JPS63200207A - Method for searching moving route - Google Patents

Method for searching moving route

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JPS63200207A
JPS63200207A JP62032172A JP3217287A JPS63200207A JP S63200207 A JPS63200207 A JP S63200207A JP 62032172 A JP62032172 A JP 62032172A JP 3217287 A JP3217287 A JP 3217287A JP S63200207 A JPS63200207 A JP S63200207A
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JP
Japan
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point
search
route
points
map
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Application number
JP62032172A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Nogo
野吾 英俊
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

PURPOSE:To search the shortest moving route by dividing an area with meshes in the form of a map together with obstacles described in the lattice point coordinates and searching the route by said lattice point coordinates. CONSTITUTION:A map memory 1a and a data memory 4 are provided to a processor CPU 2 in order to rewrite maps, to form the routes of a self-traveling vehicle 6, etc. Then a data input part 3 and a radio interface part are added to the CPU 2 to perform the input of various commands and the transfer of data to the vehicle 6. Thus the vehicle 6 travels in its moving area MA. In such a way, the obstacles OB are described on a map by the lattice point coordinates divided by meshes. The vehicle 6 avoids the OB while producing the searching points with the lattice point coordinates and also selects the continuous candidate point groups as its moving routes consuming the minimum moving cost. Thus the shortest moving route can be surely searched.

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第11図) 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段(第1図)作用 実施例 (a)経路探索方法の説明 (第2図、第3図、第4図、第5図) (b)経路探索処理の説明 (第6図、第7図、第8図、第9図、第10図)(C)
他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 移動環境を記述した地図を用いて、障害物を回避した出
発点から目標点に到る移動経路を探索する方法において
、メツシュ分割し、格子点座標で障害物を記述した地図
を用い、格子点座標で探索点を生成しながら、障害物を
回避し且つ移動コストが最小となる連続する候補点群を
移動経路として選定することによって、最短経路を確実
に探索するものである。
[Detailed description of the invention] [Table of contents] Overview Industrial field of application Prior art (Fig. 11) Problems to be solved by the invention Means for solving the problems (Fig. 1) Working examples (a) ) Explanation of the route search method (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) (b) Explanation of the route search process (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10) Figure) (C)
Description of other embodiments Effects of the invention [Summary] In a method of searching for a travel route from a starting point to a target point while avoiding obstacles using a map that describes the travel environment, mesh division is performed and grid point coordinates are calculated. Using a map that describes obstacles in Definitely something to explore.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、自走車等の移動体の移動経路を障害物等の移
動環境を記述した地図を参照して探索する移動経路探索
方法に関する。
The present invention relates to a travel route search method for searching a travel route of a mobile object such as a self-propelled vehicle by referring to a map that describes the travel environment such as obstacles.

オフィスや工場などにおいて、自走車が搬送の自動化の
ため広く利用されている。
Self-propelled vehicles are widely used in offices and factories to automate transportation.

このような自走車の移動経路は、−Cに経路をテープや
マークで設定し、自走車がこのテープやマークを検出し
て経路を走行する形式が採られている。
The travel route of such a self-propelled vehicle is such that the route is set on -C with a tape or mark, and the self-propelled vehicle detects the tape or mark and travels along the route.

しかしながら、テープ等で経路を設定するものでは、経
路が固定化され、オフィス等のレイアウトの変更が頻繁
に行われる場合には、テープ等の移設というやっかいな
手間を要す。
However, in the case where the route is set using tape or the like, the route is fixed, and if the layout of an office or the like is frequently changed, the troublesome work of relocating the tape or the like is required.

このため、オフィス等で障害物を避けて任意の経路を走
行する自立型自走車が求められており、特にその移動経
路の探索技術の開発が要求されている。
For this reason, there is a need for autonomous self-propelled vehicles that can travel along arbitrary routes while avoiding obstacles in offices and the like, and there is a particular need for the development of technology for searching routes.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

係る経路の探索は、障害物の位置と形をデータベース化
して地図として保持し、自走車の位置と状態を参照する
ことによって実行されるものである。
Searching for such a route is performed by creating a database of the positions and shapes of obstacles, storing the database as a map, and referring to the position and status of the self-propelled vehicle.

この地図から移動経路を探索する方法として、従来第1
1図に示すものが知られている(例えば、情報処理学会
筒32回全国大会論文番号5N−6参照)。
Conventionally, the first method of searching for travel routes from this map was
The one shown in Figure 1 is known (for example, see Paper No. 5N-6 of the 32nd National Conference of the Information Processing Society of Japan).

即ち、第11図(A)に示す如く、2つの障害物OBI
、OB2をデータとして有する地図1に対し、出発点が
Ps、目標点がPfと与えられた場合には、先づ地図1
から第11図(B)の如く地図1の領域の障害物OBI
、OB2を除いた領域を長方形の領域A、B、C,D、
E、Fに分割し、領域A−F間を接続するネットワーク
を作る。
That is, as shown in FIG. 11(A), two obstacles OBI
, OB2 as data, if the starting point is given as Ps and the target point is given as Pf, first map 1 is given as data.
Obstacle OBI in the area of map 1 as shown in Figure 11 (B)
, the area excluding OB2 is rectangular area A, B, C, D,
Divide into areas E and F, and create a network that connects areas A and F.

次に、領域A−Fのネットワークを探索し、複数の領域
経路を求める。この場合、PsからPfへ向かう領域経
路は、(ACF)、(A CD EF)、(ABDCF
)、(ABDEF)の4つである。
Next, the network of areas A-F is searched to find a plurality of area routes. In this case, the area path from Ps to Pf is (ACF), (A CD EF), (ABDCF
), (ABDEF).

更にそれぞれの領域経路から走行経路r1〜r4を第1
1図(C)の如く生成し、各々に対し距離等によるコス
ト評価を行い、第11図(D>の如く経路r4を決定す
る。
Furthermore, the travel routes r1 to r4 are first selected from each region route.
The route r4 is generated as shown in FIG. 1(C), the cost is evaluated based on distance, etc. for each route, and the route r4 is determined as shown in FIG. 11(D>).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、従来の方法は、障害物を除いた長方形領
域A−Fのネットワークで移動経路の探索を行っている
ため、長方形領域内では壁などに平行にする経路しかと
れず、例えば斜め方向の経路がとれない等必ずしも探索
された経路が最短経路にならないという問題があった。
However, in the conventional method, the movement route is searched using a network of rectangular areas A-F excluding obstacles, so within the rectangular area, only routes parallel to walls etc. can be taken, and for example, routes in diagonal directions can be taken. There is a problem that the searched route is not necessarily the shortest route, such as not being able to take the shortest route.

本発明は、与えられた出発点と目標点に対し、障害物を
回避した最短な移動経路を得ることができる移動経路探
索方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a travel route search method that can obtain the shortest travel route avoiding obstacles for a given starting point and target point.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は本発明の原理説明図である。 FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

第1図(A)に示す如く、本発明では、地図1として領
域をメツシュで分割し、格子点座標で障害物OBI〜O
B7を記述したものを用い、地図1上の格子点座標で経
路探索を行うようにしている。
As shown in FIG. 1(A), in the present invention, an area is divided into a mesh as a map 1, and obstacles OBI to O are identified by grid point coordinates.
B7 is used to search for a route using grid point coordinates on map 1.

この経路探索には、第1図(B)に示す如く、地図1上
の格子点座標で探索点を生成し、地図1上の障害物OB
I〜OB7を参照して探索点から移動可能な候補点を求
め、出発点Psから目標点Pfまでの移動コストが最小
となる連続する候補点群(図の「×」印)を移動経路と
して選択するようにしている。
In this route search, as shown in FIG.
Find candidate points that can be moved from the search point by referring to I to OB7, and select a continuous candidate point group (marked with an "X" in the diagram) that minimizes the travel cost from the starting point Ps to the target point Pf as the travel route. I try to choose.

〔作用〕[Effect]

本発明では、障害物を記述し且つメソシュ分割した地図
上の格子点座標で経路探索を行っているから、障害物領
域外では任意の経路がとれ、移動経路を最適に且つ最短
にすることができる。
In the present invention, since obstacles are described and route search is performed using grid point coordinates on a mesh-divided map, any route can be taken outside the obstacle area, and the travel route can be optimized and shortest. can.

又、地図上に通路でなく、障害物を記述するようにして
いるので、レイアウトの変更に応じた地図の書替えが容
易であり、特にビルの如き、複雑な場所の経路探索に有
効である。
Moreover, since obstacles are described on the map instead of passages, it is easy to rewrite the map in response to changes in the layout, and this is particularly effective for route searching in complex places such as buildings.

〔実施例〕〔Example〕

(a)経路探索方法の説明 第2図は本発明方法のための一実施例システム構成図で
ある。
(a) Description of route search method FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the method of the present invention.

図中、1aは地図メモリであり、格子点座標で障害物を
記述した地図1がデータとして格納されているもの、2
はプロセッサ(CP U)であり、地図メモリ1aの地
図1の書替えや選択経路の自走車との送受信の外に後述
する経路生成処理(第4図〜第6図)及び経路選択処理
(第7図)をプログラムの実行によって行うもの、3は
データ入力部であり、ディスプレイ、キーボードを有し
、目標点prや地図1の書替えのための障害物座標、及
び各種コマンドの入力を行うもの、4はデータメモリで
あり、探索点座標、候補点座標、探索進行方向、コスト
等の経路探索に必要なデータを格納しておくもの、5は
無線インターフェイス部であり、CPU2と自走車との
間で無線により選択経路データ等のやりとりを行うもの
、6は自走車であり、四輪操舵により任意の方向へ移動
できる移動ロボットで構成され、CPU2の経路データ
に従って移動するものである。
In the figure, 1a is a map memory, in which a map 1 describing obstacles using grid point coordinates is stored as data;
is a processor (CPU), which not only rewrites the map 1 in the map memory 1a and sends and receives selected routes to and from the self-propelled vehicle, but also performs route generation processing (Figs. 4 to 6) and route selection processing (Fig. 6), which will be described later. 7) by executing a program; 3 is a data input unit, which has a display and a keyboard, and inputs the target point PR, obstacle coordinates for rewriting map 1, and various commands; 4 is a data memory that stores data necessary for route searching, such as search point coordinates, candidate point coordinates, search direction, cost, etc. 5 is a wireless interface unit that connects the CPU 2 and the self-propelled vehicle. 6 is a self-propelled vehicle, which is a mobile robot that can move in any direction by four-wheel steering, and moves according to route data from the CPU 2.

尚、MAは移動領域であり、例えばオフィス内の部屋の
エリアであり、OBは障害物であり、移動領域MAに設
けられた机、棚、植物等である。
Note that MA is a moving area, for example, a room area in an office, and OB is an obstacle, such as a desk, shelf, plant, etc. provided in the moving area MA.

第3図は本発明による一実施例地図の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of the map according to the present invention.

地図1は、第3図に示す如く、領域がX、Y方向とも1
0分割されたメツシュで分割され、メソシュの二次元格
子点座標(X、Y)で障害物の位置及び範囲が記述され
る。
Map 1 has a single area in both the X and Y directions, as shown in Figure 3.
It is divided by a 0-divided mesh, and the position and range of the obstacle is described using the two-dimensional grid point coordinates (X, Y) of the mesh.

例えば、障害物の1行目のデータは、X座標が1のライ
ン上では、Y座標1〜2と8〜9の位置に障害物が存在
するとして、(1、〔1,2〕、〔8,9〕)と記述さ
れ、以下同様である。
For example, the data in the first row of obstacles is (1, [1, 2], [ 8,9]), and the same applies hereafter.

又、出発点(現在点)Psは第3図では、X=1、Y=
3、目標点はX=7、Y=7で表現される。
In addition, the starting point (current point) Ps is X=1, Y=
3. The target point is expressed by X=7 and Y=7.

地図メモリ1aには、上述の障害物の位置、範囲がデー
タとして格納されている。
The map memory 1a stores the positions and ranges of the above-mentioned obstacles as data.

第4図及び第5図は経路探索動作の説明図である。この
ような地図を利用した経路の探索は、経路生成と経路選
択から成り、経路生成は、基本的に格子点を利用した横
形探索法を用いている。横形探索は全ての可能性を並行
に処理するので、最適解を求めることが可能である。
FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of the route searching operation. Route searching using such a map consists of route generation and route selection, and route generation basically uses a horizontal search method using grid points. Since horizontal search processes all possibilities in parallel, it is possible to find the optimal solution.

又、経路選択における最適な経路を選択するためのコス
トとしては、距離や曲がる回数、通過の容易さなどが考
えられるが、距離だけを考えることにした。
In addition, although distance, number of turns, ease of passage, etc. can be considered as costs for selecting the optimal route in route selection, we have decided to consider only distance.

地図1上での自走車の移動方向は、第4図(A)に示す
如く、8方向のみを考え、メツシュの交点以外を通る経
路は除外しである。
Regarding the moving directions of the self-propelled vehicle on the map 1, only eight directions are considered, as shown in FIG.

そして、隣接する各点への移動に対し、メツシュの縦横
方向は「2」、対角線方向は「3」のコストを与えてい
る。
For movement to each adjacent point, a cost of "2" is given to the mesh in the vertical and horizontal directions, and a cost of "3" is given to the mesh in the diagonal direction.

経路探索を行うには、出発点Psから探索エリアを外側
に拡大して、探索点を生成する。第4図(A)及び第5
図(A)に示す如く、出発点Psから先づ第1ステツプ
として黒丸の探索点を生成し、次のステップでその外側
のバラ印の探索点を生成する。
To perform a route search, the search area is expanded outward from the starting point Ps to generate search points. Figures 4 (A) and 5
As shown in Figure (A), starting from the starting point Ps, the first step is to generate a search point as a black circle, and the next step is to generate search points as a rose mark outside the starting point Ps.

各ステップで生成した探索点は障害物領域内かを地図1
上の障害物データでチェックされ、障害物領域内でない
移動可能領域にある探索点が候補点として残される。そ
して次のステップでこの残された探索点である候補点に
対しその周囲の探索点が生成される。
Map 1 to check whether the search points generated in each step are within the obstacle area.
The above obstacle data is checked, and search points located in the movable area that are not within the obstacle area are left as candidate points. Then, in the next step, surrounding search points are generated for this remaining search point, which is the candidate point.

この探索点の生成において、探索開始点(出発点)Ps
では、第4図(A)に示す如く、その廻りの8ケの点P
si−Ps8の生成が必要であるが、それ以外の点で8
ケの探索点を生成するのは冗長である。即ち、回りの点
の1ケはこの点に来る前の点であるし、それ以外にも、
即に他の点で探索点として生成し、チェックされてきた
ものがあるからである。
In generating this search point, the search starting point (starting point) Ps
Now, as shown in Figure 4 (A), eight points P around it are
si-Ps8 generation is required, but otherwise 8
It is redundant to generate 5 search points. In other words, one of the surrounding points is a point before coming to this point, and in addition to that,
This is because there are points that have been immediately generated and checked as search points at other points.

そこで、各点について探索が波及してきた方向を記憶し
ておき、できるだけ探索する点の減らすようにしている
Therefore, the direction in which the search has spread for each point is memorized to reduce the number of points to be searched as much as possible.

探索方向はメツシュと同じ水平、垂直方向と対角線方向
の場合の2つを考え、第4図(B)の如く、1つの前の
ステップ(の候補点Pa)から対角線方向に探索された
候補点pbでは、まず探索方向の延長上にある点P2と
、それに隣接する2つの点P1、P3を探索点とする。
We consider two cases in which the search direction is the same as the mesh: horizontal, vertical, and diagonal, and as shown in Figure 4 (B), the candidate points searched diagonally from the previous step (candidate point Pa). In pb, first, a point P2 on the extension of the search direction and two adjacent points P1 and P3 are set as search points.

又、第4図(C)の如く、1つの前のステップの候補点
Paから水平(又は垂直)方向に探索された候補点pb
では、同様、に探索方向の点P3とそれに隣接する2つ
の点P2、P4を探索点とする。つまり、探索途中では
、1つの点から次のステップに行くには3つの点を探索
点として調べればよい。
Also, as shown in FIG. 4(C), a candidate point pb searched in the horizontal (or vertical) direction from the candidate point Pa of one previous step
Similarly, point P3 in the search direction and two points P2 and P4 adjacent thereto are defined as search points. That is, during the search, in order to go from one point to the next step, it is only necessary to examine three points as search points.

一方、候補点とされたものについては、出発点からの前
述のコストが計算される。こうして最終的に候補点中に
目標点が見付かった時点では、最適な経路が探索された
ことになる。なぜなら、このように順次外側に探索エリ
アを拡大して行く方法では、既に求まった候補点のコス
トより小さなコストが後から与えられる可能性は存在し
ないからである。即ち、目標点が見付かった場合のコス
トが最小コストである。
On the other hand, for the candidate points, the above-mentioned cost from the starting point is calculated. In this way, when the target point is finally found among the candidate points, the optimal route has been searched. This is because, in this method of sequentially expanding the search area outward, there is no possibility that a cost smaller than the cost of the already determined candidate point will be given later. That is, the cost when the target point is found is the minimum cost.

この段階では、第5図(B)に示す如く、第3図の地図
6格子点の中の候補点上に、出発点Psからのコストが
書き込まれているだけである。
At this stage, as shown in FIG. 5(B), the cost from the starting point Ps is only written on the candidate points among the six grid points of the map in FIG.

従って、移動すべき経路は一義的に決定されていない。Therefore, the route to travel has not been uniquely determined.

そこで、経路を決定するため、これまでとは逆に目標点
Pfから出発点Psに向かい、求められた候補点から隣
接する候補点の中でコストの最小のものを選んでいく。
Therefore, in order to determine the route, we go from the target point Pf to the starting point Ps, contrary to what we have done so far, and select the one with the lowest cost among the adjacent candidate points from the obtained candidate points.

このようにして第5図(B)の候補点とそのコストから
決定される経路は第1図(A)のものとなり、バラ印が
通過点である。
In this way, the route determined from the candidate points and their costs in FIG. 5(B) becomes the route shown in FIG. 1(A), and the rose marks are passing points.

(b)経路探索処理の説明 次に、第2図の構成における経路探索処理について説明
する。
(b) Description of route search processing Next, the route search processing in the configuration shown in FIG. 2 will be explained.

第6図は経路生成処理フロー図、第7図は第6図におけ
る通行不能判定処理フロー図、第8図は第6図における
探索点生成処理フロー図、第9図は経路データ説明図で
ある。
FIG. 6 is a flowchart of the route generation process, FIG. 7 is a flowchart of the impassability determination process in FIG. 6, FIG. 8 is a flowchart of the search point generation process in FIG. 6, and FIG. 9 is a route data explanatory diagram. .

■ CPU2は、第4図(A)に示す出発点Psの回り
の8つの探索点Psi(i=1〜8)の座標を生成する
(2) The CPU 2 generates the coordinates of eight search points Psi (i=1 to 8) around the starting point Ps shown in FIG. 4(A).

即ち、X方向の変位をδ(δ=−i、0.1)、Y方向
の変位をε (ε=−1,0、l)とし、Psiの座標
を次式で求める。
That is, assuming that the displacement in the X direction is δ (δ=-i, 0.1) and the displacement in the Y direction is ε (ε=-1, 0, l), the coordinates of Psi are determined by the following equation.

Psi=(X、+δ、Y0+ε) 但し、Xo 、Yoは出発点PsのXSY座標であり、 δ−ξ=0は除く。Psi=(X, +δ, Y0+ε) However, Xo and Yo are the XSY coordinates of the starting point Ps, δ−ξ=0 is excluded.

■ 次に、各探索点Psiを地図メモリ1aの障害物デ
ータと比較し、探索点p s iが通行(移動)不能領
域内かを調べる。
(2) Next, each search point Psi is compared with the obstacle data in the map memory 1a to check whether the search point Psi is within an impassable (moveable) area.

この通行不能判定処理は第7図に示す如く、探索点Ps
iのX座標Xpが障害物データのX座標に含まれるかを
調べ、含まれなければ、移動可能な探索点とする。
This impassability determination process is performed as shown in FIG.
It is checked whether the X coordinate Xp of i is included in the X coordinate of the obstacle data, and if it is not included, it is determined as a movable search point.

一方、探索点PsiのX座標Xpが障害物データのX座
標に含まれれば、今度はY座標を調べる。
On the other hand, if the X coordinate Xp of the search point Psi is included in the X coordinate of the obstacle data, then the Y coordinate is checked.

即ち、障害物データの当該含まれるX座標におけるY座
標の範囲(YL、YH)をとり出し、探索点PsiのY
座標Ypと比較する。
That is, the range of the Y coordinate (YL, YH) in the X coordinate included in the obstacle data is extracted, and the Y coordinate range (YL, YH) of the search point Psi is extracted.
Compare with coordinate Yp.

YL5Yp≦YHであれば、探索点Psiは障害物領域
(通行不能領域)内であるから、通行不能領域内として
削除する。逆にYL5YpSYHでなければ、Y座標で
障害物領域外であるから、この障害物データのX座標に
対し他にY座標があるを調べ、有れば前述のY座標のチ
ェックを行う。
If YL5Yp≦YH, the search point Psi is within the obstacle area (impassable area) and is therefore deleted as being within the impassable area. Conversely, if it is not YL5YpSYH, the Y coordinate is outside the obstacle area, so it is checked whether there is another Y coordinate with respect to the X coordinate of this obstacle data, and if there is, the aforementioned Y coordinate is checked.

一方、なければ、この探索点Psiは移動可能と判断す
る。
On the other hand, if it does not exist, it is determined that this search point Psi is movable.

このようにして全ての探索点について、移動可能(通行
不能領域内)かを調べ、全ての探索点が移動不能領域内
であれば、目標点に移動不能として、探索を終了する。
In this way, it is checked whether all the search points are movable (within the impassable area), and if all the search points are within the impassable area, the target point is determined to be immobile and the search ends.

■ 一方、移動可能な探索点があれば、これの出発点か
らのコスl−Cを第4図(A)の原理で計算し、第1ス
テツプ(n=1)候補点として、第9図の如く、データ
メモリlbのn=1の位置に各候補点のX、Y座標、X
、Y方向変位、コストを格納する。尚、データメモリ1
bのn=0の位置には出発点PsのX座標、Y座標等が
格納される。
■ On the other hand, if there is a movable search point, calculate the cost l-C from the starting point using the principle shown in Figure 4 (A), and use it as the first step (n = 1) candidate point as shown in Figure 9. The X, Y coordinates of each candidate point, X
, Y direction displacement, and cost are stored. Furthermore, data memory 1
The X coordinate, Y coordinate, etc. of the starting point Ps are stored in the n=0 position of b.

そして、CPU2はステップn=1とする。Then, the CPU 2 sets step n=1.

■ 次に、CPU2は、前のnステップの候補点から第
4図(B)、(C)の如((n+1)ステップの探索点
を生成する。
(2) Next, the CPU 2 generates (n+1) step search points as shown in FIGS. 4(B) and 4(C) from the previous n step candidate points.

このため、CPU2はデータメモリ1bのnステップの
候補点のデータからX、Y方向の変位δ、ξをとりだし
、進行方向を判定し、探索点を第8図により生成する。
For this purpose, the CPU 2 extracts the displacements δ and ξ in the X and Y directions from the n-step candidate point data in the data memory 1b, determines the traveling direction, and generates search points as shown in FIG.

X方向の変位δ−0なら、垂直の進行方向のため、生成
する3つの探索点P1〜P3は、 P1= (Xp、Yp+ε)、 P2= (Xp+1.Yp+ε)、 P3= (Xp−1、Yp+ε) となる。
If the displacement in the X direction is δ-0, the three search points P1 to P3 to be generated are as follows: P1= (Xp, Yp+ε), P2= (Xp+1.Yp+ε), P3= (Xp-1, Yp+ε).

逆にX方向の変位δ≠0で、Y方向の変位をε≠0なら
、第4図(B)の対角線又は逆対角線方向の進行のため
、生成する3つの探索点P1〜P3は、 P1=(Xp+δ、Yp+ε)、 P2=(Xp+δ、Yp)、 P3= (Xp、Yp+ε) となる。
On the other hand, if the displacement in the X direction is δ≠0 and the displacement in the Y direction is ε≠0, the three search points P1 to P3 generated due to the movement in the diagonal or anti-diagonal direction of FIG. 4(B) are P1 = (Xp+δ, Yp+ε), P2=(Xp+δ, Yp), P3= (Xp, Yp+ε).

更に、X方向の変位δ≠0で、Y方向の変位ε=0であ
るなら、第4図(C)の水平方向又は逆水平方向の進行
のため、生成する3つの探索点Pl〜P3は、 P1=(Xp+δ、Yp)、 P2=(Xp+δ、Yp+1)、 P3=(Xp+δ、yp−1) となる。
Furthermore, if the displacement in the X direction is δ≠0 and the displacement in the Y direction is ε=0, the three search points Pl to P3 to be generated due to the movement in the horizontal direction or the reverse horizontal direction in FIG. 4(C) are , P1=(Xp+δ, Yp), P2=(Xp+δ, Yp+1), P3=(Xp+δ, yp-1).

このようにしてnステップの候補点に対する(n+1)
ステップの探索点を生成する。
In this way, (n+1) for n-step candidate points
Generate search points for the step.

■ 次に、CPU2は(n+1)ステップの探索点に対
し、第7図及びステップ■で説明した方法で各探索点が
通行不能領域内かを判定する。
(2) Next, the CPU 2 determines whether each search point is within the impassable area using the method described in FIG. 7 and step (2) for the (n+1) step search points.

ステップ■と同様全ての探索点が通行不能領域内であれ
ば、目標点に移動不能として探索を終了する。
Similar to step (2), if all search points are within the impassable area, the search is terminated as it is impossible to move to the target point.

次に、CPU2は、移動可能な探索点が既にチェックし
た候補点と一致するかを判定する。
Next, the CPU 2 determines whether the movable search point matches the already checked candidate point.

移動可能な探索点が既チェックの候補点で一致すれば、
経路がループしてしまうことから、目標点に到達しない
If the movable search point matches the already checked candidate point,
Because the route loops, the target point is not reached.

従って、全ての移動可能な探索点が既チェックの候補点
と一致すれば、探索を終了する。
Therefore, if all movable search points match checked candidate points, the search ends.

■ 一方、移動可能な探索点の全部又は一部が既チェッ
クの候補点と一致しなければ、既チェックの候補点と一
致しない探索点について、第8図で用いたX、Y方向の
変位δ、εから、第4図(A)に従ってコストCを計算
する。
■ On the other hand, if all or part of the movable search points do not match the checked candidate points, the displacement δ in the X and Y directions used in Fig. 8 for the search points that do not match the checked candidate points. , ε, the cost C is calculated according to FIG. 4(A).

そして、この探索点のX、Y座標と、X、Y方向の変位
δ、εコストを候補点としてデータメモリlbの(n+
1)ステップに相当する位置に書込む。
Then, the X and Y coordinates of this search point and the displacement δ and ε cost in the X and Y directions are used as candidate points (n+
1) Write in the position corresponding to the step.

■ 次に、CPU2は、この(n+1)ステップの候補
点と目標点Pfとを比較し、(n+1)ステップの候補
点中に目標点Pfがなければ、nを一歩進し、ステップ
■に戻る。
■ Next, the CPU 2 compares the candidate point of this (n+1) step with the target point Pf, and if there is no target point Pf among the candidate points of the (n+1) step, advances n by one step and returns to step ■. .

逆に(n+1)ステップの候補点中に目標点Pfがある
と、目標点Pfに到達したので、探索を終了し、次の経
路選択処理に移行する。
Conversely, if the target point Pf is found among the candidate points of the (n+1) step, the target point Pf has been reached, so the search is ended and the process moves to the next route selection process.

このような候補点の探索結果は、第9図で示す如く、n
=0の出発点Psから順次nを「1」づつ歩進させて、
探索エリアを拡大して得た各ステップの候補点データが
データメモリ1bに格納された形となり、これを地図1
上で図示すると、第5図(B)の如く、候補点の位置と
コストとの関係となる。
The search results for such candidate points are as shown in FIG.
From the starting point Ps = 0, step n sequentially by "1",
Candidate point data for each step obtained by expanding the search area is stored in the data memory 1b, and this data is displayed on the map 1.
As illustrated above, the relationship between the position of the candidate point and the cost is as shown in FIG. 5(B).

この例では、n=8ステツプで、コスト18で目標点P
fに到達したものを示しており、データメモリlb上に
各ステップの候補点座標とコストが格納されている。
In this example, n=8 steps, cost 18, target point P
This shows what has been reached at f, and the candidate point coordinates and cost of each step are stored on the data memory lb.

このように、候補点とコストが得られると、これらから
最短経路を第10図の経路座標選択処理フロー図によっ
て選択する。
Once the candidate points and costs are obtained in this way, the shortest route is selected from these according to the route coordinate selection process flowchart of FIG.

■ 先づ、CPU2は前述のステップ■で(H+1)ス
テップの候補点中に目標点Pfを見つけると、目標点P
fの座標(Xe、Ye)をTnとし、その候補点のコス
トCcをCnとセットする。
■ First, when the CPU 2 finds the target point Pf among the candidate points of the (H+1) step in the aforementioned step ■, the CPU 2 detects the target point Pf.
The coordinates (Xe, Ye) of f are set to Tn, and the cost Cc of the candidate point is set to Cn.

■ 次に、現ステップn(ここでは、n+1)に「1」
を減じ、nが「0」かを調べる。
■ Next, set "1" to the current step n (here, n+1).
Subtract , and check whether n is "0".

nが「0」でなければ、ステップ[相]へ進み、nがr
OJならば、第9図の経路データを目標点から出発点P
sにたどり終わったことになり、ステップ0へ進む。
If n is not "0", proceed to step [phase] and n is r
If it is OJ, the route data in Figure 9 is changed from the target point to the starting point P.
This means that the path to s has been reached, and the process proceeds to step 0.

@l n≠0ならば、nステップの経路データの中から
座標Tnの隣接点を選ぶ。第5図(B)の例では、目標
点Pfの座標はXe=7、Ye=7であるから、1つ前
のnステップの経路データ中の隣接点はX=6、Y=7
の候補点であり、同様に、点X=6、Y=7の1つの前
のステップの隣接点はX=5、Y=6の点である。
@l If n≠0, select a point adjacent to the coordinate Tn from the route data of n steps. In the example of FIG. 5(B), the coordinates of the target point Pf are Xe=7, Ye=7, so the adjacent points in the route data of the previous n step are X=6, Y=7.
Similarly, the adjacent point of the point X=6, Y=7 in one previous step is the point X=5, Y=6.

このように隣接点が1つならよいが、2つ以上存在する
時は、選択された点の中でそのコストCnが最小のもの
を選ぶ。
In this way, it is sufficient if there is only one adjacent point, but if there are two or more adjacent points, the one whose cost Cn is the smallest among the selected points is selected.

そして、これらの座標をTn、コストをCnに置き代え
、ステップ■に戻る。
Then, these coordinates are replaced with Tn, the cost is replaced with Cn, and the process returns to step (2).

■ このようにして、n−Gまで経路データをたどり、
コスト最小の隣接点を選択していき、これらより出発点
から目標点までの座標列を経路として作成する。
■ In this way, trace the route data to n-G,
Adjacent points with the minimum cost are selected, and from these points a coordinate string from the starting point to the target point is created as a route.

即ち、第1図(A)に示す直線で結ばれた各点の座標が
経路である。
That is, the coordinates of each point connected by the straight line shown in FIG. 1(A) are the route.

以上の様にして、メツシュ状の地図を用いて、障害物を
避けた最適で且つ最短の経路が求められる。
In the manner described above, the optimal and shortest route avoiding obstacles can be found using the mesh map.

又、探索点の生成を第4図(B)、(C)に示す如く、
最小限度にすることができるから、地図上の格子点を探
索する方法を用いても、探索点の数が増えてしまうこと
もなく。短時間で探索ができる。
In addition, the generation of search points is performed as shown in FIGS. 4(B) and (C).
Since it is possible to minimize the number of search points, even if a method of searching grid points on a map is used, the number of search points will not increase. You can explore in a short time.

(C)他の実施例の説明 上述の実施例では、各ステップの候補点間に対応関係を
持たせることなく、経路の選択は第1θ図の如く目標点
からコストを利用してたどっていく方法を用いているが
、各ステップの候補点間に対応関係を持たせることによ
り、経路の選択処理を不要とするようにしてもよい。
(C) Description of other embodiments In the embodiments described above, there is no correspondence between candidate points in each step, and the route is selected by tracing from the target point using cost as shown in Fig. 1θ. However, the route selection process may be made unnecessary by creating a correspondence relationship between the candidate points of each step.

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
Although the present invention has been described above using examples, the present invention can be modified in various ways according to the gist of the present invention, and these are not excluded from the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に、本発明によれば、メツシュ分割した
地図上の格子点座標で経路探索を行っているので、最適
且つ最短の移動経路を探索できるという効果を奏する。
As explained above, according to the present invention, since route searches are performed using grid point coordinates on a mesh-divided map, it is possible to search for an optimal and shortest travel route.

又、地図上に障害物領域を記述するようにしているので
、オフィス等のレイアウトの変更の多い場合でも地図の
書替えが容易であるという効果を奏し、特に自立形自走
車の経路探索に有効である。
In addition, since obstacle areas are described on the map, the map can be easily rewritten even when the layout of an office etc. changes frequently, and is particularly effective for route searching for autonomous self-propelled vehicles. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明のための一実施例システム構成図、 第3図は本発明に用いる地図の説明図、第4図及び第5
図は経路探索動作説明図、第6図は経路生成処理フロー
図、 第7図は第6図における通行不能判定処理フロー図、 第8図は第6図における探索点生成処理フロー図、 第9図は経路データ説明図、 第1O図は経路座標選択処理フロー図、第11図は従来
技術の説明図である。 図中、1−・−地図、 1a・・−地図メモリ、 2−・プロセッサ、 4−・データメモリ、 6−・−自走車(移動体)。 窓 <<<<<<< <xxxxx< 1×・・・xく <xxxxx< <<<<<<< 第7図 、探索^生l芝Rす!フロー図 第10図
Fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, Fig. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 3 is an explanatory diagram of a map used in the present invention, Figs.
6 is a flowchart of the route generation process; FIG. 7 is a flowchart of the impassability determination process in FIG. 6; FIG. 8 is a flowchart of the search point generation process in FIG. 6; FIG. 10 is an explanatory diagram of route data, FIG. 10 is a flowchart of route coordinate selection processing, and FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional technique. In the figure, 1--map, 1a--map memory, 2--processor, 4--data memory, 6--self-propelled vehicle (mobile object). Window <<<<<<<<<xxxxx< 1 ×... Flow diagram Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 移動環境を記述した地図(1)を用いて、与えられた出
発点から目標点に到る移動体の移動経路を探索する移動
経路探索方法において、 領域をメッシュで分割し、格子点座標で障害物を記述し
た地図(1)を用い、 該地図(1)上の格子点座標で探索点を生成し、該地図
(1)上の障害物を参照し、該生成した探索点から移動
可能な候補点を求め、 該出発点から目標点までの移動コストが最小となる連続
する候補点群を移動経路として選択することを 特徴とする移動経路探索方法。
[Claims] A travel route search method for searching a travel route of a moving body from a given starting point to a target point using a map (1) that describes the travel environment, which divides the area into meshes. , using a map (1) in which obstacles are described using grid point coordinates, generate search points using the grid point coordinates on the map (1), refer to the obstacles on the map (1), and calculate the generated search points. A travel route search method comprising: determining movable candidate points from a search point; and selecting a continuous candidate point group with a minimum travel cost from the starting point to the target point as a travel route.
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