観測点群として、補助点群ＰＣ２及び仮想補助点群ＰＣｉ２を過去補助点群として、観測時刻ｔ１を過去観測時刻ｔ２として、それぞれ補助記憶装置３５に記憶することで、前回の更新周期の障害物点群ＰＣｏｂを更新する。ステップＳ１９の処理の終了後、制御装置３２は、障害物点群導出処理を終了する。

【0056】

次に、制御装置３２は、上述した障害物点群導出処理によって導出された障害物点群ＰＣｏｂを用いて、回避処理を行う。以下、回避処理の一例について説明する。
図４に示すように、制御装置３２は、ステップＳ２１において、探索領域Ａ２内に障害物Ｏｂ１が存在するか否かを判定する。詳細には、制御装置３２は、探索領域Ａ２内に障害物点群導出処理によって導出された障害物点群ＰＣｏｂが含まれているか否かを判定する。ステップＳ２１の判定結果が否定の場合、制御装置３２は、回避処理を終了し、自律走行体１０に通常走行を継続させる。

【0057】

ステップＳ２１の判定結果が肯定の場合、ステップＳ２２に進み、制御装置３２は、自律走行体１０が観測領域Ａ１内で障害物Ｏｂ１を回避可能か否かを判定する。例えば、制御装置３２は、ステップＳ２２において、障害物点群ＰＣｏｂが存在しない領域であって、走行可能幅以上の領域が観測領域Ａ１内にあるか否かを判定する。ステップＳ２１の処理を実行する制御装置３２が、本実施形態の回避判定部に相当する。ステップＳ２１の判定結果が肯定の場合、ステップＳ２３に進み、制御装置３２は、自律走行体１０に回避走行を行わせる。自律走行体１０に障害物点群ＰＣｏｂによって示される障害物Ｏｂ１を回避させる。回避走行とは、ステップＳ２１で存在すると判定された障害物Ｏｂ１を回避することができる方向への走行である。回避走行の一例として、制御装置３２は障害物点群ＰＣｏｂの位置に基づき走行方向の決定を行う。制御装置３２は、探索領域Ａ２内に障害物点群ＰＣｏｂを含まない領域であって、障害物点Ｐｏｂの間隔が走行可能幅以上の領域があるか否かを探索する。制御装置３２は、当該走行可能幅以上の領域のうち、走行体中心位置Ｐから当該領域に向かう方向と最も走行経路Ｒの向かう方向との角度が最も小さい方向を、自律走行体１０の走行方向に決定する。その後、制御装置３２は、当該走行方向に自律走行体１０を走行させる。言い換えれば、制御装置３２は、障害物点Ｐｏｂの間隔が走行可能幅未満となっている領域、本実施形態では障害物点Ｐｏｂで示される領域、を自律走行体１０に迂回させることで、自律走行体１０に障害物Ｏｂ１を回避させる。ステップＳ２３の処理を実行する制御装置３２が本実施形態の回避部に相当する。制御装置３２は、回避走行の開始から更新周期の経過後、障害物点群導出処理を行った上でステップＳ２１に戻る。

【0058】

一方、ステップＳ２２の判定結果が否定の場合、ステップＳ２４に進み、制御装置３２は、自律走行体１０を停止させる。以下、説明の便宜上、ステップＳ２４の処理によって自律走行体１０が停止した位置を、単に停止位置という。本実施形態では、停止位置は、自律走行体１０が停止した時点における走行体中心位置Ｐと一致しているものとする。

【0059】

次にステップＳ２５に進み、制御装置３２は、障害物点群導出処理で導出された障害物点群ＰＣｏｂ及び環境地図に基づき、停止位置から最終到達点Ｇまでの走行経路Ｒを生成する。ステップＳ２５の処理を実行する制御装置３２が、本実施形態の経路生成部に相当する。

【0060】

制御装置３２は、最終到達点Ｇまでの走行経路Ｒを生成するにあたり、障害物点群ＰＣｏｂから補助点群ＰＣ２及び仮想補助点群ＰＣｉ２を除去する。制御装置３２は、観測点群ＰＣ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２が除去された障害物点群ＰＣｏｂ及び地図情報に基づき、観測点群ＰＣ１及び仮想観測点群ＰＣｉ１によって表される障害物Ｏｂ１を回避可能な走行経路Ｒを生成する。詳細には、制御装置３２は、補助点群ＰＣ２及び仮想補助点群ＰＣｉ２が除去された障害物点群ＰＣｏｂで表される領域を、自律走行体１０が走行できない環境地図上の領域とみなした上で、停止位置から最終到達点Ｇまでの走行経路Ｒを生成する。ステップＳ２５で生成される走行経路Ｒは、例えば観測領域Ａ１外に延びている。ステップＳ２５で生成される走行経路Ｒは、さらに探索領域Ａ２外に延びていてもよい。

【0061】

次にステップＳ２６に進み、制御装置３２は、ステップＳ２５で生成された走行経路Ｒが延びる経路方向Ｄ２に観測方向Ｄ１を揃えるように、自律走行体１０の旋回を行う。ステップＳ２６の処理を実行する制御装置３２が、本実施形態の旋回部に相当する。ステップＳ２６での旋回が行われている間、所定の更新周期で上記障害物点群導出処理が行われる。

【0062】

図７に示すように、本実施形態の制御装置３２は、旋回前の観測方向Ｄ１から経路方向Ｄ２に向かって、自律走行体１０を旋回させる。これにより、自律走行体１０が観測領域Ａ１外の位置に配置されている障害物Ｏｂ１に接触する可能性を下げることができる。以下、説明の便宜上、観測方向Ｄ１から走行経路Ｒに向かって自律走行体１０が旋回する方向を旋回方向Ｄ３という。制御装置３２は、旋回方向Ｄ３にのみ自律走行体１０を旋回させることで、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃える。本実施形態では、制御装置３２は、自律走行体１０を旋回方向Ｄ３に３６０度以上回転させた後、さらに自律走行体１０を旋回方向Ｄ３に回転させ、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃える。これにより、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃える際に自律走行体１０が旋回する方向を反転させる必要がなくなるため、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃える時間が短くなる。さらに、本実施形態の旋回方向Ｄ３は、時計回り及び反時計周りのうち、観測方向Ｄ１と経路方向Ｄ２とのなす角が小さい方向と一致している。これにより、旋回方向Ｄ３が、観測方向Ｄ１と経路方向Ｄ２とのなす角が大きい方向と一致する場合に比べて、自律走行体１０の旋回角が小さくなる。したがって、より短時間で周囲の障害物Ｏｂ１を確認しつつ、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃えることができる。なお、自律走行体１０の旋回態様は任意であるが、例えば制御装置３２は、自律走行体１０を旋回方向Ｄ３にその場旋回させる。

【0063】

ステップＳ２６の処理によって観測方向Ｄ１が経路方向Ｄ２に揃った場合、ステップＳ２７に進み、制御装置３２は、ステップＳ２５で生成された走行経路Ｒに沿って自律走行体１０を走行させる。このとき、図８～図１０に示すように、制御装置３２は、自律走行体１０の走行と並行して、更新周期で障害物点群ＰＣｏｂを更新する。

【0064】

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、観測領域Ａ１内に障害物Ｏｂ１が存在する場合、制御装置３２は、障害物点群導出処理を行うことにより、観測点群ＰＣ１の導出と、補助点群ＰＣ２の生成を行い、観測点群ＰＣ１及び補助点群ＰＣ２を含む障害物点群ＰＣｏｂを導出する。観測領域Ａ１内には、上記障害物点群ＰＣｏｂが存在するため、ステップＳ２１の判定結果は肯定となり、ステップＳ２２に進む。

【0065】

観測領域Ａ１内に障害物点群ＰＣｏｂに含まれる点同士の間隔は、走行可能幅未満である。また、観測境界線Ｂ１，Ｂ２と障害物点群ＰＣｏｂとの距離も、走行可能幅未満である。そのため、観測領域Ａ１内には、障害物点群ＰＣｏｂが存在しない領域で走行可能幅未満の領域が存在しない。したがって、ステップＳ２３の判定結果が否定となり、ステップＳ２４に進み、制御装置３２は、制御装置３２は自律走行体１０を停止させる。そして、制御装置３２は、ステップＳ２５の処理を行うことにより最終到達点Ｇまでの走行経路Ｒを生成する。

【0066】

ここで、図６に示すように、制御装置３２は、環境地図に基づき、観測点群ＰＣ１を回避可能な走行経路Ｒの生成を行う。言い換えれば、走行経路Ｒの生成を行うに際し、制御装置３２は、補助点群ＰＣ２及び仮想補助点群ＰＣｉ２によって表される領域を走行可能とみなして走行経路Ｒの生成を行う。

【0067】

図７及び図８に示すように、その後、ステップＳ２６に進み、制御装置３２は、自律走行体１０を旋回方向Ｄ３に３６０度以上旋回させつつ、観測方向Ｄ１をステップＳ２５で生成された走行経路Ｒの経路方向Ｄ２に揃える。このとき、図６に示す状況において観測領域Ａ１外の障害物Ｏｂ２の位置は、仮想観測点群ＰＣｉ１及び仮想補助点群ＰＣｉ２を含む障害物点群ＰＣｏｂとして表されている。

【0068】

そして、図９及び図１０に示すように、制御装置３２は、自律走行体１０を走行経路Ｒに沿って最終到達点Ｇへと走行させる。
＜効果＞
以下、本実施形態の効果について説明する。

【0069】

（１）制御装置３２は、障害物点群ＰＣｏｂを導出する障害物点群導出処理と、障害物点群導出処理で導出された障害物点群ＰＣｏｂに基づき、障害物点群ＰＣｏｂで表される障害物Ｏｂ１を自律走行体１０に回避させるステップＳ２３の処理と、を実行する。制御装置３２は、障害物点群導出処理において、センサ３１の観測結果に基づき、センサ３１の観測領域Ａ１内で観測された障害物Ｏｂ１の位置を示す観測点群ＰＣ１を取得するステップＳ１１の処理と、ステップＳ１１で取得された観測点群ＰＣ１に基づき、観測領域Ａ１のうち、障害物Ｏｂ１によって遮られる遮蔽領域Ａ１１内に、補助点群ＰＣ２を生成するステップＳ１２の処理と、を実行する。障害物点群ＰＣｏｂは、観測点群ＰＣ１と、補助点群ＰＣ２と、を含む。

【0070】

これによれば、センサ３１によって観測された障害物Ｏｂ１は観測点群ＰＣ１として表され、障害物Ｏｂ１によってセンサ３１が観測できなかった遮蔽領域Ａ１１に存在し得る障害物は、補助点群ＰＣ２として表される。自律走行体１０は、観測点群ＰＣ１と補助点群ＰＣ２とを含む障害物点群ＰＣｏｂに基づき、障害物点群ＰＣｏｂで表される障害物Ｏｂ１を回避する。したがって、障害物Ｏｂ１によってセンサ３１が観測できなかった遮蔽領域Ａ１１内に障害物がある可能性を考慮した上で、自律走行体１０に障害物Ｏｂ１を回避させることができる。

【0071】

（２）制御装置３２は、自律走行体１０が走行する環境を示す地図情報を記憶する補助記憶装置３５を備える。制御装置３２は、障害物点群導出処理で導出された障害物点群ＰＣｏｂに基づき、自律走行体１０が観測領域Ａ１内で障害物点群ＰＣｏｂで表される障害物Ｏｂ１を回避可能か否かを判定するステップＳ２２の処理と、ステップＳ２２での判定の結果、自律走行体１０が観測領域Ａ１内で当該障害物Ｏｂ１を回避できないと判定された場合に、障害物Ｏｂ１を回避するための走行経路Ｒを生成するステップＳ２５の処理と、を実行する。

【0072】

制御装置３２は、ステップＳ２５において、補助点群ＰＣ２が除去された障害物点群ＰＣｏｂ及び地図情報に基づき、障害物点群ＰＣｏｂによって表される障害物Ｏｂ１を回避するための走行経路Ｒを生成する。

【0073】

これによれば、制御装置３２は、ステップＳ２２において、観測点群ＰＣ１と補助点群ＰＣ２とを含む障害物点群ＰＣｏｂに基づき、自律走行体１０が障害物点群ＰＣｏｂで表される障害物Ｏｂ１を観測領域Ａ１内で回避可能か否かを判定する。自律走行体１０が観測領域Ａ１内で当該障害物Ｏｂ１を回避できないと判定された場合、すなわちステップＳ２２の判定結果が否定の場合、制御装置３２は、補助点群ＰＣ２が除去された障害物点群ＰＣｏｂと地図情報とを用いて、当該障害物Ｏｂ１を回避可能な走行経路Ｒを、特に観測領域Ａ１外の領域を考慮した上で生成する。この場合、制御装置３２は、当該走行経路Ｒを生成する際に、除去された補助点群ＰＣ２を考慮しない。そのため、障害物Ｏｂ１が存在するかどうかがセンサ３１によって観測されていない遮蔽領域Ａ１１を避けて走行経路Ｒが生成されることを回避することができる。したがって、障害物Ｏｂ１を回避するための走行経路Ｒが冗長となることを抑制することができる。

【0074】

（３）障害物点群ＰＣｏｂは、過去にセンサ３１によって観測された障害物Ｏｂ１であって、自律走行体１０の移動によってセンサ３１の観測領域外に位置することとなった障害物Ｏｂ１の位置を示す仮想観測点群ＰＣｉ１を含む。ステップＳ１１で取得された観測点群ＰＣ１よりも過去のステップＳ１１で取得された観測点群ＰＣ１を過去観測点群とすると、制御装置３２は、過去のステップＳ１１で過去観測点群を取得した過去観測時刻ｔ２からステップＳ１１で観測点群ＰＣ１を取得する観測時刻ｔ１までの自律走行体１０の移動量δを取得するステップＳ１４の処理と、過去観測点群を移動量δだけ移動させることで、仮想観測点群ＰＣｉ１を導出するステップＳ１５の処理と、を実行する。また、制御装置３２は、ステップＳ１５において、過去に生成された補助点群ＰＣ２を移動量δだけ移動させることで、センサ３１の観測領域Ａ１外に位置する仮想補助点群ＰＣｉ２を導出する。そして、障害物点群ＰＣｏｂは、仮想観測点群ＰＣｉ１と、仮想補助点群ＰＣｉ２と、を含む。

【0075】

これによれば、仮想観測点群ＰＣｉ１は、過去に取得された観測点群ＰＣ１を自律走行体１０の移動量δだけ移動させることで得られる。仮想観測点群ＰＣｉ１は、過去に観測された観測点群ＰＣ１によって示される障害物Ｏｂ１が、ステップＳ１１で観測点群ＰＣ１を取得した観測時刻ｔ１でどこに位置するかを示す。したがって、過去にセンサ３１によって観測されたにも関わらず、自律走行体１０の移動によって観測領域Ａ１外に位置することとなった障害物Ｏｂ１の位置を考慮した上で、自律走行体１０に障害物Ｏｂ１を回避させることができる。

【0076】

また、過去に生成された補助点群ＰＣ２が自律走行体１０の移動によってセンサ３１の観測領域Ａ１外に移動することとなった場合、当該補助点群ＰＣ２を自律走行体１０の移動量δだけ移動させることで、仮想補助点群ＰＣｉ２が導出される。このようにして導出された仮想補助点群ＰＣｉ２は、センサ３１の観測領域Ａ１であったにも関わらず障害物Ｏｂ１によって観測できなかった遮蔽領域Ａ１１の、移動後の位置を示す。障害物点群ＰＣｏｂが仮想補助点群ＰＣｉ２を含むため、自律走行体１０は回避の際に、仮想補助点群ＰＣｉ２によって表されている領域を避けつつ回避を行うことができる。したがって、自律走行体１０が障害物Ｏｂ１によって遮蔽された領域の物体と接触する可能性を低減することができる。

【0077】

（４）制御装置３２は、ステップＳ２５において、観測点群ＰＣ１に加えさらに仮想観測点群ＰＣｉ１に基づき、観測点群ＰＣ１及び仮想観測点群ＰＣｉ１によって表される障害物Ｏｂ１を回避可能な走行経路Ｒを生成する。

【0078】

これによれば、制御装置３２は、過去に観測された障害物Ｏｂ１の位置を仮想観測点群ＰＣｉ１として把握する。そのため、制御装置３２は、観測領域Ａ１内の障害物Ｏｂ１のみならず、過去に観測領域Ａ１内に位置していいたが自律走行体１０の走行によって観測領域Ａ１外に位置することとなった障害物の位置を考慮して、走行経路Ｒを生成することができる。

【0079】

（５）センサ３１が観測している方向を観測方向Ｄ１とし、ステップＳ２５で生成された走行経路Ｒの延びる方向を経路方向Ｄ２とすると、制御装置３２は、観測方向Ｄ１から経路方向Ｄ２に向かう旋回方向Ｄ３に自律走行体１０を旋回させた上で、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃えるステップＳ２６の処理を実行する。制御装置３２は、ステップＳ２６での自律走行体１０の旋回中に、障害物導出処理を実行することで障害物点群ＰＣｏｂを導出する。

【0080】

これによれば、自律走行体１０の旋回が行われた場合、制御装置３２は、ステップＳ２６での旋回中に障害物点群導出処理によって得られる仮想観測点群ＰＣｉ１を含む障害物点群ＰＣｏｂを取得する。したがって、旋回によって自律走行体１０の周囲の障害物Ｏｂ１，Ｏｂ２の有無を確認した上で、ステップＳ２５で生成された走行経路Ｒへと自律走行体１０を誘導することができる。

【0081】

（６）制御装置３２は、ステップＳ２６において、旋回方向Ｄ３にのみ自律走行体１０を旋回させることで観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に揃える。
これによれば、旋回によって自律走行体１０の周囲の障害物Ｏｂ１，Ｏｂ２の有無を確認する際に自律走行体１０を旋回させる方向と、観測方向Ｄ１を経路方向Ｄ２に向ける際に自律走行体１０を旋回させる方向とが一致する。したがって、自律走行体１０を旋回させる方向を反転させることによる旋回動作の無駄を省くことができる。

【0082】

＜変形例＞
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。実施形態及び以下の変形例は、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。

【0083】

・ステップＳ２６における旋回態様は任意である。例えば制御装置３２は、自律走行体１０を、上記実施形態にて述べた旋回方向Ｄ３と反対方向に旋回させてもよい。
・制御装置３２は、ステップＳ２６において、自律走行体１０を３６０度以上旋回させなくてもよい。例えば、制御装置３２は、自律走行体１０を走行経路Ｒが延びる経路方向Ｄ２を含む所定の角度の範囲内の方向に観測方向Ｄ１が少なくとも一度向くように、自律走行体１０を旋回させればよい。

【0084】

・ステップＳ２６での旋回は、ステップＳ２５で経路生成が行われる前に行われてもよい。例えば、制御装置３２は、ステップＳ２４で自律走行体１０を停止させた後、ステップＳ２５での経路生成が行われる前に、自律走行体１０の旋回を行ってもよい。

【0085】

・制御装置３２は、ステップＳ２５で走行経路Ｒを生成する際に、仮想観測点群ＰＣｉ１を考慮しなくてもよい。
・制御装置３２は、観測領域Ａ１内で障害物Ｏｂ１の回避ができない場合でも、ステップＳ２５からステップＳ２７までの処理を行わなくてもよい。この場合、例えば制御装置３２は、図示しない通知装置を用いて、周囲に障害物Ｏｂ１の存在によって最終到達点Ｇまで走行できないことを通知してもよい。通知の態様は、光、音、振動等任意である。

【0086】

・障害物点群ＰＣｏｂは、観測点群ＰＣ１と補助点群ＰＣ２とを含んでいればよい。
・探索領域Ａ２は任意に設定可能であり、探索領域Ａ２の形状としては、矩形又は台形等の多角形、円形、半円形など、任意の閉領域を採用することができる。

【0087】

・制御装置３２は、探索領域Ａ２外に障害物点群ＰＣｏｂが存在する場合にも自律走行体１０に回避走行を行わせてもよい。これに伴い、制御装置３２は、探索領域Ａ２外の各点群ＰＣ１，ＰＣｉ１，ＰＣ２，ＰＣｉ２を除去するステップＳ１９の処理を省略してもよい。この場合、探索領域Ａ２は設定されていなくてもよい。

【0088】

・制御装置３２は、ステップＳ１６で仮想観測点群ＰＣｉ１を導出する際に、過去観測点群の一部に限らず全部を用いてもよい。また、制御装置３２は、ステップＳ１６で導出される仮想観測点群ＰＣｉ１を仮想観測点Ｐｉ１同士の間隔は任意である。

【0089】

・制御装置３２は、観測可能領域Ａ１２内の補助点群ＰＣ２及び仮想補助点群ＰＣｉ２を除去するステップＳ１６の処理を省略してもよい。
・制御装置３２は、遮蔽領域Ａ１１内に補助点群ＰＣ２を生成するステップＳ１３の処理を省略してもよい。

【0090】

・自律走行体１０に対する障害物Ｏｂ１の相対座標を測定可能であれば、センサ３１の具体的態様は任意である。例えば、センサ３１として、複数の超音波センサを用いてもよい。超音波センサは、超音波を照射することで距離を測定可能である。超音波センサは、互いに間隔を空けて車体２１に搭載される。制御装置３２は、各超音波センサが検出する反射波の強度に基づき、センサ３１は障害物Ｏｂ１の距離及び角度、すなわち、障害物Ｏｂ１の相対座標を取得することができる。別例として、センサ３１は、ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging、レーザーレンジファインダ、ＴｏＦ（Time of Flight）カメラ等のように対象との距離及び角度を観測可能なものであってもよい。

【0091】

・ステップＳ１１での観測点群ＰＣ１の取得方法は任意である。制御装置３２は、例えばセンサ３１がＬＩＤＡＲから得られる点群を適切な座標系に変換することで取得してもよい。

【0092】

・走行体中心位置Ｐとセンサ位置Ｐｓは、一致していてもよい。
・自律走行体１０の具体的態様は任意である。例えば車輪２２として、全方向移動車輪に限らず任意の車輪を採用できる。車輪２２の数は４つに限らず任意である。

【符号の説明】

【0093】

１０…自律走行体、３１…センサ、３２…制御装置、３５…補助記憶装置、Ａ１…観測領域、Ａ１１…遮蔽領域、Ａ１２…観測可能領域、Ａ２…探索領域、Ｄ１…観測方向、Ｄ２…経路方向、Ｄ３…旋回方向、Ｏｂ１，Ｏｂ２…障害物、ＰＣ１…観測点群、ＰＣ２…補助点群、ＰＣｉ１…仮想観測点群、ＰＣｉ２…仮想補助点群、ＰＣｏｂ…障害物点群、Ｒ…走行経路、δ…移動量。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】