JPH07129238A - Obstacle avoidance route generation method - Google Patents
Obstacle avoidance route generation methodInfo
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- JPH07129238A JPH07129238A JP5273807A JP27380793A JPH07129238A JP H07129238 A JPH07129238 A JP H07129238A JP 5273807 A JP5273807 A JP 5273807A JP 27380793 A JP27380793 A JP 27380793A JP H07129238 A JPH07129238 A JP H07129238A
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Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動ロボットが自律的に経路を生成して障害
物を回避する障害物回避経路方式に関し、目的地までの
最適な経路を効率良く探索できるようにする。
【構成】 移動ロボット1は自律走行制御装置2からの
指令に応じてその駆動輪12が制御され所定の移動動作
を行う。この移動ロボット1には、レーザレンジファイ
ンダ11が搭載され、レーザレンジファインダ11は進
路前方の距離計測を行い、その情報を自律走行制御装置
2に送る。自律走行制御装置2の地形図生成手段21
は、受け取った情報を処理して地形データとし地形図を
生成する。経路生成手段22は、その地形図に対して障
害物領域が尾根、走行可能領域が谷となるようなポテン
シャル場を生成しそのポテンシャル値が所定値以上とな
る領域を障害物領域、所定値以下となる領域を走行可能
領域として再定義し、その走行可能領域に移動ロボット
1の経路を生成する。また、障害物回避のための折れ線
経路を生成する。走行制御手段23は、その経路に関す
る情報を基にして走行指令を生成し、移動ロボット1の
駆動輪12にその走行指令を出力する。
(57) [Abstract] [Purpose] A mobile robot autonomously generates a route to avoid an obstacle, and enables an efficient route to a destination to be searched efficiently. [Structure] The mobile robot 1 has its drive wheels 12 controlled according to a command from an autonomous traveling control device 2 to perform a predetermined moving operation. A laser range finder 11 is mounted on the mobile robot 1, and the laser range finder 11 measures the distance ahead of the route and sends the information to the autonomous traveling control device 2. Topographic map generation means 21 of the autonomous traveling control device 2
Processes the received information to produce topographical data and produces a topographical map. The route generation means 22 generates a potential field in which the obstacle region is a ridge and the travelable region is a valley on the topographic map, and the region in which the potential value is a predetermined value or more is an obstacle region, and is a predetermined value or less. The area that is defined as the travelable area is redefined, and the route of the mobile robot 1 is generated in the travelable area. Also, a polygonal path for avoiding obstacles is generated. The traveling control means 23 generates a traveling command based on the information regarding the route and outputs the traveling command to the drive wheels 12 of the mobile robot 1.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】移動ロボットが、誘導設備のない
工場内での搬送作業や惑星探査等を行う場合、自身のセ
ンサで周囲の地形を把握し、障害物等を回避する適切な
障害物回避経路を生成する必要がある。本発明はそのよ
うな障害物回避経路生成方式に関する。[Industrial field of application] When a mobile robot performs transportation work or planetary exploration in a factory without guidance equipment, it uses its own sensor to grasp the surrounding topography and avoid obstacles. It is necessary to generate an avoidance route. The present invention relates to such an obstacle avoidance route generation method.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在実用化されている工場内等での無人
搬送システムにおける移動ロボットの誘導方法には、下
記のような方法がある。 (1)走行路の地下に誘導ケーブルを埋設し、移動ロボ
ット自身に取り付けられた左右のアンテナで誘導ケーブ
ルからの漏洩電波を検出し、その強度差に従って進路を
修正しつつ誘導ケーブルの真上を走行させる方法。 (2)走行路に反射テープを貼っておき、複数の反射型
光センサでこれを検出し反射テープが移動ロボットの真
下になるように誘導する方法。 (3)レーザビームで外からコースを照らし移動ロボッ
トがその上を走るように誘導する方法。 (4)環境に光源などの灯台を設置し、移動ロボットが
光源に向かって舵をとる方法。 (5)コース上にランドマークや標識を設置し、移動ロ
ボットがそれを認識して標識に従って指示されたコース
を走行する方法。2. Description of the Related Art There are the following methods for guiding a mobile robot in an unmanned transfer system currently in practical use in a factory or the like. (1) A guide cable is buried underground in the running path, the left and right antennas attached to the mobile robot itself detect leaked radio waves from the guide cable, and the path is corrected according to the strength difference, and the guide cable is directly above the guide cable. How to drive. (2) A method in which a reflective tape is pasted on a traveling path, the reflective tapes are detected by a plurality of reflective optical sensors, and the reflective tape is guided directly below the mobile robot. (3) A method of illuminating the course from the outside with a laser beam and guiding a mobile robot to run on it. (4) A method in which a lighthouse such as a light source is installed in the environment and the mobile robot steers toward the light source. (5) A method in which a landmark or a sign is installed on the course and the mobile robot recognizes it and runs on the course instructed according to the sign.
【0003】しかし、これらの方法によると、あらかじ
め移動ロボットが走行するコースが規定されていること
が絶対条件であるので、そのコース周辺に適切な設備を
設ける必要がある。このため、走行コースの変更等のた
めに環境側に特別な工事等が必要であり、柔軟性に欠け
るという欠点があった。However, according to these methods, since it is an absolute condition that the course on which the mobile robot travels is defined in advance, it is necessary to provide appropriate equipment around the course. For this reason, there is a drawback that the environment side requires special construction for changing the traveling course and the like, and lacks flexibility.
【0004】一方、移動ロボットの誘導方法として、移
動ロボット自身が環境の地形図を頼りに、自身のセンサ
で走行路を妨げる障害物を検知し回避経路を計画しなが
ら走行する方法があり、近年その研究が進められてい
る。現状では、屋内の廊下等のようにかなり詳細な地形
図が与えられた状態で、ある程度形状が既知である比較
的小さな障害物が1〜2個存在する程度の環境について
実用レベルの技術が開発されつつある。On the other hand, as a method for guiding a mobile robot, there is a method in which the mobile robot itself travels while relying on a topographic map of the environment to detect obstacles that obstruct the travel path with its own sensor and to plan an avoidance path. The research is ongoing. Currently, practical level technology is developed for environments where there are one or two relatively small obstacles whose shape is known to some extent, given a fairly detailed topographic map such as an indoor corridor. Is being done.
【0005】さらに、概略の地形図のみが与えられた状
態で、障害物の個数、形状等が未知の環境下を、移動ロ
ボットが自身に搭載したセンサを用いて障害物を認識
し、適切な回避経路を生成し、自律的に走行する方法に
ついても研究が進められている。この自律移動ロボット
の障害物回避経路生成方法は、大別すると、ルールベー
ス法、ポテンシャル法、探索法の3つに分類される。以
下にこれらの方法の長所と欠点について説明する。Further, in the state where only the rough topographic map is given, the mobile robot recognizes the obstacles by using the sensor mounted on itself in an environment in which the number and shape of the obstacles are unknown, Research is also being conducted on a method of generating an avoidance route and autonomously traveling. The method for generating an obstacle avoiding route of the autonomous mobile robot is roughly classified into three, that is, a rule-based method, a potential method, and a search method. The advantages and disadvantages of these methods are described below.
【0006】(1)ルールベース法:この方法は、例え
ばゴール方向に障害物がない状況では直進し、障害物が
ある場合には、障害物にある程度近付くまでは直進し、
それから障害物を左または右に見るように障害物に沿っ
て進行するといったルールに従って走行するものであ
る。経路計画に要する時間は短いが、その経路は必ずし
も最適な経路でないため、図50に示すように環境によ
っては走行効率が極端に低下するという欠点がある。(1) Rule-based method: In this method, for example, when there is no obstacle in the goal direction, the vehicle goes straight, and when there is an obstacle, it goes straight until it approaches the obstacle to some extent.
Then, the vehicle travels according to a rule such that the obstacle travels along the obstacle as if it were seen to the left or right. Although the time required for the route planning is short, the route is not necessarily the optimum route, so that there is a drawback that the traveling efficiency is extremely lowered depending on the environment as shown in FIG.
【0007】(2)ポテンシャル法:ポテンシャル法は
さらに、ローカルな視点で近傍の障害物のみを考慮して
経路を生成する方法と環境全体(センサで計測された地
形データ全体)の障害物を考慮する方法の2種類があ
る。(2) Potential method: The potential method further considers obstacles in the entire environment (entire terrain data measured by the sensor) and a method of generating a route by considering only nearby obstacles from a local viewpoint. There are two types of methods.
【0008】前者のローカルな視点で近傍の障害物のみ
を考慮して経路を生成する方法は、障害物からの反発力
とゴール地点からの吸引力の合力方向に進むことで障害
物を回避する方法であり、少ない計算量で実現できる
が、図51に示すように障害物からの反発力とゴール地
点からの吸引力が釣り合う場合には経路を生成できなく
なる欠点がある。The former method of generating a route considering only nearby obstacles from a local point of view avoids obstacles by advancing in the direction of the combined force of the repulsive force from the obstacle and the suction force from the goal point. Although this method can be realized with a small amount of calculation, there is a drawback that a path cannot be generated when the repulsive force from the obstacle and the attractive force from the goal point are balanced as shown in FIG.
【0009】後者の環境全体(センサで計測された地形
データ全体)の障害物を考慮する方法としては、障害物
領域を発熱源、ゴール地点を吸熱源とした場合での定常
状態での熱分布(ラプラスポテンシャル場)を反復計算
によって求め、スタート地点からこのポテンシャル場を
降下する方向へたどることで経路を生成する方法が開発
されている。この方法はポテンシャル場に局所最小点が
発生しないことが補償されており、経路が存在する場合
には必ずそれを求めることが可能であるが、複雑な地形
ではポテンシャル場の計算に多大な計算時間を要する。
また、数値的に反復計算でポテンシャル場を計算してそ
の勾配に従って経路を生成するため、経路が存在しない
場合と反復回数や計算の桁落ちの影響でポテンシャル場
に十分な勾配が発生しない場合とを判別する手段が存在
しない点に欠点がある。The latter method of considering obstacles in the entire environment (overall terrain data measured by the sensor) includes heat distribution in a steady state when the obstacle region is a heat source and the goal point is a heat sink. A method has been developed in which (Laplace potential field) is obtained by iterative calculation, and a path is generated by tracing this potential field from the starting point in the direction of descending. This method compensates for the fact that a local minimum does not occur in the potential field, and it is possible to obtain it whenever a path exists, but in complex terrain, it takes a lot of time to calculate the potential field. Requires.
In addition, since the potential field is numerically calculated by iterative calculation and the path is generated according to the gradient, there are cases where the path does not exist and when the potential field does not have a sufficient gradient due to the number of iterations and the precision loss in the calculation. There is a drawback in that there is no means for distinguishing.
【0010】(3)探索法:探索法は空間(領域)を分
割して走行可能な経路を探索する方法である。経路が存
在する場合には必ずそれを発見することが可能である
が、領域の分割方法によって計算量や計算時間が大きく
影響される。従来の分割方法で代表的なものは、図52
に示すように、走行可能領域を4分木構造に分割する方
法で、この方法は、環境を図のように長方形領域に4分
割し、分割した長方形領域内に障害物が存在する領域に
対してはさらにその長方形領域を4分割する処理を再帰
的に行ない、環境を図のような4分木構造で表現する方
法である。環境の複雑さに応じて階層的に領域を分割す
るため効率的であるが、4分木構造を作成するための処
理量が多い、ノードの数が多くなるため探索に時間がか
かる、といった欠点がある。(3) Search method: The search method is a method of dividing a space (area) to search a travelable route. If a path exists, it can be found without fail, but the amount of calculation and the calculation time are greatly affected by the area division method. A typical example of the conventional division method is shown in FIG.
As shown in Fig. 2, the drivable area is divided into a quadtree structure. This method divides the environment into four rectangular areas as shown in the figure, and divides the environment into areas in which obstacles are present. Another method is to recursively divide the rectangular area into four parts and express the environment in a quadtree structure as shown in the figure. It is efficient because it divides the area hierarchically according to the complexity of the environment, but it has a large amount of processing for creating a quadtree structure, and it takes time to search because the number of nodes increases. There is.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このように、自律移動
ロボットにおける従来の障害物回避経路生成方法は、経
路探索に長時間を要したり、経路長が短く、かつ走行効
率の良い経路を効率良く生成することが困難であるとい
った問題点を有していた。As described above, the conventional obstacle avoidance route generation method for an autonomous mobile robot requires a long time for route search, has a short route length, and has a high traveling efficiency. It had a problem that it was difficult to generate well.
【0012】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、目的地までの径路長が短く、かつ走行効率の
良い経路を効率良く探索することができる障害物回避経
路生成方式を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an obstacle avoidance route generation method capable of efficiently searching a route having a short path length to a destination and good traveling efficiency. The purpose is to do.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】図1は上記目的を達成す
る本発明の原理を説明するブロック図である。図におい
て、本発明の障害物回避経路生成方式は、移動ロボット
1に搭載されたレーザレンジファインダ11(またはカ
メラ)による距離計測の結果得られた地形データを用い
て地形図を生成する地形図生成手段21と、地形図生成
手段21が生成した地形図に対して障害物領域が尾根、
走行可能領域が谷となるようなポテンシャル場を生成し
そのポテンシャル値が所定値以上となる領域を障害物領
域、所定値以下となる領域を走行可能領域として再定義
し、その走行可能領域に移動ロボット1の経路を生成す
る経路生成手段22とから構成される。FIG. 1 is a block diagram for explaining the principle of the present invention for achieving the above object. In the drawings, the obstacle avoidance route generation method of the present invention uses a laser range finder 11 (or camera) mounted on the mobile robot 1 to generate a topographic map using topographic data obtained as a result of distance measurement. The obstacle region is a ridge for the means 21 and the topographic map generated by the topographic map generating means 21,
Generate a potential field such that the travelable area becomes a valley, and redefine the area where the potential value is above a predetermined value as an obstacle area and the area below that value to a travelable area and move to that travelable area The robot 1 includes a route generation unit 22 that generates a route of the robot 1.
【0014】上記経路生成手段22はまた、走行可能領
域が基準方向に関して分岐あるいは接続する点で分割す
ることでその走行可能領域全体を、基準方向の各座標に
一対一対応する前記基準方向とは異なる他方向の区間の
集合で表現される部分領域に分割し、その部分領域をノ
ード、その部分領域間の連結関係をアークとするグラフ
構造として表現する。The route generating means 22 also divides the runnable area at a point where the runnable area branches or connects with respect to the reference direction, so that the entire runnable area is defined as the reference direction corresponding to each coordinate of the reference direction on a one-to-one basis. It is divided into partial areas expressed by a set of different sections in different directions, and the partial areas are expressed as a graph structure in which nodes are nodes and connection relationships between the partial areas are arcs.
【0015】また、経路生成手段22はスタート地点か
らゴール地点に至る経路の途中通過領域列及び通過点列
を、スタート地点とそれまでに選定した通過点及びゴー
ル地点を結ぶ折れ線経路の経路長を距離予測値とし、そ
れが最小となるように、グラフ構造を探索して決定す
る。In addition, the route generation means 22 determines the route length of a polygonal line connecting the starting point and the passing points and goal points selected up to that point in the midway passing region row and passing point row of the route from the start point to the goal point. The graph structure is searched and determined so that the distance prediction value becomes the minimum value.
【0016】さらに、経路生成手段22は、通過点を結
ぶ折れ線経路と障害物領域との衝突チェックを、グラフ
構造のノードの区間情報を用いて行い、折れ線経路上で
障害物領域と衝突する部分に対応する境界点列またはそ
れに適度のオフセットをつけた点列を折れ線の頂点列に
追加することで障害物領域と衝突しない折れ線経路を生
成する。Further, the route generation means 22 checks the collision between the polygonal route connecting the passing points and the obstacle region by using the section information of the nodes of the graph structure, and the portion colliding with the obstacle region on the polygonal route. A boundary line sequence corresponding to or a point sequence with an appropriate offset added thereto is added to the vertex line of the polygonal line to generate a polygonal line path that does not collide with the obstacle region.
【0017】また、経路生成手段22は生成した折れ線
経路の各頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接する2
頂点Pi-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi-1 Pi+1 が通過
領域外を通過しない場合には頂点Pi を削除し、通過領
域内を通過する場合には通過領域外に存在する部分に対
応する領域の境界点列上の点における境界点列の接線と
平行かつその接点から適当なオフセットをもつ直線と線
分経路Pi-1 Pi 、P i Pi+1 との交点で頂点Pi を置
き換える処理を行う。Further, the route generation means 22 generates the polygonal line.
Each vertex P of the pathiWith respect to its vertex Pi2 adjacent to
Vertex Pi-1, Pi + 1Line segment path P connectingi-1Pi + 1Is passing
If it does not pass outside the area, the vertex PiRemove the passage
When passing the inside of the region,
The tangent of the boundary point sequence at a point on the boundary point sequence of the corresponding region
Straight lines and lines that are parallel and have appropriate offsets from their points of contact
Minute path Pi-1Pi, P iPi + 1The vertex P at the intersection withiPut
Perform the replacement process.
【0018】[0018]
【作用】地形図生成手段21は、移動ロボット1に搭載
されたレーザレンジファインダ11(またはカメラ)に
よる距離計測の結果得られた地形データを用いて地形図
を生成する。経路生成手段22は、地形図生成手段21
が生成した地形図に対して障害物領域が尾根、走行可能
領域が谷となるようなポテンシャル場を生成しそのポテ
ンシャル値が所定値以上となる領域を障害物領域、所定
値以下となる領域を走行可能領域として再定義し、その
走行可能領域に移動ロボット1の経路を生成する。The topographic map generating means 21 generates a topographic map using the topographic data obtained as a result of distance measurement by the laser range finder 11 (or camera) mounted on the mobile robot 1. The route generation means 22 is a topographic map generation means 21.
Generate a potential field such that the obstacle area is a ridge and the runnable area is a valley on the topographic map generated by, and the area where the potential value is above a predetermined value is the obstacle area, and the area below the predetermined value is It is redefined as a travelable area, and the route of the mobile robot 1 is generated in the travelable area.
【0019】この経路生成手段22は、走行可能領域を
基準方向の各座標に一対一対応する他方向の区間の集合
で表現される部分領域に分割し、その部分領域をノー
ド、それらの部分領域間の連結関係をアークとするグラ
フ構造として表現し、そのグラフ構造を探索して障害物
回避経路を生成する。The route generation means 22 divides the drivable area into partial areas represented by a set of sections in the other direction, which correspond one-to-one to each coordinate in the reference direction, and divides the partial areas into nodes and those partial areas. The connection relationship between them is expressed as a graph structure with arcs, and the graph structure is searched to generate an obstacle avoidance route.
【0020】その障害物回避経路は、スタート地点、通
過点及びゴール地点を結ぶ折れ線経路の経路長を距離予
測値として、それが最小となるように生成される。ま
た、その折れ線経路の衝突チェックをグラフ構造の区間
情報を用いて行い、折れ線経路上で障害物と衝突する部
分に対応する障害物の境界点列またはそれに適当なオフ
セットを付けた点列を折れ線の頂点列に追加する。した
がって、障害物回避経路が高速に生成される。The obstacle avoidance route is generated such that the route length of the polygonal line connecting the start point, the passing point and the goal point is used as a distance prediction value to minimize it. Also, the collision check of the polygonal line route is performed by using the section information of the graph structure, and the boundary point sequence of the obstacle corresponding to the part colliding with the obstacle on the polygonal line route or the point sequence with an appropriate offset is added to the polygonal line. Add to the vertex row of. Therefore, the obstacle avoidance route is generated at high speed.
【0021】さらに、生成した折れ線経路の各頂点に対
して、グラフ構造の区間情報に基づく処理を施し、必要
に応じてその頂点を新たな頂点で置き換えるようにし
た。このため、頂点数が少なく、頂点での曲がり角も小
さくなる障害物回避経路が生成される。Further, each vertex of the generated polygonal path is processed based on the section information of the graph structure, and the vertex is replaced with a new vertex as needed. Therefore, an obstacle avoidance path having a small number of vertices and a small turning angle at the vertices is generated.
【0022】なお、経路生成手段22が生成した経路に
関する情報は、さらに走行制御手段23に送られ、走行
制御手段23は、その経路に関する情報を基にして走行
指令を生成し、移動ロボット1のロボット本体12にそ
の走行指令を出力する。移動ロボット1は、走行指令に
従って自律的に障害物を回避し、最適な経路を辿って目
的地まで走行する。The information on the route generated by the route generating means 22 is further sent to the traveling control means 23, and the traveling control means 23 generates a traveling command based on the information on the route, and the traveling robot 1 The travel command is output to the robot body 12. The mobile robot 1 autonomously avoids obstacles according to the travel command, and travels to the destination by following the optimum route.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本発明を実行するための全体構成を図1を用い
て説明する。図において、移動ロボット1は自律走行タ
イプのロボットであり、自律走行制御装置(ロボット制
御装置)2からの指令に応じてその駆動輪12が制御さ
れ所定の移動動作を行う。この移動ロボット1には、レ
ーザレンジファインダ11が搭載されている。レーザレ
ンジファインダ11は進路前方の距離計測を行い、その
情報を自律走行制御装置2に送る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The overall configuration for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, a mobile robot 1 is an autonomous traveling type robot, and its drive wheels 12 are controlled according to a command from an autonomous traveling control device (robot control device) 2 to perform a predetermined moving operation. A laser range finder 11 is mounted on the mobile robot 1. The laser range finder 11 measures the distance ahead of the route and sends the information to the autonomous traveling control device 2.
【0024】自律走行制御装置2は、地形図生成手段2
1、経路生成手段22及び走行制御手段23から構成さ
れる。地形図生成手段21は、レーザレンジファインダ
11による距離計測の結果得られた情報を処理して地形
データとし地形図を生成する。経路生成手段22は、地
形図生成手段21が生成した地形図に対して障害物領域
が尾根、走行可能領域が谷となるようなポテンシャル場
を生成しそのポテンシャル値が所定値以上となる領域を
障害物領域、所定値以下となる領域を走行可能領域とし
て再定義し、その走行可能領域に移動ロボット1の経路
を生成する。経路生成の詳細は後述す。経路生成手段2
2が生成した経路に関する情報は、さらに走行制御手段
23に送られる。走行制御手段23は、その経路に関す
る情報を基にして走行指令を生成し、移動ロボット1の
駆動輪12にその走行指令を出力する。移動ロボット1
は、走行指令による経路を自律的に走行し目的地まで達
する。その経路は走行可能領域に生成されるので、移動
ロボット1は、障害物を自律的に回避して目的地まで走
行する。The autonomous traveling control device 2 includes a topographic map generating means 2
1, a route generation means 22 and a travel control means 23. The topographic map generation means 21 processes the information obtained as a result of distance measurement by the laser range finder 11 to generate topographical data as topographical data. The route generation unit 22 generates a potential field in which the obstacle region is a ridge and the travelable region is a valley in the topographic map generated by the topographic map generation unit 21, and an area in which the potential value is a predetermined value or more is generated. An obstacle area, an area having a predetermined value or less, is redefined as a travelable area, and a route of the mobile robot 1 is generated in the travelable area. Details of route generation will be described later. Route generation means 2
The information on the route generated by 2 is further sent to the traveling control unit 23. The traveling control means 23 generates a traveling command based on the information regarding the route and outputs the traveling command to the drive wheels 12 of the mobile robot 1. Mobile robot 1
Travels autonomously along the route specified by the travel command to reach the destination. Since the route is generated in the travelable area, the mobile robot 1 autonomously avoids obstacles and travels to the destination.
【0025】図2は上記の地形データについての説明図
である。図において、レーザレンジファインダ11は、
移動ロボット1に搭載されており、距離計測を行う。そ
の距離計測の結果得られる情報(α、β、d)は、上述
したように、自律走行制御装置2の地形図生成手段21
に送られる。地形図生成手段21は、その情報(α、
β、d)を直交座標(x−y−z)系に変換することに
より、進路前方数メートルのグリッド表現の地形データ
(X、Y、Z)を求め、この地形データ(X、Y、Z)
をさらに処理して目的地に到る障害物回避経路の生成を
行う。FIG. 2 is an explanatory diagram of the above-mentioned topographical data. In the figure, the laser range finder 11 is
It is mounted on the mobile robot 1 and measures the distance. The information (α, β, d) obtained as a result of the distance measurement is, as described above, the topographic map generating means 21 of the autonomous traveling control device 2.
Sent to. The topographic map generator 21 uses the information (α,
By converting β, d) into a Cartesian coordinate (x-y-z) system, topographical data (X, Y, Z) in a grid representation of a few meters ahead of the route is obtained, and the topographical data (X, Y, Z) is obtained. )
Is further processed to generate an obstacle avoidance route reaching the destination.
【0026】図3は障害物領域と走行可能領域の2値で
表現されたグリッド形式の地形図の例である。図におい
て、斜線で示した部分が障害物領域Aである。その他の
部分を走行可能領域B0とする。従来から、経路計画の
場合には移動ロボット1の大きさを点と見なせるように
障害物領域Aの境界を移動ロボット1の大きさに相当す
る量だけ伸長(膨張)させる処理が行なわれている。本
実施例では、図3のようなグリッド形式の地形図におい
て、障害物領域Aの境界を伸長させる方法として、図4
のようなポテンシャル関数Pを導入する。FIG. 3 is an example of a grid-type topographical map represented by binary values of an obstacle area and a drivable area. In the figure, the shaded area is the obstacle area A. The other portion is set as the travelable area B0. Conventionally, in the case of path planning, a process of extending (expanding) the boundary of the obstacle area A by an amount corresponding to the size of the mobile robot 1 is performed so that the size of the mobile robot 1 can be regarded as a point. . In this embodiment, as a method for extending the boundary of the obstacle area A in the grid type topographic map as shown in FIG.
A potential function P such as
【0027】すなわち、先ず、障害物領域Aにおいてあ
る一定のポテンシャル値V0 を持ち、障害物領域Aから
の距離Dに応じて単調に減少するポテンシャル関数Pを
考え、走行可能領域B0の各グリッドに対してポテンシ
ャル関数Pで計算される値の総和をその位置のポテンシ
ャル値とするポテンシャル場を作成する。次に、そのポ
テンシャル場を利用して、ポテンシャル値が所定の閾値
Vt 以上となる領域(図4の範囲d)を新たな障害物領
域ΔA1として本来の障害物領域Aに加える。また、ポ
テンシャル値が所定の閾値Vt 以下となる領域を新たな
走行可能領域B1とする。これにより、障害物領域Aの
境界が伸長し障害物領域は(A+ΔA1)となる。That is, first, considering a potential function P having a certain potential value V 0 in the obstacle area A and monotonically decreasing according to the distance D from the obstacle area A, each grid in the travelable area B 0 is considered. A potential field is created with the sum of the values calculated by the potential function P as the potential value at that position. Next, using the potential field, a region where the potential value is equal to or larger than the predetermined threshold value V t (range d in FIG. 4) is added to the original obstacle region A as a new obstacle region ΔA1. Further, a region where the potential value is equal to or less than the predetermined threshold value V t is set as a new travelable region B1. As a result, the boundary of the obstacle area A is extended and the obstacle area becomes (A + ΔA1).
【0028】図5は上述したポテンシャル関数Pを用い
た場合の障害物領域を示す図である。ポテンシャル関数
Pを用いた場合の障害物領域は、上述した手順により、
図5に示す(A+ΔA1)となる。このときの走行領域
はB1である。FIG. 5 is a diagram showing an obstacle region when the above-mentioned potential function P is used. The obstacle area when the potential function P is used is determined by the procedure described above.
It becomes (A + ΔA1) shown in FIG. The traveling area at this time is B1.
【0029】図6は従来方法による障害物領域を示す図
である。従来は単純なパターンでの塗りつぶしにより障
害物領域Aの境界を伸長させていた。この方法による
と、図6に示すように、本来の障害物領域Aには、単純
なパターンによる追加分ΔA2が加えられ、障害物領域
は(A+ΔA2)となる。このときの走行領域はB2で
ある。FIG. 6 is a diagram showing an obstacle area according to the conventional method. Conventionally, the boundary of the obstacle area A has been extended by painting with a simple pattern. According to this method, as shown in FIG. 6, the additional amount ΔA2 by a simple pattern is added to the original obstacle region A, and the obstacle region becomes (A + ΔA2). The traveling area at this time is B2.
【0030】図5の本発明による障害物領域(A+ΔA
1)と図6の従来方法による障害物領域(A+ΔA2)
を比較すると分かるように、本発明によれば、本来の障
害物領域Aを伸長させると同時に新たな障害物領域(A
+ΔA1)の境界を滑らかにする効果が得られる。この
場合において、必ず障害物領域(A+ΔA1)の境界が
伸長する方向にその境界を滑らかにすることが保証され
ている。The obstacle area (A + ΔA according to the present invention in FIG.
1) and the obstacle area (A + ΔA2) by the conventional method of FIG.
As can be seen by comparing the above, according to the present invention, the original obstacle area A is elongated and at the same time a new obstacle area (A
The effect of smoothing the boundary of + ΔA1) is obtained. In this case, it is guaranteed that the boundary of the obstacle area (A + ΔA1) will be smoothed in the extending direction.
【0031】次に、上記のポテンシャル関数Pを用いた
ときの障害物領域の伸長について、上記の図3及び図
7、図8を基にしてより詳細に説明する。先ず、図3に
示した地形図の各グリッドを順に走査して、障害物領域
Aにあるグリッドの座標Q0,Q1,・・・, Qn を図7に
示すデータ構造(リスト)に登録する。以下では図7の
データ構造を(Q0,Q1,・・・, Qn )のように表記す
る。続いて、Qi ( a i, bi ) ,(i=O,・・・,
n)を上記のリストに登録した障害物領域Aの各グリッ
ドの座標として、これらのグリッドに対してはある大き
な正の値Aを設定する。そして、Pj (xj , yj ) を
走行可能領域B0上の各グリッドの座標とすると、走行
可能領域B0のグリッドPj と障害物領域Aのグリッド
Qi との距離dj,i は、次式(1)で表される。Next, the extension of the obstacle region when the above potential function P is used will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 7 and 8. First, each grid of the topographic map shown in FIG. 3 is sequentially scanned, and the coordinates Q 0, Q 1, ..., Q n of the grid in the obstacle area A are converted into a data structure (list) shown in FIG. register. In the following, the data structure of FIG. 7 is expressed as (Q 0, Q 1, ..., Q n ). Then, Q i (a i, b i ), (i = O, ...,
Let n) be the coordinates of each grid of the obstacle area A registered in the above list, and set a large positive value A for these grids. When P j (x j , y j ) is the coordinate of each grid on the travelable area B0, the distance d j, i between the grid P j of the travelable area B0 and the grid Q i of the obstacle area A is Is expressed by the following equation (1).
【0032】[0032]
【数1】 [Equation 1]
【0033】ここで、走行可能領域B0のグリッドPj
の持つポテンシャル値Vj0を次式(2)を用いて表す。Here, the grid P j of the travelable area B0
The potential value V j0 possessed by is expressed using the following equation (2).
【0034】[0034]
【数2】 [Equation 2]
【0035】すなわち、走行可能領域B0のグリッドP
j のポテンシャル値Vj0は、障害物領域Aの各グリッド
との距離で決まるポテンシャル値の総和として求まる。
このポテンシャル値設定を走行可能領域B0のすべての
グリッドに対して順に行う。上記の処理を図8に示すダ
ミー地形図に対しても実行し、図8のダミー地形図にお
いて、障害物領域Aの境界から伸長させたい量だけy方
向に離れたグリッドのポテンシャル値を閾値Vt とし
て、その閾値Vt より小さい値をもつグリッドを走行可
能領域B1とし、その閾値Vt 以上の値をもつグリッド
を障害物領域(A+ΔA1)とする地形図を新たに作成
する。That is, the grid P of the travelable area B0
The potential value V j0 of j is obtained as the sum of potential values determined by the distance to each grid in the obstacle area A.
This potential value setting is sequentially performed for all grids in the travelable area B0. The above process is also performed on the dummy topographic map shown in FIG. 8, and in the dummy topographic map of FIG. 8, the potential value of the grid which is separated from the boundary of the obstacle area A in the y direction by the amount to be extended is set to the threshold value V. As t , a topographic map is newly created in which a grid having a value smaller than the threshold value V t is set as a travelable area B1 and a grid having a value larger than the threshold value V t is set as an obstacle area (A + ΔA1).
【0036】図9はポテンシャル値設定範囲を制限する
場合の説明図である。上記のポテンシャル値設定はすべ
てのグリッドに対して行われるが、障害物領域Aからあ
る程度以上離れた距離にあるグリッドのポテンシャル値
は非常に小さく、障害物領域Aの境界を伸長させるとい
う目的に与える影響が小さいことを考慮して、図9に示
すように、走行可能領域B0内のグリッドPのポテンシ
ャル値を求める場合に、障害物領域Aの境界を伸長させ
ようとする量(距離)より大きいある一定の距離R以内
にある障害物領域Aのグリッドに対してのみ計算を行う
ようにする。FIG. 9 is an explanatory diagram for limiting the potential value setting range. The above-mentioned potential value setting is performed for all grids, but the potential value of the grid at a distance more than a certain distance from the obstacle area A is very small, and this is given to the purpose of extending the boundary of the obstacle area A. Considering that the influence is small, as shown in FIG. 9, when the potential value of the grid P in the travelable area B0 is obtained, it is larger than the amount (distance) to extend the boundary of the obstacle area A. The calculation is performed only for the grid of the obstacle area A within a certain distance R.
【0037】すなわち、走行可能領域B0 の各グリッド
のポテンシャル値の計算において、dj,i が伸長させよ
うとする量より大きいある設定値Rより小さくなるよう
なd j,i に対してのみ上記式(2)の計算を行ない、そ
の結果をそのグリッドのポテンシャル値として設定する
処理を走行可能領域B0 の各グリッドに対して行う。That is, the travelable area B0Each grid
In the calculation of the potential value ofj, iLet grow
It is larger than the intended amount and smaller than a certain set value R
Na d j, iThe above formula (2) is calculated only for
Set the result of as the potential value of the grid
Processing possible area B0For each grid.
【0038】このようにすることによって、すべてのグ
リッドに対してポテンシャル値を求める場合よりも、効
率よく障害物領域Aの境界伸長とスムージングを行うこ
とができる。By doing so, the boundary extension and smoothing of the obstacle area A can be performed more efficiently than in the case where the potential values are obtained for all the grids.
【0039】図10は上記のポテンシャル関数に調和関
数を利用した場合の説明図である。調和関数は、次式
(3)のラプラスの微分方程式FIG. 10 is an explanatory diagram when a harmonic function is used as the above potential function. The harmonic function is the Laplace differential equation of the following equation (3).
【0040】[0040]
【数3】 [Equation 3]
【0041】の解φで計算される。ポテンシャル場は、
初期状態で障害物領域Aのグリッドにある正の値、走行
可能領域B0 のグリッドに0を設定し、上記調和関数を
利用して定常状態における分布を計算することにより得
られる。その際に、走行可能領域B0 の各グリッドPの
値を順番に、図10に示すように、隣接する4つのグリ
ッド(図のNo.1,2,3,4のグリッド)の値の平
均で置き換える処理を繰り返すことで計算できる。The solution φ of is calculated. The potential field is
It is obtained by setting a positive value in the grid of the obstacle area A in the initial state and 0 in the grid of the travelable area B 0 , and calculating the distribution in the steady state using the harmonic function. At that time, as shown in FIG. 10, the values of the grids P in the travelable area B 0 are averaged in order of the values of four adjacent grids (grids Nos. 1, 2, 3, 4 in the figure). It can be calculated by repeating the process of replacing with.
【0042】すなわち、先ず、図3の地形図と図11に
示すダミー地形図(1点Pのみ障害物領域A)に対し
て、障害物領域Aの点Pにある正の値、走行可能領域B
0 に0を設定する。次に、地形図とダミー地形図のグリ
ッドを順に走査し、すべての走行可能領域B0 のグリッ
ドに対して、その設定値を、図10に示すように、x方
向、y方向に隣接する4つのグリッドの設定値の平均値
で置き換える。続いて、ダミー地図上で障害物領域Aの
グリッドPから、目的とする伸長量dだけ離れたグリッ
ドQの値が0より大きくなくなるまで、上記処理を繰り
返す。そして、ダミー地図上のグリッドQの値を閾値と
して地形図の各グリッド順に走査し、その閾値より小さ
い値をもつグリッドを走行可能領域B1 、その閾値以上
の値をもつグリッドを障害物領域(A+ΔA1 )とする
地形図を新たに作成する。That is, first, with respect to the topographical map of FIG. 3 and the dummy topographical map shown in FIG. 11 (only one point P is the obstacle area A), a positive value at the point P of the obstacle area A and a travelable area B
Set 0 to 0. Next, the grid of the topographic map and the grid of the dummy topographic map are scanned in order, and the set values for all the grids of the travelable area B 0 are 4 adjacent to each other in the x direction and the y direction as shown in FIG. Replace with the average value of the settings of one grid. Then, the above process is repeated until the value of the grid Q, which is separated from the grid P of the obstacle area A by the target extension amount d on the dummy map, does not become larger than 0. Then, the value of grid Q on the dummy map is used as a threshold value for scanning in the order of each grid of the topographic map, and a grid having a value smaller than the threshold value is a travelable area B 1 , and a grid having a value greater than the threshold value is an obstacle area ( Create a new topographic map of A + ΔA 1 ).
【0043】このように、4近傍の平均計算という単純
な計算の繰り返しによってのみポテンシャル場を作成す
るため、高速に障害物境界の伸長とスムージングを行う
ことができる。As described above, since the potential field is created only by repeating the simple calculation of the averaging of four neighborhoods, the obstacle boundary can be extended and smoothed at high speed.
【0044】次に、走行可能領域B1 の表現方法につい
て図12〜図17を用いて説明する。本発明による走行
可能領域B1 の表現方法は、図12に示すように、走行
可能領域B1 を任意の一方向(図の例ではy方向)にの
み分割し、その各分割領域(図12の1〜12)を、図
13に示すような分割した方向の各座標に一対一対応す
る他方向(図ではx方向)の区間の集合で表し、それら
をノードとすると共に、それらの連結関係をアークと
し、図14に示すようなグラフ構造として表現する方法
である。この表現方法によると、走行可能領域B1 が従
来の4分木による方法と比べて少ないノード数のグラフ
構造で表現され、かつ走行可能領域B1 の境界座標の情
報が各ノードに重複することなく保持されるため、グラ
フ探査による経路決定や軌道計画を効率よく行うことが
可能になる。Next, a method of expressing the travelable area B 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 12, the method for expressing the travelable area B 1 according to the present invention divides the travelable area B 1 into only one arbitrary direction (the y direction in the example of the figure) and divides each of the divided areas (see FIG. 12). 1 to 12) are represented by a set of sections in the other direction (x direction in the figure) corresponding one-to-one to each coordinate in the divided direction as shown in FIG. Is an arc and is expressed as a graph structure as shown in FIG. According to this representation method, the travelable area B 1 is represented by a graph structure with a smaller number of nodes than the conventional quadtree method, and the information on the boundary coordinates of the travelable area B 1 is duplicated in each node. Since it is not stored, it becomes possible to efficiently perform route determination and trajectory planning by graph exploration.
【0045】図15は上記表現方法におけるノードのデ
ータ構造を示す図である。図において、ノードのデータ
構造は、ID、FP、BP及びRLによって形成され
る。IDはノード番号、FPはy増加方向に連結してい
る領域に対応するノードのリスト、BPはy減少方向に
連結している領域に対応するノードのリスト、RLは各
分割領域内のy座標に対するxの区間のリストである。FIG. 15 is a diagram showing a data structure of a node in the above representation method. In the figure, the data structure of a node is formed by ID, FP, BP and RL. ID is a node number, FP is a list of nodes corresponding to the area connected in the y increasing direction, BP is a list of nodes corresponding to the area connecting in the y decreasing direction, and RL is the y coordinate in each divided area. Is a list of intervals of x for.
【0046】このデータ構造を用いることにより、地形
図の走行可能領域B1 を図14に示した各分割領域のグ
ラフ構造の形式で表現できるようになる。より具体的に
は次のようにしてグラフ構造が形成される。By using this data structure, the travelable area B 1 of the topographic map can be expressed in the form of the graph structure of each divided area shown in FIG. More specifically, the graph structure is formed as follows.
【0047】図16に示すように、分割する方向の座標
(図の例ではy座標)について順番に他方向(図の例で
はx方向)に地形図を走査し、走行可能領域B1 をそれ
ぞれ一次元の区間(図の例ではxの区間)で表し、それ
ぞれの区間について、前回の処理で得た区間との接続関
係を調べ、1対1の接続関係を持つ区間以外をすべて、
新たな分割領域として登録し、すでに登録されている分
割領域との接続関係を登録する処理を行なう。この処理
方法によれば、地形図全体に対して1回の走査のみでグ
ラフ構造を作成することができ、グリッド表現の地形図
から高速にグラフ構造を作成することが可能になる。As shown in FIG. 16, the topographic map is sequentially scanned in the other direction (x direction in the example of the figure) with respect to the coordinate in the dividing direction (y coordinate in the example of the figure), and each travelable area B 1 is scanned. It is represented by a one-dimensional section (section x in the example in the figure). For each section, the connection relationship with the section obtained in the previous processing is checked, and all sections other than the section having the one-to-one connection relationship are
It is registered as a new divided area, and the processing for registering the connection relationship with the already registered divided area is performed. According to this processing method, it is possible to create a graph structure for the entire topographic map by only one scan, and it is possible to create a graph structure at high speed from the topographic map in grid representation.
【0048】この処理方法の例を図17を用いて説明す
る。先ず、図の上段に示す地形図のy座標が0のグリッ
ドに対して、x方向に走査して走行可能領域に存在する
グリッド(以下「走行可能グリッド」という。)の区間
列のリストQ(q0,q1,・・・,qn )を作成する。こ
の集合の各区間(要素)qj は、(xmin j , xmax j )
の形式のリストであり、また、xmax j <xmin j+1
を満足する順に各要素を並べておく。次に、上記区間列
のそれぞれの区間に対して図15のノードのデータ構造
を作成し、順にノード番号(分割領域の符号A,B,・
・・に対応)をつけ、ノードのRLスロットのリストに
区間を登録する。さらに、区間列のリストQの先頭から
順に番号を付したインデックスとノード番号との組を
((index0 , node0),・・・)の形式のN0 リストに登
録する。An example of this processing method will be described with reference to FIG.
It First, in the topographic map shown in the upper part of the figure, the y coordinate is 0
Existing in the travelable area by scanning in the x direction
Section of the grid (hereinafter referred to as the "runnable grid")
List of columns Q (q0,q1,..., qn) Is created. This
Each section (element) q of the setjIs (xminj, xmax j)
Is a list of the formj<Xminj + 1
Arrange each element in the order that satisfies. Next, the above section sequence
Data structure of the node in FIG. 15 for each section of
, And the node numbers (codes A, B, ...
・ Corresponding to) is added to the list of RL slots of the node.
Register the section. Furthermore, from the beginning of the list Q of the section sequence
A set of index and node number that are numbered in order
((Index0 ,node0), ...) form N0Add to list
To record.
【0049】次に、y座標が1以上の各y座標(これを
iとする)に移り、そのグリッドに対して順に以下の処
理を繰り返す。 (1)y座標が0の場合と同様に、x方向に走査して走
行可能グリッドの区間列のリストQ(図中、yi におけ
る区間リスト)(q0,q1,・・・,qn )を作成する。
この集合の各要素qj は、(xmin j , xmax j ) の形
式のリストであり、また、xmax j <xmin j+1 を満足
する順に各要素を並べておく。そして、前回の処理での
区間列のリストP(図中、yi-1 における区間リスト)
(p0,p 1,・・・, pm ), pj =(xmin j , xmax
j ) と、その要素のインデックス(図中、yi-1 におけ
るインデックス)とその要素(区間)が登録されている
ノードのノード番号とのNi-1 リスト(図中、yi-1 に
おけるNi-1 リスト)を用いて以下の(1−1)から
(1−4)の処理を行なう。Next, each y coordinate whose y coordinate is 1 or more (
i)) and perform the following steps in order for that grid.
Repeat the reason. (1) As in the case where the y coordinate is 0, scanning is performed in the x direction.
List Q of the row columns of the row-enabled grid (in the figure, yiOke
Section list) (q0,q1,..., qn) Is created.
Each element q of this setjIs (xminj, xmaxj) Form of
Is a list of expressions and also xmaxj<Xminj + 1Satisfied
Arrange each element in the order that you want to. And in the last process
List P of section strings (in the figure, yi-1Section list in)
(P0,p 1,...,pm), Pj= (Xminj, xmax
j) And the index of the element (in the figure, yi-1Oke
Index) and its element (section) are registered
N with the node number of the nodei-1List (in the figure, yi-1To
N ini-1From (1-1) below using a list)
The processing of (1-4) is performed.
【0050】(1−1)区間列のリストQの各要素qs
=(xmin s , xmax s ) に対して、区間列のリストP
の各要素pt =(xmin t , xmax t ) のうち、xmax
t ≦xmin s かつxmin t ≦xmax s を満足するものの
インデックス(t) のリスト(存在しない場合には空リス
ト)を作成し、以下のような形式のリストAを作成す
る。 リストA:((s1, (t1,t2,..)),(s2,(t3)),(s3,()),...) (1−2)区間列のリストPの各要素pt =(xmin
t , xmax t ) に対して、区間列のリストQの各要素
qs =(xmin s , xmax s ) のうち、xmax s ≦xmi
n t かつxmin s ≦xmax t を満足するもののインデッ
クス(s) のリスト(存在しない場合は空リスト) を作成
し、以下のような形式のリストBを作成する。 リストB:((t1,(s1,s2,..)),(t2,(s3)),...) (1−3)リストAの要素を順に調べて、sとtが一対
一対応する組(例えば(si , (tj ))のt(tj ) がリス
トBにおいても同じs(sj ) と一対一対応している場
合)に対して、そのtに対するノード番号をNi-1 リス
トから検索し、そのノードのRLスロットにs(sj )
に対応する区間リストを登録し、s(s j ) とそのノー
ドのノード番号の組をNi リスト(最初は空リスト)に
追加する。また、一対一対応しない場合には、s
(sj ) に対して新たにノードを作成し、そのノードの
RLスロットにs(sj ) に対応する区間リストを登録
し、さらに、s(sj ) と新たに作成したノードのノー
ド番号の組をNi リストに追加する。(1-1) Each element q of the list Q of the section sequences
= (Xmins, xmaxs) For a list P of interval sequences
Each element p oft= (Xmint, xmaxt) Of xmax
t≤ xminsAnd xmint≤ xmaxsAlthough satisfied
List of indexes (t) (empty list if none
Create a list A of the following format.
It List A: ((s1,(t1, t2, ..)), (s2, (t3)), (s3, ()), ...) (1-2) Each element p of the list P of the section sequencet= (Xmin
t, xmaxt) For each element of the list Q of the interval sequence
qs= (Xmins, xmaxs) Of xmaxs≤ xmi
ntAnd xmins≤ xmaxtSatisfaction of the index
A list of boxes (s) (empty list if none exists)
Then, a list B having the following format is created. List B: ((t1, (s1, s2, ..)), (t2, (s3)), ...) (1-3) The elements of list A are sequentially examined, and s and t are paired.
One corresponding pair (eg (si, (tj)) T (tj) Is a squirrel
The same s (sj) With one-to-one correspondence
The node number for t is Ni-1Squirrel
To the RL slot of that node.j)
Register the section list corresponding to j) And its no
The set of node numbersiTo a list (initially an empty list)
to add. If there is no one-to-one correspondence, s
(Sj) Creates a new node for
S (sj) Register the section list corresponding to
, And s (sj) And the newly created node
Set the number of NiAdd to list.
【0051】(1−4)再度リストAの要素を順に調べ
て、sとtが一対一対応する組(例えば(si , (tj ))の
t(tj ) がリストBにおいても同じs(sj ) と一対
一対応している場合)以外のときについて、s(sj )
に対応する区間を登録したノードのノード番号をNi リ
ストから検索し、そのノードのBPスロットに、リスト
Aにおいてs(sj ) に対応するすべてのtのそれぞれ
に対応する区間が登録されているノードのノード番号を
Ni-1 リストから検索し登録する。また、この時それぞ
れのtに対応する区間が登録されているノードのFPス
ロットに、s(sj ) に対応する区間が登録されている
ノードのノード番号を追加する。[0051] (1-4) examine again the elements of the list A in the order, set of s and t is a one-to-one correspondence (for example (s i, the same also in the t (t j) a list B of (t j)) s (s j ), except in the case of one-to-one correspondence with s (s j ).
The node number of the node that registered the corresponding section searches the N i list, the BP slot of that node, is registered corresponding section to each of all the t corresponding to s (s j) in list A The node number of the existing node is searched from the N i-1 list and registered. At this time, the node number of the node in which the section corresponding to s (s j ) is registered is added to the FP slot of the node in which the section corresponding to each t is registered.
【0052】このように、地形図全体に対して1回の走
査のみで高速にグラフ構造を作成することができ、グラ
フ探索による経路決定や軌道計画を効率よく行うことが
可能になる。As described above, the graph structure can be created at high speed for the entire topographic map by only one scanning, and the route determination and the trajectory planning by the graph search can be efficiently performed.
【0053】次に、上記のグラフ探索を用いて経路を生
成する手法について説明する。この経路生成手法は、ス
タート地点Sからゴール地点Gに至る経路の途中通過領
域列及び通過点列を、探索時に順次、図18に示すよう
に、前通過点pi を含む部分領域(分割領域)に接続す
る部分領域Q0,Q1,・・・,Qm のそれぞれに対して、
領域内に通過点pi からの距離とゴール地点Gからの距
離の和が最小になる1点を次通過点候補q0,q1,・・
・, qm として選定し、スタート地点Sとそれまでに選
択した通過点及びゴール地点Gを結ぶ折れ線経路の経路
長を距離予測値として、それが最小となる通過領域列及
び通過点列を、上記グラフ探索を用いて決定する。この
経路生成手法によって、経路長の短かい経路の探索にお
いて参照するノードについてのみ参照時にコスト計算を
行なうことが可能になるため、効率のよいグラフ探索が
可能になる。Next, a method of generating a route using the above graph search will be described. In this route generation method, as shown in FIG. 18, a partial region (divided region) including a previous passing point p i is sequentially searched during search for an intermediate passage region sequence and a passage point sequence of a route from a start point S to a goal point G. ), For each of the partial areas Q 0, Q 1, ..., Q m ,
One point in the region where the sum of the distance from the passing point p i and the distance from the goal point G is the minimum is the next passing point candidate q 0, q 1, ...
, Q m , and the path length of the polygonal line connecting the start point S and the passing points and the goal points G selected up to that point as the distance prediction value, and the passing area sequence and passing point sequence that minimize it Determine using the graph search above. With this route generation method, cost calculation can be performed at the time of reference only for a node to be referred in the search for a route having a short route length, so that an efficient graph search can be performed.
【0054】上記経路生成手法を順に説明する。ここで
は、経路の途中通過点Pi ,Pi+1を図19に示すよう
に、分割した走行可能領域の接続線上の点に限定する。 (1)すでに探索を終了したノードを登録するリスト
T、次探索候補のノードを登録するリストUを定義す
る。The route generation method will be described in order. Here, the midway passage points P i and P i + 1 are limited to points on the connecting lines of the divided travelable areas, as shown in FIG. (1) Define a list T that registers nodes that have already been searched and a list U that registers nodes that are candidates for the next search.
【0055】(2)リストTにスタート地点Sの座標と
スタート地点を含む部分領域のノード番号Ns のリスト
を登録する。(このとき、リストTは( S,Ns ) とな
る。) (3)部分領域Ns に接続するすべての部分領域B0,B
1, ..,Bn について順に、部分領域Bj と部分領域Ns
との接続線上の点(グリッドの格子点q0,q
1, . .,qn ) のそれぞれについて点Sからその点までの
距離(線分Sqk の長さ)とその点からゴール地点(座
標をGとする)までの距離(線分qk Gの長さ)の和を
計算し、その値(これをVとする)が最小になる点(複
数存在する場合には最初に見つかった点、または、x座
標がSあるいはGに近い点を選ぶ)を次通過点候補
bj 、またその時のVの最小値をVmin j B として、
U:(( bj,Bj,Vmin j B , Ns ),・・・)の形式でリ
ストUに登録していく。(2) In the list T, the coordinates of the starting point S and
Node number N of partial area including start pointsList of
To register. (At this time, the list T is (S, Ns) Tona
It ) (3) Partial area NsAll subregions B connected to0,B
1, ..,BnAbout the partial area BjAnd partial area Ns
Points on the connecting line with (the grid point q of the grid0,q
1,. .,qn) From point S to that point
Distance (Line segment SqkLength) and from that point the goal point
Distance to the mark G (line segment q)kSum of (length of G)
It is calculated, and the point (compound
The first point found if there are a number, or the x-locus
Choose a point whose mark is close to S or G)
bj, And the minimum value of V at that time is Vminj BAs
U: ((bj,Bj,Vmin j B ,Ns), ...) format
Register for strike U.
【0056】(4)リストUの要素の中で、Vmin が最
小であるもの(これを(bm , Bm, Vmin m B ,
Ns )とする)を選択しその要素をリストUから削除
し、リストTの先頭に追加する。(4) Among the elements of the list U, those having the smallest Vmin (these are (b m , B m , Vmin m B ,
N s )) to remove the element from list U and add it to the beginning of list T.
【0057】(5)以下の処理(5.1)〜(5.3)
をゴール地点を含む部分領域が登録されるまで繰り返し
実行する。 (5.1)リストTの先頭要素(これを(pi,Pi,Vmin
i P , Ni ) とする)について、リストUの各要素
(rj,Rj,Vmin j R , Nj )の中で部分領域R j と部
分領域Pi が接続している場合には、部分領域Pi と部
分領域Rj との接続線上の点(グリッドの格子点q0,q
1, ..,qn ) のそれぞれについて点pi からその点まで
の距離(線分pi qk の長さ) とその点からゴール地点
までの距離(線分qk Gの長さ)を計算し、その値が最
小になる点(これをql とする。また複数存在する場合
には、最初に見つかった点、または、x座標がpi ある
いはGに近い点を選ぶ)を見つける。そしてV1=Vmi
n i P −pi G+pi ql +ql Gを計算し(pi Gは
2点pi , Gの距離を、pi ql は2点pi ,ql の距
離を、ql Gは2点ql ,Gの距離を表す)、もし、V
min j R >V1である場合には、その要素(rj,Rj,V
min j R , Nj )を (ql,Rj,V',Pi )に修正する
処理を行なう。(5) The following processing (5.1) to (5.3)
Repeat until the partial area including the goal point is registered
Run. (5.1) The first element of list T (this is (pi,Pi,Vmin
i P ,Ni) And each element of list U
(Rj,Rj,Vminj R ,Nj) Subregion R jAnd department
Minute area PiIs connected, the partial area PiAnd department
Minute area RjPoints on the connecting line with (the grid point q of the grid0,q
1, ..,qn) For each point piFrom to that point
Distance (line segment piqkLength) and from that point the goal point
Distance to (line segment qkG length) is calculated, and that value is the maximum
Point that becomes small (This is qlAnd If there are more than one
Is the first point found or the x coordinate is piis there
Or choose a point close to G). And V1 = Vmi
ni P-PiG + piql+ QlCalculate G (piG is
2 points pi, G, piqlIs 2 points pi, QlDistance
The separation is qlG has 2 points ql, G), if V
minj RIf> V1, the element (rj,Rj,V
minj R ,Nj) To (ql,Rj,V ', Pi) To
Perform processing.
【0058】(5.2)リストTの先頭要素(これを
(pi,Pi,Vmin i P , Ni ) とする)について、部分
領域Pi に接続する部分領域Q0,Q1,…, Qn の中でリ
ストUに登録されていないものすべてについて、部分領
域Qj と部分領域Pi との接続線上の点(グリッドの格
子点q0,q1, ..,qn )のそれぞれについて点pi から
その点までの距離(線分pi qk の長さ)とその点から
ゴール地点までの距離(線分qk Gの長さ)を計算し、
その値が最小になる点(複数存在する場合には、最初に
見つかった点、または、x座標がpi あるいはGに近い
点を選ぶ)を次通過点候補qj 、またその時のVの最小
値をVmin j Q として、(qj,Qj,Vmin j Q , Pi )
をリストUに追加する。 (5.3)リストUの要素の中で、Vmin が最小である
もの(これを(bm , B m , Vmin m B , Ns )とす
る)を選択しその要素をリストUから削除し、リストT
の先頭に追加する。(5.2) The first element of the list T (this is
(Pi,Pi,Vmini P, Ni) And)), part
Area PiPartial area Q connected to0,Q1,…,QnIn the
For all those not registered in strike U
Area QjAnd partial area PiPoints on the connecting line with
Child point q0,q1, ..,qn) For each point piFrom
Distance to that point (line segment piqkLength) and from that point
Distance to goal point (Line segment qkCalculate the length of G),
The point whose value is the minimum (if there are multiple, first
The point found or the x coordinate is piOr close to G
Select a point) to select the next passing point qj, And the minimum of V at that time
Value is Vminj QAs (qj,Qj,Vmin j Q ,Pi)
To list U. (5.3) Among the elements of list U, Vmin is the minimum
Thing (this (bm, B m, Vminm B, Ns)
To remove the element from list U, and
To the beginning of.
【0059】(6)リストTの先頭要素(例えば(pi,
Pi,Vmin i P , Ni ))を取りだし、その要素の1番目
の項(pi ) 、2番目の項(Pi ) をそれぞれリスト
A、Bに登録する。次にその要素の最後の項(Ni )を
2番目の項に持つ要素をリストTから取りだし、同様に
その1番目、2番目の項をリストA、Bの先頭に付け加
える。以下、スタート地点Sを1番目の項に、スタート
地点Sを含む部分領域のノード番号を2番目の項に持つ
要素が取り出されるまで、取り出した要素の最後の項
(Ni )を2番目の項に持つ要素をリストTから取りだ
し、その1番目、2番目の項をリストA、Bの先頭に登
録する処理を繰り返す。最後にスタート地点Sをリスト
Aの先頭に、スタート地点Sを含む部分領域のノード番
号をリストBの先頭に付け加え、さらにゴール地点Gを
リストA最後に付け加えることで、スタート地点Sから
ゴール地点Gに到る経路の途中通過点のリスト(リスト
A)と途中通過領域のノード番号のリスト(リストB)
が求められる。(6) The first element of the list T (for example, (p i,
P i, V min i P , N i )) is taken out, and the first term (p i ) and the second term (P i ) of the element are registered in the lists A and B, respectively. Next, an element having the second term of the last term (N i ) of the element is taken out from the list T, and similarly, the first and second terms thereof are added to the heads of the lists A and B. Hereinafter, until the element having the start point S as the first term and the node number of the partial area including the start point S as the second term is fetched, the last term (N i ) of the fetched element is the second term. The process of taking out the element of the term from the list T and registering the first and second terms at the head of the lists A and B is repeated. Finally, the start point S is added to the head of the list A, the node number of the partial area including the start point S is added to the head of the list B, and the goal point G is added to the end of the list A. List of intermediate passage points (list A) and list of node numbers of intermediate passage areas (list B)
Is required.
【0060】図20は上記経路生成の具体例を示す図で
ある。図においてスタート地点S(2,1), P0(4,3), P
1(34,3),P2(7,5), P3(21,5),P4(8,7), P5 (10,7),
P6(12,28), P7(17,7),P8(20,5),P9(33,19), P10(3
5,21),P11(32,21),P12(44,33),ゴール地点G(45,34)
である。以下に上記の処理(5)の繰り返し処理の各回
でのリストT及びリストUの内容を示す。 (1)T:((S,1)) U:((P0,2,54.3,1) ,(P1,3,65.0,1)) (2)T:((P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P2,4,54.3,2) ,(P3,5,57.6,2), (P1,3,65.0,
1)) (3)T:((P2,4,54.3,2) ,(P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P4,6,54.5,4) ,(P5,7,54.3,4) ,(P3,5,57.6,
2) ,(P1,3,65.0,1)) (4)T:((P5,7,54.3,4) ,(P2,4,54.3,2) ,(P0,2,
54.3,1) ,(S,1)) U:((P7,4,56.0,7) ,(P4,6,54.5,4) ,(P3,5,57.6,
2) ,(P1,3,65.0,1)) (5)T:((P4,6,54.5,4) ,(P5,7,54.3,4) ,(P2,4,
54.3,2) ,(P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P6,11,63.6,6),(P7,4,56.0,7) ,(P3,5,57.6,
2) ,(P1,3,65.0,1)) (6)T:((P7,4,56.0,7) ,(P4,6,54.5,4) ,(P5,7,
54.3,4) ,(P2,4,54.3,2) ,(P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P8,2,59.0,4) ,(P6,11,63.6,6),(P3,5,57.6,
2) ,(P1,3,65.0,1)) (7)T:((P3,5,57.6,2) ,(P7,4,56.0,7) ,(P4,6,
54.5,4) ,(P5,7,54.3,4) ,(P2,4,54.3,2) ,(P0,2,5
4.3,1) ,(S,1)) U:((P9,8,57.6,5) ,(P8,2,59.0,4) ,(P6,11,63.6,
6),(P1,3,65.0,1)) (8)T:((P9,8,57.6,5) ,(P3,5,57.6,2) ,(P7,4,
56.0,7) ,(P4,6,54.5,4) ,(P5,7,54.3,4) ,(P2,4,5
4.3,2) ,(P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P11,9,59.0,8),(P10,10,57.6,8) ,(P8,2,59.
0,4) ,(P6,11,63.6,6),(P1,3,65.0,1)) (9)T:((P10,10,57.6,8) ,(P9,8,57.6,5) ,(P3,
5,57.6,2) ,(P7,4,56.0,7) ,(P4,6,54.5,4) ,(P5,7,
54.3,4) ,(P2,4,54.3,2) ,(P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P12,12,57.6,8) ,(P11,9,59.0,8),(P8,2,59.
0,4) ,(P6,11,63.6,6),(P1,3,65.0,1)) (10)T:((P12,12,57.6,8) ,(P10,10,57.6,8) ,
(P9,8,57.6,5) ,(P3,5,57.6,2) ,(P7,4,56.0,7) ,
(P4,6,54.5,4) ,(P5,7,54.3,4) ,(P2,4,54.3,2) ,
(P0,2,54.3,1) ,(S,1)) U:((P11,9,59.0,8),(P8,2,59.0,4) ,(P6,11,63.6,
6),(P1,3,65.0,1)) リストTから上記手法で説明したの処理(6)の方法を
実行することで、スタート地点Sからゴール地点Gに到
る経路の途中通過点のリストとして、 (S,P0,P3,P9,P10, P12, G) が得られ、また、途中通過領域のノード番号のリストと
して、 (1,2,5,8,10,12) が得られる。FIG. 20 is a diagram showing a specific example of the above route generation. In the figure, start point S (2,1), P 0 (4,3), P
1 (34,3), P 2 (7,5), P 3 (21,5), P 4 (8,7), P 5 (10,7),
P 6 (12,28), P 7 (17,7), P 8 (20,5), P 9 (33,19), P 10 (3
5,21), P 11 (32,21), P 12 (44,33), goal point G (45,34)
Is. The contents of the list T and the list U at each time of the above-described processing (5) are shown below. (1) T: ((S , 1)) U: ((P 0, 2,54.3,1), (P 1, 3,65.0,1)) (2) T: ((P 0, 2,54.3 , 1), (S, 1 )) U: ((P 2, 4,54.3,2), (P 3, 5,57.6,2), (P 1, 3,65.0,
1)) (3) T: ((P 2 , 4,54.3,2), (P 0 , 2,54.3,1), (S, 1)) U: ((P 4 , 6,54.5,4) , (P 5 , 7,54.3,4), (P 3 , 5,57.6,
2), (P 1, 3,65.0,1 )) (4) T: ((P 5, 7,54.3,4), (P 2, 4,54.3,2), (P 0, 2,
54.3,1), (S, 1)) U: ((P 7 , 4,56.0,7), (P 4 , 6,54.5,4), (P 3 , 5,57.6,
2), (P 1, 3,65.0,1 )) (5) T: ((P 4, 6,54.5,4), (P 5, 7,54.3,4), (P 2, 4,
54.3,2), (P 0 , 2,54.3,1), (S, 1)) U: ((P 6 , 11,63.6,6), (P 7 , 4,56.0,7), (P 3 , 5,57.6,
2), (P 1, 3,65.0,1 )) (6) T: ((P 7, 4,56.0,7), (P 4, 6,54.5,4), (P 5, 7,
54.3,4), (P 2 , 4,54.3,2), (P 0 , 2,54.3,1), (S, 1)) U: ((P 8 , 2,59.0,4), (P 6 , 11,63.6,6), (P 3 , 5,57.6,
2), (P 1, 3,65.0,1 )) (7) T: ((P 3, 5,57.6,2), (P 7, 4,56.0,7), (P 4, 6,
54.5,4), (P 5 , 7,54.3,4), (P 2 , 4,54.3,2), (P 0 , 2,5
4.3,1), (S, 1)) U: ((P 9 , 8,57.6,5), (P 8 , 2,59.0,4), (P 6 , 11,63.6,
6), (P 1, 3,65.0,1 )) (8) T: ((P 9, 8,57.6,5), (P 3, 5,57.6,2), (P 7, 4,
56.0,7), (P 4 , 6,54.5,4), (P 5 , 7,54.3,4), (P 2 , 4,5
4.3,2), (P 0 , 2,54.3,1), (S, 1)) U: ((P 11 , 9,59.0,8), (P 10 , 10,57.6,8), (P 8 , 2,59.
0,4), (P 6, 11,63.6,6 ), (P 1, 3,65.0,1)) (9) T: ((P 10, 10,57.6,8), (P 9, 8, 57.6,5), (P 3 ,
5,57.6,2), (P 7 , 4,56.0,7), (P 4 , 6,54.5,4), (P 5 , 7,
54.3,4), (P 2 , 4,54.3,2), (P 0 , 2,54.3,1), (S, 1)) U: ((P 12 , 12,57.6,8), (P 11 , 9,59.0,8), (P 8 , 2,59.
0,4), (P 6, 11,63.6,6 ), (P 1, 3,65.0,1)) (10) T: ((P 12, 12,57.6,8), (P 10, 10, 57.6,8),
(P 9 , 8,57.6,5), (P 3 , 5,57.6,2), (P 7 , 4,56.0,7),
(P 4 , 6,54.5,4), (P 5 , 7,54.3,4), (P 2 , 4,54.3,2),
(P 0 , 2,54.3,1), (S, 1)) U: ((P 11 , 9,59.0,8), (P 8 , 2,59.0,4), (P 6 , 11,63.6,
6), (P 1, 3,65.0,1 )) from the list T performing the method of processing described above method (6), the middle passing point of path from the starting point S to the goal point G (S, P 0 , P 3 , P 9 , P 10 , P 12 , G) is obtained as a list of ( 1 , 2 , 5 , 8 , 10 ) , 12) is obtained.
【0061】このように、スタート地点Sとそれまでに
選択した通過点及びゴール地点Gを結ぶ折れ線経路の経
路長を距離予測値として、それが最小となる通過領域列
及び通過点列をグラフ探索を用いて決定するようにし
た。したがって、経路長の短かい経路の探索において参
照するノードについてのみ参照時にコスト計算を行えば
よく、効率良くグラフ探索を行うことができる。In this way, the route length of the polygonal route connecting the start point S and the passing points and the goal point G selected up to that point is used as the distance prediction value, and the passing area sequence and passing point sequence having the minimum value are searched for in the graph. It was decided to use. Therefore, it is only necessary to calculate the cost at the time of referring only to the node to be referred in the search of the route having the short route length, and the graph search can be efficiently performed.
【0062】上記の通過点決定方法において、条件を満
足する通過点は、図21に示すように、前通過点Pi と
ゴール地点Gを結ぶ線分Pi Gの中点を中心とする円上
の複数点が該当する可能性がある。そこで、図21にお
いて、前通過点Pi と次通過点Pi+1 を結ぶ直線Pi P
i+1 と、前通過点Pi とゴール地点Gを結ぶ直線PiG
との偏角φを最小にするという条件を加えることで、通
過点をゴール方向に最も近い高々2点に限定することが
できる。この通過点決定方法によって、図22に示すよ
うにスタート地点Sとゴール地点Gを結ぶ直線に最も近
く、総経路長を短くする通過点を決定することが可能に
なる。In the passing point determining method described above, the passing point satisfying the condition is a circle centered on the midpoint of the line segment P i G connecting the previous passing point P i and the goal point G, as shown in FIG. Multiple points above may apply. Therefore, in FIG. 21, a straight line P i P connecting the previous passing point P i and the next passing point P i + 1
i + 1 and a straight line P i G connecting the previous passing point P i and the goal point G
The passing point can be limited to at most two points that are closest to the goal direction by adding a condition that the declination angle φ between and is minimized. With this passing point determination method, it is possible to determine the passing point that is closest to the straight line connecting the start point S and the goal point G and shortens the total route length as shown in FIG.
【0063】上述した経路生成手法における処理
(3)、(5.1)、(5.2)において予測距離コス
トが最小になる点が複数存在する場合に、それぞれの点
に対して前通過点とその点を結ぶ直線と、前通過点とゴ
ール地点を結ぶ直線との偏角を計算し、その値が最小に
なる点を候補点とすれば良く、より効率良く通過点を決
めることができる。In the processes (3), (5.1), and (5.2) in the above-described route generation method, when there are a plurality of points at which the predicted distance cost becomes the minimum, the previous passing point is set for each point. And the straight line connecting that point and the straight line connecting the previous passing point and the goal point can be calculated, and the point with the smallest value can be set as the candidate point, and the passing point can be determined more efficiently. .
【0064】次に、上記の折れ線概略経路と障害物領域
間での衝突回避について説明する。図23は折れ線概略
経路と障害物領域との間での障害物回避経路生成の説明
図である。上述した通過点を結ぶ折れ線概略経路は、な
お障害物領域と衝突する場合がある。この場合は、折れ
線概略経路と障害物との衝突チェックを上記グラフのノ
ードの区間情報を用いて行ない、図に示すように折れ線
経路Pi Pi+1 上で障害物領域A3と衝突する部分L3
に対応する障害物領域A3の境界点列またはそれに適当
なオフセットをつけた点列L3ioを、折れ線の頂点Pi
と頂点Pi+1との間に追加する。この方法により、障害
物領域A3と衝突しない折れ線経路を高速に生成するこ
とができる。Next, the avoidance of the collision between the broken line outline path and the obstacle area will be described. FIG. 23 is an explanatory diagram of the obstacle avoidance route generation between the broken line schematic route and the obstacle region. The polygonal route connecting the above-mentioned passing points may still collide with the obstacle region. In this case, the collision check between the polygonal line outline route and the obstacle is performed using the section information of the nodes in the above graph, and as shown in the figure, the portion that collides with the obstacle region A3 on the polygonal line route P i P i + 1. L3
The boundary point sequence of the obstacle area A3 corresponding to or the point sequence L3 io with an appropriate offset thereto is defined as the vertex P i of the polygonal line.
And the vertex P i + 1 . By this method, a polygonal line path that does not collide with the obstacle area A3 can be generated at high speed.
【0065】例えば、図24に示すように、折れ線の頂
点(通過点)Pi 、Pi+1 を結ぶ線分Pi Pi+1 とそれ
に対応する障害物領域A4とが衝突する部分L4では、
その衝突の回避を、各y座標における線分上の点とその
y座標でのx方向の走行可能領域B4の区間とのx方向
についての重なり部分によって行なう。すなわち、衝突
する部分L4については、図に示すように、そのy座標
における走行可能領域B4との境界点列L4i から、そ
のy座標における走行可能領域B4の区間の長さの1割
程度x方向に離れた点列L4ioを途中通過点として追加
する。この点列L4ioによって障害物領域A4との衝突
を回避することができる。For example, as shown in FIG. 24, a portion L4 at which the line segment P i P i + 1 connecting the vertices (passing points) P i and P i + 1 of the polygonal line and the corresponding obstacle area A4 collide with each other. Then
The collision is avoided by the overlapping portion in the x direction between the point on the line segment at each y coordinate and the section of the travelable area B4 in the x direction at the y coordinate. That is, for the colliding portion L4, as shown in the figure, from the boundary point sequence L4 i with the travelable area B4 at the y coordinate, about 10% of the length of the section of the travelable area B4 at the y coordinate x. A point sequence L4 io distant in the direction is added as a waypoint . This point sequence L4 io can avoid collision with the obstacle area A4.
【0066】図25は障害物回避経路生成の第2の例で
ある。図に示すように、スタート地点Sとゴール地点G
間の走行可能領域B5が区間列として与えられている場
合に、頂点から隣接する次頂点へ向かう折れ線の線分経
路のうち、障害物領域A51、A52に衝突する部分を
区間情報から判定しそれに対応する境界点列から数点を
選択し、その点に対して走行可能領域B5内方向に適当
なオフセットをつけた点を線分経路の端点間に追加する
手続きをゴール地点Gに到るまで新たな通過点を含めて
順次行なう処理を繰り返す。FIG. 25 is a second example of obstacle avoidance route generation. As shown in the figure, start point S and goal point G
In the case where the travelable area B5 between them is given as a section sequence, the section of the line segment path of the polygonal line from the apex to the adjacent next apex that collides with the obstacle areas A51 and A52 is determined from the section information and Until reaching the goal point G, a procedure of selecting several points from the corresponding boundary point sequence and adding a point with an appropriate offset inward in the travelable area B5 to the end points of the line segment route The process to be performed sequentially including the new passing point is repeated.
【0067】図25を用いて順に説明する。(1)線分
SGが障害物領域A51、A52と衝突する部分を判定
し、その部分に対する境界上の点に適当なオフセットを
加えた新たな通過点P1,P2,P3,P 4 を定める。この新
たな通過点P1,P2,P3,P4 の決定方法については、そ
のいくつかの例を後述する。This will be described in order with reference to FIG. (1) Line segment
Determine the part where SG collides with obstacle areas A51 and A52
And set an appropriate offset to the point on the boundary for that part.
New passing point P added1,P2,P3,P FourDetermine. This new
Tana passing point P1,P2,P3,PFourFor how to determine
Some examples will be described later.
【0068】(2)(1)で定めた点から数点を選択し
点列(S,G)のSとGの間に挿入し、新たな点列を作
成する(図のようにすべて挿入した場合では、点列
(S,P 1,P2,P3,P4 ,G)が作成される)。(2) Select several points from the points defined in (1)
Insert a new sequence of points by inserting it between S and G of the sequence of points (S, G).
(If all are inserted as shown,
(S, P 1,P2,P3,PFour, G) is created).
【0069】(3)点列の点を順番に線分で結ぶ折れ線
経路が再度障害物領域A51、A52に衝突するとき、
その線分経路に対して、(1)と同様に通過点を定めて
新たな点列を作成する。(3) When the polygonal path connecting the points in the point sequence with line segments in sequence again collides with the obstacle areas A51 and A52,
For the line segment route, a passing point is determined in the same manner as (1), and a new point sequence is created.
【0070】(4)すべての折れ線が障害物領域A5
1、A52と衝突しなくなるまで繰り返す。図の例で
は、点列(S,P1,P2,Q,P3,P4 ,G)が作成され
て処理が終了する。なお、オフセットとしては、区間の
長さの1割程度等と設定する方法でも十分である。(4) All polygonal lines are obstacle areas A5
1. Repeat until there is no collision with A52. In the illustrated example, a sequence of points (S, P 1, P 2 , Q, P 3, P 4, G) are created and the process is terminated. A method of setting the offset to about 10% of the length of the section or the like is also sufficient.
【0071】この障害物回避経路生成によると、上記第
1の例の場合に比べて頂点数の少ない折れ線経路を生成
することができる。図26は新たな通過点の決定方法の
説明図である。図に示すように、折れ線経路上の線分P
i Pi+1 が障害物領域B6を通過する場合に、最初に障
害物領域B6に進入する点P61に対して境界から適当な
オフセットをつけた通過点P62を点列のPi , Pi+1 間
に挿入し、次に新たに追加した通過点P62と点Pi+1 を
結ぶ線分経路P62Pi+1 に対して同じ処理を行なう。こ
の場合、再度点P63において障害物領域B6に進入する
ので、適当なオフセットをつけた通過点P64を挿入しす
る。この処理を、スタート地点Sからゴール地点Gに到
るまで順次行なう。スタート地点Sからゴール地点Gに
到るまでのすべての線分が障害物領域B6を通過しなく
なるまで繰り返すことで、頂点数の少ない折れ線経路を
生成することができる。この方法によると、単純な処理
で通過点を決定することができ、高速に目的の経路を生
成できる。According to this obstacle avoidance route generation, it is possible to generate a polygonal line route having a smaller number of vertices than in the case of the first example. FIG. 26 is an explanatory diagram of a method of determining a new passing point. As shown in the figure, the line segment P on the broken line path
When i P i + 1 passes through the obstacle region B6, a passing point P 62, which is a proper offset from the boundary with respect to the point P 61 that first enters the obstacle region B6, is set to P i , P i is inserted between + 1, then performs the same process on the segment path P 62 P i + 1 connecting the newly added and the pass point P 62 point P i + 1. In this case, since entering the obstacle region B6 at the point P 63 again inserts the pass point P 64 carrying thereon an appropriate offset. This process is sequentially performed from the start point S to the goal point G. By repeating until all the line segments from the start point S to the goal point G do not pass through the obstacle region B6, a polygonal line path with a small number of vertices can be generated. According to this method, the passing point can be determined by a simple process, and the target route can be generated at high speed.
【0072】図27は新たな通過点決定方法の第2の例
である。図に示すように、折れ線経路上の線分Pi P
i+1 が障害物領域A71、A72を通過する部分に対応
する境界点列Q1,Q2,Q3上の各点の中で、その区
間方向の座標が衝突する方向(図のx方向)に極大とな
る点に対して適当なオフセットをつけ、その点を新たな
通過点として追加する。なお、Q0 は折れ線経路の線分
Pi Pi+1 が障害物領域A71を通過する部分に対応す
る境界点列の最初の点、Qn は障害物領域A72を通過
する部分に対応する境界点列の最後の点である。この処
理を折れ線経路上で障害物領域を通過する部分がなくな
るまで繰り返すことで、頂点数の少ない折れ線経路が生
成される。FIG. 27 shows a second example of a new waypoint determination method. As shown in the figure, the line segment P i P on the polygonal path
Among the points on the boundary point sequence Q1, Q2, Q3 corresponding to the part where i + 1 passes through the obstacle areas A71, A72, the coordinates in the section direction are maximal in the collision direction (x direction in the figure). Add an appropriate offset to the point that becomes and add that point as a new passing point. Note that Q 0 corresponds to the first point of the boundary point sequence corresponding to the portion where the line segment P i P i + 1 of the polygonal path passes through the obstacle area A71, and Q n corresponds to the portion passing through the obstacle area A72. It is the last point in the sequence of boundary points. By repeating this processing until there is no portion passing through the obstacle region on the polygonal line route, a polygonal line route with a small number of vertices is generated.
【0073】図27を用いて順に説明する。 (1)各y座標に対する折れ線(線分)Pi Pi+1 上の
点のx座標をX、そのy座標に対する走行可能領域B7
の区間を(Xmin,Xmax)とするとき、X≦Xmin となる
場合に対する点(y, Xmin)と、Xmax ≦Xとなる場合
に対する点(y,-Xmax)を順に求め、図28に示すグラ
フを作成する。図28において、点列Q11は、図27
の境界点列Q1に対応する。同様に、点列Q22は境界
点列Q2に、点列Q33は境界点列Q3にそれぞれ対応
する。It will be described in order with reference to FIG. (1) The x coordinate of a point on the polygonal line (segment) P i P i + 1 for each y coordinate is X, and the travelable area B7 for that y coordinate
When the section of (Xmin, Xmax) is set, the point (y, Xmin) for the case of X≤Xmin and the point (y, -Xmax) for the case of Xmax≤X are sequentially obtained, and the graph shown in FIG. To create. 28, the point sequence Q11 is shown in FIG.
Corresponding to the boundary point sequence Q1. Similarly, the point sequence Q22 corresponds to the boundary point sequence Q2, and the point sequence Q33 corresponds to the boundary point sequence Q3.
【0074】(2)(1)で求めた図28の点列Q1
1、Q22及びQ33に対して正及び負の極大値に対応
する点(X* , Y* )(図28の黒点)を求め、それら
に対してオフセットをつけた点(X* +OFFSET,
Y* )を点列の点Pi , Pi+1間に挿入する。このオフ
セットをつけた点(X* +OFFSET,Y* )は、図
27のP71,P72,P73である。この各点P71, P72,
P73を新たな通過点として折れ線経路を生成する。(2) Point sequence Q1 in FIG. 28 obtained in (1)
The points (X * , Y * ) (black points in FIG. 28) corresponding to the positive and negative maximum values for 1, Q22, and Q33 are obtained, and the points (X * + OFFSET,
Y * ) is inserted between the points P i and P i + 1 of the point sequence. Point with the offset (X * + OFFSET, Y * ) is a P 71, P 72, P 73 in FIG. 27. These points P 71, P 72 ,
A polygonal line path is generated with P 73 as a new passing point.
【0075】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。この方法
によると、上記の第1の例に比べて繰り返し処理回数が
少なくなるため、より高速に目的の経路を生成すること
ができる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. According to this method, the number of times of repetitive processing is smaller than that in the first example described above, so that the target route can be generated at a higher speed.
【0076】図29は新たな通過点決定方法の第3の例
である。図に示すように、折れ線経路上の線分Pi P
i+1 が障害物領域A81、A82を通過する部分に対応
する境界点列Q4,Q5,Q6、Q7上の各点の中で、
その区間方向の座標が衝突する方向(図のx方向)の極
大点が、線分路に対して同方向に複数ある場合、それぞ
れの極大点列について進行方向に対してもっとも始点に
近い1点を選択し、その点に対して境界から適当なオフ
セットをつけ、その点を新たな通過点として追加する。
この処理を折れ線経路上で障害物領域を通過する部分が
なくなるまで繰り返すことで、折れ線経路が生成され
る。FIG. 29 shows a third example of a new waypoint determination method. As shown in the figure, the line segment P i P on the polygonal path
Among the points on the boundary point sequence Q4, Q5, Q6, Q7 corresponding to the part where i + 1 passes through the obstacle areas A81, A82,
If there are multiple local maxima in the direction in which the coordinates in the section direction collide (in the x direction in the figure), there is one local point that is closest to the starting point in the traveling direction for each local maxima line. Select, add an appropriate offset from the boundary for that point, and add that point as a new transit point.
A polygonal line path is generated by repeating this processing until there is no portion on the polygonal line path that passes through the obstacle region.
【0077】図29を用いて順に説明する。 (1)各y座標に対する折れ線(線分)Pi Pi+1 上の
点のx座標をX、そのy座標に対する走行可能領域B8
の区間を(Xmin,Xmax)とするとき、X≦Xmin となる
場合に対する点(y, Xmin)と、Xmax ≦Xとなる場合
に対する点(y,-Xmax)を順に求め、図30に示すグラ
フを作成する。図30において、点列Q44は図29の
境界点列Q4に対応する。同様に、点列Q55は境界点
列Q5に、点列Q66は境界点列Q6に、点列Q77は
境界点列Q7にそれぞれ対応する。It will be described in order with reference to FIG. (1) X is the x-coordinate of a point on the polygonal line (segment) P i P i + 1 for each y-coordinate, and the travelable region B8 is for that y-coordinate.
When the section of (Xmin, Xmax) is set, the point (y, Xmin) for the case of X ≦ Xmin and the point (y, -Xmax) for the case of Xmax ≦ X are obtained in order, and the graph shown in FIG. To create. In FIG. 30, the point sequence Q44 corresponds to the boundary point sequence Q4 in FIG. Similarly, the point sequence Q55 corresponds to the boundary point sequence Q5, the point sequence Q66 corresponds to the boundary point sequence Q6, and the point sequence Q77 corresponds to the boundary point sequence Q7.
【0078】(2)(1)で求めた図30の点列Q4
4、Q55、Q66及びQ77に対して正及び負の極大
値に対応する点(X* , Y* )を求め、それらの点を符
号が同じで連続する点の組に分類し、それぞれの組の中
で最もy座標の小さいもの(図30の黒点)に対してオ
フセットをつけた点(X* +OFFSET,Y* )を点
列の点Pi , Pi+1 間に挿入する。このオフセットをつ
けた点(X* +OFFSET,Y* )は、図29の
P81,P82である。この各点P81, P82を新たな通過点
として折れ線経路を生成する。(2) Point sequence Q4 in FIG. 30 obtained in (1)
4, Q55, Q66, and Q77, the points (X * , Y * ) corresponding to the positive and negative maximum values are obtained, and these points are classified into a set of consecutive points having the same sign, and each set is classified. The point (X * + OFFSET, Y * ) offset to the smallest y-coordinate (black point in FIG. 30) is inserted between the points P i and P i + 1 in the point sequence. The points (X * + OFFSET, Y * ) with this offset are P 81 and P 82 in FIG. A polygonal line path is generated by using the points P 81 and P 82 as new passing points.
【0079】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。この方法
によると、上記の第2の例に比べてより頂点の数の少な
い障害物回避経路を生成することができる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. According to this method, it is possible to generate an obstacle avoidance path having a smaller number of vertices than the second example.
【0080】図31は新たな通過点決定方法の第4の例
である。この図で用いる地形図は図29と同一であるた
め、同一の符号を付して説明する。図に示すように、折
れ線経路上の線分Pi Pi+1 が障害物領域A81、A8
2を通過する部分に対応する境界点列Q4,Q5,Q
6、Q7上の各点の中で、その区間方向の座標が衝突す
る方向(図のx方向)の極大点が、線分Pi Pi+1 に対
して同方向に1点のみ存在する場合はその点に対して、
2点以上存在する場合にはその極大点列の両端の2点に
対して境界から適当なオフセットをつけ、その各点を新
たな通過点として追加する。この処理を折れ線経路上で
障害物領域を通過する部分がなくなるまで繰り返すこと
で、折れ線経路が生成される。FIG. 31 shows a fourth example of the new passing point determining method. Since the topographic map used in this figure is the same as that in FIG. 29, the same reference numerals are used in the description. As shown in the figure, the line segment P i P i + 1 on the broken line path is the obstacle area A81, A8.
Boundary point sequence Q4, Q5, Q corresponding to a portion passing 2
Among the points on 6 and Q7, there is only one local maximum point in the direction in which the coordinates in the section direction collide (the x direction in the figure) in the same direction with respect to the line segment P i P i + 1 . In that case,
When there are two or more points, an appropriate offset is added from the boundary to the two points at both ends of the maximum point sequence, and each point is added as a new passing point. A polygonal line path is generated by repeating this processing until there is no portion on the polygonal line path that passes through the obstacle region.
【0081】図31を用いて順に説明する。 (1)各y座標に対する折れ線(線分)Pi Pi+1 上の
点のx座標をX、そのy座標に対する走行可能領域B8
の区間を(Xmin,Xmax)とするとき、X≦Xmin となる
場合に対する点(y, Xmin)と、Xmax ≦Xとなる場合
に対する点(y,-Xmax)を順に求め、図32に示すグラ
フを作成する。図32において、点列Q44は図31の
境界点列Q4に対応する。同様に、点列Q55は境界点
列Q5に、点列Q66は境界点列Q6に、点列Q77は
境界点列Q7にそれぞれ対応する。It will be described in order with reference to FIG. (1) X is the x-coordinate of a point on the polygonal line (segment) P i P i + 1 for each y-coordinate, and the travelable region B8 is for that y-coordinate.
When the section of (xmin, Xmax) is set, the point (y, Xmin) for the case of X≤Xmin and the point (y, -Xmax) for the case of Xmax≤X are obtained in order, and the graph shown in FIG. To create. In FIG. 32, the point sequence Q44 corresponds to the boundary point sequence Q4 in FIG. Similarly, the point sequence Q55 corresponds to the boundary point sequence Q5, the point sequence Q66 corresponds to the boundary point sequence Q6, and the point sequence Q77 corresponds to the boundary point sequence Q7.
【0082】(2)(1)で求めた図32の点列Q4
4、Q55、Q66及びQ77に対して正及び負の極大
値に対応する点(X* , Y* )を求め、それらの点を符
号が同じで連続する点の組に分類し、それぞれの組の中
で極大値に対応する点が1点の場合にはその1点(図3
2の点列Q77の黒点)を、2点以上ある場合には、最
もy座標の小さいものと最もy座標の大きいものの2点
(図32の点列Q44とQ66の黒点)に対してオフセ
ットをつけた点(X* +OFFSET,Y* )を点
Pi 、Pi+1 間に挿入する。このオフセットをつけた点
(X* +OFFSET,Y* )は、図31のP81,
P83,P82である。この各点P81, P83,P82を新たな
通過点として折れ線経路を生成する。(2) Point sequence Q4 of FIG. 32 obtained in (1)
4, Q55, Q66, and Q77, the points (X * , Y * ) corresponding to the positive and negative maximum values are obtained, and these points are classified into a set of consecutive points having the same sign, and each set is classified. If there is only one point corresponding to the maximum value in the
When there are two or more black points in the point sequence Q77 of 2), offsets are set for the two points of the smallest y coordinate and the largest y coordinate (black points of the point sequences Q44 and Q66 in FIG. 32). The added point (X * + OFFSET, Y * ) is inserted between the points P i and P i + 1 . The point (X * + OFFSET, Y * ) with this offset is P 81 ,
P 83, a P 82. A polygonal line path is generated using these points P 81, P 83 , and P 82 as new passing points.
【0083】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。この方法
によると、上記の第3の例に比べてより少ない繰り返し
回数で頂点の数の少ない折れ線経路を生成することがで
きる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. According to this method, it is possible to generate a polygonal line path having a small number of vertices with a smaller number of repetitions as compared with the third example.
【0084】図33は新たな通過点決定方法の第5の例
である。図に示すように、折れ線経路上の線分Pi P
i+1 が障害物領域A81、A82を通過する部分に対応
する境界点列Q4,Q5,Q6、Q7上の各点の中で、
その区間方向の座標が衝突する方向(図のx方向)の極
大点を求め、その極大点のうち、線分路の始点Pi に最
も近い極大点に対して境界から適当なオフセットをつ
け、その点を新たな通過点として追加する。次に新たな
通過点と点Pi+1 を結ぶ線分路に対して同じ処理を行な
う。この処理を折れ線経路上で障害物領域を通過する部
分がなくなるまで繰り返すことで、折れ線経路が生成さ
れる。FIG. 33 shows a fifth example of a new waypoint determination method. As shown in the figure, the line segment P i P on the polygonal path
Among the points on the boundary point sequence Q4, Q5, Q6, Q7 corresponding to the part where i + 1 passes through the obstacle areas A81, A82,
The maximum point in the direction in which the coordinates in the section direction collide (the x direction in the drawing) is obtained, and an appropriate offset is attached from the boundary to the maximum point closest to the starting point P i of the line segment path among the maximum points. The point is added as a new passing point. Next, the same processing is performed on the line segment connecting the new passing point and the point P i + 1 . A polygonal line path is generated by repeating this processing until there is no portion on the polygonal line path that passes through the obstacle region.
【0085】図33を用いて順に説明する。 (1)各y座標に対する折れ線(線分)Pi Pi+1 上の
点のx座標をX、そのy座標に対する走行可能領域B8
の区間を(Xmin,Xmax)とするとき、最初にX≦Xmin
または、Xmax ≦Xとなる点を発見する。It will be described in order with reference to FIG. (1) X is the x-coordinate of a point on the polygonal line (segment) P i P i + 1 for each y-coordinate, and the travelable region B8 is for that y-coordinate.
When the section of is defined as (Xmin, Xmax), first X ≦ Xmin
Alternatively, a point where Xmax ≦ X is found.
【0086】(2)(1)で発見した点が、X≦Xmin
である場合には最初にXmin の値が減少する直前の点
を、またXmax ≦Xである場合には最初にXmin の値が
増加する直前の点に対してオフセットをつけた点を点列
の点Pi , Pi+1 間に挿入する。このオフセットをつけ
た点は、図33のP81である。この点P81を新たな通過
点とする。(2) The point found in (1) is X ≦ Xmin
, The point immediately before the value of Xmin decreases first, and when Xmax ≤ X, the point immediately before the value of Xmin increases first is offset. It is inserted between the points P i and P i + 1 . The point with this offset is P 81 in FIG. This point P 81 is set as a new passing point.
【0087】(3)追加点(新たな通過点)P81を始
点、点Pi+1 を終点とする線分経路に対して上記
(1)、(2)の処理を繰り返す。追加点が存在しなく
なった場合には、線分Pi+1 Pi+2 に対して(1)から
の処理を繰り返す。(3) The above processes (1) and (2) are repeated for the line segment route having the additional point (new passing point) P 81 as the starting point and the point P i + 1 as the ending point. When the additional point does not exist, the process from (1) is repeated for the line segment P i + 1 P i + 2 .
【0088】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。この方法
によると、繰り返し回数は増えるが、障害物領域B8を
通過する部分に対応する領域の境界点列Q4〜Q7をす
べて抽出する必要がなく、追加点の決定を高速に行うこ
とができる。また、点の追加による折れ線経路の変化に
応じて追加点が決定されるため、不要な頂点の発生を回
避することができる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. According to this method, although the number of repetitions increases, it is not necessary to extract all the boundary point sequences Q4 to Q7 of the area corresponding to the portion passing through the obstacle area B8, and the additional point can be determined at high speed. Further, since the additional point is determined according to the change of the polygonal line path due to the addition of the point, it is possible to avoid the generation of an unnecessary vertex.
【0089】図34は新たな通過点決定方法の第6の例
である。この図で用いる地形図は図27と同一であるた
め、同一の符号を付して説明する。図に示すように、折
れ線経路上の線分Pi Pi+1 が障害物領域A71、A7
2を通過する部分に対応する境界点列Q1,Q2,Q3
上の各点の中で、線分Pi Pi+1 からの距離が極大とな
る各点に対して適当なオフセットをつけ、その各点を新
たな通過点として追加する。この処理を折れ線経路上で
障害物領域を通過する部分がなくなるまで繰り返すこと
で、頂点数の少ない折れ線経路が生成される。FIG. 34 shows a sixth example of a new waypoint determination method. Since the topographic map used in this figure is the same as that in FIG. 27, the same reference numerals are used in the description. As shown in the figure, the line segment P i P i + 1 on the broken line path is the obstacle region A71, A7.
Boundary point sequence Q1, Q2, Q3 corresponding to the part passing 2
Among the points above, an appropriate offset is given to each point at which the distance from the line segment P i P i + 1 is maximum, and each point is added as a new passing point. By repeating this processing until there is no portion passing through the obstacle region on the polygonal line route, a polygonal line route with a small number of vertices is generated.
【0090】図34を用いて順に説明する。 (1)Pi Pi+1 ベクトルの成分を(a,b)とし、各
y座標に対するPi P i+1 上の点のx座標をX、そのy
座標に対する走行可能領域B7の区間を(Xmin,Xmax)
とする。X≦Xmin となる場合には、点Pi から点A
(y,Xmin)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求
め、これに対してV=b・c−a・dを計算する。ま
た、Xmax ≦Xとなる場合には、点Pi から点(y,X
max)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求め、これに
対してV=b・c−a・dを計算する。そのときのyに
対するVをプロットして図35のグラフを作成する。こ
のVは、その絶対値が三角形APi Pi+1 の面積の2倍
に相当し、この場合には、底辺P i Pi+1 が一定である
ことから、線分Pi Pi+1 と頂点Aとの距離の評価に直
接利用できる量である。It will be described in order with reference to FIG. (1) PiPi + 1Let the components of the vector be (a, b), and
P for the y coordinateiP i + 1The x coordinate of the upper point is X, and its y
The section of the travelable area B7 with respect to the coordinates is (Xmin, Xmax)
And If X ≦ Xmin, point PiTo point A
Find the component (c, d) of the vector going to (y, Xmin)
Therefore, V = b · c−a · d is calculated for this. Well
If Xmax ≤ X, the point PiFrom point (y, X
Find the component (c, d) of the vector going to (max)
On the other hand, V = b · c−a · d is calculated. To y at that time
Plot V with respect to the graph of FIG. This
The absolute value of V is a triangle APiPi + 1Twice the area of
And in this case, the bottom side P iPi + 1Is constant
Therefore, the line segment PiPi + 1Directly to the evaluation of the distance between
It is the amount that can be used.
【0091】(2)(1)で求めた図35の点列Q10
1、Q202及びQ303に対して正及び負の極大値に
対応する点(X* , Y* )(図35の黒点)を求め、そ
れらに対してオフセットをつけた点(X* +OFFSE
T,Y* )を点列の点Pi ,Pi+1 間に挿入する。この
オフセットをつけた点(X* +OFFSET,Y* )
は、図34のP91,P92,P93である。この各点P91,
P92,P93を新たな通過点として折れ線経路を生成す
る。(2) Point sequence Q10 of FIG. 35 obtained in (1)
The points (X * , Y * ) (black points in FIG. 35) corresponding to the positive and negative maximum values for 1, Q202, and Q303 are obtained, and offset points (X * + OFFSE) are obtained.
T, Y * ) is inserted between the points P i and P i + 1 of the point sequence. Point with this offset (X * + OFFSET, Y * )
Are P 91 , P 92 , and P 93 in FIG. 34. These points P 91,
A polygonal line path is generated with P 92 and P 93 as new passing points.
【0092】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。上記の第
2の例に比べて計算量が若干増えるが、線分の方向によ
る影響が緩和されるため、第2の例よりも不要な頂点の
発生を抑制することができる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. Although the amount of calculation is slightly increased as compared with the second example described above, the influence of the direction of the line segment is mitigated, so that the generation of unnecessary vertices can be suppressed more than in the second example.
【0093】図36は新たな通過点決定方法の第7の例
である。この図で用いる地形図は図29と同一であるた
め、同一の符号を付して説明する。図に示すように、折
れ線経路上の線分Pi Pi+1 が障害物領域A81、A8
2を通過する部分に対応する境界点列Q4,Q5,Q
6、Q7上の各点の中で、線分Pi Pi+1 からの距離が
極大となる点が複数ある場合に、それぞれの極大点列に
ついて進行方向に対してもっとも始点に近い1点を選択
し、その点に対して境界から適当なオフセットをつけ、
その点を新たな通過点として追加する。この処理を折れ
線経路上で障害物領域を通過する部分がなくなるまで繰
り返すことで、折れ線経路が生成される。FIG. 36 shows a seventh example of a new waypoint determining method. Since the topographic map used in this figure is the same as that in FIG. 29, the same reference numerals are used in the description. As shown in the figure, the line segment P i P i + 1 on the broken line path is the obstacle area A81, A8.
Boundary point sequence Q4, Q5, Q corresponding to a portion passing 2
When there are a plurality of points that have the maximum distance from the line segment P i P i + 1 among the points on 6 and Q7, one point that is the closest to the starting point in the traveling direction for each maximum point sequence. Select, add an appropriate offset from the boundary for that point,
The point is added as a new passing point. A polygonal line path is generated by repeating this processing until there is no portion on the polygonal line path that passes through the obstacle region.
【0094】図36を用いて順に説明する。 (1)Pi Pi+1 ベクトルの成分を(a,b)とし、各
y座標に対するPi P i+1 上の点のx座標をX、そのy
座標に対する走行可能領域B7の区間を(Xmin,Xmax)
とする。X≦Xmin となる場合には、点Pi から点A
(y,Xmin)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求
め、これに対してV=b・c−a・dを計算する。ま
た、Xmax ≦Xとなる場合には、点Pi から点(y,X
max)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求め、これに
対してV=b・c−a・dを計算する。そのときのyに
対するVをプロットして図37のグラフを作成する。こ
のVは、その絶対値が三角形APi Pi+1 の面積の2倍
に相当し、この場合には、底辺P i Pi+1 が一定である
ことから、線分Pi Pi+1 と頂点Aとの距離の評価に直
接利用できる量である。It will be described in order with reference to FIG. (1) PiPi + 1Let the components of the vector be (a, b), and
P for the y coordinateiP i + 1The x coordinate of the upper point is X, and its y
The section of the travelable area B7 with respect to the coordinates is (Xmin, Xmax)
And If X ≦ Xmin, point PiTo point A
Find the component (c, d) of the vector going to (y, Xmin)
Therefore, V = b · c−a · d is calculated for this. Well
If Xmax ≤ X, the point PiFrom point (y, X
Find the component (c, d) of the vector going to (max)
On the other hand, V = b · c−a · d is calculated. To y at that time
V with respect to it is plotted and the graph of FIG. 37 is created. This
The absolute value of V is a triangle APiPi + 1Twice the area of
And in this case, the bottom side P iPi + 1Is constant
Therefore, the line segment PiPi + 1Directly to the evaluation of the distance between
It is the amount that can be used.
【0095】(2)(1)で求めた図37の点列Q40
4、Q505、Q606及びQ707に対して正及び負
の極大値に対応する点(X* , Y* )を求め、それらの
点を符号が同じで連続する点の組に分類し、それぞれの
組の中で最もy座標の小さいもの(図37の黒点)に対
してオフセットをつけた点(X* +OFFSET,
Y * )を点列の点Pi , Pi+1 間に挿入する。このオフ
セットをつけた点(X* +OFFSET,Y* )は、図
36のP91,P92である。この各点P91, P92を新たな
通過点として折れ線経路を生成する。(2) Point sequence Q40 of FIG. 37 obtained in (1)
4, positive and negative for Q505, Q606 and Q707
The point (X*, Y*) Ask for those
Classify the points into a set of consecutive points with the same sign,
Pair with the smallest y coordinate (black dot in Fig. 37) in the set
And an offset point (X*+ OFFSET,
Y *) Is the point P of the point sequencei, Pi + 1Insert in between. This off
Point with set (X*+ OFFSET, Y*) Is the figure
36 P91, P92Is. Each point P91,P92The new
A polygonal path is generated as a passing point.
【0096】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。上記の第
3の例に比べて計算量が若干増えるが、線分の方向によ
る影響が緩和されるため、第3の例よりも不要な頂点の
発生を抑制することができる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. Although the amount of calculation is slightly increased as compared with the third example described above, the influence of the direction of the line segment is mitigated, so that the generation of unnecessary vertices can be suppressed more than in the third example.
【0097】図38は新たな通過点決定方法の第8の例
である。この図で用いる地形図も図29と同一であるた
め、同一の符号を付して説明する。図に示すように、折
れ線経路上の線分Pi Pi+1 が障害物領域A81、A8
2を通過する部分に対応する境界点列Q4,Q5,Q
6、Q7上の各点の中で、線分Pi Pi+1 からの距離が
極大となる極大点が、線分Pi Pi+1 に対して同方向に
1点のみ存在する場合はその点に対して、また連続して
2点以上存在する場合にはその極大点列の両端の2点に
対して境界から適当なオフセットをつけ、その各点を新
たな通過点として追加する。この処理を折れ線経路上で
障害物領域を通過する部分がなくなるまで繰り返すこと
で、折れ線経路が生成される。FIG. 38 shows an eighth example of a new waypoint determination method. Since the topographic map used in this figure is also the same as that in FIG. 29, the same reference numerals are used in the description. As shown in the figure, the line segment P i P i + 1 on the broken line path is the obstacle area A81, A8.
Boundary point sequence Q4, Q5, Q corresponding to a portion passing 2
6, in each point on the Q7, when the maximum point where the distance from the line segment P i P i + 1 is maximized is present only one point in the same direction with respect to the line segment P i P i + 1 Adds an appropriate offset from the boundary to that point, or to the two points at both ends of the maximum point sequence when there are two or more points in succession, and adds each point as a new passing point. . A polygonal line path is generated by repeating this processing until there is no portion on the polygonal line path that passes through the obstacle region.
【0098】図38を用いて順に説明する。 (1)Pi Pi+1 ベクトルの成分を(a,b)とし、各
y座標に対するPi P i+1 上の点のx座標をX、そのy
座標に対する走行可能領域B7の区間を(Xmin,Xmax)
とする。X≦Xmin となる場合には、点Pi から点A
(y,Xmin)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求
め、これに対してV=b・c−a・dを計算する。ま
た、Xmax ≦Xとなる場合には、点Pi から点(y,X
max)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求め、これに
対してV=b・c−a・dを計算する。そのときのyに
対するVをプロットして図39のグラフを作成する。This will be described in order with reference to FIG. (1) PiPi + 1Let the components of the vector be (a, b), and
P for the y coordinateiP i + 1The x coordinate of the upper point is X, and its y
The section of the travelable area B7 with respect to the coordinates is (Xmin, Xmax)
And If X ≦ Xmin, point PiTo point A
Find the component (c, d) of the vector going to (y, Xmin)
Therefore, V = b · c−a · d is calculated for this. Well
If Xmax ≤ X, the point PiFrom point (y, X
Find the component (c, d) of the vector going to (max)
On the other hand, V = b · c−a · d is calculated. To y at that time
V with respect to it is plotted and the graph of FIG. 39 is created.
【0099】(2)(1)で求めた図39の点列Q40
4、Q505、Q606及びQ707に対して正及び負
の極大値に対応する点(X* , Y* )を求め、それらの
点を符号が同じで連続する点の組に分類し、それぞれの
組の中で極大値に対応する点が1点の場合にはその1点
(図39の点列Q707の黒点)に対して、2点以上あ
る場合には最もy座標の小さいのものと最もy座標の大
きいものの2点(図39の点列Q404とQ606の黒
点)に対してオフセットをつけた点(X* +OFFSE
T,Y* ) を点列の点Pi ,Pi+1 間に挿入する。この
オフセットをつけた点(X* +OFFSET,Y* )
は、図38のP101 ,P102 ,P103 である。この各点
P101 ,P102 ,P103 を新たな通過点として折れ線経
路を生成する。(2) Point sequence Q40 of FIG. 39 obtained in (1)
4, Q505, Q606 and Q707, the points (X * , Y * ) corresponding to the positive and negative maximum values are obtained, and these points are classified into a set of consecutive points having the same sign, and each set is classified. In the case where there is only one point corresponding to the maximum value among the one point (black point in the point sequence Q707 in FIG. 39), if there are two or more points, the one having the smallest y coordinate and the most y point. Points with large coordinates (X * + OFFSE) with offsets for 2 points (black points in point sequence Q404 and Q606 in FIG. 39)
T, Y * ) is inserted between the points P i and P i + 1 of the point sequence. Point with this offset (X * + OFFSET, Y * )
Are P 101 , P 102 , and P 103 in FIG. A polygonal path is generated by using the points P 101 , P 102 , and P 103 as new passing points.
【0100】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。上記の第
4の例に比べて計算量が若干増えるが、線分の方向によ
る影響が緩和されるため、第4の例よりも不要な頂点の
発生を抑制することができる。In this way, an obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. Although the amount of calculation is slightly increased as compared with the fourth example described above, the influence of the direction of the line segment is mitigated, so that the generation of unnecessary vertices can be suppressed more than in the fourth example.
【0101】図40は新たな通過点決定方法の第9の例
である。この図で用いる地形図も図29と同一であるた
め、同一の符号を付して説明する。図に示すように、折
れ線経路上の線分Pi Pi+1 が障害物領域A81、A8
2を通過する部分に対応する境界点列Q4,Q5,Q
6、Q7上の各点から、線分Pi Pi+1 からの距離が極
大となる極大点を求め、その極大点の中で線分Pi P
i+1 の始点Pi に最も近い点に対して境界から適当なオ
フセットをつけ、その点を新たな通過点として追加す
る。次にその新たな通過点と点Pi+1 を結ぶ線分路に対
して同じ処理を行なう。この処理を折れ線経路上で障害
物領域を通過する部分がなくなるまで繰り返すことで、
折れ線経路が生成される。FIG. 40 shows a ninth example of the new passing point determining method. Since the topographic map used in this figure is also the same as that in FIG. 29, the same reference numerals are used in the description. As shown in the figure, the line segment P i P i + 1 on the broken line path is the obstacle area A81, A8.
Boundary point sequence Q4, Q5, Q corresponding to a portion passing 2
6. From each point on Q7, the maximum point at which the distance from the line segment P i P i + 1 is the maximum is obtained, and the line segment P i P is among the maximum points.
An appropriate offset is added from the boundary to the point closest to the starting point P i of i + 1 , and that point is added as a new passing point. Next, the same processing is performed on the line branch connecting the new passing point and the point P i + 1 . By repeating this process until there is no part that passes through the obstacle area on the broken line path,
A polygonal path is generated.
【0102】図40を用いて順に説明する。 (1)Pi Pi+1 ベクトルの成分を(a,b)とし、各
y座標に対するPi P i+1 上の点のx座標をX、そのy
座標に対する走行可能領域B7の区間を(Xmin,Xmax)
とする。X≦Xmin となる場合には、点Pi から点A
(y,Xmin)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求
め、これに対してV=b・c−a・dを計算する。ま
た、Xmax ≦Xとなる場合には、点Pi から点(y,X
max)へ向かうベクトルの成分(c,d)を求め、これに
対してV=b・c−a・dを計算する。そのときのyに
対するVをプロットしてグラフを作成する。It will be described in order with reference to FIG. (1) PiPi + 1Let the components of the vector be (a, b), and
P for the y coordinateiP i + 1The x coordinate of the upper point is X, and its y
The section of the travelable area B7 with respect to the coordinates is (Xmin, Xmax)
And If X ≦ Xmin, point PiTo point A
Find the component (c, d) of the vector going to (y, Xmin)
Therefore, V = b · c−a · d is calculated for this. Well
If Xmax ≤ X, the point PiFrom point (y, X
Find the component (c, d) of the vector going to (max)
On the other hand, V = b · c−a · d is calculated. To y at that time
Plot V against V to create a graph.
【0103】(2)(1)で発見した点が、X≦Xmin
である場合には最初にXmin の値が減少する直前の点
を、またXmax ≦Xである場合には最初にXmin の値が
増加する直前の点に対してオフセットをつけた点を点列
の点Pi , Pi+1 間に挿入する。このオフセットをつけ
た点は、図40のP111 である。この点P111 を新たな
通過点とする。(2) The point found in (1) is X ≦ Xmin
, The point immediately before the value of Xmin decreases first, and when Xmax ≤ X, the point immediately before the value of Xmin increases first is offset. It is inserted between the points P i and P i + 1 . The point with this offset is P111 in FIG. This point P 111 is set as a new passing point.
【0104】(3)追加点(新たな通過点)P111 を始
点、点Pi+1 を終点とする線分経路に対して上記
(1)、(2)の処理を繰り返す。追加点が存在しなく
なった場合には、線分Pi+1 Pi+2 に対して(1)から
の処理を繰り返す。以上の処理をスタート点からゴール
地点Gに到るまで順次行なう。さらに、スタート地点S
からゴール地点Gに到るまでの一連の処理を、すべての
線分が障害物領域A81、A82を通過しなくなるまで
繰り返す。(3) The above processes (1) and (2) are repeated for the line segment route having the additional point (new passing point) P 111 as the starting point and the point P i + 1 as the ending point. When the additional point does not exist, the process from (1) is repeated for the line segment P i + 1 P i + 2 . The above processing is sequentially performed from the start point to the goal point G. Furthermore, the starting point S
A series of processing from to reaching the goal point G is repeated until all line segments do not pass through the obstacle areas A81 and A82.
【0105】このようにして、スタート地点Sからゴー
ル地点Gに到る障害物回避経路が生成される。上記の第
5の例に比べて計算量が若干増えるが、線分の方向によ
る影響が緩和されるため、第5の例よりも不要な頂点の
発生を抑制することができる。In this way, the obstacle avoidance route from the start point S to the goal point G is generated. Although the amount of calculation is slightly increased as compared with the fifth example described above, the influence of the direction of the line segment is mitigated, so that the generation of unnecessary vertices can be suppressed more than in the fifth example.
【0106】図41は新たな通過点決定方法の第10の
例である。この図で用いる地形図は図26と同一である
ため、同一の符号を付して説明する。図に示すように、
折れ線経路上の線分Pi Pi+1 が障害物領域A6を通過
する部分に対応する境界点列上の点Qj (j=0,1,
・・・,n)のうちで、角Pi+1 Qj Pi が最大である
点に対して境界から適当なオフセットをつけた点P121
を点列のPi , Pi+1間に挿入し、次にその新たに追加
した点P121 と点Pi+1 を結ぶ線分経路P121Pi+1 に
対して同じ処理を行なう。この処理をスタート地点Sか
らゴール地点Gに到るまで順次行なう。さらに、スター
ト地点Sからゴール地点Gに到るまでの一連の処理を、
すべての線分が領域外を通過しなくなるまで繰り返すこ
とで、頂点数の少ない折れ線経路を生成することができ
る。角度の計算に若干の時間を要するが、繰り返し回数
を抑制することができる。FIG. 41 shows a tenth example of a new waypoint determination method. Since the topographic map used in this figure is the same as that in FIG. 26, the same reference numerals are used in the description. As shown in the figure,
A point Q j (j = 0, 1, on the boundary point sequence corresponding to a portion where the line segment P i P i + 1 on the polygonal path passes through the obstacle region A6.
..., n), the point P 121 with an appropriate offset from the boundary with respect to the point with the largest angle P i + 1 Q j P i.
Is inserted between P i and P i + 1 of the point sequence, and then the same processing is performed on the line segment path P 121 P i + 1 connecting the newly added point P 121 and point P i + 1. . This process is sequentially performed from the start point S to the goal point G. Furthermore, a series of processing from the start point S to the goal point G is performed.
By repeating until all the line segments do not pass outside the area, a polygonal line path with a small number of vertices can be generated. Although it takes some time to calculate the angle, the number of repetitions can be suppressed.
【0107】図42は曲がり角の小さい折れ線経路の生
成方法の説明図である。図に示す走行可能領域B10の
頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接する2頂点P
i-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi-1 Pi+1 が障害物領域
A10、A11を通過しない場合には頂点Pi を削除
し、障害物領域A10、A11(図ではA10)を通過
する場合には、障害物領域A10、A11に存在する部
分に対応する境界点列上の点(図の点Qi ) における境
界点列の接線LO と平行で、その接点から適当なオフセ
ットをもつ点Ui を通る直線Li と線分経路P
i-1 Pi 、Pi Pi+1 との交点(図の点Ri,Si ) で頂
点Pi を置き換える処理を行なう。そして、頂点Piを
削除した場合には、頂点Pi+1 とそれに隣接する2点
(頂点)Pi-1 、Pi+2に対して、また、頂点Pi を図
のように置き換えた場合には、頂点Pi+1 とそれに隣接
する2点(頂点)Si 、Pi+2 に対して同様の処理を行
なう。この処理をスタート地点Sからゴール地点Gに到
るまで順次行なう。FIG. 42 is an explanatory diagram of a method of generating a polygonal line path having a small turning angle. Relative vertex P i in the travelable area B10 shown in Fig, 2 vertices P adjacent to the vertex P i
i-1, line path P i-1 P i + 1 connecting P i + 1 deletes the vertex P i in the case of not passing through the obstacle region A10, A11, obstacle region A10, A11 (in the figure When passing through A10), it is parallel to the tangent line L O of the boundary point sequence at the point (point Q i in the figure) on the boundary point sequence corresponding to the portion existing in the obstacle areas A10 and A11, and from the contact point. A straight line L i and a line segment path P passing through a point U i having an appropriate offset
The process of replacing the vertex P i at the intersection (point R i, S i in the figure) with i-1 P i and P i P i + 1 is performed. When the vertex P i is deleted, the vertex P i + 1 and two adjacent points (vertices) P i-1 and P i + 2 are replaced, and the vertex P i is replaced as shown in the figure. In this case, the same process is performed on the vertex P i + 1 and the two points (vertices) S i and P i + 2 adjacent thereto. This process is sequentially performed from the start point S to the goal point G.
【0108】この方法によって、頂点における曲がり角
の小さい折れ線経路を効率よく生成することができる。
具体的な実施方法としては、点Qi を境界点列上の中央
の点とし、その点で接する直線の傾きを、境界上で点Q
i に隣接する2点を通る直線の傾きで近似すればよい。By this method, it is possible to efficiently generate a polygonal line path having a small turning angle at the apex.
As a specific implementation method, the point Q i is set as the center point on the boundary point sequence, and the inclination of the straight line tangent to the point is set as the point Q on the boundary.
It may be approximated by the slope of a straight line passing through two points adjacent to i .
【0109】点Qi の位置が未定で接線の傾きが指定さ
れている場合には、図43に示すように境界点列上の点
の中で、点Pi-1 を通る指定された傾きを持つ直線Mか
らの距離が最大となる点をQi として定める方法もあ
る。またオフセットについては、点Qi を通りx軸に平
行な直線と線分Pi-1 Pi またはPi Pi+1 との交点T
i のx座標と点Qi のx座標の差の絶対値の1割程度と
小さめに設定することで、より曲がり角の小さい折れ線
経路を生成することができる。Point QiPosition is undetermined and the tangent slope is specified
If it is, the points on the boundary point sequence are
In the point Pi-1A straight line M with a specified slope passing through
Q is the point where the distance between them is maximumiThere is also a method
It Regarding the offset, point QiThrough the flat on the x-axis
Straight line and line segment Pi-1PiOr PiPi + 1Intersection T with
iX coordinate and point QiAbout 10% of the absolute value of the difference between the x-coordinates of
By setting a small value, a polygonal line with a smaller bend
A route can be created.
【0110】図44は曲がり角の小さい折れ線経路の生
成方法の第2の例である。図に示す走行可能領域B10
の頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接する2頂点P
i-1、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi-1 Pi+1 が障害物領域
A10、A11を通過しない場合には頂点Pi を削除
し、障害物領域A10、A11(図ではA10)を通過
する場合には、障害物領域A10、A11に存在する部
分に対応する領域の境界点列上の点で、線分経路Pi-1
Pi+1 からの距離が最大となる点(図のQi ) から適当
なオフセットをもつ点Ui を通過し線分経路Pi-1 P
i+1 に平行な直線と線分経路Pi-1 Pi 、Pi Pi+1 と
の交点(図の点Ri,Si ) で頂点Pi を置き換える処理
を行なう。そして、頂点Pi を削除した場合には、頂点
Pi+1 とそれに隣接する2点(頂点)Pi-1 、Pi+2 に
対して、また、頂点Pi を図のように置き換えた場合に
は、頂点Pi+1 とそれに隣接する2点(頂点)Si 、P
i+2 に対して同様の処理を行なう。この処理をスタート
地点Sからゴール地点Gに到るまで順次行なう。FIG. 44 shows a second example of the method of generating a polygonal line path having a small turning angle. Travelable area B10 shown in the figure
Against the vertex P i, 2 vertices P adjacent to the vertex P i
i-1, line path P i-1 P i + 1 connecting P i + 1 deletes the vertex P i in the case of not passing through the obstacle region A10, A11, obstacle region A10, A11 (in the figure A10), the line segment path P i-1 at a point on the boundary point sequence of the areas corresponding to the portions existing in the obstacle areas A10 and A11.
A line segment path P i-1 P passing through a point U i having an appropriate offset from the point (Q i in the figure) having the maximum distance from P i + 1
A process of replacing the vertex P i at an intersection (point R i, S i in the figure) of a straight line parallel to i + 1 and the line segment paths P i-1 P i and P i P i + 1 is performed. When the vertex P i is deleted, the vertex P i + 1 and two adjacent points (vertices) P i-1 and P i + 2 are replaced, and the vertex P i is replaced as shown in the figure. In this case, the vertex P i + 1 and two adjacent points (vertices) S i , P
Do the same for i + 2 . This process is sequentially performed from the start point S to the goal point G.
【0111】この方法によって、上記第1の例と同様
に、頂点における曲がり角の小さい折れ線経路を効率よ
く生成することができる。実施においては、オフセット
を、点Qi を通りx軸に平行な直線と線分Pi-1 Pi ま
たはPi Pi+1 との交点Ti のx座標と点Qi のx座標
の差の絶対値の1割程度と小さめに設定することで、よ
り曲がり角の小さい折れ線経路を効率よく生成すること
が可能になる。By this method, similarly to the first example, it is possible to efficiently generate a polygonal path having a small turning angle at the apex. In practice, the offset is calculated from the x coordinate of the intersection point T i of the straight line passing through the point Q i and parallel to the x axis and the line segment P i-1 P i or P i P i + 1 and the x coordinate of the point Q i . By setting it as small as about 10% of the absolute value of the difference, it becomes possible to efficiently generate a polygonal line path with a smaller turning angle.
【0112】図45は曲がり角の小さい折れ線経路の生
成方法の第3の例である。図に示す走行可能領域B10
の頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接する2頂点P
i-1、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi-1 Pi+1 が障害物領域
A10、A11を通過しない場合には頂点Pi を削除
し、障害物領域A10、A11(図ではA10)を通過
する場合には、障害物領域A10、A11に存在する部
分に対応する領域の境界点列に対する頂点Pi-1 、P
i+1 からの接線L1 、L2 の交点Ni から適当なオフセ
ットをもつ点Ui で頂点Pi を置き換える処理を行な
う。そして、頂点Piを削除した場合には、頂点Pi+1
とそれに隣接する2点(頂点)Pi-1 、Pi+2に対し
て、また、頂点Pi を図のように置き換えた場合には、
頂点Pi+1 とそれに隣接する2点(頂点)Ui 、Pi+2
に対して同様の処理を行なう。この処理をスタート地点
Sからゴール地点Gに到るまで順次行なう。FIG. 45 shows a third example of the method of generating a polygonal line path having a small turning angle. Travelable area B10 shown in the figure
Against the vertex P i, 2 vertices P adjacent to the vertex P i
i-1, line path P i-1 P i + 1 connecting P i + 1 deletes the vertex P i in the case of not passing through the obstacle region A10, A11, obstacle region A10, A11 (in the figure A10), the vertices P i−1 , P with respect to the boundary point sequence of the areas corresponding to the portions existing in the obstacle areas A10, A11
A process of replacing the vertex P i with a point U i having an appropriate offset from the intersection N i of the tangent lines L 1 and L 2 from i + 1 is performed. Then, when the vertex P i is deleted, the vertex P i + 1
And two points (vertices) P i−1 and P i + 2 adjacent thereto, and when the vertex P i is replaced as shown in the figure,
Vertex P i + 1 and two adjacent points (vertices) U i , P i + 2
The same process is performed for. This process is sequentially performed from the start point S to the goal point G.
【0113】この方法によって、頂点の数を増やすこと
なく、頂点における曲がり角の小さい線経路を効率よく
生成することが可能となる。具体的な実施方法として
は、境界点列上の点をAi-1 とし、境界点列に対する頂
点Pi-1 からの接線L1 を、先ず線分Pi-1 Ai-1 と線
分Pi-1 Pi+1 のなす角Ai-1 Pi-1 Pi+1 が最大とな
る点Di-1 を求め、次に頂点Pi-1 と点Di-1とを結ぶ
ことで求める。同様に、境界点列上の点をAi+1 とし、
境界点列に対する頂点Pi+1 からの接線L2 を、先ず線
分Pi+1 Ai+1 と線分Pi-1 Pi+1 のなす角Ai+1 P
i+1 Pi-1 が最大となる点Di+1 を求め、次に頂点P
i+1 と点Di+ 1 とを結ぶことで求める。By this method, it is possible to efficiently generate a line path having a small turning angle at the vertices without increasing the number of vertices. As a concrete implementation method, a point on the boundary point sequence is set to A i-1, and a tangent line L 1 from the vertex P i-1 to the boundary point sequence is first set to a line segment P i-1 A i-1. The point D i-1 at which the angle A i-1 P i-1 P i + 1 formed by the minutes P i-1 P i + 1 is maximum is obtained, and then the vertex P i-1 and the point D i-1 are obtained. Find by tying. Similarly, let the points on the boundary point sequence be A i + 1 ,
First, a tangent line L 2 from the vertex P i + 1 to the boundary point sequence is formed by an angle A i + 1 P formed by the line segment P i + 1 A i + 1 and the line segment P i-1 P i + 1.
The point D i + 1 at which i + 1 P i-1 is the maximum is found, and then the vertex P
It is obtained by connecting i + 1 and the point D i + 1 .
【0114】また、オフセットについては、点Ui を通
りx軸に平行な直線と線分Pi-1 P i またはPi Pi+1
との交点Ti のx座標と点Ui のx座標の差の絶対値の
1割程度と小さめに設定することで、より曲がり角の小
さい折れ線経路を効率よく生成することが可能になる。Regarding the offset, point UiThrough
A straight line parallel to the x-axis and a line segment Pi-1P iOr PiPi + 1
Intersection T withiX coordinate and point UiThe absolute value of the difference between the x-coordinates of
By setting it as small as about 10%, the corners will be smaller.
It is possible to efficiently generate a broken line path.
【0115】図46は上記の第2の例と第3の例とのい
ずれを選択するかの判別基準説明図である。図の走行可
能領域B10の頂点Pi に対して、 (1)頂点Pi に対して、その頂点と隣接する2点(頂
点)Pi-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi-1 Pi+1 が障害
物領域A10、A11を通過しない場合には、頂点Pi
を削除する。FIG. 46 is an explanatory view of a criterion for determining which of the second example and the third example is selected. Relative vertex P i in the travelable area B10 in figure (1) vertex P i with respect to the line segment paths P i connecting the vertex and 2 adjacent points (vertices) P i-1, P i + 1 −1 P i + 1 does not pass through the obstacle areas A10 and A11, the vertex P i
To delete.
【0116】(2)障害物領域A10、A11(図では
A10)を通過する場合には、障害物領域A10、A1
1に存在する部分に対応する境界点列に対する頂点P
i-1 、Pi+1 からの接線の交点Ni と線分経路Pi-1 P
i+1 との距離LN と、境界点列上の点で線分経路Pi-1
Pi+1 からの距離が最大となる点Qi と線分経路Pi-1
Pi+1 との距離LT 、頂点Pi と線分経路Pi-1 Pi+1
との距離LP 、及び角P i-1 Ni Pi+1 を評価しそれに
応じて以下の2種類の処理を選択実行する。(2) Obstacle areas A10 and A11 (in the figure,
When passing through A10), obstacle areas A10, A1
Vertex P for the boundary point sequence corresponding to the portion existing in 1
i-1, Pi + 1Intersection of tangents fromiAnd line segment Pi-1P
i + 1Distance LNAnd a line segment P at a point on the boundary point sequencei-1
Pi + 1Point Q where the distance from is maximumiAnd line segment Pi-1
Pi + 1Distance LT, Vertex PiAnd line segment Pi-1Pi + 1
Distance LP, And angle P i-1NiPi + 1Evaluate it
In accordance therewith, the following two types of processing are selectively executed.
【0117】(2.1)頂点Pi を点Ni から適当なオ
フセットをもつ点Ui で置き換える。すなわち、上記の
第3の例を選択実行する。 (2.2)頂点Pi を点Qi から適当なオフセットをも
つ点を通過し線分経路Pi-1 Pi+1 に平行な直線Li と
線分経路Pi-1 Pi 、Pi Pi+1 との交点Ri、Si で
置き換える。すなわち、上記の第2の例を選択実行す
る。(2.1) Replace the vertex P i with a point U i having an appropriate offset from the point N i . That is, the third example is selected and executed. (2.2) A straight line L i that passes through the point P i having a proper offset from the point Q i and is parallel to the line segment path P i-1 P i + 1 and the line segment path P i-1 P i , Replace with the intersection points R i and S i with P i P i + 1 . That is, the second example is selected and executed.
【0118】第2の例か第3の例かのいずれかを選択す
るかは、例えば、(LP −LN )と(LN −LT )との
大小関係で判別すればよい。すなわち、LP −LN >L
N −LT が成立する場合には第3の例を、それ以外の場
合には第2の例を実行する。[0118] The choice of either the second embodiment or the third embodiment, for example, may be determined by the magnitude relation between the (L P -L N) and (L N -L T). That is, L P −L N > L
A third example is when the N -L T is satisfied, in other cases to perform the second example.
【0119】図47は曲がり角の小さい折れ線経路の生
成方法の第4の例である。図に示す走行可能領域B10
の頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接する2頂点P
i-1、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi-1 Pi+1 が障害物領域
A10、A11を通過しない場合には頂点Pi を削除
し、障害物領域A10、A11(図ではA10)を通過
する場合には、点Pi における経路の曲がり角αを評価
し、それが指定値よりも大きい場合にのみ、障害物領域
A10、A11に存在する部分に対応する境界点列上の
点(例えば図の点Qi )における境界点列の接線と平行
で、その接点から適当なオフセットをもつ点Ui を通る
直線と線分経路Pi-1 Pi 、Pi Pi+1 との交点(図の
Ri , Si )で頂点Pi を置き換える処理を行なう。頂
点Pi を削除した場合には、頂点Pi+1 とそれに隣接す
る2点(頂点)Pi-1 、Pi+2 に対して、また、頂点P
i を図のように置き換えた場合には、頂点Pi+1 とそれ
に隣接する2点(頂点)Si 、Pi+2 に対して同様の処
理を行なう。FIG. 47 shows a fourth example of a method for generating a polygonal line path having a small turning angle. Travelable area B10 shown in the figure
Against the vertex P i, 2 vertices P adjacent to the vertex P i
i-1, line path P i-1 P i + 1 connecting P i + 1 deletes the vertex P i in the case of not passing through the obstacle region A10, A11, obstacle region A10, A11 (in the figure A10), the turning angle α of the route at the point P i is evaluated, and only when it is larger than the specified value, on the boundary point sequence corresponding to the portions existing in the obstacle regions A10 and A11. A straight line that is parallel to the tangent line of the boundary point sequence at a point (for example, point Q i in the figure) and passes through the point U i having an appropriate offset from the contact point, and line segment paths P i-1 P i and P i P i + 1 The vertex P i is replaced at the intersection (R i , S i in the figure) with. When the vertex P i is deleted, the vertex P i + 1 and the two points (vertices) P i−1 and P i + 2 adjacent thereto are added to the vertex P i + 1.
When i is replaced as shown in the figure, the same process is performed on the vertex P i + 1 and the two points (vertices) S i and P i + 2 adjacent thereto.
【0120】この方法によって、頂点における曲がり角
がすべて指定された値以下となるような折れ線経路を効
率よく生成することが可能になる。上記の境界点列上の
点Qi とそのオフセット点Ui の具体的な決め方として
は、上述した第2の例に従えばよい。By this method, it becomes possible to efficiently generate a polygonal path in which all the corners at the vertices are equal to or less than the specified value. As a specific method for determining the point Q i and the offset point U i on the boundary point sequence, the second example described above may be used.
【0121】図48及び図49は曲がり角の小さい折れ
線経路の生成方法の第5の例である。図48に示すよう
に、スタート地点Sとゴール地点G間の走行可能領域B
100が区間列として与えられている状況において、障
害物領域A100の境界点列上の点Q0 、障害物領域A
110の境界点列上の点Q1 、Q2 に対して先ずオフセ
ットを区間幅内でできるだけ大きく設定し、新たな通過
点P0 、P1 、P2 を決め、折れ線SP0 、P0 P1 、
P1 P2 、P2 Gを生成する。この処理は、例えば図2
5に示した方法で実行することができる。48 and 49 show a fifth example of a method for generating a polygonal line path having a small turning angle. As shown in FIG. 48, a travelable area B between the start point S and the goal point G
In the situation where 100 is given as the section sequence, the point Q 0 on the boundary point sequence of the obstacle area A100, the obstacle area A
First, an offset is set as large as possible within the interval width with respect to the points Q 1 and Q 2 on the boundary point sequence 110, new passing points P 0 , P 1 and P 2 are determined, and the polygonal lines SP 0 and P 0 P 1 ,
Generate P 1 P 2 and P 2 G. This process is performed, for example, in FIG.
It can be performed by the method shown in FIG.
【0122】次に、例えば図45に示した方法に従っ
て、図49に示すように、障害物領域A100の境界点
列上の点R0 、障害物領域A110の境界点列上の点R
1 、R 2 に対してオフセットを領域境界に接近可能な最
小値に設定し、頂点の削除及び曲がり角の緩和を行な
い、折れ線SP210 、P210 P211 、P211 P11、P11
P 12の最終折れ線経路を生成する。Then, for example, according to the method shown in FIG.
As shown in FIG. 49, the boundary points of the obstacle area A100
Point R on the row0, Point R on the boundary point sequence of obstacle area A110
1, R 2The offset is
Set to a small value to remove vertices and ease corners.
I, polyline SP210, P210P211, P211P11, P11
P 12Generate the final polygonal path of.
【0123】この方法によれば、走行可能領域B100
内に頂点の数が少なく、かつ頂点における曲がり角の小
さい折れ線経路を効率よく自動生成することができる。According to this method, the travelable area B100
It is possible to efficiently and automatically generate a polygonal path having a small number of vertices and a small turning angle at the vertices.
【0124】[0124]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、地形図
に対して生成したポテンシャル場を用いて走行可能領域
を再定義するようにしたので、障害物領域との境界の伸
長とスムージングを効率良く行うことができる。As described above, in the present invention, the travelable area is redefined by using the potential field generated for the topographic map, so that the extension and smoothing of the boundary with the obstacle area can be efficiently performed. You can do it well.
【0125】また、走行可能領域を基準方向の各座標に
一対一対応する他方向の区間の集合で表現される部分領
域に分割し、その部分領域をノード、それらの部分領域
間の連結関係をアークとするグラフ構造として表現する
ようにした。したがって、少ないノード数のグラフ構造
で表現され、かつ走行可能領域の境界座標の情報が各ノ
ードに重複することなく保持されるため、グラフ探索に
よる障害物回避経路の生成を効率よく行えるようにな
る。Further, the drivable area is divided into partial areas represented by a set of sections in the other direction, which correspond one-to-one to each coordinate in the reference direction, and the partial areas are connected with nodes and the connection relationships between these partial areas. The graph structure is represented as an arc. Therefore, since it is represented by a graph structure with a small number of nodes, and the information on the boundary coordinates of the travelable area is retained in each node without duplication, it is possible to efficiently generate an obstacle avoidance route by graph search. .
【0126】さらに、その障害物回避経路は、スタート
地点、通過点及びゴール地点を結ぶ折れ線経路の経路長
を距離予測値として、それが最小となるように生成す
る。したがって、経路長の短かい経路の探索において参
照するノードについてのみ参照時にコスト計算を行えば
よく、効率良くグラフ探索を行うことができる。Further, the obstacle avoidance route is generated such that the route length of the polygonal route connecting the start point, the passing point and the goal point is used as the distance prediction value to minimize it. Therefore, it is only necessary to calculate the cost at the time of referring only to the node to be referred in the search of the route having the short route length, and the graph search can be efficiently performed.
【0127】また、その折れ線経路の衝突チェックをグ
ラフ構造の区間情報を用いて行い、折れ線経路上で障害
物と衝突する部分に対応する障害物の境界点列またはそ
れに適当なオフセットを付けた点列を折れ線の頂点列に
追加する。したがって、障害物回避経路を高速に生成す
ることができる。Further, the collision check of the polygonal line route is performed using the section information of the graph structure, and the boundary point sequence of the obstacle corresponding to the portion colliding with the obstacle on the polygonal line route or a point to which an appropriate offset is added. Add a column to the polyline vertex column. Therefore, the obstacle avoidance route can be generated at high speed.
【0128】さらに、折れ線経路をグラフ構造の区間情
報を用いて走行可能領域内に生成するようにしたので、
頂点数が少なく、頂点での曲がり角も小さい障害物回避
経路を生成することができる。Further, since the polygonal route is generated in the travelable area by using the segment information of the graph structure,
It is possible to generate an obstacle avoidance path having a small number of vertices and a small turning angle at the vertices.
【図1】本発明の原理を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】地形データについての説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of topographical data.
【図3】障害物領域と走行可能領域の2値で表現された
グリッド形式の地図の例である。FIG. 3 is an example of a grid-type map represented by binary values of an obstacle area and a drivable area.
【図4】ポテンシャル関数Pの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a potential function P.
【図5】ポテンシャルPを用いた場合の障害物領域を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing an obstacle region when a potential P is used.
【図6】従来方法による障害物領域を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an obstacle area according to a conventional method.
【図7】リストのデータ構造を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a data structure of a list.
【図8】ダミー地形図である。FIG. 8 is a dummy topographic map.
【図9】ポテンシャル値設定範囲を制限する場合の説明
図である。FIG. 9 is an explanatory diagram in the case of limiting the potential value setting range.
【図10】ポテンシャル関数に調和関数を利用した場合
の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram when a harmonic function is used as a potential function.
【図11】ダミー地形図である。FIG. 11 is a dummy topographic map.
【図12】走行可能領域の表現方法の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a method of expressing a drivable area.
【図13】走行可能領域の区間の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of sections of a travelable area.
【図14】グラフ構造を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a graph structure.
【図15】ノードのデータ構造を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a data structure of a node.
【図16】グラフ構造作成処理の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a graph structure creation process.
【図17】グラフ構造作成処理例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of graph structure creation processing.
【図18】経路生成手法の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a route generation method.
【図19】経路生成手法の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a route generation method.
【図20】経路生成の具体例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a specific example of route generation.
【図21】通過点決定方法の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a passing point determination method.
【図22】通過点決定方法の説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of a passing point determination method.
【図23】折れ線概略経路と障害物領域間での衝突回避
経路生成の説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of collision avoidance route generation between a polygonal line outline route and an obstacle region.
【図24】衝突回避経路生成の説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram of collision avoidance route generation.
【図25】衝突回避経路生成の第2の例を示す図であ
る。FIG. 25 is a diagram showing a second example of collision avoidance route generation.
【図26】新たな通過点の決定方法の説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram of a method of determining a new passing point.
【図27】新たな通過点の決定方法の第2の例を示す図
である。FIG. 27 is a diagram showing a second example of a method of determining a new passing point.
【図28】極大値に対応する点を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing points corresponding to local maximum values.
【図29】新たな通過点の決定方法の第3の例を示す図
である。FIG. 29 is a diagram showing a third example of a method of determining a new passing point.
【図30】極大値に対応する点を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing points corresponding to local maximum values.
【図31】新たな通過点の決定方法の第4の例を示す図
である。FIG. 31 is a diagram showing a fourth example of a method of determining a new passing point.
【図32】極大値に対応する点を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing points corresponding to local maximum values.
【図33】新たな通過点の決定方法の第5の例を示す図
である。FIG. 33 is a diagram showing a fifth example of a method of determining a new passing point.
【図34】新たな通過点の決定方法の第6の例を示す図
である。FIG. 34 is a diagram showing a sixth example of a method of determining a new passing point.
【図35】極大値に対応する点を示す図である。FIG. 35 is a diagram showing points corresponding to local maximum values.
【図36】新たな通過点の決定方法の第7の例を示す図
である。FIG. 36 is a diagram showing a seventh example of a method of determining a new passing point.
【図37】極大値に対応する点を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing points corresponding to local maximum values.
【図38】新たな通過点の決定方法の第8の例を示す図
である。FIG. 38 is a diagram showing an eighth example of a method of determining a new passing point.
【図39】極大値に対応する点を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing points corresponding to local maximum values.
【図40】新たな通過点の決定方法の第9の例を示す図
である。FIG. 40 is a diagram showing a ninth example of the method of determining a new passing point.
【図41】新たな通過点決定方法の第10の例である。FIG. 41 is a tenth example of a new waypoint determination method.
【図42】曲がり角の小さい折れ線経路の生成方法の説
明図である。FIG. 42 is an explanatory diagram of a method of generating a polygonal line path having a small turning angle.
【図43】境界点列上の点Qi を定める方法の説明図で
ある。FIG. 43 is an explanatory diagram of a method of determining a point Q i on a boundary point sequence.
【図44】曲がり角の小さい折れ線経路の生成方法の第
2の例である。FIG. 44 is a second example of a method of generating a polygonal line path having a small turning angle.
【図45】曲がり角の小さい折れ線経路の生成方法の第
3の例である。FIG. 45 is a third example of a method of generating a polygonal line path having a small turning angle.
【図46】第2の例と第3の例とのいずれを選択するか
の判別基準説明図である。FIG. 46 is an explanatory diagram of a criterion for determining which of the second example and the third example to select.
【図47】曲がり角の小さい折れ線経路の生成方法の第
4の例である。FIG. 47 is a fourth example of the method of generating a polygonal line path having a small turning angle.
【図48】曲がり角の小さい折れ線経路の生成方法の第
5の例である。[Fig. 48] Fig. 48 is a fifth example of a method of generating a polygonal line path having a small turning angle.
【図49】曲がり角の小さい折れ線経路の生成方法の第
5の例である。FIG. 49 is a fifth example of a method of generating a polygonal line path having a small turning angle.
【図50】ルールベース法の説明図である。FIG. 50 is an explanatory diagram of a rule-based method.
【図51】ポテンシャル法の説明図である。FIG. 51 is an explanatory diagram of a potential method.
【図52】探索法の説明図である。FIG. 52 is an explanatory diagram of a search method.
1 ロボット 2 自律走行制御装置 11 レーザレンジファインダ 12 駆動輪 21 地形図生成手段 22 経路生成手段 23 走行制御手段 A,ΔA1,ΔA2,A3,A4,A51,A52,A
6.A71,A72,A81,A82,A10,A1
1,A100,A110 障害物領域 B0 ,B1 ,B2 ,B4,B5,B6,B7,B8,B
10,B100 走行可能領域DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 2 Autonomous traveling control device 11 Laser range finder 12 Drive wheel 21 Topographic map generation means 22 Route generation means 23 Travel control means A, ΔA1, ΔA2, A3, A4, A51, A52, A
6. A71, A72, A81, A82, A10, A1
1, A100, A110 obstacle region B 0, B 1, B 2 , B4, B5, B6, B7, B8, B
10, B100 driving range
Claims (13)
回避し目的地まで走行するように最適な経路を生成する
障害物回避経路生成方式において、 前記移動ロボット(1)に搭載されたカメラやレーザレ
ンジファインダ(11)による距離計測の結果得られた
地形データを用いて地形図を生成する地形図生成手段
(21)と、 前記地形図に対して障害物領域が尾根、走行可能領域が
谷となるようなポテンシャル場を生成しそのポテンシャ
ル値が所定値以上となる領域を障害物領域、前記所定値
以下となる領域を走行可能領域として再定義し前記走行
可能領域に前記移動ロボットの経路を生成する経路生成
手段(22)と、 を有することを特徴とする障害物回避経路生成方式。1. An obstacle avoidance route generation method in which a mobile robot (1) autonomously avoids obstacles and generates an optimum route so as to travel to a destination, wherein the mobile robot (1) is mounted on the mobile robot (1). Topographic map generating means (21) for generating a topographic map using topographical data obtained as a result of distance measurement by a camera or a laser range finder (11), and an obstacle region for the topographical map is a ridge, a travelable region Is defined as an obstacle region, and a region where the potential value is equal to or larger than a predetermined value is defined as an obstacle region, and a region where the potential value is equal to or smaller than the predetermined value is defined as a travelable region. An obstacle avoidance route generation method comprising: a route generation means (22) for generating a route;
からの距離に応じて単調にポテンシャル値が減少するポ
テンシャル関数を用いて前記ポテンシャル場を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の障害物回避経路生成方
式。2. The path generating means (22) generates the potential field by using a potential function whose potential value monotonously decreases according to the distance from the obstacle. Obstacle avoidance route generation method.
を発熱源、その他の領域を初期温度0の状態とみなした
場合の定常状態での熱分布を調和関数を用いて求めるこ
とにより前記ポテンシャル場を生成することを特徴とす
る請求項1記載の障害物回避経路生成方式。3. The path generating means (22) obtains the heat distribution in a steady state when the obstacle region is regarded as a heat source and the other regions are regarded as a state where the initial temperature is 0, by using a harmonic function. The obstacle avoidance route generation method according to claim 1, wherein a potential field is generated.
能領域が基準方向に関して分岐あるいは接続する点で分
割することで前記走行可能領域全体を、前記基準方向の
各座標に一対一対応する前記基準方向とは異なる他方向
の区間の集合で表現される部分領域に分割し、前記部分
領域をノード、前記部分領域間の連結関係をアークとす
るグラフ構造として表現することを特徴とする請求項1
記載の障害物回避経路生成方式。4. The route generating means (22) divides the travelable area at a point where the travelable area branches or connects with respect to a reference direction, so that the entire travelable area has a one-to-one correspondence with each coordinate in the reference direction. 7. The graph is divided into partial regions expressed by a set of sections in other directions different from the reference direction, and the partial regions are expressed as a graph structure in which nodes are nodes and connection relationships between the partial regions are arcs. 1
The obstacle avoidance route generation method described.
に対して基準方向(y方向)の各座標値yi について前
記基準方向とは異なる他方向(x方向)に前記地形図の
各グリッドを走査し、yi おける走行可能領域の区間の
集合{q0,q 1, ..,qn }とyi-1 における走行可能領
域の区間の集合{q0,q1, ..,qm }の要素(区間)間
の接続関係(重なり)を調査し、yi における区間集合
の要素qi で、yi-1 における区間集合の要素と一対一
対応するものに対してはその対応する要素pj が登録さ
れているノードに登録し、一対一対応しない要素につい
てはそのそれぞれに対して新たにノードを生成しその要
素を登録する処理を順次行うことにより作成されること
を特徴とする請求項4記載の障害物回避経路生成方式。5. The topographic map in a grid format as the graph structure
For each coordinate value y in the reference direction (y direction)iAbout
In the other direction (x direction) different from the reference direction, the topographic map
Scan each grid, yiOf the section of the drivable area
Set {q0,q 1, ..,qn} And yi-1Driving range in
A set of intervals {q0,q1, ..,qm} Between elements (sections)
The connection relation (overlap) of y, and yiInterval set in
Element q ofiAnd yi-1One-to-one with elements of interval sets
For the corresponding one, its corresponding element pjIs registered
Registered to the nodes that are not
A new node for each
Created by sequentially performing the process of registering elements
5. The obstacle avoiding route generation method according to claim 4.
点からゴール地点に至る経路の途中通過領域列及び通過
点列を、前記スタート地点とそれまでに選定した通過点
及び前記ゴール地点を結ぶ折れ線経路の経路長の距離コ
ストが最小となるように前記グラフ構造を探索して決定
することを特徴とする請求項4記載の障害物回避経路生
成方式。6. The route generation means (22) is a polygonal line connecting the midway passage area sequence and the passage point sequence of the route from the start point to the goal point with the start point and the pass points and the goal points selected so far. The obstacle avoiding route generation method according to claim 4, wherein the graph structure is searched and determined so that the distance cost of the route length of the route is minimized.
を結ぶ折れ線経路と前記障害物領域との衝突チェックを
前記グラフ構造のノードの区間情報を用いて行い、前記
折れ線経路上で前記障害物領域と衝突する部分に対応す
る境界点列またはそれに適度のオフセットをつけた点列
を折れ線の頂点列に追加することで前記障害物領域と衝
突しない折れ線経路を生成することを特徴とする請求項
6記載の障害物回避経路生成方式。7. The route generation means (22) performs a collision check between a polygonal route connecting the passing points and the obstacle region using section information of a node of the graph structure, and the obstacle on the polygonal line route. A polygonal line path that does not collide with the obstacle region is generated by adding a boundary point sequence corresponding to a portion colliding with the object region or a point sequence with an appropriate offset thereto to the vertex line of the polygonal line. Item 6. An obstacle avoidance route generation method according to item 6.
点−ゴール地点間の通過領域(走行可能領域)が区間列
として与えられている状況において頂点Piから次頂点
Pi+1 へ向かう線分経路Pi Pi+1 上の前記通過領域外
(障害物領域)に存在する部分を区間情報から判定し、
前記通過領域外に存在する部分に対応する領域境界点列
から1点を選択し、その1点に対して前記通過領域内方
向に適当なオフセットをつけた点を前記頂点のPi ,P
i+1 に追加する手続きをゴール地点に到るまで順次行な
い、前記スタート地点−ゴール地点間の折れ線経路上で
前記通過領域外を通過する部分がなくなるまで繰り返す
ことにより折れ線経路を生成することを特徴をする請求
項7記載の障害物回避経路生成方式。8. The line from the apex P i to the next apex P i + 1 in a situation where a passage area (runnable area) between a start point and a goal point is given as a section sequence by the route generation means (22). A portion existing outside the passing area (obstacle area) on the minute path P i P i + 1 is determined from the section information,
One point is selected from the region boundary point sequence corresponding to the portion existing outside the passage region, and a point to which an appropriate offset is added inward of the passage region is the point P i , P of the vertex.
It is possible to generate a polygonal line route by sequentially performing the procedure of adding to i + 1 until reaching the goal point and repeating until there is no part passing outside the passage area on the polygonal line route between the start point and the goal point. The obstacle avoiding route generation method according to claim 7, which is characterized.
れ線経路の各頂点P i に対して、その頂点Pi と隣接す
る2頂点Pi-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路Pi- 1 Pi+1 が
前記通過領域外を通過しない場合には前記頂点Pi を削
除し、前記通過領域内を通過する場合には前記通過領域
外に存在する部分に対応する領域の境界点列上の点にお
ける境界点列の接線と平行かつその接点から適当なオフ
セットをもつ直線と線分経路Pi-1 Pi 、Pi Pi+1 と
の交点で頂点Pi を置き換える処理を行うことを特徴と
する請求項7記載の障害物回避経路生成方式。9. The path generating means (22) generates the generated path.
Each vertex P of the line path iWith respect to its vertex PiAdjacent to
2 vertices Pi-1, Pi + 1Line segment path P connectingi- 1Pi + 1But
If it does not pass through the passage area, the vertex PiCut off
, The passage area when passing through the passage area
The points on the boundary point sequence of the area corresponding to the portion existing outside
Off from the tangent line of the boundary point sequence
Straight line and line segment P with seti-1Pi, PiPi + 1When
The vertex P at the intersection ofiIs characterized by performing the process of replacing
The obstacle avoidance route generation method according to claim 7.
折れ線経路の各頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接
する2頂点Pi-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路P i-1 Pi+1
が前記通過領域外を通過しない場合には前記頂点Pi を
削除し、前記通過領域外を通過する場合には前記通過領
域外に存在する部分に対応する領域の境界点列に対する
前記頂点Pi-1 、Pi+1 からの接線の交点から適当なオ
フセットをもつ点で前記頂点Pi を置き換える処理を行
うことを特徴とする請求項7記載の障害物回避経路生成
方式。10. The route generation means (22) generates the route.
Each vertex P of the polygonal pathiWith respect to its vertex PiAdjacent to
2 vertices Pi-1, Pi + 1Line segment path P connecting i-1Pi + 1
, Does not pass outside the passage area, the vertex PiTo
If it is deleted and passes outside the passage area, the passage area
For the boundary point sequence of the area corresponding to the part existing outside the area
The apex Pi-1, Pi + 1From the intersection of the tangents from
The vertex P at the point with a fussiReplace the line
The obstacle avoidance path generation according to claim 7,
method.
折れ線経路の各頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接
する2頂点Pi-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路P i-1 Pi+1
が前記通過領域外を通過しない場合には前記頂点Pi を
削除し、前記通過領域外を通過する場合には前記通過領
域外に存在する部分に対応する領域の境界点列に対する
頂点Pi-1 、Pi+1 からの接線の交点Nと線分経路P
i-1 Pi+ 1 との距離LN 、前記通過領域外に存在する部
分に対応する領域の境界点列上の点の中で前記線分経路
Pi-1 Pi+1 からの距離が最大となる点Qと前記線分経
路Pi-1 Pi+1 との距離LT 、前記頂点Pi と前記線分
経路Pi-1 Pi+1 との距離LP 、及び角Pi-1 NPi+1
を評価し、それに応じて頂点Pi を点Nから適当なオフ
セットをもつ点で置き換える処理と、頂点Pi を点Qか
ら適当なオフセットをもつ点を通過し線分経路Pi-1 P
i+1 に平行な直線と線分経路Pi-1 Pi 、P i Pi+1 と
の交点で置き換える処理とを選択実行するようにしたこ
とを特徴とする請求項7記載の障害物回避経路生成方
式。11. The route generation means (22) generates
Each vertex P of the polygonal pathiWith respect to its vertex PiAdjacent to
2 vertices Pi-1, Pi + 1Line segment path P connecting i-1Pi + 1
, Does not pass outside the passage area, the vertex PiTo
If it is deleted and passes outside the passage area, the passage area
For the boundary point sequence of the area corresponding to the part existing outside the area
Vertex Pi-1, Pi + 1Intersection of the tangent line from and the line segment path P
i-1Pi + 1Distance LN, A portion existing outside the passage area
The line segment path among the points on the boundary point sequence of the area corresponding to the minute
Pi-1Pi + 1Point Q that maximizes the distance from
Road Pi-1Pi + 1Distance LT, The apex PiAnd the line segment
Path Pi-1Pi + 1Distance LP, And angle Pi-1NPi + 1
And the vertex PiOff from point N
The process of replacing a point with a set and the vertex PiPoint Q
Line segment P passing through a point with an appropriate offset fromi-1P
i + 1Straight line parallel to and line segment Pi-1Pi, P iPi + 1When
The process to replace at the intersection of and
An obstacle avoidance route generation method according to claim 7, characterized in that
formula.
折れ線経路の各頂点Pi に対して、その頂点Pi と隣接
する2頂点Pi-1 、Pi+1 を結ぶ線分経路P i-1 Pi+1
が前記通過領域外を通過しない場合には前記頂点Pi を
削除し、前記通過領域外を通過する場合でかつ頂点Pi
における曲がり角が指定された値よりも大きい場合(角
Pi-1 Pi Pi+1 が指定された値より小さい場合)にの
み前記通過領域外に存在する部分に対応する領域の境界
点列上の点における境界点列の接線と平行かつその接点
から適当なオフセットをもつ直線と線分経路P
i-1 Pi、Pi Pi+1 との交点で頂点Pi を置き換える
処理を行うことを特徴とする請求項7記載の障害物回避
経路生成方式。12. The route generation means (22) generates
Each vertex P of the polygonal pathiWith respect to its vertex PiAdjacent to
2 vertices Pi-1, Pi + 1Line segment path P connecting i-1Pi + 1
, Does not pass outside the passage area, the vertex PiTo
Deleted and passing the outside of the passing area and the vertex Pi
If the turn at is greater than the specified value (corner
Pi-1PiPi + 1Is less than the specified value)
Only the boundary of the area corresponding to the portion existing outside the passage area
Boundary at point on point sequence Parallel to tangent to point and its contact point
A straight line and line segment path P with an appropriate offset from
i-1Pi, PiPi + 1The vertex P at the intersection withiReplace
The obstacle avoidance according to claim 7, wherein processing is performed.
Route generation method.
地点−ゴール地点間の通過領域(走行可能領域)が区間
列として与えられている状況において先ず前記オフセッ
トを区間幅内でできるだけ大きく設定して折れ線経路を
生成し、次にその折れ線経路に対して前記オフセットを
領域境界に接近可能な最小値に設定して再度前記折れ線
の生成を行うことを特徴とする請求項7記載の障害物回
避経路生成方式。13. The route generation means (22) first sets the offset as large as possible within a section width in a situation where a passage area (runtable area) between a start point and a goal point is given as a section row. 8. The obstacle avoidance route according to claim 7, wherein a polygonal line route is generated, and then the offset line is generated for the polygonal line route to a minimum value capable of approaching a region boundary, and the polygonal line is generated again. Generation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273807A JPH07129238A (en) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | Obstacle avoidance route generation method |
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|---|---|---|---|
| JP5273807A JPH07129238A (en) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | Obstacle avoidance route generation method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07129238A true JPH07129238A (en) | 1995-05-19 |
Family
ID=17532846
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5273807A Withdrawn JPH07129238A (en) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | Obstacle avoidance route generation method |
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|---|---|
| JP (1) | JPH07129238A (en) |
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11242520A (en) * | 1997-12-08 | 1999-09-07 | Caterpillar Inc | Obstacle detection responsive alternative path determination method and apparatus |
| JP2000076581A (en) * | 1998-09-01 | 2000-03-14 | Toyota Motor Corp | Route determination method and mobile traffic control system |
| JP2006504192A (en) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method and apparatus for forming a graph structure describing a surface having a free surface and an occupied surface, and a computer program and computer program product having program code means |
| JP2007122304A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Hitachi Ltd | Mobile robot |
| JP2007249631A (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | Folding line following mobile robot and control method of broken line following mobile robot |
| JP2007310866A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Robot using absolute azimuth and map creation method using the same |
| JP2009217330A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Mobile robot system and its control method |
| WO2010026710A1 (en) | 2008-09-03 | 2010-03-11 | 村田機械株式会社 | Route planning method, route planning unit, and autonomous mobile device |
| WO2010032381A1 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | 村田機械株式会社 | Environmental map correction device and autonomous migration device |
| JP2010066932A (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Murata Machinery Ltd | Route planning unit and autonomous mobile device |
| WO2010038353A1 (en) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | 村田機械株式会社 | Autonomous movement device |
| JP2017097402A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 株式会社明電舎 | Peripheral map creation method, self-position estimation method, and self-position estimation apparatus |
| US10496093B2 (en) | 2017-03-17 | 2019-12-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Movement control system, movement control device, and computer-implemented program for movement control |
| EP3594623A1 (en) | 2018-07-10 | 2020-01-15 | Furuno Electric Company Limited | Graph generating device |
| JP2020042726A (en) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 株式会社東芝 | Ogm compression circuit, ogm compression extension system, and moving body system |
| CN111214179A (en) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 北京奇虎科技有限公司 | Method and device for determining cleanable area, electronic equipment and readable storage medium |
| KR102115294B1 (en) * | 2020-02-28 | 2020-06-02 | 주식회사 파블로항공 | Collision Avoidance for UAV |
| CN111443733A (en) * | 2020-05-25 | 2020-07-24 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | Unmanned aerial vehicle flight control method and device and unmanned aerial vehicle |
| CN111507652A (en) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 顺丰科技有限公司 | Task path determination method and device |
| CN111566581A (en) * | 2018-01-03 | 2020-08-21 | 高通股份有限公司 | Adjustable object avoidance proximity threshold based on classification of detected objects |
| CN111708365A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-25 | 宝武集团环境资源科技有限公司 | Automatic path planning method |
| CN114035572A (en) * | 2021-10-09 | 2022-02-11 | 中电海康慧联科技(杭州)有限公司 | Obstacle avoidance and itinerant method and system of mowing robot |
| CN114442642A (en) * | 2022-04-02 | 2022-05-06 | 深圳市普渡科技有限公司 | Path planning method and device, computer equipment and storage medium |
| JP2022170266A (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-10 | 村田機械株式会社 | Travel vehicle system |
| CN115935714A (en) * | 2023-02-09 | 2023-04-07 | 大连海事大学 | Environment potential field model construction method based on polygon equidistant outward expansion |
| KR20230056225A (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 금오공과대학교 산학협력단 | Obstacle avoidance and path tracking method considering the kinetic dynamics of a differential driving robot |
| KR20230122349A (en) * | 2022-02-14 | 2023-08-22 | 공주대학교 산학협력단 | Method for collision avoidance control of mobile robot based on virtual obstacles |
| CN117451057A (en) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 长春理工大学 | UAV three-dimensional path planning method, equipment and media based on improved A* algorithm |
| WO2024143740A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | 주식회사 클로봇 | Mobile robot device moving to destination and method for operating same |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP5273807A patent/JPH07129238A/en not_active Withdrawn
Cited By (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11242520A (en) * | 1997-12-08 | 1999-09-07 | Caterpillar Inc | Obstacle detection responsive alternative path determination method and apparatus |
| JP2000076581A (en) * | 1998-09-01 | 2000-03-14 | Toyota Motor Corp | Route determination method and mobile traffic control system |
| JP2006504192A (en) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method and apparatus for forming a graph structure describing a surface having a free surface and an occupied surface, and a computer program and computer program product having program code means |
| JP2007122304A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Hitachi Ltd | Mobile robot |
| US8036775B2 (en) | 2005-10-27 | 2011-10-11 | Hitachi, Ltd. | Obstacle avoidance system for a user guided mobile robot |
| JP2007249631A (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | Folding line following mobile robot and control method of broken line following mobile robot |
| JP2007310866A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Robot using absolute azimuth and map creation method using the same |
| JP2009217330A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Mobile robot system and its control method |
| EP2821876A2 (en) | 2008-09-03 | 2015-01-07 | Murata Machinery, Ltd. | Route planning method, route planning unit, and autonomous mobile device |
| WO2010026710A1 (en) | 2008-09-03 | 2010-03-11 | 村田機械株式会社 | Route planning method, route planning unit, and autonomous mobile device |
| US8515612B2 (en) | 2008-09-03 | 2013-08-20 | Murata Machinery, Ltd. | Route planning method, route planning device and autonomous mobile device |
| EP2821875A2 (en) | 2008-09-03 | 2015-01-07 | Murata Machinery, Ltd. | Route planning method, route planning unit, and autonomous mobile device |
| EP2821875A3 (en) * | 2008-09-03 | 2015-05-20 | Murata Machinery, Ltd. | Route planning method, route planning unit, and autonomous mobile device |
| JP2010066932A (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Murata Machinery Ltd | Route planning unit and autonomous mobile device |
| WO2010032381A1 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | 村田機械株式会社 | Environmental map correction device and autonomous migration device |
| US8515613B2 (en) | 2008-09-16 | 2013-08-20 | Murata Machinery, Ltd. | Environmental map correction device and autonomous mobile device |
| KR101228487B1 (en) * | 2008-09-16 | 2013-01-31 | 무라다기카이가부시끼가이샤 | Environmental map correction device and autonomous migration device |
| WO2010038353A1 (en) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | 村田機械株式会社 | Autonomous movement device |
| US8897917B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-11-25 | Murata Machinery, Ltd. | Autonomous mobile device |
| EP3358434A1 (en) | 2008-10-01 | 2018-08-08 | Murata Machinery, Ltd. | Autonomous mobile device |
| JP2017097402A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 株式会社明電舎 | Peripheral map creation method, self-position estimation method, and self-position estimation apparatus |
| US10496093B2 (en) | 2017-03-17 | 2019-12-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Movement control system, movement control device, and computer-implemented program for movement control |
| CN111566581A (en) * | 2018-01-03 | 2020-08-21 | 高通股份有限公司 | Adjustable object avoidance proximity threshold based on classification of detected objects |
| EP3594623A1 (en) | 2018-07-10 | 2020-01-15 | Furuno Electric Company Limited | Graph generating device |
| CN110702126A (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 古野电气株式会社 | Graph generating device and graph generating method |
| US11193787B2 (en) | 2018-07-10 | 2021-12-07 | Furuno Electric Co., Ltd. | Graph generating device |
| JP2020042726A (en) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 株式会社東芝 | Ogm compression circuit, ogm compression extension system, and moving body system |
| CN111214179A (en) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 北京奇虎科技有限公司 | Method and device for determining cleanable area, electronic equipment and readable storage medium |
| CN111507652A (en) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 顺丰科技有限公司 | Task path determination method and device |
| KR102115294B1 (en) * | 2020-02-28 | 2020-06-02 | 주식회사 파블로항공 | Collision Avoidance for UAV |
| US12333956B2 (en) | 2020-05-25 | 2025-06-17 | Autel Robotics Co., Ltd. | Vehicle flight control method and apparatus for unmanned aerial vehicle, and unmanned aerial vehicle |
| CN111443733A (en) * | 2020-05-25 | 2020-07-24 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | Unmanned aerial vehicle flight control method and device and unmanned aerial vehicle |
| WO2021238743A1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-12-02 | 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 | Flight control method and apparatus for unmanned aerial vehicle, and unmanned aerial vehicle |
| CN111443733B (en) * | 2020-05-25 | 2023-09-15 | 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 | UAV flight control method, device and UAV |
| CN111708365A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-25 | 宝武集团环境资源科技有限公司 | Automatic path planning method |
| JP2022170266A (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-10 | 村田機械株式会社 | Travel vehicle system |
| CN114035572A (en) * | 2021-10-09 | 2022-02-11 | 中电海康慧联科技(杭州)有限公司 | Obstacle avoidance and itinerant method and system of mowing robot |
| CN114035572B (en) * | 2021-10-09 | 2023-08-01 | 凤凰智能电子(杭州)有限公司 | Obstacle-avoiding patrol method and system for a lawn mowing robot |
| KR20230056225A (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 금오공과대학교 산학협력단 | Obstacle avoidance and path tracking method considering the kinetic dynamics of a differential driving robot |
| KR20230122349A (en) * | 2022-02-14 | 2023-08-22 | 공주대학교 산학협력단 | Method for collision avoidance control of mobile robot based on virtual obstacles |
| CN114442642A (en) * | 2022-04-02 | 2022-05-06 | 深圳市普渡科技有限公司 | Path planning method and device, computer equipment and storage medium |
| WO2024143740A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | 주식회사 클로봇 | Mobile robot device moving to destination and method for operating same |
| KR20240107304A (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-09 | 주식회사 클로봇 | Mobile robot that moves based on obstacle recognition technology, and its control method and program for mobile robot |
| CN115935714B (en) * | 2023-02-09 | 2023-09-15 | 大连海事大学 | Environmental potential field model construction method based on polygonal equidistant expansion |
| CN115935714A (en) * | 2023-02-09 | 2023-04-07 | 大连海事大学 | Environment potential field model construction method based on polygon equidistant outward expansion |
| CN117451057A (en) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 长春理工大学 | UAV three-dimensional path planning method, equipment and media based on improved A* algorithm |
| CN117451057B (en) * | 2023-12-25 | 2024-03-12 | 长春理工大学 | UAV three-dimensional path planning method, equipment and media based on improved A* algorithm |
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