(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に対して対象物を搬出入する経路を計算により計画する情報処理を行う計算装置を含んで構成される搬入経路計画システムであって、
前記計算装置は、前記対象物とその周囲構造物とが干渉しない対象物の姿勢を含む効率的な経路を計算する経路計画機能を有し、
前記経路計画機能は、
前記経路を計算するための始点と終点を含む条件情報をユーザ操作により設定する設定部と、
前記構造物の３次元のモデルのデータと、前記対象物の３次元のモデルのデータと、を含むデータを入力する入力部と、
前記条件情報及び前記入力のデータを用いて、前記始点と終点を結ぶ複数の経路候補を立案する経路立案部と、
前記複数の各々の経路候補について、当該経路上の対象物の位置に応じた複数の姿勢候補を立案する姿勢立案部と、
前記経路候補及び姿勢候補について、前記対象物とその周囲構造物との干渉状態を判定する干渉チェック部と、
前記干渉状態の判定の結果に基づき、前記対象物とその周囲構造物とが干渉しない対象物の姿勢を含む１つ以上の効率的な経路の情報を出力する出力部と、を有し、
前記経路計画機能は、前記経路上の位置における前記対象物とその周囲構造物との干渉状態として干渉有りの場合、当該位置から対象物を最小量で平行移動することで干渉無しの状態となる位置及び経路を探索し、当該平行移動による干渉無しの経路が見つからない場合は、当該位置から対象物の姿勢を規定する角度を変化させることで干渉無しの状態となる姿勢及び経路を探索すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項２】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記計算装置に通信ネットワークを介して接続される携帯端末を有し、
前記携帯端末は、前記経路計画機能により提供される処理及び情報をユーザ操作により容易に扱うためのＧＵＩ画面を提供するＧＵＩ表示機能を有し、
前記ＧＵＩ表示機能は、前記携帯端末の画面に、前記構造物に対して対象物を搬出入する効率的な経路を含む情報を表示すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項３】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記計算装置は、制御処理を行うＣＰＵと、主メモリと、並列演算処理を行うＧＰＧＰＵと、を有し、
前記経路計画機能の処理として、前記ＣＰＵから前記ＧＰＧＰＵに対し、前記複数の経路候補及び姿勢候補における前記対象物とその周囲構造物との干渉状態を判定する処理に関する並列演算処理を指示し、前記ＧＰＧＰＵの複数の各々の演算コアに経路候補及び姿勢候補ごとの処理を割り当てて並列演算処理を実行させ、当該処理結果を前記主メモリへ統合すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項４】
請求項３記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記経路立案部は、前記ＧＰＧＰＵの並列演算処理を用いて、前記対象物の形状とその周囲構造物の形状とが干渉しない状態となる複数の経路候補を立案する処理を行うこと、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項５】
請求項３記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記姿勢立案部は、前記ＧＰＧＰＵの並列演算処理を用いて、前記複数の各々の経路候補について、前記対象物の姿勢とその周囲構造物とが干渉しない状態となる複数の姿勢候補を立案する処理を行うこと、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項６】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記経路計画機能は、前記対象物とその周囲構造物とが干渉しない対象物の姿勢を含む１つ以上の経路について、評価することにより、姿勢の変動が少ない経路を、最適な経路として選出する最適評価部を有すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項７】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記経路計画機能は、前記入力のデータによる前記対象物及び構造物の形状の周りに空間的なマージンをとって簡略的な形状による３次元のモデルを作成して前記経路の計算用モデルデータとする計算用モデル作成部を有すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項８】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記計算装置は、前記入力のデータをもとに、メモリに、前記対象物及び構造物のモデルのデータを格納し、
前記計算装置は、前記メモリのモデルのデータをもとに、経路計画時に、前記経路計画機能の前記干渉チェック部の処理を含む処理用の第１のデータを作成して前記メモリに格納する第１のデータ作成部と、ＧＵＩ画面の表示用の第２のデータを作成して前記メモリに格納する第２のデータ作成部と、を有し、
前記経路計画機能は、前記第１のデータを用いて前記経路計画機能の前記干渉チェック部の処理を含む処理の結果の経路情報を前記メモリに格納し、
前記第２のデータ作成部は、前記第２のデータを用いて前記経路情報を反映した前記ＧＵＩ画面の表示用の第３のデータを作成して前記メモリに格納し、
前記出力部は、前記メモリの前記第３のデータを出力すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項９】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記経路計画機能は、前記構造物内で前記対象物を搬入する搬入装置の３次元のモデルのデータを入力し、前記搬入装置を前記対象物として一体化した計算用モデルを設定し、当該一体化した計算用モデルを用いて前記効率的な経路を計算すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１０】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記設定部は、前記条件情報として、搬入経路の搬入終点での対象物の姿勢をユーザ操作により設定し、
前記経路計画機能は、前記搬入経路上で前記搬入終点から搬入始点の方向へ前記対象物の位置を所定長ずつ移動しながら当該位置ごとに姿勢を変化させ、前記対象物とその周囲構造物とが干渉しない対象物の姿勢を含む経路を探索すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１１】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記設定部は、前記条件情報として、全体的な搬入経路の搬入始点から搬入終点までの途中に経由する一時的な始点から終点までの部分経路をユーザ操作により設定し、
前記経路計画機能は、前記部分経路を計算範囲として、前記対象物とその周囲構造物とが干渉しない対象物の姿勢を含む効率的な経路を計算すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１２】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記計算装置に通信ネットワークを介して接続される設計装置を有し、
前記設計装置は、前記対象物及び構造物を含む３次元の形状のデータを含む設計データを管理し、
前記計算装置の入力部は、前記設計装置から前記設計データを前記入力のデータとして取得すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１３】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記計算装置に通信ネットワークを介して接続される空間データ取得装置を有し、
前記空間データ取得装置は、前記構造物内の空間を撮像して３次元の形状の空間データを取得する処理を行い、
前記計算装置の入力部は、前記空間データ取得装置の空間データを前記入力のデータとして取得すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１４】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記計算装置に通信ネットワークを介して接続される実オペレーション装置を有し、
前記実オペレーション装置は、前記構造物内で前記対象物を搬入する搬入装置の動作を制御し、
前記計算装置から実オペレーション装置へ、前記効率的な経路に応じた制御情報を送信し、前記実オペレーション装置から搬入装置へ、前記制御情報に応じた動作制御情報を送信し、これにより前記搬入装置により前記効率的な経路上で前記対象物を移動させること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１５】
請求項２記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記ＧＵＩ表示機能により表示する第１の画面として、
前記構造物に対して対象物を搬出入する効率的な経路の情報として、搬入または搬出の経路における、始点と終点、前記対象物の現在の位置、位置に応じた対象物の姿勢、姿勢を規定する角度、の情報を表示すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１６】
請求項２記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記ＧＵＩ表示機能により表示する第２の画面として、
前記構造物の２次元の平面の画像と、当該平面に重ねた、前記効率的な経路上に位置する前記対象物の画像と、を含む情報を表示すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１７】
請求項２記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記ＧＵＩ表示機能により表示する第３の画面として、
前記構造物の３次元の空間の画像と、当該空間に重ねた、前記効率的な経路上に位置する前記対象物の３次元の画像と、を含む情報を表示すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１８】
請求項２記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記ＧＵＩ表示機能により表示する画面において、
前記経路上の位置における前記対象物とその周囲構造物との干渉状態を示す情報を表示し、
前記干渉状態を示す情報において、横軸、縦軸に、前記対象物の姿勢を規定する２つの角度をとり、当該２つの角度で決まる点に干渉有無を表示すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【請求項１９】
請求項１記載の搬入経路計画システムにおいて、
前記設定部は、前記対象物とその周囲構造物との間に確保する最小余裕距離をユーザ操作により設定し、
前記経路計画機能の干渉チェック部は、前記経路上の位置における前記対象物とその周囲構造物との干渉状態の判定の際、前記対象物とその周囲構造物との間に前記最小余裕距離を確保できる場合は干渉無しと判定し、確保できない場合は干渉有りと判定すること、を特徴とする搬入経路計画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ情報処理の技術に関し、特に、建物などの空間・構造物に対して部品や資材や機器などの対象物を搬入／搬出する経路を計算により計画する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプラント等の施工や予防保全などにおいては、旧部品の搬出や新部品の搬入、及び所定の位置への据付（設置）などの作業が行われる。その際、部品などの搬出入の対象物と、その搬出入される対象の空間・構造物（周囲構造物）とにおける干渉（接触など）が多く生じ得るため、その結果の輻輳などにより、施工などの上での隘路となり得る。即ち搬出入の非効率による高コストや期間増加などの問題につながる。
【０００３】
経路計画に関する先行技術例としては、特開平０６−１６８３０３号公報（特許文献１）などがある。
【０００４】
特許文献１（「据付け計画支援方法」等）では、以下のような記載がある。膨大な据付最小ユニットの最適な据付手順を容易に検討できる据付け計画の支援を行うこと。配置図形情報を据付可能な最小ユニットに分割し、据付最小ユニットの作業ステップの関連付け，搬入経路，干渉確認，作業時間等の計算とアニメーション表示、及びこれらの検討結果から得られる据付手順の最適化等を、計算機により出力すること。据付作業が効率良く安全に行われる据付手順計画を効率良く作成できること等。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−１６８３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
課題として、上記搬出入の対象物と構造物との干渉による非効率を削減し、搬出入の作業の効率化により、例えばプラント施工の低コスト化や期間短縮、予防保全などを実現したい。そのために、例えばＣＡＤ，ＣＡＭ，ＣＡＥ等の設計システムや施工管理システムなどの情報処理システムにおいて、対象物が周囲構造物と干渉せずに効率的に搬出入・据付が可能な経路を自動的に計画（計算）する機能を実現したい。
【０００７】
特に、上記経路計画の機能においては、どのような経路で対象物をどのような姿勢（角度）の状態で移動させれば周囲構造物と干渉せずに効率的に移動できるか、といった点まで含めた、最適な経路を自動的・高速に計算する機能を実現したい。
【０００８】
また特に、従来では搬出入の作業について人の経験などに頼る面が大きかったが、上記の非干渉の経路などをユーザ（例えば作業者）が見る画面（例えば携帯端末の画面）にわかりやすく表示するＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を提供して、効果的な作業支援などを実現したい。
【０００９】
以上のように、本発明の主な目的は、空間・構造物に対して対象物を搬出入する経路を計算により計画する技術において、対象物と周囲構造物が干渉しない効率的な経路や対象物の姿勢などを自動的・高速に計算することができる技術を提供することである。これにより、空間・構造物に対して対象物を搬出入する作業を含むプラント施工などの用途における低コスト化や期間短縮などを実現できることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のうち代表的な形態は、コンピュータ情報処理を用いて、空間・構造物に対して対象物を搬出入する経路を計算により計画するシステム（搬入経路計画システム）等であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
【００１１】
（１）本システムは、対象物と周囲構造物が干渉しない対象物の姿勢を含む効率的な搬入経路（搬出経路の場合も同様）を自動的に計算する機能（経路計画機能）を有する。また、当該機能に対応した計算処理方法、本システムを構成する情報処理装置、及び当該機能を実現するプログラムなどを提供する。
【００１２】
（２）本システムは、上記機能（経路計画機能）をユーザ操作により容易に扱うためのＧＵＩを提供する機能（ＧＵＩ表示機能）を有する。特に、ユーザの携帯端末の画面に、上記経路の情報を含むＧＵＩ画面を表示する機能を提供する。また、当該機能に対応する計算処理方法、情報処理装置、及びプログラムなどを提供する。
【００１３】
（３）本システムは、例えば、設計者などのユーザが事前に搬出入の経路を設計・計画する際に利用するシステムとして構成される。この用途の場合、比較的計算時間が長くても許容される。本システムは、設計データ（対象物、構造物などの３次元の形状のデータを含む）をもとに効率的な経路を計画する処理を行う経路計画機能と、計画結果の経路を含む情報をユーザに対し画面に表示するＧＵＩ表示機能と、を有する計算装置を有する。
【００１４】
（４）本システムは、例えば、搬出入の作業を実施する人または指示する人などのユーザが、現場（対象の構造物）または遠隔で、搬出入の経路を画面で見て確認できるシステムとして構成される。この用途の場合、比較的計算時間が短いことが要求される。本システムは、設計データ（対象物、構造物などの３次元の形状のデータを含む）をもとに効率的な経路を計画する処理を行う経路計画機能を有する計算装置と、計画結果の経路を含む情報をユーザに対し画面に表示するＧＵＩ表示機能を有する携帯端末とを有する。
【００１５】
（５）本システムは、例えば、上記経路計画の計算処理を高速に実現する特有の計算処理を実行する構成を有する。具体的には例えば、主計算装置に、ＣＰＵ、ＧＰＧＰＵ（ＧＰＵによる汎目的計算及びその演算器）等を備え、ＣＰＵの指示に基づくＧＰＧＰＵを利用した並列演算処理により、多数の経路（候補）及び多数の姿勢（候補）について並列に計算（例えば対象物と周囲構造物との干渉状態のチェック処理を含む）する処理を行う。
【００１６】
経路計画機能（経路立案部）は、例えば、ＧＰＧＰＵの並列演算を用いて、対象物（その３Ｄ形状）とその周囲構造物（その３Ｄ形状）とが干渉しない状態となる複数の経路（候補）を立案する処理を行う。
【００１７】
経路計画機能（姿勢立案部）は、例えば、ＧＰＧＰＵの並列演算を用いて、上記複数の各々の経路（候補）について、対象物の姿勢とその周囲構造物とが干渉しない状態となる複数の姿勢（候補）を立案する処理を行う。
【００１８】
経路計画機能（干渉チェック部）は、例えば、ＧＰＧＰＵの並列演算を用いて、上記姿勢（角度）を含む経路（候補）について、対象物と周囲構造物との干渉状態を判定（チェック）する処理を行う。
【００１９】
経路計画機能（最適評価部）は、例えば、ＧＰＧＰＵの並列演算を用いて、上記姿勢（角度）を含む経路（候補）について、所定の目標関数により最適な経路（例えばなるべく姿勢が変動しない経路）を選出する処理を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のうち代表的な形態によれば、空間・構造物に対して対象物を搬出入する経路を計算により計画する技術において、対象物と周囲構造物が干渉しない効率的な経路や対象物の姿勢などを自動的・高速に計算することができる。これにより、空間・構造物に対して対象物を搬出入する作業を含むプラント施工などの用途における低コスト化や期間短縮などを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態のシステム（搬入経路計画システムを含む）の全体の構成例を示す図である。
【図２】図１のシステムのハードウェア構成例などを示す図である。
【図３】主計算装置の機能ブロック構成や概略的な処理フロー、処理データ情報などを示す図である。
【図４】携帯端末での第１のＧＵＩ表示画面例を示す図である。
【図５】全体経路及び部分経路などについて示す説明図である。
【図６】空間データ取得装置を用いて計画を行う場合における作業や処理の概略的な流れを示す説明図である。
【図７】主計算装置で経路計画処理とＧＵＩ画面表示処理とを並列処理により高速化する構成例を示す図である。
【図８】主計算装置でＧＰＧＰＵを用いた並列演算処理を行う構成例を示す図である。
【図９】主計算装置（ＧＰＧＰＵを備えない場合）を用いて単一ＣＰＵで経路計画処理を行う方法における処理フロー例を示す図である。
【図１０】主計算装置（ＧＰＧＰＵを備える場合）を用いて並列演算処理を利用して経路計画処理を行う方法における処理フロー例を示す図である。
【図１１】経路立案処理で生成するボロノイ空間の例を示す説明図である。
【図１２】携帯端末での第２のＧＵＩ表示画面例を示す図である。
【図１３】携帯端末での第３のＧＵＩ表示画面例を示す図である。
【図１４】対象物の姿勢を規定する角度の表現の例について示す説明図である。
【図１５】計算用モデル作成部により作成した計算用モデルの例を示す図である。
【図１６】対象物の移動による周囲構造物との干渉のシミュレーション例を示す説明図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は、図１６の移動例に対応した状態遷移例を示す説明図である。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、図１７の例に対応したＸＹ平面での説明図である。
【図１９】図１６〜図１８の例に対応した干渉状態の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態（搬入経路計画システム等）を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。本システムは、図１，図２のようなシステム構成で、図３，図９，図１０のような処理を行い、図４，図１２，図１３などのＧＵＩ画面を提供する。
【００２３】
本実施の形態のシステムとして、ＣＡＤ・ＣＡＭ等の技術と、ＧＰＧＰＵ（General-purpose computing on graphics processing units）等の技術とを融合した構成として、対象物とその周囲構造物とが干渉しない効率的な搬出入の経路を自動的かつ高速に計画（計算）する機能を有する。このため、特に、図７，図８，図１０のように、ＧＰＧＰＵを利用して並列演算処理を行う構成である。
【００２４】
［システム構成］
図１で、本実施の形態のシステムの構成例を示している。本システム全体は、構造物３０、対象物３１及び搬入装置３２等を含む計画対象（搬出入対象）と、搬入経路計画システム１と、実オペレーションシステム（搬入制御装置）４０と、設計装置５０（ＣＡＤ・ＣＡＭシステム等）と、空間データ取得装置６０とを有する。搬入経路計画システム１は、主計算装置１０と携帯端末２０とが通信ネットワークで接続される構成である。主計算装置１０は、経路計画機能（サーバ）と並列演算機能とを有する。携帯端末２０は、経路計画機能（クライアント）とＧＵＩ表示機能とを有する。
【００２５】
なお本システムのユーザ（人）として、ＵＡ：搬入作業者（搬出入の作業を実施する人）、ＵＢ：搬入作業指示者（搬出入の作業を指示する人）、ＵＣ：経路計画者／遠隔指示者（搬出入の経路を計画する人／計画や作業を遠隔から指示する人）、とする。例えばＵＡは対象の空間（３０）内、対象物３１の傍にいる。例えばＵＢはＵＡと共に対象の空間（３０）内にいてＵＡに指示をする、あるいは外部から遠隔でＵＡへ指示をする。ＵＢは例えば実オペレーションシステム４０を操作する。例えばＵＣは、本システムの主計算装置１０などを操作・設定し、また遠隔からＵＢ等へ指示をしてもよい。
【００２６】
構造物３０は、対象物３１が搬出入される対象となる空間・建物などである。例えば施工対象のプラントなどである。なお対象物３１に対する周囲構造物（３０）は一部分（設置物など）を移動したりすることで形状が変動し得る。対象物３１は、搬出入の対象となる、部品、資材、機器など各種がある。例えば配管などである。搬入装置３２は、構造物３０内で対象物３１を搬出入（移動）するための装置である。例えばクレーンやホイスト、対象物３１を吊り下げるチェーンなどによる装置がある。例えば、搬入装置３２は、クレーンの回転やチェーンの伸縮を操作することにより対象物３１を移動させたり対象物３１の姿勢（角度）を変化させる。なお人が直接的に対象物３１を運ぶ場合は搬入装置３２は無い。
【００２７】
対象物３１だけでなく搬入装置３２も周囲構造物（３０）との干渉の可能性があるので、搬入装置３２を用いる場合、本システムで経路を計算する時に、対象物３１と一緒に搬入装置３２を一体的な対象・モデル（後述の「ワーク」）として設定して計算する。
【００２８】
実オペレーションシステム４０は、構造物３０内における搬入装置３２の動作を制御することにより対象物３１を搬入・搬出する作業を制御する。実オペレーションシステム４０の詳細は搬入装置３２等の形態に応じたものであり、実オペレーションシステム４０と搬入装置３２が一体的な場合もある。例えば、実オペレーションシステム４０により搬入装置３２自体の前後左右方向の移動や、搬入装置３２による対象物３１の操作を制御する。例えば搬入経路計画システム１から実オペレーションシステム４０に対して計画経路に応じた制御情報（Ｃ１）を与え、当該制御情報（Ｃ１）に従って実オペレーションシステム４０から搬入装置３２へ動作制御情報（Ｃ２）を与え搬入装置３２の動作を制御することにより、計画経路に従った対象物３１の移動を実現する。
【００２９】
主計算装置１０は、本実施の形態では、ＧＰＧＰＵ（図２）等を搭載したサーバ等の計算装置（コンピュータ）であり、本システムの主要な計算処理や制御処理などを担当する。主計算装置１０は、図１の構成では１台のサーバとするが、複数台のサーバの連結による構成としてもよいし、ＧＰＧＰＵではなく通信ネットワーク上のクラウドコンピューティングサービス（プライベートクラウド等）へアクセスして同様機能を実現する構成としてもよい。
【００３０】
携帯端末２０は、ユーザ（ＵＡ，ＵＢ等）が携帯する例えばタブレットＰＣ等の装置であり、主計算装置１０と通信して主計算装置１０の機能（計算結果やデータ情報など）を利用し、携帯端末２０の画面にＧＵＩ情報を表示する。
【００３１】
設計装置５０は、例えば公知のＣＡＤ・ＣＡＭシステム等であり、設計者（例えばＵＣと同じ人でもよい）により、対象物３１の３ＤＣＡＤデータ（対象物データＤ１）や、構造物３０の３ＤＣＡＤデータ（構造物データＤ２）や、搬入装置３２の３ＤＣＡＤデータ（搬入装置データＤ３）などを作成／取得する。Ｄ２は例えば施工対象の建物の設計図など、２次元や３次元のモデルのデータである。Ｄ１は例えば建物を構成するための部品などの２次元や３次元のモデルのデータである。Ｄ３は例えば搬入装置３２の２次元や３次元のモデルのデータである。またＤ３は例えば搬入装置３２のモデルデータだけでなく、搬入装置３２の動作を制御するためのデータなどを含んでもよい。
【００３２】
空間データ取得装置６０は、レーザスキャナ等により構成され、構造物（空間）３０から自動的に空間データＤ４を取得する処理を行う（例えば公知技術を適用可能）。空間データ取得装置６０は、例えば独立的な装置として実装されてもよいし、搬入装置３２や携帯端末２０に搭載されてもよい。空間データ取得装置６０で自動的に得た空間データＤ４を、本システム１（主計算装置１０または携帯端末２０）へ取り込む。空間データ取得装置６０がある場合、リアルタイムで構造物３０から空間データＤ４を取得できるので、効果的である。
【００３３】
主計算装置１０の経路計画機能（サーバ機能）は、ユーザの指示入力や、携帯端末２０の経路計画機能（クライアント機能）からの要求などに応じて、ＧＰＧＰＵ（図２）を利用した並列演算機能を利用しつつ、搬出入の経路を計画する計算処理などを行う。経路計画機能（サーバ機能）は、経路計画機能（クライアント機能）からのアクセス・要求を受けた場合、計画処理結果情報（経路情報などを含むＧＵＩ表示データなど）を応答する。主計算装置１０の並列演算機能は、ＣＰＵからの指示に基づきＧＰＧＰＵ（図２）により多数の経路や姿勢について並列演算処理を行う（後述の図８等）。
【００３４】
携帯端末２０のＧＵＩ表示機能は、ユーザに対してＧＵＩ画面を表示し、ユーザの指示入力などを受け付け、経路計画機能（クライアント機能）により主計算装置１０の経路計画機能（サーバ機能）へアクセス・要求を行い、その応答情報を受信し、ＧＵＩ表示機能により携帯端末２０の画面にＧＵＩ情報を表示する。
【００３５】
図２で、本システムのハードウェア等の構成例を示している。９０は通信ネットワーク（無線網、インターネットなど）である。設計装置５０は、設計ＳＷ（ソフトウェア）５１を備え、設計ＤＢ（データベース）５５に格納される各データ情報（Ｄ１〜Ｄ３）を処理する。設計ＳＷ５１のプログラム処理により設計機能を実現する。各データ（Ｄ１〜Ｄ３）は、設計ＳＷ５１に応じた形式、例えばＳＴＬ（Standard Triangulated Language）ファイルである。本システム（主計算装置１０または携帯端末２０）は設計装置５０の各データ（Ｄ１〜Ｄ３）を取得する。
【００３６】
基本として、計画計算用の入力データとしては、予めＣＡＤ（設計ＳＷ５１）で設計された３Ｄの形状のモデルを含む静的な対象物データＤ１，構造物データＤ２，搬入装置データＤ３などを用いる。加えて、空間データ取得装置６０による空間データＤ４が取得できる場合はＤ４を用いる。Ｄ２またはＤ４のデータは一方のみでもよい。
【００３７】
空間データ取得装置６０は、撮像部６１、解析部６２などを備える。例えば空間データ取得装置６０は、撮像部６１（レーザスキャン等）により構造物３０内の空間（例えば対象物３１の前方）を撮像したデータをもとに、解析部６２により画像解析処理（エッジ抽出等）により特徴的な点（ポイント）や線（ライン）などのデータ情報（ポイントクラウド）を抽出し、周囲構造物（例えば床、壁、天井、その他）に関する３次元のモデルを構成し、空間データＤ４を得る（後述の図６）。なお上記３次元モデルの構成を主計算装置１０などで行ってもよい。
【００３８】
主計算装置１０（ＧＰＧＰＵ搭載サーバ）は、ＣＰＵ２１１、ＲＡＭ２１２（主メモリ）、ＲＯＭ２１３、入力装置２１４、出力装置２１５、通信Ｉ/Ｆ装置２１６、記憶装置２１７、ＧＰＧＰＵ７０（並列演算器）、表示用演算器８１、及びバスなどで構成される。ＣＰＵ２１１によりＲＯＭ２１３や記憶装置２１７などからプログラム（本実施の形態のプログラム）やデータをＲＡＭ２１２へロードして処理を実行することにより、経路計画機能（サーバ機能）などを実現する。入力装置２１４、出力装置２１５は、キーボードやディスプレイ及びその入出力インタフェース制御処理部などを含む。通信Ｉ/Ｆ装置２１６は、通信ネットワーク９０に対するインタフェース処理を行う。記憶装置２１７は、ディスクやカード等の二次記憶装置である。ＧＰＧＰＵ７０は、公知技術によるＧＰＧＰＵボードなどで構成される。表示用演算器８１は、グラフィックボードなどで構成される。なお表示用演算器８１は、ＧＰＧＰＵ７０と一体的な装置として省略してもよい。この場合、ＧＰＧＰＵ７０の出力を、画面表示用と、経路計画用（参照データ）とで使い分ければよい。
【００３９】
携帯端末２０は、ＣＰＵ２２１、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２３、入力装置２２４、出力装置２２５、通信Ｉ/Ｆ装置２２６、記憶装置２２７、表示用演算器８２、及びバスなどで構成される。ＣＰＵ２２１によりＲＯＭ２２３や記憶装置２２７などからプログラム（本実施の形態のプログラム）やデータをＲＡＭ２２２へロードして処理を実行することにより、経路計画機能（クライアント機能）などを実現する。入力装置２２４、出力装置２２５は、タッチパネル及びその入出力インタフェース制御処理部などを含む。通信Ｉ/Ｆ装置２２６は、通信ネットワーク９０に対するインタフェース処理を行う。記憶装置２２７は、ディスクやカード等の二次記憶装置である。表示用演算器８２は、グラフィックボードなどで構成される。
【００４０】
［主計算装置］
図３は、主計算装置１０の機能ブロック構成や概略的な処理フロー（詳細処理フローは後述）、処理データ情報などを示している。経路計画機能（サーバ機能）を構成する処理部（プログラムモジュール等）として、設定部１０１、データ入力部１０２、計算用モデル作成部１０３、干渉チェック用データ作成部１０４（経路計画用データ作成部）、表示用データ作成部１０５、経路立案部１１１、姿勢立案部１１２、干渉チェック部１１３、最適評価部１１４、データ出力部１２１などを有する。
【００４１】
設定部１０１は、ユーザに対して設定操作用のＧＵＩ画面を提供し、当該画面で経路計画（本システムの機能の利用）に係わる指示入力や、計算方式や閾値などの設定や、各種情報の入力・設定などを受け付け、条件情報（設定情報）ｄ０として記憶する処理を行う。また設定部１０１は、経路計画にあたり最初にユーザにより入力する条件として、例えば、対象物３１、搬入装置３２、及び構造物３０の指定や、搬入始点・搬入終点（及び姿勢）、途中に経由すべき点、等の情報を受け付け、条件情報ｄ０として記憶してもよい。このような情報は最初だけでなく画面で随時受け付け可能である。また設定済みの条件情報ｄ０をユーザにより指定したり設定値を更新したりしてもよい。
【００４２】
データ入力部１０２は、外部から経路計画に必要な各種データ（Ｄ１〜Ｄ４）を取得・入力し、対応するｄ１〜ｄ３等のデータとして、主計算装置１０内の記憶装置２１７等に記憶する処理を行う。
【００４３】
計算用モデル作成部１０３は、Ｄ１〜Ｄ４等のデータ（例えば３ＤＣＡＤデータ）をもとに、経路計画の計算用の構造物３０、対象物３１、及び搬入装置３２などの各モデルのデータ（計算用モデルデータ）を作成し、ｄ１〜ｄ３等のデータとして格納する。なお外部から取得したＤ１〜Ｄ４等のデータがそのまま計算用に使える場合、本処理は省略できる。計算用モデルデータとしては、特に、計算量を減らすために、実際の複雑な形状の物の周りに空間的なマージンをとり、より簡略的な形状の要素（例えば長方体や円柱など）の組み合わせやワイヤフレームによる３Ｄモデル（オブジェクト）を作成する（後述の図１５）。マージンのとり方（大きさや使用要素など）は例えば設定部１０１でユーザ設定可能である。
【００４４】
干渉チェック用データ作成部１０４は、経路計画時（計算実行時）に、上記計算用モデルデータ（ｄ１〜ｄ３）をもとに、変換処理により、干渉チェック用（干渉チェックを含む経路計画処理用）のデータｄ４を作成する。このデータｄ４は、経路計画の並列演算方式などに応じた、構造物３０、対象物３１、搬入装置３２などに関する、所定の形式のオブジェクトのデータ、例えばポリゴンデータ／ボクセルデータ等である。このデータｄ４は、例えば経路計画時（干渉チェック時）に並列演算器（ＧＰＧＰＵ７０）へ渡される。
【００４５】
なお以下、経路計画の計算中の対象物３１及び搬入装置３２等のオブジェクトを「ワーク」ともいう。また計算中の対象物３１（ワーク）は搬入装置３２を含めたものとする。
【００４６】
表示用データ作成部１０５は、経路計画時またはＧＵＩ表示時に、上記計算用モデルデータ（ｄ１〜ｄ３）をもとに、変換処理により、ＧＵＩ画面表示用のデータｄ５を作成する。このデータｄ５は、対象物３１や構造物３０などを含む全体の可視化用の２Ｄや３Ｄのデータ、及びＷｅｂ画面構成データなどである。このデータｄ５は、ＧＵＩ表示要求時に、データ出力部１２１や表示用演算器８１あるいは携帯端末２０へ渡される。
【００４７】
干渉チェック（経路計画）とＧＵＩ表示処理との並列処理で高速な応答を可能とするため、ＧＵＩ表示用データｄ５と干渉チェック用データｄ４とで別のデータとし、並列で処理可能としている（後述、図７等）。
【００４８】
主たる経路計画処理（３０１）は、経路立案部１１１、姿勢立案部１１２、干渉チェック部１１３、及び最適評価部１１４などによる各処理で構成される。いずれの処理もＧＰＧＰＵ７０を利用した並列演算処理により高速で実現可能である。各処理部は、条件情報ｄ０や干渉チェック用データｄ４などを用いて計算を行い、結果を経路情報ｄ６として出力する。なお後述の詳細な処理フロー（図９．図１０）に応じてこれらの処理部は適宜統合されたり分離される。
【００４９】
経路立案部１１１は、例えば搬入経路の始点・終点などの指定（条件情報ｄ０）に応じて、その２点間を通る複数の経路候補（ただし対象物３１の姿勢は考慮しない）を立案する。例えば、始点と終点を結ぶ直線のように距離が短いものを理想とするが、壁などの周囲構造物（３０）に接触する（干渉する）場合は、適宜迂回するように経路を作成する。立案された経路候補は経路情報ｄ６として保存される。対象物３１と周囲構造物３０との接触（干渉）については干渉チェック部１１３を用いて判定する。なお高速化のためにここでは対象物３１の形状（モデル）を点や円などで簡略化して経路を立案してもよい。
【００５０】
姿勢立案部１１２は、例えば上記経路立案部１１１による経路候補に応じて、その経路上を移動する対象物３１の姿勢（姿勢を規定する角度）に関する複数の姿勢候補を立案する。経路上の位置（点）に応じた姿勢を持つ対象物３０と周囲構造物３０との接触（干渉）について、干渉チェック部１１３を用いて判定する。例えば、ある位置で対象物３１の姿勢（角度）を変化させてゆき、その対象物３１の姿勢と周囲構造物（３０）とが干渉しない場合は、候補とし、干渉する場合は、候補としない。また例えば干渉する場合には姿勢（角度）を戻して別の候補を探索する。姿勢立案部１１２は、非干渉となる姿勢を候補として立案し、経路上の位置情報と共に、経路情報ｄ６の中の姿勢情報として保存する。
【００５１】
干渉チェック部１１３は、上記経路候補・姿勢候補に関して、経路上のある姿勢の対象物３１（ワーク）とその周囲構造物（３０）との干渉状態（干渉有無）をチェック（判定）し、その干渉状態（干渉有無）を示す情報を算出する。この情報は例えば干渉有無の２値情報（干渉フラグ）とする。
【００５２】
上記処理（１１１，１１２，１１３）により、対象物３１（ワーク）と周囲構造物（３０）とで非干渉の経路及びその姿勢が候補として立案され、経路情報ｄ６（対象物３１の位置・姿勢情報を含む経路情報）として保存される。例えば、経路情報ｄ６として、対象物３１のＩＤ，経路のＩＤ，始点、終点、及び途中に経由する点の各位置（座標）、姿勢（角度）を変化させる位置とその角度変化量、などの情報を含む。
【００５３】
最適評価部１１４は、上記処理の結果得られた経路情報ｄ６における非干渉の経路（姿勢を含む）の候補を、所定の評価関数や設定情報に基づき評価することで、最適な経路（姿勢を含む）を選出し、経路情報ｄ６として保存する。評価関数として例えば、経路上での姿勢の変化が少ないほど評価値が高くなるような関数とする。経路上での姿勢の変化が少ないほど、実作業上で有利であるため、高い評価値とする。なお当然ながら姿勢（角度）の変化は連続的でかつ作業実施可能なものが算出される。
【００５４】
例えば、経路上のある位置（例えば特定の姿勢をとる搬入終点）から非干渉の姿勢のまま対象物３１を所定長さずつ経路上で移動させる。非干渉の状態が続くのであれば、その分評価値を高くし、干渉回避のために姿勢が変化するのであれば、その分評価値を低くする。
【００５５】
データ出力部１２１は、上記処理の結果得られた経路候補や最適経路などを含む経路情報ｄ６と、予め作成済みのＧＵＩ表示用データｄ５とを用いて、当該最適経路や構造物３０の２Ｄ／３Ｄの情報を画面に表示するためのＧＵＩ表示用データｄ５’を作成する。そして作成したＧＵＩ表示用データｄ５’を、主計算装置１０から携帯端末２０へ出力（送信）する。携帯端末２０は当該ＧＵＩ表示用データｄ５’を受信・取得・記憶し、ＧＵＩ表示機能の処理により、表示用演算器８２及び出力装置２２５を用いて、携帯端末２０の画面に当該ＧＵＩ情報を表示する。これにより、ユーザＵＡ等は、画面で最適経路などを確認しながら作業などが実施できる。
【００５６】
経路情報ｄ６は例えば以下のような出力（データ情報）を持つ。経路をある間隔で離散化し、それぞれの点における、｛Ｘ座標，Ｙ座標，Ｚ座標｝、｛Ｘ軸周り回転、Ｙ軸周り回転、Ｚ軸周り回転｝、干渉フラグ、を持つ。干渉フラグは、当該点（座標）において対象物と周囲構造物との干渉有りの場合は１、干渉無しの場合は０をとる。また干渉有りの場合に、１ではなく、干渉している周囲構造物の部材番号などを示すようにしてもよい。
【００５７】
［ＧＵＩ画面例（１）］
図４は、携帯端末２０でのＧＵＩ表示画面例（Ｇ１）を示す。搬入経路情報を表示する例である。本画面（Ｇ１）では、経路計画処理の結果得られた経路（例えば最適経路）を２次元（２Ｄ）または３次元（３Ｄ）で表示する（２Ｄ／３Ｄの切り替え操作なども可能）。図４の搬入経路は曲線の場合であるが、適宜、折れ線などの表示になる（後述の図１２）。また背景に構造物３０の空間を対応する２Ｄ／３Ｄで表示してもよい（後述の図１２）。搬入経路において、始点（搬入始点）、終点（搬入始点）、その途中の対象物３１（その重心）が位置する現在点などの情報を表示する。また対象物３１（例えば配管）や搬入装置３２を模した２Ｄ／３Ｄのオブジェクトあるいはマーク等を表示する。搬入装置３２の操作可能な角度（θ，φ）を矢印で示す。また、経路上の対象物３１の位置（道のり）に応じて姿勢（角度）を有するので、その情報（例えばヨー角（θ）、ピッチ角（φ））を含む各種情報を例えば図示右側のように表示する。仮想上または実作業上の、対象物３１の移動（搬出入）に伴い、位置や経路などの内容（ＧＵＩ表示データ）を更新して画面に表示する。表示する経路は、全体経路あるいは部分経路を選択できる（図５）。
【００５８】
搬入経路における搬入始点及び搬入終点は、ユーザ指定された点（位置）となる（適宜変動可能）。搬入始点の対象物３１の姿勢はユーザ指定に応じた任意（自由）である。搬入終点の対象物３１の姿勢はユーザ指定に応じた任意、特に据付（設置）等の場合は固定である。搬出経路の場合も同様である。
【００５９】
［部分経路］
図５は、全体経路及び部分経路などについて示す。本システムでは全体経路のうち部分経路を設定して部分経路ごとに計画計算処理することができる。ユーザ操作により全体経路を区分して部分経路を設定することもできる。
【００６０】
例えば全体経路Ｋとして搬入始点ｐ１と搬入終点（据付位置）ｐ５との間の経路を有する。ｐ１−ｐ５間で途中に経由する点ｐ２〜ｐ４が適宜設定され、それぞれ部分経路ｋ１〜ｋ４となる。図５では例えば部分経路ｋ２（ｐ２−ｐ３間）の途中まで対象物３１が移動された状態を示す（星印は現在点）。ｋ２（ｐ２−ｐ３）を一時的な全体経路（始点−終点）として設定して計算可能である。部分経路ごとの計画の総合により全体経路Ｋを計画することができる。
【００６１】
また計算方法の例として特に、搬入終点ｐ５及びその姿勢を固定で指定して、搬入終点ｐ５から搬入始点ｐ１の方向へ経路及び姿勢を計算（探索）するようにする。
【００６２】
搬出の場合も同様に可能である。例えばｐ１を搬出終点とし、ｐ５を搬出始点（姿勢は固定）として、同様に計算（計画）可能である。
【００６３】
また、用途・状況によっては、始点や終点が明確には定まらない場合もある。その場合、随時、部分的な経路を設定して計算する。例えば、瓦礫撤去作業の場合において、始点ｐ１から前方の空間データＤ４を得て対応する構造物データｄ２を得て携帯端末２０の画面にその空間状況を表示する。その表示空間の中でユーザにより、対象物３１が移動可能な少し先の位置を、一時的な終点、例えばｐ２として設定し、その部分経路ｋ１（ｐ１−ｐ２）を計算させる。この結果、ｐ１からｐ２まで対象物３１を移動させる。次に、今度はｐ２を一時的な始点として、次の一時的な終点ｐ３を指定して同様に部分経路ｋ２に関する計算・移動を行う。このような繰り返しにより、構造物３０内を漸次的に進行することができる。適宜、瓦礫などの撤去などで対象物３１が移動可能な空間が確保され、始点・終点として指定可能となる。プラント等の施工中の場合でも、周囲構造物（資材など）が移動可能な場合があるので、適宜移動することで対象物３１が移動可能な空間が確保され、始点・終点として指定可能となる。即ち状況やユーザの判断に応じて柔軟に経路を変更すること（その支援）ができる。
【００６４】
［空間データ取得］
図６は、図１のシステムに対応して、空間データ取得装置６０を用いて自動的に空間データＤ４を取得して計画を行う場合（例）における作業や処理の概略的な流れを示す。
【００６５】
対象の構造物３０内で、ユーザＵＡ等により、空間データ取得装置６０を用いて、構造物３０内の空間データＤ４（ポイントクラウドの取得及び３Ｄモデル化による）を取得し、携帯端末２０または主計算装置１０へ送信する。６０１は、取得した空間データＤ４の例を示す（点と線による３Ｄのワイヤフレームモデル）。
【００６６】
例えば携帯端末２０は、取り込んだ空間データＤ４に応じて、ＧＵＩ画面に当該空間を表示する。携帯端末２０は、空間データＤ４を主計算装置１０へ送信し、経路計画を指示する。
【００６７】
主計算装置１０では、当該空間データＤ４に応じた構造物データｄ２を用いて、６０１のような空間に適合した経路を計画する計算処理（超高速自動経路計画処理）をＧＰＧＰＵ７０（並列演算）を用いて行い、この結果得られた経路情報（ｄ６）をもとに作成したＧＵＩ表示情報（ｄ５’）を携帯端末２０へ送信する。
【００６８】
携帯端末２０では、主計算装置１０から得たＧＵＩ表示情報（ｄ５’）を用いて、経路情報などを含んだＧＵＩ画面を表示する。例えばユーザＵＡ，ＵＢ等は携帯端末２０の画面を見ながら経路などを確認できる。
【００６９】
また、主計算装置１０または携帯端末２０から実オペレーションシステム４０へ、計画経路に応じた搬入装置３２の動作制御のための制御情報（Ｃ１）を送信し、実オペレーションシステム４０から搬入装置３２へ動作制御情報（Ｃ２）を送信して搬入装置３２の動作制御を実行する。これにより構造物３０内で対象物３１を移動させる。
【００７０】
［計画と表示の並列処理］
図７は、本システムで、経路計画処理（干渉チェック処理を含む）とＧＵＩ画面表示処理とを並列処理により高速化する構成例を示す。主計算装置１０において、経路計画の際、ＧＰＧＰＵ７０を利用した並列演算処理を用いることにより干渉チェックなどを含む計画処理を高速化すると共に、表示用演算器８１／８２を利用したＧＵＩ画面表示処理の高速化を両立する方式である。主計算装置１０に備える２種類の演算器であるＧＰＧＰＵ７０（干渉チェック用演算器）と表示用演算器８１（またはＧＰＧＰＵ７０の表示用演算機能）とを使用して並列（同時並行）で処理する。
【００７１】
主計算装置１０内に、対象物３１の３ＤＣＡＤデータ（Ｄ１）、構造物３０の３ＤＣＡＤデータ（Ｄ２）等を、ＳＴＬファイル等の形式で入力する（ｄ１〜ｄ３）（前記１０２等）。入力データ（ｄ１〜ｄ３）に基づき、主計算装置１０内の主メモリ（ＲＡＭ２１２等）のエリアに、各計算用モデルのデータ（ロード展開用ポリゴンデータ等）を生成して記憶する（前記１０３等）。
【００７２】
経路計画時（例えばユーザ指示入力時）には、主メモリのデータをもとに、干渉チェック用データｄ４（ワークや周囲構造物のポリゴン／ボクセルデータ等）と、ＧＵＩ表示用データｄ５（構造物３０全体の可視化用のポリゴンデータ等）との各データへ変換処理する（前記１０４，１０５等）。
【００７３】
そして、ＧＵＩ表示時には、ＧＵＩ表示用データｄ５（ｄ５’）の方は、表示用演算器８１や携帯端末２０などへ出力される（前記１２１等）。また、干渉チェックを含む経路計画処理時には、干渉チェック用データｄ４の方がＧＰＧＰＵ７０（並列演算器）へ出力される（前記１１１〜１１４等）。ＧＰＧＰＵ７０での処理結果（経路情報ｄ６など）は主メモリのエリアへ返され、ＧＵＩ表示用データｄ５’へ反映される。
【００７４】
［並列演算処理］
図８は、図７に対応して、主計算装置１０でＧＰＧＰＵ７０を用いた並列演算処理を行う構成例を示す。例えば経路計画処理（３０１）における、複数の経路候補及び複数の姿勢候補についての干渉チェック処理について、ＧＰＧＰＵ７０が持つ多数の演算コアを用いて並列演算処理を行う。ＣＰＵ２１１は例えば４つの演算コアを持つ。ＧＰＧＰＵ７０は、例えば５１２個のＧＰＵ演算コアを持つ。
【００７５】
ＣＰＵ２１１での処理として、ＣＰＵ２１１は、経路計画時、ＧＰＧＰＵ７０へ並列演算処理を依頼（指示）する。その際、必要なデータ情報（干渉チェック用データｄ４等）をＧＰＧＰＵ７０へ転送する。ＧＰＧＰＵ７０は、ＣＰＵ２１１からの処理依頼に従い、複数のコアを用いて処理を分割して割り当てる。例えば１つのコアで１つ以上の経路候補や姿勢候補に関する干渉チェック処理を割り当て、それら複数のコアによる処理を並列で実行させる。例えば数百個の経路・姿勢についての干渉チェック処理を実行させる。そして、上記並列演算処理結果（例えば経路・姿勢・干渉有無などを含む経路情報ｄ６）を出力し、ＣＰＵ２１１の主メモリ（ＲＡＭ２１２等）へと統合する。ＣＰＵ２１１は得られた主メモリ上の情報を処理する。
【００７６】
本実施の形態では主計算装置１０でＧＰＧＰＵ７０を備え、図７，図８のような並列演算処理による高速化が可能である。本構成に対応する処理フローは図１０に示される。
【００７７】
また主計算装置１０でＧＰＧＰＵ７０を備えない場合（利用しない場合）、単一ＣＰＵなどによる遂次演算処理を行ってもよい。本構成に対応する処理フローは図９に示される。この場合、並列演算の場合よりも処理時間が長くなるが、リアルタイムの応答性能を要求されない用途では相応に有用である。
【００７８】
［処理フロー（１）］
図９は、単一ＣＰＵの場合の主計算装置１０を用いて経路計画の計算処理（３０１）を行う方法における処理フロー例（アルゴリズム一例）を示す。Ｓ１等は処理ステップを示す。以下の処理では、適宜、前述の計算用モデルデータ（ｄ１〜ｄ３）、干渉チェック用データｄ４、経路情報ｄ６等が使用される。各処理主体は主計算装置１０（経路計画機能）である。
【００７９】
（Ｓ１）  まず前述のように計算に必要な始点や終点などの条件を指定（設定）する（条件情報ｄ０）。
【００８０】
（Ｓ２）  Ｓ１の始点・終点に対応して、計算対象となる搬入経路（この時点ではまだ詳細は未決定）を設定し、離散化（計算上の単位に区分）する。また例えば経路立案部１１１により経路候補を１つ立案して処理対象の経路として選択する。例えば始点側から計算を開始する（なお逆方向（終点側から計算を開始）も可能）。
【００８１】
（Ｓ３）  上記経路に沿って、ワーク（計算用の対象物３１（搬入装置３２を含む）のオブジェクト）を、特定長さ分、移動する（平行移動）。ワークの位置情報が適宜更新される。この特定長さは例えば設定部１０１でユーザ設定可能である。
【００８２】
（Ｓ４）  上記移動後の位置が終点である場合（Ｙ）は終了し、当該経路は、ユーザに対して提示する経路候補となる。終点ではない場合（Ｎ）は、９０１の処理（Ｓ５）へ移る。
【００８３】
（Ｓ５）  ９０１では主に経路立案部１１１及び干渉チェック部１１３を用いて経路候補に関する干渉チェック処理を行い、非干渉経路を導出する。Ｓ５では、ｄ１〜ｄ３やｄ６のデータに基づく、ワークの現在の位置・姿勢（９１１）と、ワークのモデル（９１２）と、ワークの周囲構造物のモデル（９１３）とを含むデータ情報（干渉チェック用データｄ４）を用いて、干渉チェック部１１３により、ワーク（その位置・姿勢）とその周囲構造物との干渉状態（干渉有無）を判定する演算処理を行う。
【００８４】
（Ｓ６）  Ｓ５の結果、干渉状態（干渉有無）を示す情報（干渉状態情報９１４）を算出して記憶する（経路情報ｄ６の一部）。なおＳ５とＳ６の処理は一体化してもよい。そしてＳ７へ移る。
【００８５】
（Ｓ７）  Ｓ７で、干渉状態情報９１４から、計算対象の経路・姿勢・ワークにおける干渉有りの状態の場合（Ｙ）、９０２の処理（Ｓ８）へ移る。干渉無しの場合（Ｎ）、Ｓ３へ戻って同様に繰り返す。
【００８６】
（Ｓ８）  ９０２の処理では主に姿勢立案部１１２及び干渉チェック部１１３を用いて姿勢候補に関する干渉チェック処理を行い、非干渉姿勢を導出する。Ｓ８では、ｄ１〜ｄ３やｄ６のデータに基づく、ワークの現在の位置・姿勢（９２１）を含むデータ情報（干渉チェック用データｄ４）を用いて、姿勢立案部１１２により、経路上の現在のワークの位置における１つ以上の姿勢候補を立案し、処理対象として選択する。
【００８７】
（Ｓ９）  そしてＳ９では、Ｓ８の結果のワークの位置・姿勢（９２１）と、ワークのモデル（９２２）（９１２と同様）と、ワークの周囲構造物のモデル（９２３）（９１３と同様）とを含むデータ情報（干渉チェック用データｄ４）を用いて、干渉チェック部１１３により、当該位置及び姿勢の状態のワークとその周囲構造物との干渉状態（干渉有無）を判定する演算処理を行う。
【００８８】
（Ｓ１０）  Ｓ９の結果、非干渉状態となる姿勢（空間）を算出し、当該非干渉姿勢情報（９２４）を記憶する（ｄ６の一部）。なおＳ９とＳ１０の処理は一体化してもよい。そしてＳ１１へ移る。
【００８９】
（Ｓ１１）  Ｓ１１で、Ｓ１０の非干渉姿勢情報（９２４）から、計算対象の経路・姿勢・ワークにおける非干渉の姿勢がある場合（Ｙ）、Ｓ１２へ移る。非干渉の姿勢が無い場合（Ｎ）、Ｓ１３へ移る。
【００９０】
（Ｓ１２）  Ｓ１２では、姿勢立案部１１２により、非干渉の姿勢候補から１つを選択し、ワークの現在の姿勢（角度）を変化させることにより別の姿勢候補を算出する。例えば変化させる姿勢角度（θ，φ）を決めて所定角度回転させる。変化後の姿勢情報を記憶する（ｄ６の一部）。そしてＳ３へ戻り、同様に繰り返す。
【００９１】
（Ｓ１３）  Ｓ１３では、非干渉の姿勢が無いので、Ｓ３と同様に経路上でワークの現在の位置を特定長さ分ずらし（平行移動）、９０２（Ｓ８）の処理へ戻って同様に繰り返す。
【００９２】
上記のように、ワーク（対象物３１）の位置の平行移動や姿勢（角度）の変化を試しながら、周囲構造物と干渉しない姿勢による経路が得られる。
【００９３】
［処理フロー（２）］
図１０は、主計算装置１０でＧＰＧＰＵ７０の並列演算処理を利用して経路計画の計算処理（３０１）を行う方法（図７，図８の構成例と対応）における処理フロー例（アルゴリズム一例）を同様に示す。本処理フローでは、ＧＰＧＰＵ７０を用いた並列演算を行う処理ステップとして、１００１，１００２などを有する。１００１の処理では、ＧＰＧＰＵ７０の複数のコア（図８）へそれぞれ経路単位の処理を割当て、複数の経路（姿勢を考慮しない基本的な経路）について計算する。１００２の処理では、１００１で得た基本の経路（候補）について、ＧＰＧＰＵ７０の複数のコア（図８）へそれぞれ経路・姿勢単位の処理を割当て、複数の姿勢について計算する。１００２では物の形状及び姿勢を考慮して計算し、干渉しない姿勢の経路を算出する。
【００９４】
（Ｓ２１）  主計算装置１０は、入力データ（Ｄ１〜Ｄ４）に基づく各種データ（ｄ１〜ｄ３）をもとに、計算用モデルデータ作成部１０３により計算用モデルデータを生成し、主メモリ（ＲＡＭ２１２等）へロード展開用ポリゴンデータとして読み込む（図７）。
【００９５】
（Ｓ２２）  前述のように計算に必要な始点や終点などの条件が設定される。
【００９６】
（Ｓ２３）  経路計画時（例えばユーザ指示入力による）に、上記主メモリの計算用モデルデータをもとに、干渉チェック用データ作成部１０４により、変換処理などにより、干渉チェック用データｄ４を生成し、主メモリに格納する（図７）。
【００９７】
（Ｓ２４）  またＳ２３と並列で、予め、表示用データ作成部１０５により上記計算用モデルデータをもとに、変換処理などにより、ＧＵＩ表示用データｄ５を生成し、主メモリに格納しておく（図７）。
【００９８】
（Ｓ２５）  １００１の処理では、干渉チェック用データｄ４を用いて、経路立案部１１１により、指定された始点と終点の周囲にある構造物データｄ３をもとに、ボロノイ空間（図１１）を生成し、干渉チェック部１１３により対象物３１と周囲構造物（３０）との干渉状態をチェック（判定）しながら、干渉しない状態となる複数の経路候補を立案（抽出）する。この処理では、前述（図８）のＧＰＧＰＵ７０を用いた並列演算処理により経路ごとの処理を行う。これにより複数の経路候補を含む経路情報ｄ６を得る。
【００９９】
１ＧＰＵコア単位の処理内容は、例えば、鉛直軸方向のある高さの水平面内で断面をとったときのボロノイ図の生成処理である。
【０１００】
（Ｓ２６）  １００２の処理では、Ｓ２５で得た複数の経路候補を含む経路情報ｄ６を用いて、姿勢立案部１１２及び干渉チェック部１１３を用いて、各経路候補（その途中の位置）で対象物３１と周囲構造物（３０）とが干渉しない姿勢を立案（算出）する。この処理では、前述（図８）のＧＰＧＰＵ７０を用いた並列演算処理により経路上の位置（点）の姿勢ごとの処理を行う。これにより複数の姿勢候補を含む経路情報ｄ６を得る。
【０１０１】
Ｓ２６における各経路での干渉チェックでは、経路上のある点（位置）での複数の姿勢を予め生成しておいて、それぞれの姿勢ごとに、各ＧＰＵコアで対象物と周囲構造物との干渉を判定する。そして、経路上のある点における干渉しない姿勢の組み合わせを姿勢区間で表示する。
【０１０２】
１ＧＰＵコア単位の処理内容は、例えば、ある経路上の点におけるある姿勢における（対象物と周囲構造物との）干渉チェックの処理である。
【０１０３】
（Ｓ２７）  上記処理結果の経路情報ｄ６における経路・姿勢情報について、最適評価部１１４により、目標関数による評価処理を行い、最適な経路（例えばなるべく姿勢が変動しない経路）を決定する。この処理では、同様にＧＰＧＰＵ７０を用いた並列演算処理を用いてもよい。
【０１０４】
（Ｓ２８）  表示用データ作成部１０５を用いて、上記経路情報ｄ６を含む処理結果を反映したＧＵＩ表示用データｄ５’を作成し、データ出力部１２１を用いて、ＧＵＩ表示用データｄ５’を携帯端末２０へ出力（送信）する。
【０１０５】
（Ｓ２９）  携帯端末２０では、上記ＧＵＩ表示用データｄ５’、表示用演算器８２、出力装置２２５等を用いて、携帯端末２０の画面にＧＵＩ情報を表示処理する。
【０１０６】
なお例えば主計算装置１０の画面で当該データｄ５’を出力する場合は、表示用演算器８１（またはＧＰＧＰＵ７０）、出力装置２１５等を用いて、画面にＧＵＩ情報を表示処理する。またＳ２９などの出力処理のステップでは、本システムの計算結果による複数の経路（候補）が存在する場合に、それらを候補として情報を表示し、それらの中からユーザ操作により任意に１つを選択して利用することができるようにする。例えばユーザはある経路が不適と判断した場合には別の経路を選択することができる。
【０１０７】
［経路立案（ボロノイ空間）］
図１１は、前記Ｓ２５の経路立案処理で生成するボロノイ空間（対象物３１と周囲構造物（３０）との距離に応じたポテンシャル場）の例を示す。１１００は、ワーク（対象物３１）の現在の位置に対応した点（計算用の単位、座標）の例を示す。１１０１は非干渉の領域であり、この領域に含まれる点は干渉無しとなる。１１０２は干渉領域であり、この領域に含まれる点は干渉有りとなる。なお干渉状態を干渉有無の２値で判定する場合である。
【０１０８】
Ｓ２５では、ＧＰＧＰＵ７０を用いた並列演算によりボロノイ空間を生成する。この生成方法としては、高速化を目的として、２．５次元での計算を行う。即ち、水平面に輪切りにした平面を、鉛直方向に何枚も作成し、それぞれの平面で、ボロノイ図を各ＧＰＵコアで計算する。最終的に複数の水平面のボロノイ図を鉛直方向に幾何的に足し合わせて２．５次元での疑似空間を生成する。
【０１０９】
［ＧＵＩ画面例（２）］
図１２は、携帯端末２０での第２のＧＵＩ表示画面例（Ｇ２）を示す。２次元（２Ｄ）で対象物３１及び周囲構造物（空間）を表示し、またそれらの干渉状態を表示する例である。本画面（Ｇ２）では、経路計画結果の表示用データｄ５’及び経路情報ｄ６に基づき、ｇ１のように構造物３０を２ＤのＸＹ平面（建物のフロアの俯瞰の見取り図など）で表示し、ｇ２のように搬入経路（全体経路や部分経路）を表示する。ｇ２の例えば実線矢印部分（例えば赤色表示）は、ユーザにより指定された部分経路であり、破線部分は全体経路のうちの他の経路部分である。丸印は、始点、終点、あるいは途中経由する点（一時的な始点・終点）などである。例えばｇ３は部分経路の始点を表示／指示するマーカ、ｇ４は部分経路の終点を表示／指示するマーカ、ｇ５は対象物３１の現在の位置を表示するマーカ（例えば赤色表示）である。経路の途中に経由する点（一時的な始点・終点）をユーザにより指定可能である。
【０１１０】
ｇ７のように、矩形や円形などの各種の図形及び色や文字などを用いて周囲構造物（壁や設置物など）を表示する。またｇ８のように、経路上の干渉可能性が高い周囲構造物（あるいは搬入作業上で接触を注意すべき周囲構造物など）が存在する場合は、特定色で強調表示などしてもよい（干渉判定処理結果を利用する）。なおｇ１の外枠は干渉判定を含む計算の範囲の境界（バウンダリボックス）である。
【０１１１】
また、ｇ１１は、干渉判定（干渉チェック）用の距離間隔の値を表示し、ユーザにより可変に設定可能としている。前述の干渉チェック処理の際に、対象物３１と周囲構造物（３０）との距離が、この値以上に確保される場合は干渉無しと判定し、この値未満になる場合は干渉有りと判定する（後述、図１８（ｃ）のｃ）。その他、例えば右側に各種関連情報（対象物３１、構造物３０、経路などの情報）や操作指示用ボタンなどを表示する。
【０１１２】
また、ｇ２１は、指定経路（例：ｇ２）における干渉状態を表示する部分（姿勢空間情報表示部）を示す。ｇ２１で、横軸、縦軸は、対象物３１の姿勢を規定する角度のとりうる範囲（例えば、θ：０〜３６０度，φ：０〜１８０度）を示す。ｇ２２は、対象物３１の姿勢（角度）を表示／指定するマーカを示す。前述のボロノイ空間（図１１）と同様に、当該姿勢における干渉有無の状態を２種類の領域（例えば、赤：干渉有り，青：干渉無し）で区別して示している。例えばユーザは本画面（Ｇ２）の情報を見ながら、干渉しない状態となるように作業を実施することができる。
【０１１３】
［ＧＵＩ画面例（３）］
図１３は、携帯端末２０での第３のＧＵＩ表示画面例（Ｇ３）を示す。３次元（３Ｄ）で対象物３１及び周囲構造物（空間）を表示し、またそれらの干渉状態を表示する例である。本画面（Ｇ３）では、経路計画結果の表示用データｄ５’及び経路情報ｄ６に基づき、ｇ３１のように構造物３０の空間を３Ｄの画像で表示する。またこの３Ｄ画像（ｇ３１）内には、ｇ３２のように、対象物３１をその姿勢の状態を含めて３Ｄのオブジェクトで表示する。ｇ３２は対象物３１の例（後述の図１５）である。ｇ３３は周囲構造物（３０）の例（後述の図１６）である。またｇ３１の表示内容（方向）は、例えば経路上の搬入方向や、ユーザ（携帯端末２０）から見た前方や、搬入装置３２から対象物３１を見た前方などとし、ユーザ操作により方向を変えて表示可能とする。またｇ３１の表示内容は、ｄ５’及びｄ６に応じた静止画や動画などの形式にすることができる。例えばユーザ操作により経路上の位置を指定すると、その位置の姿勢状態を本画面（ｇ３１）で静止画で表示して確認することができる。また例えば経路上の２点が指定されると、その２点間の部分経路における対象物３１の移動状態を本画面で動画（アニメーション）で表示して確認することができる。またｇ４１では、前述のｇ２１（姿勢空間情報表示部）と同様に、対象物３１の干渉状態を表示することができる。
【０１１４】
［姿勢（角度）］
図１４は、対象物３１の姿勢を規定する角度の表現の例について示す。図１４（ａ）のように、基本として、Ｘ：第１方向（対象物３１の前方向）、Ｙ：第２方向（対象物３１の横方向）、Ｚ：第３方向（対象物３１の垂直方向）とする。搬入装置３２により対象物３１を移動させる操作が可能な方向として、例えばクレーン装置の場合、θ：姿勢第１角度（ヨー角）、φ：姿勢第２角度（ピッチ角）がある。これら（θ，φ）を対象物３１の姿勢を規定する角度としてとる。θはＺ軸周りの回転、φはＹ軸周りの回転に対応する。
【０１１５】
図１４（ｂ）は、第１姿勢角度（θ）によるＺ軸周りの所定角度（θ１）の回転後の座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）を示す。この回転は搬入装置３２（例えばクレーン）の左右の首振りに対応している。
【０１１６】
図１４（ｃ）は、更に第２姿勢角度（φ）によるＹ軸周りの所定角度（φ１）の回転後の座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）を示す。この回転は搬入装置３２（例えばクレーン）の上下の首振りに対応している。
【０１１７】
上記のように、本システム（経路計画機能）では、搬入装置３２の操作（クレーン操作など）の特性（異方性）に対応した姿勢角度を用いて計算を行う。本実施の形態では上記のようにＸ軸を固定として２つの角度（θ，φ）を可変とするが、搬入装置３２等の条件によっては、別種の姿勢角度（例えばＸ軸周りの回転のロール角）を用いて計算することも可能である。
【０１１８】
本システムは上記のような姿勢角度を経路情報ｄ６の一部として位置情報と対応付けた形で管理する。例えば経路上の始点からの道のりの距離や絶対座標に応じた位置においてある姿勢（角度）をとる。
【０１１９】
［計算用モデル］
図１５は、計算用モデル作成部１０３により作成した計算用モデル（３Ｄオブジェクト）の例を示す。例えば対象物３１として概略Ｌ字型の配管などの場合である。対象物３１の実際の複雑な形状（例えばＤ１による３ＤＣＡＤモデルの形状）（図示省略）について、その周りに空間的なマージンをとって簡略化することにより、例示するような対象物（計算用モデル）３１ａとして作成し、ｄ１等のデータとして保存する。例えば１５０１の部分は、マージンをとることで長方体の要素に変換した場合であり、１５０２の部分は、マージンをとることで断面が八角形の柱の要素に変換した場合である。それぞれの要素領域の内部に元の形状が包含されている。これに限らず、円柱や球体などの要素や、所定のポリゴン／ボクセルデータ等に変換可能である。搬入装置３２や構造物３０についても適宜同様に簡略的な計算用モデルを作成する。どの程度マージンをとるか（簡略化の度合い）についてもユーザ設定で調整可能である。対象物３１が例えば複雑に折れ曲がった配管であったり、表面の凹凸がある場合などには、その分計算量が多くなってしまうため、このようにマージン付きのモデルに変換して計算することにより、計算時間を短くすることができる。
【０１２０】
［移動例］
図１６は、計算用モデル（３Ｄオブジェクト）を用いた、対象物３１の移動（搬入）による周囲構造物（３０）との干渉のシミュレーション例を示す。例えば図１５の対象物（計算用モデル）３１ａを、図１６の概略凹形状の壁などの周囲構造物（計算用モデル）３０ａを通過するように移動（搬入）させる場合のイメージを示している（図１３対応）。矢印は移動方向及び部分経路を示す。１６０１は対象物３１ａの前述の重心または他の基準点などを示す。１６０２の点Ａは経路上の１点（周囲構造物３０ａとの干渉状態を判定する位置の例）を示す。
【０１２１】
図１７は、図１６の移動例に対応した状態遷移例を示す。図１７（ａ）は、図１６と同様で通過前の状態である。下側ではＸＹ平面で示す。（ｂ）は、（ａ）の状態から、対象物３１ａの姿勢角度（φ）を変えて（回転して）周囲構造物３０ａを通過させようと前進したが、凹型の右手の箇所で接触（干渉）するために停止した状態である。（ｃ）は、（ｂ）の状態から、非干渉となるように姿勢角度（θ）を変えて（回転して）周囲構造物３０ａを非干渉で通過するように前進した状態である。
【０１２２】
図１８は、図１７の例に対応したＸＹ平面での説明図を示す。図１８（ａ）は、図１７（ｂ）と同様に干渉有りで停止した場合である。（ｂ）は、（ａ）の状態からＹ方向で対象物３１ａを平行移動させることで、対象物３１ａと周囲構造物３０ａとが干渉（接触）しない状態にした場合である。ｄは、その際のＹ方向の平行移動の距離、即ち干渉回避に要する最小移動量である。
【０１２３】
また図１８（ｃ）は、対象物３１ａと周囲構造物３０ａとの干渉を回避する別の姿勢の状態の例を示す。また、ｃは、その際の対象物３１ａと周囲構造物３０ａとの最小余裕距離を示す。（ｂ）のような例では、対象物３１ａと周囲構造物３０ａとが接する状態であり、仮想上は通過可能な姿勢・経路であると言えるが、（ｃ）のように、対象物３１ａと周囲構造物３０ａとの間に最小余裕距離ｃを確保するような姿勢・経路の方が好ましい。そのため、本システムでは、最小余裕距離ｃを確保するように姿勢・経路を立案する。この値ｃについてはユーザ設定も可能である。
【０１２４】
また図１８（ｄ）は、対象物３１ａと周囲構造物３０ａとの干渉回避が不可能な姿勢の例を示す。
【０１２５】
本システムでは、干渉を回避した経路・姿勢を決定するために、例えば図１７（ｂ）から（ｃ）への変化のように、干渉有りの場合に対象物３１の姿勢角度を変化させて干渉無しの状態にする方法（手順）と、例えば図１８（ａ）から（ｂ）への変化のように、対象物３１の姿勢角度は同じまま平行移動させる方法（手順）とがある。いずれも候補の立案の際に選択可能である。最適評価部１１４により候補から最適経路を決定（評価）する際には、例えば、姿勢角度変化するものよりも平行移動するものを優先（高評価）とする。あるいは逆に、平行移動するものよりも姿勢角度変化するものを優先（高評価）としてもよい。対象物３１や搬入装置３２の操作の特性などに応じて上記評価の関数（優先順位など）を設定可能とする。例えば、搬入装置３２の特性により、対象物３１の水平面での回転（θ）が一番容易で、次に対象物３１の平行移動（姿勢固定）が容易で、対象物３１の鉛直方向の回転（φ）は不得意である場合、この順序で優先（高評価）とするように設定・計算する。
【０１２６】
［干渉状態例］
図１９は、図１６〜図１８のような例に対応した干渉状態（点Ａ設定空間、マップ）の例を示す。前述の画面例のｇ２１，ｇ４１のように、経路上の点（位置）における干渉状態を表示する。図１９（ａ）で、横軸は姿勢第１角度（θ）、縦軸は姿勢第２角度（φ）である。干渉状態を２値で判定した場合であり、ｒ１は干渉無し（非干渉）の姿勢領域（例えば青色表示）、ｒ２は干渉有りの姿勢領域（例えば赤色表示）である。一点鎖線はそれらの境界である。また、点ｂ２は、図１７（ｂ）の点ａ２の位置に対応した干渉状態（干渉有り）を示す。また、点ｂ３は、図１７（ｃ）の点ａ３の位置に対応した干渉状態（干渉無し）を示す。このようにある位置である姿勢角度（θ）を連続的に変化させることで干渉有無が変化することがわかる。
【０１２７】
図１９（ｂ）では、同様に（θ，φ）による干渉状態（干渉可能性）を、２値ではなく多値の場合で示す。グラデーションの白い方が非干渉状態、黒い方が干渉状態を示す。特に、判定用の閾値ｔを設定し、閾値ｔを境界に、ｒ１，ｒ２の領域に区分している。例えば点ｂ２からｂ４への変化は、図１８（ａ）から（ｂ）への変化における干渉回避に要する最小平行移動量ｄに対応している。また点ｂ５は、図１８（ｃ）の干渉回避時の最小余裕距離ｃに対応した位置を示している。また点ｂ６を含む領域は、図１８（ｄ）の例のように干渉回避不可能な状態となる領域を示している。
【０１２８】
［計算処理方法］
経路・姿勢の計算処理方法として、特に、終点（例えば固定の姿勢の搬入終点）側から始点（例えば任意の姿勢の搬入始点）側へ向かって決定してゆくように計算することにより、効率的・高速に計算することができる。
【０１２９】
［計算時間とシステム構成例］
経路計画の計算時間（速度）に関して、リアルタイムあるいは短時間が要求される用途の場合（例えば作業現場で随時経路を表示する場合）と、要求されない用途の場合（例えばプラント施工前の設計時）とで異なるシステム構成・計算方法を適用する。
【０１３０】
前者の場合、前述のようにＧＰＧＰＵ７０やクラウドコンピューティング等を利用した並列演算の構成を用いる。主要な計算は主計算装置１０でＧＰＧＰＵ７０（並列演算）を用いて高速に行い、その結果を携帯端末２０で参照する。例えば図１のユーザＵＡ，ＵＢが現場または遠隔で経路などを画面で見ながら作業を実施できる。リアルタイム表示により作業の効率化が可能である。
【０１３１】
後者の場合、ある程度時間を要しても適切な結果が得られればよいため、前述のようなＧＰＧＰＵ７０やクラウドコンピューティング等を利用した並列演算の構成は必須ではない。即ち、例えば搬入経路計画システム１（主計算装置１０）をスタンドアローンのシステムとして、設計者などのユーザの操作により事前に経路などを含む設計・計画を実行し、その結果得られた経路情報（対応ＧＵＩ表示データ）などを保存し、後で参照する。例えば図１で、設計装置５０（ＣＡＤシステム等）と搬入経路計画システム１の機能を統合した構成としてもよい。
【０１３２】
［利用例］
本システムの利用例（用途）は各種存在するが例えば以下が挙げられる。
【０１３３】
（１）運搬作業：  人手により直接的に対象物３１を運搬する作業における経路を計画する。この場合、人が対象物３１を持つスペースを考慮して最小余裕距離ｃなどを設定するとよい。
【０１３４】
（２）建物の施工：  プラント等の建物を構造物３０とし、建物を構成する部品等を対象物３１として、施工作業における搬出入の経路を計画する。施工の進捗に応じて構造物３０の状況が変化する。
【０１３５】
（３）建物の解体・撤去：  構造物３０を解体して対象物３１として撤去する作業における搬出入の経路を計画する。撤去の進捗に応じて構造物３０の状況が変化する。
【０１３６】
（４）災害現場の探索：  例えば災害などで構造物３０が壊れた場合における内部の探索や調査の作業において、探索の経路を計画する。例えば構造物３０内にユーザは進入せずに、カメラ等を備えた遠隔操作可能なロボットを進入させて探索する。オペレータは遠隔の画面でロボット視点の画像（空間状況）を確認しながらロボットを遠隔操作する。この場合、対象物３１及び搬入装置３２をロボットと捉えて経路を計算すればよい。この用途の場合、例えば経路の終点が変動したり未知になったりするが、前述のように部分経路の計算の繰り返しにより作業可能である。例えばロボットに空間データ取得装置６０相当を備え、これにより取得した空間データ（Ｄ４）に応じて、適宜、部分経路を計算し、当該部分経路に従ってロボットを進行させる。進行及び瓦礫撤去などに応じて構造物３０の状況が変化する。
【０１３７】
［効果等］
以上説明したように、本実施の形態によれば、対象物３１と周囲構造物（３０）が干渉しない効率的な経路や対象物３１の姿勢などを自動的・高速に計算することができる。搬出入の対象物３１と構造物３０との干渉による非効率を削減し、搬出入の作業の効率化により、例えばプラント施工（工事）の低コスト化や期間短縮、あるいは予防保全などを実現できる。例えばＣＡＤ・ＣＡＭシステム等においても、効率的な搬出入・据付が可能な経路を計画できる。特に、どのような経路で対象物３１をどのような姿勢で移動させれば周囲構造物（３０）と干渉せずに効率的に移動できるか、といった点まで含めた、最適な経路を得られる。また特に、最適な経路などの情報を作業者などのユーザが見る携帯端末２０の画面にわかりやすく表示し、効果的な作業支援を実現できる。
【０１３８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、運搬・施工・解体作業などを含む各種の経路計画の用途に利用可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１…搬入経路計画システム、１０…主計算装置、２０…携帯端末、３０…構造物、３１…対象物、３２…搬入装置、４０…実オペレーションシステム、５０…設計装置、６０…空間データ取得装置、１０１…設定部、１０２…データ入力部、１０３…計算用モデル作成部、１０４…干渉チェック用データ作成部、１０５…表示用データ作成部、１１１…経路立案部、１１２…姿勢立案部、１１３…干渉チェック部、１１４…最適評価部、１２１…データ出力部。
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図１４】
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【図１７】
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【図１９】
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