(57)【要約】【課題】経路計画方法を提供する。【解決手段】車両に適用される該経路計画方法は、開始位置の情報、目標位置の情報及び地図情報に基づいて第１経路を生成するステップと、第１経路に位置する少なくとも１つの候補旋回領域を探索し、目標位置の情報に基づいて少なくとも１つの候補旋回領域のうちの１つを予定旋回領域として決定するステップであって、各候補旋回領域の中間点と目標位置との距離は、車両の旋回半径以上である、ステップと、車両が第１経路に沿って移動し、車両の第１端部が第１方向から第１方向に対向する第２方向に転向するように、車両が予定旋回領域において旋回動作を行うステップと、旋回動作が終了した後、車両が目標位置に到達し、或いは車両が予定旋回領域から目標位置に移動するステップと、を含む。本発明に係る経路計画方法は、無人車両の旋回需要を満たし、車両の移動経路偏移を回避することができる。【選択図】図１
2022003518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に適用される経路計画方法であって、
開始位置の情報、目標位置の情報及び地図情報に基づいて第１経路を生成するステップと、
前記第１経路に位置する少なくとも１つの候補旋回領域を探索し、前記目標位置の情報に基づいて前記少なくとも１つの候補旋回領域のうちの１つを予定旋回領域として決定するステップであって、各前記候補旋回領域の中間点と前記目標位置との距離は、前記車両の旋回半径以上である、ステップと、
前記車両が前記第１経路に沿って移動し、前記車両の第１端部が第１方向から前記第１方向に対向する第２方向に転向するように、前記車両が前記予定旋回領域において旋回動作を行うステップと、
前記旋回動作が終了した後、車両が前記目標位置に到達し、或いは前記車両が前記予定旋回領域から前記目標位置に移動するステップと、を含むことを特徴とする経路計画方法。
【請求項２】
前記第１経路に位置する少なくとも１つの候補旋回領域を探索するステップは、
前記地図情報から車両移動空間情報を取得するステップと、
前記車両移動空間情報を前記第１経路の進行方向に沿って複数の区間に分割し、各前記区間の第３方向の幅情報を取得するステップであって、前記第３方向は前記進行方向に垂直であり、前記複数の区間のそれぞれは前記第１経路に沿って第１長さを有する、ステップと、
前記複数の区間のうちの連続的な第１数の区間の前記幅情報が何れも前記車両の車両長さ以上である場合、前記連続的な区間を１つの候補旋回領域とすることで、前記少なくとも１つの候補旋回領域を取得するステップであって、各前記候補旋回領域の前記第１経路における長さは前記車両の前記旋回半径の２倍に等しい、ステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の経路計画方法。
【請求項３】
前記第１数は閾値に等しく、前記閾値は前記旋回半径及び前記第１長さに関連することを特徴とする請求項２に記載の経路計画方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの候補旋回領域のうちの１つを前記予定旋回領域として決定するステップは、
前記少なくとも１つの候補旋回領域の数が１つである場合、前記１つの候補旋回領域を前記予定旋回領域とするステップ、を含むことを特徴とする請求項１に記載の経路計画方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの候補旋回領域のうちの１つを前記予定旋回領域として決定するステップは、
前記少なくとも１つの候補旋回領域の数が複数である場合、前記複数の候補旋回領域と前記目標位置との距離をそれぞれ計算するステップと、
前記複数の候補旋回領域のうちの１つを前記予定旋回領域として選択するステップと、を含み、
前記予定旋回領域と前記目標位置との前記距離は、前記複数の候補旋回領域のうちの選択されていない候補旋回領域と前記目標位置とのそれぞれの前記距離よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の経路計画方法。
【請求項６】
前記車両は、検知装置を備え、
前記経路計画方法は、
前記車両が前記第１経路に沿って移動し、且つ前記車両の前方に動的障害物があると前記検知装置により検知された場合、前記車両が前記地図情報、前記車両の第１現在位置情報及び前記動的障害物の動的障害物位置情報に基づいて障害物回避動作を行うステップ、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の経路計画方法。
【請求項７】
前記障害物回避動作が終了した後、前記車両の第２現在位置情報と前記第１経路との偏差情報を取得するステップと、
前記車両が前記偏差情報に基づいて前記第１経路へ移動するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の経路計画方法。
【請求項８】
前記車両が前記地図情報、前記車両の第１現在位置情報及び前記動的障害物位置情報に基づいて前記障害物回避動作を行うステップは、
前記第１現在位置情報、前記動的障害物位置情報及び前記地図情報を統合し、統合後地図情報を生成するステップと、
前記統合後地図情報に基づいて障害物回避経路を生成し、前記障害物回避経路に基づいて前記車両に前記障害物回避動作を行わせるステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の経路計画方法。
【請求項９】
前記地図情報から車両移動空間情報を取得するステップは、
旋回必要空間情報及び前記地図情報の静的障害物情報を取得するステップと、
前記旋回必要空間情報及び前記静的障害物情報に基づいて、前記車両移動空間情報を生成するステップと、を含むことを特徴とする請求項２に記載の経路計画方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの候補旋回領域が見つからない場合、警告情報を生成するステップ、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の経路計画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両（ｖｅｈｉｃｌｅ）の移動経路の計画方法に関し、特に、移動しないまま元の位置で転向することができない車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自律フォークリフトや自律トラックなどの無人車両は、品物を搬送するために用いられてもよい。自律フォークリフトを例にすると、自律フォークリフトのフロント側に対向する側（リア側）には、「フォーク」構造が設けられている。自律フォークリフトのフォークをパレットの底部に差し込み、或いはパレットの底部から引き出すことで、品物の積み取り、搬送及び取り卸しを実現することができる。自律フォークリフトは、パワー及び感知システムの設計により、車のフロント側を前に向けて進行し、その後の品物の積み取り又は取り卸しの動作を行うために、フォークを前に向けるように走行経路において転向する必要がある。なお、自律フォークリフトは、移動しないまま元の位置で転向することができなく、（通常の車のように）フォークの向きを変えるように移動しながら転向（旋回）する必要がある。
【０００３】
自律フォークリフトの走行経路を計算する際に、通常、タイムド・エラスティック・バンド（ＴＥＢ：Ｔｉｍｅｄ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｂａｎｄ）法又は動的ウィンドウアプローチ（ＤＷＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｗｉｎｄｏｗ  Ａｐｐｒｏａｃｈ）法を用いる。タイムド・エラスティック・バンド法は、自律フォークリフトが予定経路に沿って移動するように、開始位置及び目標位置に基づいて複数の経路を計算し、そのうちから１つの予定経路を決定する。また、自律フォークリフトは、予定経路における任意の位置において旋回する。
【０００４】
しかし、タイムド・エラスティック・バンド法は、フロント側の角度及び積載物が共にスムーズに移動することを確保するため、予定経路が長すぎる場合、自律フォークリフトが予定経路において旋回すると、車体が予定経路からずれてしまい、そのずれのレベルを予測することができない。このような場合、意外な事故が発生する可能性がある。一方、動的ウィンドウアプローチ法では、決定点の座標を全て記憶する必要があり、複雑度の高い自走車両に使用することができない。
【０００５】
従って、自律フォークリフト及びその他の旋回が必要な無人車両について、旋回需要を満たし、経路偏移を回避することができる解決策が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、無人車両の旋回需要を満たし、車両の移動経路偏移を回避することができる経路計画方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様では、車両に適用される経路計画方法であって、開始位置の情報、目標位置の情報及び地図情報に基づいて第１経路を生成するステップと、前記第１経路に位置する少なくとも１つの候補旋回領域を探索し、前記目標位置の情報に基づいて前記少なくとも１つの候補旋回領域のうちの１つを予定旋回領域として決定するステップであって、各前記候補旋回領域の中間点と前記目標位置との距離は、前記車両の旋回半径以上である、ステップと、前記車両が前記第１経路に沿って移動し、前記車両の第１端部が第１方向から前記第１方向に対向する第２方向に転向するように、前記車両が前記予定旋回領域において旋回動作を行うステップと、前記旋回動作が終了した後、車両が前記目標位置に到達し、或いは前記車両が前記予定旋回領域から前記目標位置に移動するステップと、を含むことを特徴とする経路計画方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両の最適な旋回位置を予め設定し、車両が十分な旋回空間を有することを保証することができる。車両は、予定旋回領域に到達する前にフロント側の向きを調整する必要がないため、余計な横方向の移動が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つの実施例に係る経路計画方法のフローチャートである。
【図２】車両の移動経路及び予定旋回領域での旋回を示す模式図である。
【図３Ａ】本発明の１つの実施例に係る候補旋回領域の生成プロセスを示す模式図である。
【図３Ｂ】本発明の１つの実施例に係る候補旋回領域の生成プロセスを示す模式図である。
【図３Ｃ】本発明の１つの実施例に係る候補旋回領域の生成プロセスを示す模式図である。
【図３Ｄ】本発明の１つの実施例に係る候補旋回領域の生成プロセスを示す模式図である。
【図３Ｅ】本発明の１つの実施例に係る候補旋回領域の生成プロセスを示す模式図である。
【図４】本発明の１つの実施例に係る複数の候補旋回領域を示す模式図である。
【図５】本発明の１つの実施例に係る車両の障害物回避動作を示す模式図である。
【図６】本発明の１つの実施例に係る経路計画方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の１つの実施例に係る経路計画方法のフローチャートである。図２は、車両の移動経路及び予定旋回領域での旋回を示す模式図である。図１及び図２に示すように、本発明の経路計画方法は、車両ＡＭＶ（例えば、自律移動車両（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  ｍｏｂｉｌｅ  ｖｅｈｉｃｌｅ）、自律移動ロボット（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  ｍｏｂｉｌｅ  ｒｏｂｏｔ）、又は無人搬送車両（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｇｕｉｄｅｄ  ｖｅｈｉｃｌｅ）等の無人車両）に適用される。上記の車両ＡＭＶは、例えばフォークリフト又は他の同様な車両などの無人車両を意味する。車両ＡＭＶは、前方又は後方へ移動することができるが、操舵角度及び旋回半径（回転半径）ｒの制限により、車両ＡＭＶは移動しないまま元の位置で転向することができない。ステップＳ１１０において、演算装置（図示せず）は、車両ＡＭＶの開始位置ｘ３の情報、車両ＡＭＶの目標位置ｘ４の情報及び地図情報に基づいて、第１経路Ｐ１を生成する。なお、第１経路Ｐ１は車両ＡＭＶが進行（走行）する経路であるため、第１経路Ｐ１を中心として両側へ少なくとも車両ＡＭＶの車体幅よりも大きい幅だけ延伸する範囲には障害物が存在しない。
【００１１】
より具体的には、演算装置は、車両ＡＭＶに設けられてもよいし、外部装置（図示せず）に設けられ、例えば無線手段を介して車両ＡＭＶと情報を交換してもよい。演算装置は、車両ＡＭＶ自体の動き関連パラメータ、開始位置ｘ３の情報、目標位置ｘ４の情報及び地図情報を受信し、第１経路Ｐ１を生成するために演算を行ってもよい。動き関連パラメータは、車両の旋回半径ｒの情報、車両幅及び車両長さなどのサイズ情報、線速度制限情報、角速度制限情報、車両重量情報、車両ＡＭＶの機構又は部品の位置情報、並びに位置決め公差情報を含むが、これらに限定されない。開始位置ｘ３は、通常、車両の現在の位置を意味する。開始位置ｘ３の情報は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の座標情報、及び上記の地図に対する位置を示す情報を含むが、これらに限定されない。地図情報は、デジタル形式の地図画像、走行可能空間の情報、走行禁止空間の情報、拡張領域画像（例えば、進行方向に沿い、且つ幅が車両幅の２倍である範囲）、及び衝突領域画像を含むが、これらに限定されない。
【００１２】
また、演算装置は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又は他のプログラミング可能な汎用又は専用マイクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、デジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）若しくは他の同様な装置、又はこれらの装置の組み合わせである。本実施例では、演算装置は、タイムド・エラスティック・バンド法を用いて第１経路を決定してもよい。もう１つの実施例では、演算装置は、動的ウィンドウアプローチ法を用いて第１経路を決定してもよい。第１経路のデータ形式は、デカルト座標（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）、オイラー角（Ｅｕｌｅｒ  Ａｎｇｌｅ）、及び四元数（ｑｕａｔｅｒｎｉｏｎ）を含むが、これらに限定されない。
【００１３】
ステップＳ１２０において、演算装置は、第１経路Ｐ１に位置する少なくとも１つの候補旋回領域Ｒを探索し、目標位置ｘ４の情報に基づいて該少なくとも１つの候補旋回領域Ｒのうちの１つを予定旋回領域ＲＲとして決定する。各候補旋回領域Ｒの中間点Ｃと目標位置ｘ４との距離は、車両ＡＭＶの旋回半径ｒ以上である。ここで、「中間点」は、第１経路Ｐ１における候補旋回領域Ｒの中間位置と見なされてもよい。言い換えれば、予定旋回領域ＲＲの中間点と目標位置ｘ４との距離は、車両ＡＭＶの旋回半径ｒ以上である。ステップＳ１３０において、車両ＡＭＶが第１経路Ｐ１に沿って移動し、車両ＡＭＶの第１端部ＡＭＶ１が第１方向Ａ１から第１方向Ａ１に対向する第２方向Ａ２に転向するように、車両ＡＭＶが予定旋回領域ＲＲにおいて旋回動作を行う（予定旋回領域ＲＲにおいて、車両ＡＭＶが旋回動作を行うが、第１経路Ｐ１に沿って移動しない）。なお、本明細書に記載されている旋回動作とは、車両ＡＭＶが前進旋回と後退旋回との組み合わせ動作により実現される動作を意味する。以下は、図面を参照しながら、予定旋回領域ＲＲと旋回半径ｒとの関係を説明する。
【００１４】
図２に示すように、車両ＡＭＶは、第１経路Ｐ１に沿って移動し、予定旋回領域ＲＲに入る（即ち、車両ＡＭＶが旋回開始点ｘ１に到達する）と、第１経路Ｐ１から離れて、第１経路Ｐ１の左側へ進行する（前進旋回）。しかし、車両ＡＭＶの操舵角度の制限により、車両ＡＭＶの実際の進行経路は、図２に示すように、車両ＡＭＶの前進方向が第１経路Ｐ１に垂直となり、或いは車両ＡＭＶのフォークが第１経路Ｐ１に垂直となるまで、左斜め前方へカーブ前進する。次に、車両ＡＭＶは、フォークを前に向ける（後退旋回）ように、旋回終了点ｘ２を通って第１経路Ｐ１に戻る。図１に戻り、ステップＳ１４０において、旋回動作が終了した後、車両ＡＭＶが目標位置ｘ４に到達し、或いは車両ＡＭＶが予定旋回領域ＲＲから目標位置ｘ４に移動する。具体的には、目標位置ｘ４が予定旋回領域ＲＲから一定の距離だけ離れた場合、即ち、予定旋回領域ＲＲの中間点と目標位置ｘ４との距離が車両ＡＭＶの旋回半径ｒよりも大きい（旋回終了点ｘ２が目標位置ｘ４ではない）場合、車両ＡＭＶは、予定旋回領域ＲＲ（例えば旋回終了点ｘ２）から目標位置ｘ４に移動する。一方、旋回終了点ｘ２が目標位置ｘ４である場合、即ち、予定旋回領域ＲＲの中間点と目標位置ｘ４との距離が車両ＡＭＶの旋回半径ｒに等しい場合、車両ＡＭＶは、既に目標位置ｘ４に到達している。この場合、ステップＳ１４０を直接終了する。以下は、図３Ａ〜図３Ｅを参照しながら、第１経路Ｐ１に位置する少なくとも１つの候補旋回領域Ｒを探索する方法を説明する。
【００１５】
図３Ａ〜図３Ｅは、本発明の１つの実施例に係る候補旋回領域の生成プロセスを示す模式図である。図２及び図３Ａに示すように、まず、地図情報から地図画像３００及び関連情報により生成された第１経路Ｐ１を取得し、ここで、ｘ３は開始位置を表し、ｘ４は目標位置を表す。次に、図３Ｂに示すように、演算装置は、地図画像３００と同一のサイズの空白の画像を作成し、その中において第１経路Ｐ１を中心として両側へ幅Ｌだけそれぞれ延伸する範囲を生成し、旋回必要空間情報を含む旋回空間画像３１０を取得する。ここで、幅Ｌは、車両ＡＭＶが旋回動作を実行する際に第１経路Ｐ１に垂直な必要な距離であり、例えば、幅Ｌは車両ＡＭＶの車両長さ以上（例えば１倍又は１．５倍）であってもよく、或いは、幅Ｌは車両ＡＭＶの旋回半径ｒ以上（例えば１倍又は１．５倍）であってもよい。本実施例では、演算装置は、該範囲の画素値を１に設定し、残りの画素値を０に設定してもよい。図３Ｃでは、演算装置は、地図画像３００から地図画像３００と同一のサイズの障害物画像３２０を取得し、ここで、障害物画像３２０は静的障害物情報を含み、障害物画像３２０の濃い色領域Ｄの画素値は１に設定されている（残りの画素値は０に設定されている）。濃い色領域Ｄは、障害物領域、即ち例えば固定された建物、棚などの車両が走行することができない領域として表される。
【００１６】
図３Ｄに示すように、地図情報から得られた地図画像３００により、演算装置は、旋回空間画像３１０及び障害物画像３２０に基づいて演算を行い、車両ＡＭＶが移動可能な空間の車両移動空間情報を含む画像３３０を生成する。具体的には、本実施例では、演算装置は、旋回空間画像３１０及び障害物画像３２０に対して論理積（ＡＮＤ）演算を行ってもよい。例えば、旋回空間画像３１０及び障害物画像３２０内の対応する位置の各画素値に対して論理積演算を行い、両者が共に１である場合、出力画素値は１（図３Ｄに灰色で示されている）であり、そうでない場合、出力画素値は０である。これによって、車両ＡＭＶが移動可能な空間の車両移動空間情報を含む画像３３０を取得する。即ち、画像３３０では、灰色の領域は、第１経路Ｐ１を中心として両側へ幅Ｌだけ延伸する範囲内の走行不可の領域である。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｅに示すように、演算装置は、車両移動空間情報を含む画像３３０を第１経路Ｐ１の進行方向Ａに沿って複数の区間Ｓに分割し、各区間Ｓの第３方向Ａ３の幅情報を取得する。ここで、第３方向Ａ３は進行方向Ａに垂直であり、各区間Ｓは第１経路Ｐ１に沿って第１長さＬ１を有する。具体的には、各区間Ｓについて、演算装置は、第１経路Ｐ１を中心として両側へ幅Ｌだけ延伸する左側（上側）範囲及び右側（下側）範囲の画素値に対して判断を行い、各区間Ｓの左側へ幅Ｌだけ延伸する範囲又は右側へ幅Ｌだけ延伸する範囲内の全ての画素値が何れも０である場合、演算装置は、該区間Ｓについてマークを追加してもよい。例えば、各区間Ｓの左側の範囲内の全ての画素値が０である場合、演算装置は、該区間Ｓについて「１」のマークを追加し、各区間Ｓの右側の範囲内の全ての画素値が０である場合、演算装置は、該区間Ｓについて「−１」のマークを追加する。一方、上記の各区間Ｓの左側範囲及び右側範囲内の画素値の何れかが１である（例えば、演算装置が該区間Ｓの判断を完了した後、「１」又は「−１」のマークがない）場合、演算装置は、該区間Ｓについて「０」のマークを追加する。具体的には、各区間Ｓのマークは、各区間Ｓの幅情報を表し、「１」のマークは、この区間Ｓの第１経路Ｐ１の左側の幅Ｌの範囲内に障害物がないことを表し、その幅情報は、左側の領域が幅Ｌ以上であることである。「−１」のマークは、この区間Ｓが第１経路Ｐ１の右側の幅Ｌの範囲内に障害物がないことを表し、その幅情報は、右側の領域が幅Ｌ以上であることである。「０」のマークは、この区間Ｓの第１経路Ｐ１の左側の幅Ｌの範囲及び右側の幅Ｌの範囲の何れにも障害物があることを表し、その幅情報は、幅Ｌよりも小さいことである。しかし、本発明はこれに限定されず、他の実施例では、各区間Ｓの第１経路Ｐ１に垂直な幅を２Ｌ（第１経路Ｐ１を中心として両側へ幅Ｌだけそれぞれ延伸する）に設定してもよい。従って、上記のマーク付け操作を行う際に、各区間Ｓの左側領域及び右側領域に「１」の画素値がある否かを確認するだけで済む。
【００１８】
さらに、図３Ｅの例から分かるように、複数の区間Ｓのうちの一部の区間（区間Ｓ１〜Ｓ５）のみが１としてマークされ、残りの区間Ｓは０としてマークされている。言い換えれば、図３Ｅでは、区間Ｓ１〜Ｓ５のみは、第１経路Ｐ１を中心として左側へ幅Ｌだけ延伸する範囲内の全ての画素値が０であるという条件を満たす。演算装置は、各区間Ｓのマーキング結果を目標位置ｘ４から開始位置ｘ３まで順次確認してもよい。１とマークされた複数の連続的な区間Ｓがあり、且つその数が第１数に等しい場合、演算装置は、該複数の連続的な区間Ｓに対応する領域を候補旋回領域Ｒとしてもよく、これによって、少なくとも１つの候補旋回領域Ｒを取得することができる。或いは、−１とマークされた複数の連続的な区間Ｓがあり、且つその数が第１数に等しい場合、演算装置は、該複数の連続的な区間Ｓに対応する領域を候補旋回領域Ｒとしてもよく、これによって、少なくとも１つの候補旋回領域Ｒを取得することができる。ここで、上記の第１数は閾値に等しく、閾値は車両ＡＭＶの旋回半径ｒ及び区間Ｓの第１長さＬ１に関連する。具体的には、閾値は、車両ＡＭＶの旋回半径ｒの２倍を第１長さＬ１で除算することで得られる値に設定されてもよい。言い換えれば、図３Ｅに示すように、各候補旋回領域Ｒの第１経路Ｐ１における長さは、車両ＡＭＶの旋回半径ｒの２倍に等しい。本実施例では、閾値は５であり、即ち、「１」とマークされた５つの連続的な区間Ｓのみが候補旋回領域Ｒとされる。しかし、本発明はこれに限定されない。他の実施例では、閾値は、車両の旋回半径ｒの２．５倍を第１長さＬ１で除算することで得られた値に設定されてもよいし、車両の旋回半径ｒの３倍を第１長さＬ１で除算することで得られた値に設定されてもよい。図３Ｅの例では、区間Ｓ１〜Ｓ５に対応する領域のみが上記の条件を満たす。従って、演算装置は、区間Ｓ１〜Ｓ５に対応する領域を候補旋回領域Ｒとする。また、演算装置は、候補旋回領域Ｒが何れも見つからない場合、警告情報を生成し、「経路エラー」の関連メッセージをユーザに報告する。
【００１９】
なお、説明の便宜上、図３Ａ〜図３Ｅにおける第１経路Ｐ１は何れも直線で示されているが、本発明は、直線経路に限定されない。他の実施例では、第１経路Ｐ１は、複数の線分の組み合わせ又は曲線であってもよい。また、本実施例に係る区間Ｓの第１長さＬ１は、例えば、１ｃｍに設定されている。他の実施例では、第１長さＬ１は、設計者の実際の需要に応じて、例えば２〜１０ｃｍの範囲内の値などの他の長さに設計されてもよく、閾値もそれに応じて変更される。
【００２０】
図３Ｅに１つの候補旋回領域Ｒしかないため、演算装置は、候補旋回領域Ｒを予定旋回領域ＲＲとして決定し、予定旋回領域ＲＲの開始点及び終了点をそれぞれ旋回開始点ｘ１及び旋回終了点ｘ２とする。演算装置は、予定旋回領域ＲＲに応じてタスクを分割する。具体的には、演算装置は、車両ＡＭＶを開始位置ｘ３から旋回開始点ｘ１に移動させるための１つのタスクを定義し、車両ＡＭＶを旋回終了点ｘ２から目標位置ｘ４に移動させるためのもう１つのタスクを定義してもよい。
【００２１】
図３Ａ〜図３Ｅの実施例では、演算装置は、最終的に、１つの候補旋回領域Ｒのみをリストする。しかし、他の示されていない実施例では、複数の候補旋回領域Ｒが存在し、一部の候補旋回領域Ｒが第１経路Ｐ１の左側に位置し、他部の候補旋回領域Ｒが第１経路Ｐ１の右側に位置する場合がある。複数の候補旋回領域Ｒがある実施例では、演算装置は、複数の候補旋回領域Ｒと目標位置ｘ４との距離をそれぞれ計算し、目標位置ｘ４に最も近い候補旋回領域Ｒを予定旋回領域ＲＲとして選択してもよい。ここで、予定旋回領域ＲＲと該目標位置ｘ４との距離は、複数の候補旋回領域Ｒのうちの選択されていない候補旋回領域Ｒと目標位置ｘ４との距離よりも小さい。或いは、演算装置は、目標位置ｘ４から最も遠い候補旋回領域Ｒを予定旋回領域ＲＲとして選択してもよい。さらに、複数の候補旋回領域Ｒが互いに分離されてもよいし、複数の候補旋回領域Ｒが部分的に重なってもよい。例えば、図４は本発明の１つの実施例に係る複数の候補旋回領域を示す模式図である。図４に示すように、１としてマークされた連続的な複数の区間Ｓの数は閾値よりも遥かに大きい（例えば、閾値は５であり、本実施例では１０個の連続的な区間Ｓは「１」としてマークされる）ため、演算装置は、この領域について７つの候補旋回領域Ｒ１〜Ｒ７をリストできると判断してもよく、２つの隣接する候補旋回領域は部分的に重なってもよい。
【００２２】
もう１つの実施例では、車両ＡＭＶは、距離を検知するための少なくとも１つの検知装置（図示せず）を備えていてもよい。検知装置は、フロント側又はフォーク側に設けられてもよいし、両方側に設けられてもよい。検知装置は、車両ＡＭＶがリアルタイムで障害物回避動作を実行できるように、車両ＡＭＶの進行方向に動的な障害物（他の車両や歩行者などの障害物地図に出現しないもの）があるか否かを検知してもよい。
【００２３】
図５は本発明の１つの実施例に係る車両の障害物回避動作を示す模式図である。図５に示すように、Ｈは動的障害物を表し、ＳＤは地図情報に記録された静的障害物を表す。図５から分かるように、第１経路Ｐ１は静的障害物ＳＤを迂回する。しかし、車両ＡＭＶが第１経路Ｐ１に沿って移動する際に、動的障害物Ｈが検知された場合、演算装置は、車両ＡＭＶと動的障害物Ｈとの距離に基づいて、地図情報に動的障害物Ｈの位置をマークしてもよい。演算装置は、車両ＡＭＶが障害物回避動作を行うように、車両ＡＭＶの現在位置情報、動的障害物Ｈの位置情報及び地図情報を統合し、統合後の地図情報を生成してもよい。演算装置は、統合後の地図情報に基づいて経路を再計画して障害物回避経路Ｐ１’を生成し、車両に障害物回避経路Ｐ１’に基づいて障害物回避動作を行わせて、障害物回避動作が完了した後に車両ＡＭＶに第１経路Ｐ１の経路に戻させてもよい。具体的には、障害物回避動作が完了した後、演算装置は、車両ＡＭＶの現在位置の情報及び第１経路Ｐ１との偏差情報を取得し、偏差情報に基づいて車両に第１経路Ｐ１に移動させる。例えば、演算装置は、車両ＡＭＶが第１経路Ｐ１に戻るように、間隔時間ごとに車両ＡＭＶの現在位置と第１経路Ｐ１との最短距離を計算する。演算装置は、車両のＡＭＶの現在位置が旋回開始点に近くなるか否かを同時に検知し、近くなった場合、旋回動作を開始してもよい。旋回動作が終了した後、演算装置は、車両ＡＭＶが第１経路Ｐ１に戻って目標位置に到達するように制御するが、本発明はこれに限定されない。他の実施例では、車両ＡＭＶの移動中に動的障害物Ｈが検知された場合、演算装置は、車両ＡＭＶが目標位置に到達するように、車両ＡＭＶと動的障害物Ｈとの距離に基づいて地図情報に動的障害物Ｈの位置のマークを追加し、経路を再計画し、障害物回避経路Ｐ１’を生成して第１経路Ｐ１を置き換えてもよい。予定旋回領域ＲＲ内に動的障害物Ｈがあると車両ＡＭＶにより検知された場合、演算装置は、車両ＡＭＶが元の位置で待機するように制御し、動的障害物Ｈが除去されたと検知された後、旋回動作を行う。
【００２４】
以上のことから、演算装置の動作フローは図６のようになる。図６は、本発明の１つの実施例に係る経路計画方法のフローチャートである。図２及び図６に示すように、ステップＳ６１０において、開始位置ｘ３の情報、目標位置ｘ４の情報及び地図情報に基づいて第１経路Ｐ１を生成する。ステップＳ６２０において、目標位置ｘ４から開始位置ｘ３まで第１経路Ｐ１における候補旋回領域Ｒを探索する。ステップＳ６３０において、少なくとも１つの候補旋回領域Ｒが存在するか否かを判断する。判断結果がＮＯの場合、経路エラーの関連情報を報告する（ステップＳ６４０）。判断結果がＹＥＳの場合、ステップＳ６５０に進む。ステップＳ６５０において、該少なくとも１つの候補旋回領域Ｒの数が１つであるか否かを判断する。判断結果がＮＯの場合（ステップＳ６６０、候補旋回領域Ｒが複数あることを意味する）、複数の候補旋回領域Ｒから１つを予定旋回領域ＲＲとして選択する。判断結果がＹＥＳの場合（ステップＳ６７０、候補旋回領域Ｒが１つしかないことを意味する）、該候補旋回領域Ｒを予定旋回領域ＲＲとする。ステップＳ６８０において、予定旋回領域ＲＲの中間点と目標位置ｘ４との距離が車両ＡＭＶの旋回半径ｒの２倍に等しいか否かを判断する。判断結果がＮＯの場合（ステップＳ６９０）、予定旋回領域ＲＲに基づいて２つの移動タスクを定義する（１つの移動タスクは、開始位置ｘ３から予定旋回領域ＲＲへの移動であり、もう１つの移動タスクは、予定旋回領域ＲＲから目標位置ｘ４への移動である）。判断結果がＹＥＳの場合（ステップＳ７００）、１つの移動タスクのみを定義する。なお、上記の移動タスクは、車両ＡＭＶが第１経路Ｐ１に沿って移動するタスクを意味し、旋回動作を含まない。
【００２５】
上述したように、本発明によれば、最適な旋回位置を予め設定し、車両が十分な旋回空間を有することを保証することができる。無人車両は、旋回開始点に到達する前にフロント側の向きを調整する必要がないため、余計な横方向の移動が発生することはなく、車両の実際の移動経路は予想された第１経路と一致する。さらに、演算装置は、車両の現在位置と第１経路との差分を定期的に確認し、車両が第１経路に位置するように維持し、或いは車両が障害物回避動作が完了した後に第１経路に戻るよう制御することができる。従って、本発明によれば、車両が予想しない走行経路を走行しないことを確保することができる。
【００２６】
上記の説明は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の実施の範囲がこれらに限定されず、本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に基づいて、当業者によって何れの変更及び修飾が可能であり、本発明の保護範囲は特許請求の範囲を基準とする。また、本発明の実施例又は特許請求の範囲は何れも本発明により開示された目的又は利点又は特徴の全てを必ずしも実現する必要はない。また、要約部分と発明の名称は単に特許文献のサーチ作業を補助するためのものであり、本発明の権利範囲を限定するものではない。また、本明細書又は特許請求の範囲における「第１」、「第２」等の用語は単なる素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）の名称を命名する或いは異なる実施例又は範囲を区別するためのものであり、部材の数の上限又は下限を限定するものではない。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ  進行方向
Ａ１  第１方向
Ａ２  第２方向
Ａ３  第３方向
ＡＭＶ  車両
ＡＭＶ１  第１端部
Ｃ  中間点
Ｄ  濃い色領域
Ｈ  動的障害物
Ｌ１  第１長さ
Ｐ１  第１経路
Ｐ１’  障害物回避経路
ＲＲ  予定旋回領域
Ｒ、Ｒ１〜Ｒ７  候補旋回領域
ｒ  旋回半径
ＳＤ  静的障害物
Ｓ、Ｓ１〜Ｓ５  区間
Ｓ１１０〜Ｓ１４０、Ｓ６１０〜Ｓ６９０、Ｓ７００  ステップ
ｘ１  旋回開始点
ｘ２  旋回終了点
ｘ３  開始位置
ｘ４  目標場所
３００  地図画像
３１０  旋回空間画像
３２０  障害物画像
３３０  画像
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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