JP2016071585A - 運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置 - Google Patents

運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置 Download PDF

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Abstract

【課題】遠隔操作装置と制御対象の車両の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、遠隔自動運転を可能とする運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置を提供すること。
【解決手段】遠隔操作装置２００と車両の運転制御装置３００とが無線通信を行って、車両の運転制御を行う運転制御システムであって、前記遠隔操作装置２００は、時間情報を含んだ信号を送信する送信手段２０７を具備し、前記運転制御装置３００は、計時部３０２と、前記遠隔操作装置２００から前記時間情報を含む信号を受信する受信手段３０１と、前記時間情報と前記計時部３０２の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段３０５と、前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段３０６と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転制御を行う運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置に関する。
近年、リモートコントローラ（遠隔操作装置）を用いて、車両を遠隔で自動運転させる制御技術の開発が進んでいる。特許文献１には、車両を遠隔操作する際に、車両の走行位置の周辺を監視する監視装置を有し、監視装置が異常を検知した時に、車両の走行状態を変更する運転制御装置が開示されている。
特開２００７−３３４７６５号公報
遠隔操作装置と車両の運転制御装置は、無線による通信を行っている。このため、車両に異常がない場合でも、他のユーザとの干渉などにより、遠隔操作装置と車両の運転制御装置の間の通信状態の悪化が生じる可能性がある。通信状態が悪化すると、遠隔操作装置から車両の運転制御装置へ制御信号を送信する際に通信遅延が生じる。そして、制御信号の遅延によって、車両の正常な自動運転が阻害されるという課題が生じると考えられる。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、遠隔操作装置と制御対象の車両の間の通信状態の悪化があっても、これに適切に対処できる運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置を提供することを目的とする。
本発明の運転制御システムは、遠隔操作装置と車両の運転制御装置とが無線通信を行って、車両の運転制御を行う運転制御システムであって、前記遠隔操作装置は、時間情報を含んだ信号を送信する送信手段を具備し、前記運転制御装置は、計時部と、前記遠隔操作装置から前記時間情報を含む信号を受信する受信手段と、前記時間情報と前記計時部の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段と、前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段と、を具備する。
本発明の運転制御装置は、遠隔操作装置と無線通信を行って車両の運転制御を行う運転制御装置であって、計時部と、前記遠隔操作装置から時間情報を含む信号を受信する受信手段と、前記時間情報と前記計時部の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段と、前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段と、を具備する。
本発明の遠隔操作装置は、計時部、遠隔操作用に外部から時間情報を含む信号を受信する受信手段、前記時間情報と前記計時部の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段、前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段を有し、車両の運転制御を行う運転制御装置を具備する運転制御システムにおいて、前記運転制御装置と無線通信を行って前記運転制御を遠隔操作する遠隔操作装置であって、前記時間情報を含む信号を前記運転制御装置に送信する送信手段を具備する。
本発明によれば、遠隔操作装置と制御対象の車両の間の通信状態の悪化があっても、これに適切に対処できる。
本発明の実施形態１に係る運転制御システムの一例を示す図 本発明の実施形態１の運転制御システムの動作を示すフロー図の第１部 本発明の実施形態１の運転制御システムの動作を示すフロー図の第２部 本発明の実施形態１の運転制御システムの動作を示すフロー図の第３部 本発明の実施形態２の運転制御システムの動作を示すフロー図 本発明の実施形態３の運転制御システムの動作を示すフロー図 本発明の実施形態４に係る運転制御システムの一例を示す図 本発明の実施形態４の運転制御システムの動作を示すフロー図 本発明の実施形態５の運転制御システムの動作を示すフロー図 本発明の実施形態６の運転制御システムの動作を示すフロー図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる運転制御システムの一例を示す図である。図１の運転制御システムは、主に、遠隔操作装置２００、および、運転制御装置３００を有する。遠隔操作装置２００は、例えば、スマートフォンなどの携帯型端末である。運転制御装置３００は、車両に設けられる装置である。遠隔操作装置２００、および、運転制御装置３００は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００−Ｎの信号を受信する構成を有している。
ＧＰＳ衛星１００−１〜１００−Ｎは、精度の高い時間情報を有している。遠隔操作装置２００、および、運転制御装置３００は、各ＧＰＳ衛星が送信する信号を受信して、精度の高い時間情報を取得する。これにより、運転制御装置３００と遠隔操作装置２００とが同期される。
遠隔操作装置２００は、入力手段２０１、タイマ２０２、ＧＰＳ受信手段２０３、タイマ同期手段２０４、受信手段２０５、制御手段２０６、送信手段２０７、および、通知手段２０８を有する。
入力手段２０１は、ユーザからの操作指示を受けつけ、受けつけた操作指示を制御手段２０６へ出力する。入力手段２０１は、例えば、操作ボタンであってもよいし、タッチパネルであってもよい。
タイマ２０２は、計時により時間情報（例えば現在時刻）を保持する。タイマ２０２からは、制御手段２０６によって、時間情報が読み出される。タイマ２０２が保持する時間情報は、タイマ同期手段２０４によって修正される。
ＧＰＳ受信手段２０３は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００−Ｎから時間情報を含む信号を受信し、信号に含まれる時間情報をタイマ同期手段２０４へ出力する。ＧＰＳ受信手段２０３は、時間情報を含む信号の受信とタイマ同期手段２０４への出力を繰り返し行ってもよい。
タイマ同期手段２０４は、タイマ２０２が保持する時間情報を、ＧＰＳ受信手段２０３から受け取った時間情報に同期させ、タイマ２０２が保持する時間情報を修正する。タイマ同期手段２０４は、ＧＰＳ受信手段２０３から時間情報を受け取る毎に、タイマ２０２が保持する時間情報を修正してもよい。
受信手段２０５は、運転制御装置３００から情報を受信する。受信される情報には、運転制御装置３００から遠隔操作装置２００への通知信号が含まれる。
制御手段２０６は、入力手段２０１から操作指示を受け取った際に、タイマ２０２から時間を読み出し、操作信号が送信される時間を示す送信タイミング情報を取得する。そして、制御手段２０６は、操作指示と送信タイミング情報を含む操作信号を生成し、送信手段２０７へ出力する。
また、制御手段２０６は、受信手段２０５から通知信号を受け取った場合、通知信号に含まれる通知情報を通知手段２０８へ出力する。
送信手段２０７は、制御手段２０６から受け取った操作信号を運転制御装置３００へ無線送信する。
通知手段２０８は、制御手段２０６から受け取った通知情報をユーザへ通知する。通知手段２０８は、例えば、ディスプレイのような表示デバイスであってもよいし、スピーカのような音声出力デバイスであってもよい。
運転制御装置３００は、受信手段３０１、タイマ（計時部）３０２、ＧＰＳ受信手段３０３、タイマ同期手段３０４、通信遅延時間算出手段３０５、制御手段３０６、および、送信手段３０７を有する。
受信手段３０１は、遠隔操作装置２００から、車両を操作する操作指示および送信タイミング情報を含む操作信号を受信する。受信手段３０１は、受信した操作信号を通信遅延時間算出手段３０５および制御手段３０６へ出力する。
タイマ３０２は、計時により時間情報（例えば現在時刻）を保持する。タイマ３０２からは、通信遅延時間算出手段３０５によって、時間情報が読み出される。また、タイマ３０２が保持する時間情報は、タイマ同期手段３０４によって修正される。
ＧＰＳ受信手段３０３は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００―Ｎから時間情報を含む信号を繰り返し受信する。ＧＰＳ受信手段３０３は、信号を受信する毎に、信号に含まれる時間情報をタイマ同期手段３０４へ出力する。
タイマ同期手段３０４は、タイマ３０２が保持する時間情報を、ＧＰＳ受信手段３０３から受け取った時間情報に同期させ、タイマ３０２が保持する時間情報を修正する。タイマ同期手段３０４は、ＧＰＳ受信手段３０３から時間情報を受け取る毎に、タイマ３０２が保持する時間情報を修正してもよい。
通信遅延時間算出手段３０５は、受信手段３０１から受け取った操作信号から送信タイミング情報を取得する。また、通信遅延時間算出手段３０５は、タイマ３０２から時間情報を読み出し、操作信号が受信された時間を示す受信タイミング情報を取得する。通信遅延時間算出手段３０５は、送信タイミング情報と受信タイミング情報に基づいて、操作信号が送信されてから受信されるまでの時間を示す通信遅延時間を算出する。
具体的に、通信遅延時間算出手段３０５は、受信タイミング情報が示す受信された時間から送信タイミング情報が示す送信された時間を差し引くことによって、通信遅延時間を算出する。通信遅延時間算出手段３０５は、算出した通信遅延時間を制御手段３０６へ出力する。
制御手段３０６は、受信手段３０１から受け取った操作信号から操作指示を取得する。制御手段３０６は、操作指示に基づいて、通常状態の車両の制御（通常制御）を行う。図１に示す制御手段３０６は、駆動力制御手段３０６１および制動力制御手段３０６２を有する。
駆動力制御手段３０６１は、例えば、エンジンなどの駆動部（図示せず）を制御し、車両の発進や加速を制御する。制動力制御手段３０６２は、例えば、ブレーキなどの制動部（図示せず）を制御し、車両の減速や停止を制御する。
また、制御手段３０６は、通信遅延時間算出手段３０５から受け取った通信遅延時間に基づいて、車両の制御の変更を行う。具体的には、まず、制御手段３０６は、通信遅延時間と所定値（閾値）を比較する。そして、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常状態の車両の制御（通常制御）から異常時に適した安全な制御（安全制御）へ変更する。また、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値より小さい場合、かつ、車両の制御が安全制御である場合、安全制御から通常制御へ変更する。制御手段３０６が行う制御の変更の詳細については、後述する。
制御手段３０６は、操作指示に基づく制御が終了した場合、制御が終了したことを示す通知情報を含む通知信号を生成し、生成した通知信号を送信手段３０７へ出力する。
送信手段３０７は、制御手段３０６から受け取る通知信号を遠隔操作装置２００へ無線送信する。
次に、制御手段３０６が行う制御の変更について説明する。本実施形態１において、通常制御は、操作指示に基づく速度での自動運転制御であり、安全制御は、操作指示に基づく速度よりも小さな速度での自動運転制御である。
つまり、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常制御の車両の速度を小さくすることによって、通常制御から安全制御へ変更する。具体的には、制御手段３０６が有する制動力制御手段３０６２が、車両の制動部を制御することによって、速度を小さくする。
また、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、かつ、操作指示に基づく速度よりも小さな速度で制御されている場合、車両の速度を操作指示に基づく速度に戻すことによって、安全制御から通常制御へ変更する。具体的には、制御手段３０６が有する駆動力制御手段３０６１が、車両の駆動部を制御することによって、速度を戻す。
次に、本実施形態１におけるＧＰＳ衛星１００−１〜１００−Ｎ、遠隔操作装置２００、および、運転制御装置３００の動作について図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態１における運転制御システムの動作を示すフロー図の第１部である。図３は、フロー図の第２部である。図４は、図４の後に続くフロー図の第３部である。図２、図３、および、図４は、この順に１つのフロー図を構成する。
まず、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００−Ｎは、時間情報を含む信号を送信する（Ｓ１０１）。
遠隔操作装置２００において、ＧＰＳ受信手段２０３は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００―Ｎから時間情報を含む信号を受信し、タイマ同期手段２０４は、タイマ２０２が保持する時間情報を、ＧＰＳの時間情報に同期させ、タイマ２０２が保持する時間情報を修正する（Ｓ１０２）。
運転制御装置３００において、ＧＰＳ受信手段３０３は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００―Ｎから時間情報を含む信号を受信し、タイマ同期手段３０４は、タイマ３０２が保持する時間情報を、ＧＰＳの時間情報に同期させ、タイマ３０２が保持する時間情報を修正する（Ｓ１０３）。
次に、遠隔操作装置２００の入力手段２０１は、ユーザから遠隔自動運転開始の操作指示を受けつける（Ｓ１０４）。
そして、遠隔操作装置２００の制御手段２０６は、操作指示とタイマ２０２から読み出した送信タイミング情報とを含む操作信号を生成し、送信手段２０７は、操作信号（図３の矢印Ｙ）を運転制御装置３００へ無線送信する（Ｓ１０５）。
運転制御装置３００の受信手段３０１は、遠隔操作装置２００から、車両を操作する操作指示および送信タイミング情報を含む操作信号を受信する（Ｓ１０６）。
運転制御装置３００の通信遅延時間算出手段３０５は、操作信号から送信タイミング情報を取得する。また、通信遅延時間算出手段３０５は、タイマ３０２から時間情報を読み出し、操作信号が受信された時間を示す受信タイミング情報を取得する。そして、通信遅延時間算出手段３０５は、送信タイミング情報と受信タイミング情報に基づいて、操作信号が送信されてから受信されるまでの時間を示す通信遅延時間を算出する（Ｓ１０７）。
次に、制御手段３０６は、通信遅延時間と所定値（閾値）を比較する（Ｓ１０８）。ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、処理はステップＳ１０９へ進み、通信遅延時間が所定値以上の場合、処理はステップＳ１１１へ進む。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、制御手段３０６は、車両の速度を検知する。そして、検知した車両の速度と、操作指示に基づく速度を比較する（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９において、検知した車両の速度が操作指示に基づく速度より小さい場合（つまり、操作指示に基づく速度より減速されている場合）、処理はステップＳ１１０へ進む。そうでない場合、処理はステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１０９において、検知した車両の速度が操作指示に基づく速度より小さい場合（つまり、操作指示に基づく速度より減速されている場合）、制御手段３０６は、車両の速度を操作指示に基づく速度へ戻す処理（速度復帰処理）を行う（Ｓ１１０）。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値以上の場合、制御手段３０６は、通常制御の車両の速度を小さくすることによって、通常制御から安全制御へ変更する（Ｓ１１１）。
ＧＰＳ衛星１００−１〜１００−Ｎは、ステップＳ１０１から所定の間隔をおいて繰り返し、時間情報を含む信号を送信する（Ｓ１１２）。
遠隔操作装置２００において、ＧＰＳ受信手段２０３は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００―Ｎから時間情報を含む信号を受信し、タイマ同期手段２０４は、タイマ２０２が保持する時間情報を、ＧＰＳの時間情報に同期させ、タイマ２０２が保持する時間情報を修正する（Ｓ１１３）。
運転制御装置３００において、ＧＰＳ受信手段３０３は、ＧＰＳ衛星１００−１〜１００―Ｎから時間情報を含む信号を受信し、タイマ同期手段３０４は、タイマ３０２が保持する時間情報を、ＧＰＳの時間情報に同期させ、タイマ３０２が保持する時間情報を修正する（Ｓ１１４）。
上記説明したステップＳ１０４〜Ｓ１１１までの処理は、ＧＰＳ衛星が１回目に時間情報を含む信号を送信（Ｓ１０１）してから、次の信号を送信（Ｓ１１２）するまでに行われる。また、ステップＳ１０５〜Ｓ１１４の処理は、ＧＰＳ衛星が時間情報を含む信号を送信する毎に繰り返し行われ、遠隔自動運転が終了するまで行われる。ステップＳ１０５〜Ｓ１１４の処理が繰り返し行われる際、減速処理（Ｓ１１１）では、制御手段３０６は、段階的に速度を小さくするようにしてもよい。また、ステップＳ１０５〜Ｓ１１４の処理が反復される際、速度復帰処理（Ｓ１１０）では、制御手段３０６は、段階的に、速度を大きくするようにしてもよい。
制御手段３０６は、操作指示に基づく制御が終了した場合、制御が終了したことを示す通知情報を含む通知信号を生成する（Ｓ１１５）。
送信手段３０７は、制御手段３０６から受け取る通知信号（図４の矢印Ｚ１）を遠隔操作装置２００へ無線送信する（Ｓ１１６）。
通信信号が無線送信されると、遠隔操作装置２００の受信手段２０５は、運転制御装置３００から、遠隔操作装置２００へ通知する情報を含む通知信号を無線受信する（Ｓ１１７）。
通信信号が受信されると、遠隔操作装置２００の通知手段２０８は、制御手段２０６から受け取った通知情報をユーザへ通知する（Ｓ１１８）。
以上、説明した本実施形態１によれば、遠隔操作装置２００と運転制御装置３００の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、車両の速度を小さくすることにより通信遅延に対処して、安全な遠隔自動運転が可能になる。
（実施形態２）
上記で説明した実施形態１では、通常制御が、操作指示に基づく速度での自動運転制御であり、安全制御が、操作指示に基づく速度よりも小さな速度での自動運転制御であるとした。本実施形態２は、通常制御を、操作指示に基づく速度での自動運転制御とし、安全制御を、車両を停止させる制御としたものである。
本実施形態２に係る運転制御システムの構成は、図１に示した構成と同様のものであるためその説明は省略する。ただし、本実施形態では、運転制御装置３００が有する制御手段３０６が行う処理が実施形態１とやや異なっている。
制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値以上の場合、車両を停止させることによって、通常制御から安全制御へ変更する。具体的には、制御手段３０６が有する制動力制御手段３０６２が車両の制動部を制御し、駆動力制御手段３０６１が車両の駆動部を制御することによって、車両を停止させる。
そして、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、かつ、車両が停止している場合、車両の速度を操作指示に基づく速度に戻すことによって、安全制御から通常制御へ変更する。具体的には、制御手段３０６が有する駆動力制御手段３０６１が、車両の駆動部を制御することによって、速度を戻す。
次に、本実施形態２における運転制御システムの動作について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態２における運転制御システムを示すフロー図の一部である。図５のフロー図は、図２のフロー図の第１部と図４の第３部との間で実行されるフローを示している。フロー図の第１部（図２）および第３部（図４）は実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
図５に示すフロー図の第２部は、図３に示すフロー図のステップＳ１０９〜Ｓ１１１をステップＳ１１９〜Ｓ１２１に置き換えられたものである。以下では、図５に示すフロー図の各ステップのうち、図３のステップと同様のものの説明は省略し、置き換えられたステップＳ１１９〜Ｓ１２１の各ステップについて説明する。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、制御手段３０６は、車両が停止しているか否かを検知する（Ｓ１１９）。ステップＳ１１９において、車両が停止していると検知された場合、処理はステップＳ１２０へ進む。そうでない場合、処理はステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１９において、車両が停止していると検知された場合、制御手段３０６は、車両を発進させ、車両の速度を操作指示に基づく速度へ戻す処理（速度復帰処理）を行う（Ｓ１２０）。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値以上の場合、制御手段３０６は、車両を停止させることによって、通常制御から安全制御へ変更する。その際、車両が既に停止している場合は、制御手段３０６は、その状態を維持する（Ｓ１２１）。
以上、説明した本実施形態２によれば、遠隔操作装置２００と運転制御装置３００の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、車両を停止させることによって、通信状態の回復を待つことができ、安全な遠隔自動運転が可能になる。
（実施形態３）
実施形態１では、通信遅延時間が所定値以上の場合、制御手段３０６は、通常制御の車両の速度を小さくすることによって、通常制御から安全制御へ変更した。本実施形態３では、通常制御から安全制御へ変更する際に、変更を行った旨の変更情報を遠隔操作装置２００へ通知するようにしたものである。
本実施形態３に係る運転制御システムの構成は、図１に示した構成と同様のものであるためその説明は省略する。ただし、本実施形態３では、運転制御装置３００が有する制御手段３０６および送信手段３０７、ならびに、遠隔操作装置２００が有する受信手段２０５、制御手段２０６および通知手段２０８に、処理が追加されている。
運転制御装置３００が有する制御手段３０６は、通信遅延時間と所定値（閾値）を比較する。そして、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常状態の車両の制御（通常制御）から異常時に適した安全な制御（安全制御）へ変更する。その際に、制御手段３０６は、安全制御へ変更した旨を示す変更情報を含む変更通知信号（遅延通知情報に相当）を生成する。制御手段３０６は、生成した変更通知信号を送信手段３０７へ出力する。
送信手段３０７は、制御手段３０６から受け取った変更通知信号を遠隔操作装置２００へ無線送信する。
遠隔操作装置２００が有する受信手段２０５は、運転制御装置３００から変更通知信号を無線受信する。受信手段２０５は、受信した変更通知信号を制御手段２０６へ出力する。
制御手段２０６は、受け取った変更通知信号から変更情報を取得する。制御手段２０６は、変更情報を通知手段２０８へ出力する。
通知手段２０８は、制御手段２０６から受け取った変更情報をユーザへ通知する。これにより、遠隔操作装置２００は、ユーザに対して、車両の制御が安全制御へ変更されたことを通知することができる。
次に、本実施形態３における運転制御システムについて図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態２における運転制御システムを示すフロー図の一部である。図６のフローは、図２のフロー図の第１部と図５のフロー図の第３部との間で実行される。フロー図の第１部と第３部については、実施形態１と同一であるので、その説明を省略する。
図６に示すフロー図は、図３に示したフロー図のステップＳ１１１とステップＳ１１４の間にステップＳ１２２が挿入され、ステップＳ１０５とステップＳ１１３の間にステップＳ１２３が挿入されたものである。以下では、図６に示すフロー図の各ステップのうち、図３のステップと同様のものの説明は省略し、挿入されたステップＳ１２２およびステップＳ１２３の各ステップについて説明する。
ステップＳ１１１において、制御手段３０６は、通常制御の車両の速度を小さくすることによって、通常制御から安全制御へ変更した後、処理がステップＳ１２２へ進む。
制御手段３０６は、通常制御の車両の速度を小さくすることによって、通常制御から安全制御へ変更した旨を示す変更情報を含む変更通知信号を生成し、生成した変更通知信号を送信手段３０７へ出力する。送信手段３０７は、制御手段３０６から受け取った変更通知信号（図６の矢印Ｚ２）を遠隔操作装置２００へ無線送信する（Ｓ１２２）。
遠隔操作装置２００が有する受信手段２０５は、運転制御装置３００から変更通知信号を無線受信し、受信した変更通知信号を制御手段２０６へ出力する。制御手段２０６は、受け取った変更通知信号から変更情報を取得し、変更情報を通知手段２０８へ出力する。そして、通知手段２０８は、制御手段２０６から受け取った変更情報をユーザへ通知する（Ｓ１２３）。
以上、説明した本実施形態３によれば、遠隔操作装置２００と運転制御装置３００の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、ユーザへ変更情報を通知することによって、ユーザが通信状態を把握することができる。
なお、上記で説明した本実施形態３では、運転制御装置３００が変更通知信号を遠隔操作装置２００に送信することによって、ユーザへ通知する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、運転制御装置３００が、通常制御から安全制御へ変更した旨を示す変更情報を、車両が有する警告灯を点灯させることによって、ユーザに通知してもよい。あるいは、運転制御装置３００が、通常制御から安全制御へ変更した旨を示す変更情報を、車両が有する警笛を作動させることによって、ユーザに通知してもよい。また、これらの手段を合わせて行ってもよい。
また、上記で説明した本実施形態３では、ユーザが通信状態を認識できれば、制御手段３０６が車両の速度を小さくするように制御しなくてもよい。
（実施形態４）
車両の自動運転制御では、車両の周辺の障害物を検知するために、車両は、複数の障害物検知手段を有している。本実施形態４の安全制御では、障害物を検知するために使用される障害物検知手段が、通常制御で使用される障害物検知手段よりも高い性能を有する障害物検知手段に切り替えられる。
図７は、本発明の実施形態４にかかる運転制御システムの一例を示す図である。図７に示す本発明の実施形態４にかかる運転制御システムでは、図１に示す運転制御システムに対して、障害物検知制御手段３０６３、第１障害物検知手段３０８、および、第２障害物検知手段３０９が追加される。図１に示した構成と同様のものについてはその説明を省略する。
第１障害物検知手段３０８と第２障害物検知手段３０９は、車両の周辺に存在する障害物を検知する。本実施形態４では、第１障害物検知手段３０８は、第２障害物検知手段３０９よりも高い性能を有するものとする。また、通常制御では、第２障害物検知手段３０９が動作し、第１障害物検知手段３０８は、動作していないものとする。
第１障害物検知手段３０８の例としては、レーザレーダのような高性能である一方で、消費電力の高い検知手段があげられる。また、第２障害物検知手段３０９の例としては、ソナーのような検知性能は低くなるものの消費電力の点でレーザレーダよりも優位な検知手段が挙げられる。なお、障害物検知手段は、これらに制限されるもではない。
障害物検知制御手段３０６３は、制御手段３０６に含まれる。障害物検知制御手段３０６３は、第１障害物検知手段３０８と第２障害物検知手段３０９の切り替えを制御する。
具体的に、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常制御で使用される第２障害物検知手段３０９から第１障害物検知手段３０８に切り替えることによって、通常制御から安全制御に変更する。具体的には、制御手段３０６が有する障害物検知制御手段３０６３が、第２障害物検知手段３０９から第１障害物検知手段３０８へ切り替える。
また、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、かつ、第１障害物検知手段３０８が使用されている場合、第１障害物検知手段３０８から第２障害物検知手段３０９に切り替えることによって、安全制御から通常制御に変更する。具体的には、制御手段３０６が有する障害物検知制御手段３０６３が、第１障害物検知手段３０８から第２障害物検知手段３０９へ切り替える。
次に、本実施形態４における運転制御システムについて図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施形態４における運転制御システムを示すフロー図の一部である。図８のフローは、図２のフロー図の第１部と図４のフロー図の第３部との間で実行される。フロー図の第１部（図２）および第３部（図４）は実施形態１と同一であるので、その説明を省略する。
図８に示すフロー図は、図３に示すフロー図のステップＳ１０９〜Ｓ１１１をステップＳ１２４〜Ｓ１２６に置き換えられたものである。以下では、図８に示すフロー図の各ステップのうち、図３のステップと同様のものの説明は省略し、置き換えられたステップＳ１２４〜Ｓ１２６の各ステップについて説明する。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、制御手段３０６は、第１障害物検知手段への切り替えが行われているか否かを判定する（Ｓ１２４）。ステップＳ１２４において、第１障害物検知手段への切り替えが行われていると判定された場合、処理はステップＳ１２５へ進む。そうでない場合、処理はステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１２４において、第１障害物検知手段３０８への切り替えが行われていると判定された場合、制御手段３０６は、第１障害物検知手段３０８から第２障害物検知手段３０９に切り替えることによって、安全制御から通常制御に変更する（復帰処理）（Ｓ１２５）。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値以上の場合、制御手段３０６は、第２障害物検知手段３０９から第１障害物検知手段３０８に切り替えることによって、通常制御から安全制御に変更する。その際、既に第１障害物検知手段３０８に切り替えられている場合は、制御手段３０６は、その状態を維持する（Ｓ１２６）。
以上、説明した本実施形態４によれば、遠隔操作装置２００と運転制御装置３００の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、車両が有する障害物検知手段を切り替えて、障害物をより高い精度で検知することによって、安全な遠隔自動運転が可能になる。
なお、本実施形態４では、車両が２個の障害物検知手段を有する場合について説明したが、本実施形態ではこれに限定されない。車両が３個以上の障害物検知手段を有し、それらを切り替えることによって、安全制御に変更してもよい。
（実施形態５）
上記実施形態４の車両の自動運転制御では、車両の周辺の障害物を検知するために、車両は、複数の障害物検知手段（例えば、センサ）を有している。障害物検知手段は、まず、信号を周辺に向けて送信し、その信号の反射波を受信する。そして、障害物検知手段は、受信した反射波の受信強度と障害物検知手段が有する閾値を比較することによって、周辺の障害物の有無、および、障害物の位置を検知する。
障害物検知手段の検知精度は、障害物検知手段が有する閾値によって変化する。例えば、閾値を小さくすると、障害物があるにも関わらず、障害物が無いと判定してしまう誤り率（未検出率とも呼ぶ）を減らすことができる。一方で、障害物が無いにも関わらず、障害物があると判定してしまう誤り率（誤検出率とも呼ぶ）が増えてしまう。
車両の安全な制御を行う場合、誤検出率が増えてしまうとしても、未検出率を減らす必要がある。そこで、本実施形態５の安全制御では、障害物検知手段が使用する閾値が、通常制御で使用する閾値よりも小さくすることによって、通常制御から安全制御に変更する構成を採用している。
本実施形態５に係る運転制御システムの構成は、図７に示した構成と同様のものであるためその説明は省略する。ただし、本実施形態５では、運転制御装置３００が有する制御手段３０６、障害物検知制御手段３０６３、第１障害物検知手段３０８、および、第２障害物検知手段３０９の処理が実施形態４とやや異なる。
第１障害物検知手段３０８と第２障害物検知手段３０９は、車両の周辺に存在する障害物を検知する。本実施形態５では、第１障害物検知手段３０８と第２障害物検知手段３０９は、それぞれ、動作していて、それぞれ、障害物の有無を判定するための閾値を持っている。
障害物検知制御手段３０６３は、第１障害物検知手段３０８と第２障害物検知手段３０９が有する閾値を変更する。以下では、第１障害物検知手段３０８が有する閾値を変更する場合を例にとって説明する。
制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常制御で使用される第１障害物検知手段３０８の閾値を小さくすることによって、通常制御から安全制御に変更する。具体的には、制御手段３０６が有する障害物検知制御手段３０６３が、第１障害物検知手段３０８の閾値を小さくする。
また、制御手段３０６は、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、かつ、第１障害物検知手段３０８の閾値が小さく変更されている場合、第１障害物検知手段３０８の閾値を通常制御で使用される閾値に戻すことによって、安全制御から通常制御に変更する。具体的には、制御手段３０６が有する障害物検知制御手段３０６３が、第１障害物検知手段３０８の閾値を通常制御で使用される閾値に戻す。
次に、本実施形態５における運転制御システムについて図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施形態５における運転制御システムを示すフロー図の一部である。図９のフローは、図２のフロー図の第１部と図４のフロー図の第３部との間で実行される。フロー図の第１部（図２）および第３部（図４）は実施形態１と同一であるので、その説明を省略する。
図９に示すフロー図は、図３に示すフロー図のステップＳ１０９〜Ｓ１１１をステップＳ１２７〜Ｓ１２９に置き換えられたものである。以下では、図９に示すフロー図の各ステップのうち、図３のステップと同様のものの説明は省略し、置き換えられたステップＳ１２７〜Ｓ１２９の各ステップについて説明する。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、制御手段３０６は、第１障害物検知手段３０８の閾値が小さく変更されているか否かを判定する（Ｓ１２７）。ステップＳ１２７において、第１障害物検知手段３０８の閾値が小さく変更されていると判定された場合、処理はステップＳ１２８へ進む。そうでない場合、処理はステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１２７において、第１障害物検知手段３０８の閾値が小さく変更されていると判定された場合、制御手段３０６は、第１障害物検知手段３０８の閾値を通常制御で使用される閾値に戻す（閾値復帰処理）ことによって、安全制御から通常制御に変更する。（Ｓ１２８）。
ステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値以上の場合、制御手段３０６は、通常制御で使用される第１障害物検知手段３０８の閾値を小さくすることによって、通常制御から安全制御に変更する。その際、第１障害物検知手段３０８の閾値が小さく変更されている場合は、制御手段３０６は、その状態を維持する（Ｓ１２９）。
以上、説明した本実施形態５によれば、遠隔操作装置２００と運転制御装置３００の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、車両が有する障害物検知手段の検出精度を変更し、障害物をより高い精度で検知することによって、安全な遠隔自動運転が可能になる。
なお、上記説明した本実施形態５では、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常制御で使用される第１障害物検知手段３０８の閾値を小さくする場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。通信遅延時間が所定値以上の場合、通常制御で使用される第１障害物検知手段３０８の閾値を大きくしてもよい。
また、上記で説明した本実施形態５では、通信遅延時間が所定値以上の場合、通常制御で使用される第１障害物検知手段３０８の閾値を小さくする場合について説明したが、障害物検知手段が有する閾値以外のパラメータを変更してもよい。例えば、障害物検知手段が有するサンプリングレートを変更して、障害物の検出精度または検出頻度を変えてもよい。
（実施形態６）
上記で説明した各実施形態では、運転制御システムの処理は、遠隔自動運転が終了するまで、繰り返し行われる場合について説明した。例えば、実施形態１では、図２に示すように、ステップＳ１０５〜Ｓ１１４の処理が、遠隔自動運転が終了するまで、反復されていた。本実施形態６では、反復を行わず、各処理を１回ずつ行う場合について、本実施形態１との比較に基づいて説明する。
本実施形態６に係る運転制御システムの構成は、図１に示した構成と同様のものであるためその説明は省略する。ただし、本実施形態６では、各構成における処理が反復されない点で上記説明した実施形態１とは異なっている。
次に、本実施形態６における運転制御システムについて図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の実施形態６における運転制御システムを示すフロー図の第２部である。本実施形態６におけるフロー図の第１部と第３部は、実施形態１におけるフロー図の第１部（図２）および第３部（図４）と同一であるので、その説明を省略する。
また、図１０に示すフロー図は、図３に示すフロー図のステップＳ１０９、Ｓ１１０、および、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４を削除し、反復処理を行わないフローに変更したものである。図１０に示すフロー図の各ステップのうち、図３のステップと同様のものの説明は省略し、以下では図３からの変更箇所について説明する。
図１０のステップＳ１０８において、通信遅延時間が所定値よりも小さい場合、車両の速度を変更する必要がないため、そのままの速度を維持し、処理はステップＳ１１５へ進む。
以上、説明した本実施形態６によれば、遠隔操作装置２００と運転制御装置３００の間の通信状態の悪化により、車両が遠隔操作装置からの制御信号を受信し遅れる場合であっても、車両の速度を小さくすることによって、安全な遠隔自動運転が可能になる。また、反復処理を行わないため、運転制御装置３００および遠隔操作装置２００の処理が簡略化される。
以上、説明した各実施形態は、適宜、組み合わせることが可能である。例えば、実施形態１の減速処理（図３のステップＳ１１１）に加えて、実施形態４の障害物検知手段の切り替え（図８のステップＳ１２６）を行ってもよい。
なお、本発明は、上記の実施の形態に記した具体的な構成および方法に限られない。例えば、上記実施の形態では、ＧＰＳによって、遠隔操作装置のタイマと運転制御装置のタイマを同期させるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、それぞれのタイマが相互に通信を行うことによって、それぞれのタイマの間の同期がとられてもよい。
また、上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュアラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
本発明にかかる運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置は、車両の遠隔自動運転に用いるのに好適である。
１００−１〜１００−Ｎ ＧＰＳ衛星
２００ 遠隔操作装置
２０１ 入力手段
２０２、３０２ タイマ
２０３、３０３ ＧＰＳ受信手段
２０４、３０４ タイマ同期手段
２０５、３０１ 受信手段
２０６、３０６ 制御手段
２０７、３０７ 送信手段
２０８ 通知手段
３００ 運転制御装置
３０５ 通信遅延時間算出手段
３０６１ 駆動力制御手段
３０６２ 制動力制御手段
３０６３ 障害物検知制御手段
３０８ 第１障害物検知手段
３０９ 第２障害物検知手段

Claims (9)

  1. 遠隔操作装置と車両の運転制御装置とが無線通信を行って、車両の運転制御を行う運転制御システムであって、
    前記遠隔操作装置は、
    時間情報を含んだ信号を送信する送信手段を具備し、
    前記運転制御装置は、
    計時部と、
    前記遠隔操作装置から前記時間情報を含む信号を受信する受信手段と、
    前記時間情報と前記計時部の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段と、
    前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段と、
    を具備する運転制御システム。
  2. 前記受信手段は、前記遠隔操作装置から時間情報を含む信号を繰り返し受信し、
    前記算出手段は、前記時間情報を含む信号が受信される毎に前記遅延時間を算出し、
    前記制御手段は、前記時間情報を含む信号が受信される毎に前記遅延時間と前記閾値とを比較する、
    請求項１に記載の運転制御システム。
  3. 前記制御手段は、前記車両の運転制御を前記安全制御に変更した後、前記遅延時間が前記閾値より小さくなった場合に、前記車両の運転制御を前記安全制御から前記通常制御へ変更する、
    請求項２に記載の運転制御システム。
  4. 前記安全制御の運転制御とは、前記通常状態のときより車両の速度を低くする制御、或いは、車両を停止する制御である、
    請求項１に記載の運転制御システム。
  5. 前記運転制御装置は、
    前記車両の周辺の障害物を検知する障害物検知手段をさらに具備し、
    前記安全制御の運転制御とは、前記障害物検知手段の検知精度を高くした状態、或いは、検知周期を高くした状態で、前記車両を運転する制御である、
    請求項１に記載の運転制御システム。
  6. 前記運転制御装置は、
    前記車両の周辺の障害物を検知する障害物検知手段をさらに具備し、
    前記安全制御の運転制御とは、前記障害物検知手段が障害物を検知する判定閾値を低くした状態で、前記車両を運転する制御である、
    請求項１に記載の運転制御システム。
  7. 前記運転制御装置は、
    前記遅延時間が前記閾値以上である場合に、通信遅延を示す遅延通知情報を前記遠隔操作装置に送信する送信手段をさらに具備し、
    前記遠隔操作装置は、
    前記遅延通知情報を受信した場合に外部に通信遅延を通知する通知手段をさらに具備する、
    請求項１または２に記載の運転制御システム。
  8. 遠隔操作装置と無線通信を行って車両の運転制御を行う運転制御装置であって、
    計時部と、
    前記遠隔操作装置から時間情報を含む信号を受信する受信手段と、
    前記時間情報と前記計時部の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段と、
    前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段と、
    を具備する運転制御装置。
  9. 計時部、遠隔操作用に外部から時間情報を含む信号を受信する受信手段、前記時間情報と前記計時部の時間とから前記無線通信の遅延時間を算出する算出手段、前記遅延時間が閾値以上の場合に、前記車両の運転制御を通常制御から安全制御に変更する制御手段を有し、車両の運転制御を行う運転制御装置を具備する運転制御システムにおいて、前記運転制御装置と無線通信を行って前記運転制御を遠隔操作する遠隔操作装置であって、
    前記時間情報を含む信号を前記運転制御装置に送信する送信手段を具備する、
    遠隔操作装置。
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