JP2017010449A - 運転支援制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制動距離に応じて飛行体と車両との離間距離を調整する。【解決手段】本発明に係る運転支援制御装置１は、車両２の制動距離の大小に応じて車両と離間して飛行可能な無人の飛行体３と車両２との目標離間距離（Ｗ）を離間距離算出部８０で算出し、離間距離算出部８０で算出された目標離間距離（Ｗ）で飛行体３が飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御部４で制御する。【選択図】図６

Description

本発明は、無人の飛行体を用いた運転支援制御装置に関する。

ビデオカメラなどの撮像装置が搭載された無人の飛行体を車両から離間して飛行させ、飛行体の撮像装置が撮像した画像を車両に送信して乗員に提示する運転支援装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１０−２５０４７８号公報

特許文献１に記載の運転支援装置では、車両の制動距離に応じて飛行体と車両との離間距離を調整することについては、何ら考慮されていない。
本発明は、車両の制動距離に応じて飛行体と車両との離間距離を調整することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る運転支援制御装置は、車両の制動距離に大小に応じて、車両と離間して飛行可能な無人の飛行体と車両との目標離間距離を算出する離間距離算出部と、離間距離算出部で算出された目標離間距離で飛行体が飛行するように、飛行体の飛行状態を制御する制御部を有することを特徴としている。

本発明によれば、車両の制動距離の大小に応じて、車両と離間して飛行可能な無人の飛行体と車両との目標離間距離が離間距離算出部で算出され、算出された目標離間距離で飛行体が飛行するように、飛行体の飛行状態が制御部で制御されるので、車両の制動距離に応じて飛行体と車両との離間距離を調整することができる。

本発明に係る運転支援制御装置の概略構成と、飛行体と車両との位置関係を示す図であり、（ａ）は側面視図、（ｂ）は平面視図。 運転支援制御装置を構成する飛行体側の構成を示す概略図。 飛行体に搭載されている飛行体側制御部と飛行現在情報取得部の構成を示すブロック図。 運転支援制御装置を構成する車両側の構成を示す概略図。 車両に搭載されている車両側制御部と走行現在情報取得部の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態に係る運転支援制御装置による飛行体の離間距離制御の主要部の構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置による飛行体の離間距離処理のフローチャート。 自車両の速度変化と、自車両と飛行体との離間距離の関係を模式的に示す図。 本発明の第２の実施形態に係る運転支援制御装置による飛行体の離間距離制御の主要部の構成を示すブロック図。 第２の実施形態に係る運転支援制御装置による飛行体の離間距離処理のフローチャート。 天候情報の変化と、自車両と飛行体との離間距離の関係を模式的に示す図。 本発明の第３の実施形態に係る運転支援制御装置による飛行体の離間距離制御の主要部の構成を示すブロック図。 第３の実施形態に係る運転支援制御装置による飛行体の離間距離処理のフローチャート。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態において、同一部材や同一機能を有する部材には、同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略して記載することもある。
本発明に係る運転支援制御装置は、車両と離間して飛行可能な無人の飛行体と車両との離間距離を車両の制動距離に応じて最適な距離とするために、車両の制動距離に相関するパラメータ（制動距離の大小）に応じて、車両と離間して飛行可能な無人の飛行体と車両との目標離間距離を求め、求めた目標離間距離で飛行体が飛行するように飛行体の飛行状態を制御するようにしたものである。
（概略）
本実施形態に係る運転支援制御装置１は、図1（ａ）、図１（ｂ）に示すように、車両（以下「自車両」と記す）２と離間して飛行可能な飛行体３が撮像した画像の情報を、自車両２を運転する運転者に文字や画像として提示することで、運転者の状況判断をサポートして運転支援するものである。
自車両２は、道路５の走行レーン６を走行するものである。道路５には、自動車専用道や一般道が含まれる。飛行体３は、自車両２と離間して飛行することで自車両２の周囲の状況を車両上方から空撮し、空撮した画像情報Ｇを自車両２に送信する機能を備えている。自車両２は、飛行体３から送信された画像情報Ｇを運転者に提示する機能と、飛行体3の飛行状態を制御する制御指示を行う機能を備えている。符号７は道路５の中央線を示し、符号８は反対車線の走行レーンを示す。

実施形態においては、特段の説明が無い限り、飛行体３は、運転支援をする際に自車両２よりも前方の走行レーン６上を飛行するものとする。なお、走行レーン６には、外灯、案内表示板、信号機、各種計測器を支持する支柱、歩道橋、鉄道などの高架橋などが適宜設置されている。これら設置物の最大高さは、それぞれ法規、規格で定められているので、予めこれら設置物の最大高さを取得しておく。そして飛行体３の飛行高度は、これら設置物の最大高さよりも低い高度、あるいは高い高度を原則飛行するものとする。また、道路５がトンネル内を通過する場合もある。この場合でもトンネルの最大坑内高さを事前に取得しておき、飛行体３の飛行高度が最大坑内高さよりも低い高度で飛行するものとする。つまり、飛行体3は、設置物やトンネル等と衝突しない飛行高度で飛行するものとする。
運転支援制御装置１は、飛行体３に搭載された機体側制御部４０と、自車両２に搭載された車両側制御部５０を有している。機体側制御部４０と車両側制御部５０は、制御部４を構成していて、これらが互いに通信して各種情報を送受信することで、運転支援と飛行体３の離陸と自車両２への帰還を制御する。

（飛行体の構成）
図2に示すように、飛行体３は、遠隔操作による飛行指示や自律制御によって自律飛行可能な無人の飛行体である。飛行体３は、いわゆるＭＡＶ（Micro Air Vehicle）と呼ばれる小型で無人の飛行機である。飛行体３は、自車両２に搭載されていて、自車両２に設けられた離着陸部２０（図1参照）から離陸するとともに、離着陸部２０へ着陸する。飛行体３は、自車両２を運転する運転者への運転支援がなされる場合には、自車両２から離陸して飛行し、その他の場合には自車両２に格納されている。
飛行体３としては、例えばティルトローター型の構造を有する機体や、クアッドローター型の構造を有する機体が挙げられる。飛行体３は、ティルトローター型の構造を有する機体である場合、離着陸時および一定高度で停止するホバリング時には回転翼を上方に向けることで揚力を得て、巡航飛行時には回転翼を横向きに傾けることで推進力を得る。飛行体３は、クアッドローター型の構造を有する機体である場合、複数の回転翼の各々の傾斜角を個別に制御したり、複数の回転翼の各々の出力を個別に制御したりすることによって、揚力および推進力を得る。

このような飛行体３は、駆動源となる電動の駆動モータ３０と、駆動モータ３０によって回転駆動される回転翼３１と、駆動モータ３０へ電力を供給する電源となるバッテリー３２を有している。無論電動のものではなく、エンジンによって回転翼３１を回転させて飛行する飛行体であってもよい。この場合、制御部４によって制御される対象は、回転翼３１を回転駆動するエンジンとなる。
本実施形態において、飛行体３は、電動のクアッドローター型の機体であり、複数の回転翼３１と、各回転翼３１を個別に回転駆動する複数の駆動モータ３０を有するものとする。そして、各駆動モータ３０をそれぞれ制御して各回転翼３１の回転数を調整することで、前後方向への飛行（前進と後進）、左右方向への飛行（左右旋回）、飛行速度（対気速度）、飛行高度、ホバリングなどの飛行状態が制御可能とされている。バッテリー３２は、充電可能なものである。バッテリー３２は１つあるいは複数個を搭載しても良い。バッテリー３２を複数個搭載する場合、電力容量が多くなるので、飛行距離を延長することができるので好ましい。

飛行体３は、駆動モータ３０、回転翼３１、バッテリー３２、機体側制御部４０、ＧＰＳ受信機４１、磁気方位計４２、角速度計４３、高度計４５、機体カメラ４７及び無線送受信機４９を有している。
図3に示すように、機体側制御部４０は、中央演算部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部としてのＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力インターフェイスなどを備えて構成されたコンピュータである。機体側制御部４０には、ＧＰＳ受信機４１、磁気方位計４２、角速度計４３、高度計４５、飛行速度計４６、機体カメラ４７及び無線送受信機４９が信号線を介して接続されている。

ＧＰＳ受信機４１は、飛行体３の地上座標上の絶対位置を、ＧＰＳ衛星から経度および緯度により取得する。ＧＰＳ受信機４１は、取得した飛行体３の絶対位置を示す情報である飛行体位置情報を機体側制御部４０に送信する。この飛行体位置情報は、飛行体３の現在位置情報であり、飛行現在情報の１つである。
磁気方位計４２は、飛行体３の絶対方位角を取得するものである。磁気方位計４２は、取得した飛行体３の絶対方位角を示す情報である飛行方向情報として機体側制御部４０に送信する。この飛行方向情報は、飛行現在情報の１つである。
角速度計４３は、３軸のジャイロスコープであって、飛行体３のロール角、ピッチ角及びヨー角の方向における角速度を計測して取得するものである。角速度計４３は、取得した飛行体３の角速度を示す情報である機体姿勢情報を機体側制御部４０に送信する。この機体姿勢情報は飛行現在情報Ａの１つである。飛行体３は、角速度計４３から出力される機体姿勢情報に基づいて、機体側制御部４０よって自らの姿勢を自動制御可能とされている。
高度計４５は、たとえば気圧高度計であって、飛行体３の地表面からの高度を計測して取得するものである。高度計４５は、取得した飛行体３の高度を示す情報である機体高度情報を機体側制御部４０に送信する。この機体高度情報は、飛行現在情報の１つである。高度計４５は、気圧を計測して高度に換算することから、飛行体３が飛行する上空の気圧を計測して取得し、取得した気圧を示す情報である気圧情報を機体側制御部４０に送信することもできる。
飛行速度計４６は、飛行体３の飛行速度（対地速度）を計測して取得するものである。飛行速度計４６は、取得した飛行体３の飛行速度を示す情報である飛行速度情報を機体側制御部４０に送信する。この飛行速度情報は、飛行現在情報の１つである。なお、飛行速度計４６としては、対地速度を計測して取得するものを用いることができる。
これらＧＰＳ受信機４１、磁気方位計４２、角速度計４３、高度計４５及び飛行速度計４６は、飛行体３の飛行現在情報を取得する飛行現在情報取得部を構成している。

機体カメラ４７は、飛行体３に搭載された状況取得部と一例としての撮像装置であって、飛行体３から画像を撮像して取得するものである。機体カメラ４７は、動画と静止画を撮像することができるものである。つまり、飛行体３は、空撮可能とされている。機体カメラ４７は、取得した飛行体３からの画像を示す画像情報Ｇを機体側制御部４０に送信する。機体カメラ４７としては、動画と静止画の双方を撮像できるタイプのものを用いているが、動作又は静止画の何れか一方だけを撮像できるタイプのものであっても良い。機体カメラ４７は、図2に示すように、オートフォーカース機能を備えているとともに、レンズを有する筐体部４７ａが飛行体3の下方（地上）に向かうように飛行体３に搭載されている。機体カメラ４７は、筐体部４７ａが３６０°旋回可能なものであって、車両側制御部５０から送られる撮像指示によって撮影方向を自由に変更することができるように構成されている。機体カメラ４７は、車両側制御部５０から送られる撮像指示に含まれている撮像開始信号によって、動画撮像や静止画撮像を開始する。機体カメラ４７は、車両側制御部５０から送られる撮像指示に含まれている撮像停止信号によって、動画撮像や静止画撮像を停止する。
無線送受信機４９は、飛行体３に搭載されていて、飛行体３と自車両２との間において信号や情報の送受信を行う通信装置である。無線送受信機４９は、機体側制御部４０から送信された飛行現在情報と画像情報Ｇとを自車両２に送信するとともに、自車両2側から送信される飛行指示と撮像指示の情報を受信して、機体側制御部４０に入力する。

飛行体３は、距離計を備えていてもよい。距離計は、飛行体３の周囲に存在する障害物を検知し、検知された障害物までの距離を測定して取得するものである。距離計は、飛行体３が飛行中の際の、飛行体３の周囲に存在する障害物を検知し、検知された障害物までの距離を測定して取得するもので、取得した障害物までの距離を示す情報である障害物距離情報を機体側制御部４０に送信する。このような距離計を備えていると、飛行体３の飛行の妨げになる設置物の高度情報やトンネルの最大坑内高さを事前に取得しなくても、障害物距離情報に基づいて、障害物との距離がゼロになる前に飛行体3の飛行状態（例えば飛行方向や飛行高度）を制御することで、飛行体３と障害物との衝突を回避することができるので好ましい。距離計としては、例えばレーザーやミリ波レーダーなどを照射して、その反射光や反射波から距離を測定する周知の構成を用いることができる。

機体側制御部４０は、車両側制御部５０から送信される飛行指示や撮像指示の情報を、無線送受信機４９を介して受信する。機体側制御部４０は、受信した飛行指示を示す情報に基づいて、実際に飛行体３が自車両２の進行方向に自車両２から所定距離離間して飛行するための飛行軌道である目標飛行軌道を算出する。
機体側制御部４０は、算出した目標飛行軌道に沿って、自車両２の進行方向に自車両２から所定距離離間して飛行体３が飛行するように、各駆動モータ３０によって回転駆動される回転翼３１の回転数を個別に制御する。
機体側制御部４０は、車両側制御部５０から送信される撮像指示に基づいて、機体カメラ４７の撮影方向を定めて撮像するように制御する。機体側制御部４０は、車両側制御部５０から送信される撮像指示に基づいて、機体カメラ４７の撮像を停止するように制御する。機体側制御部４０は、撮像制御部としても機能する。機体側制御部４０は、機体カメラ４７から送信される画像情報Ｇを、無線送受信機４９を介して自車両２の車両側制御部５０に送信する。

（自車両の構成）
自車両２は、図4、図5に示すように、車両側制御部５０、ＧＰＳ受信機５１、ハンドル角情報取得部５２、角速度計５３、加速度計５４、ブレーキ情報取得部５５、車速計５６、アクセル開度情報取得部５７、周辺環境取得部５８、表示装置５９及び無線送受信機６０を有している。
車両側制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェイスなどを備えて構成されるコンピュータである。車両側制御部５０には、ＧＰＳ受信機５１、ハンドル角情報取得部５２、角速度計５３、加速度計５４、ブレーキ情報取得部５５、車速計５６、アクセル開度情報取得部５７、周辺環境取得部５８、表示装置５９、無線送受信機６０及びレインセンサ６１が信号線を介して接続されている。

ＧＰＳ受信機５１は、自車両２の地上座標上の絶対位置を、ＧＰＳ衛星から緯度および経度により取得するとともに、自車両２の高度も取得する。ＧＰＳ受信機５１は、取得した自車両２の絶対位置を示す情報である車両位置情報と高度情報とを車両現在位置情報として車両側制御部５０に送信する。この車両現在位置情報は、走行現在情報の１つである。
ハンドル角情報取得部５２は、自車両２のハンドルの角度を検出して取得するものである。ハンドル角情報取得部５２は、自車両２のハンドル角度から自車両２の進行方向情報を車両側制御部５０に送信する。この進行方向情報は、走行現在情報の１つである。
角速度計５３は、ここでは、自車両２の傾斜状態となるヨー角度とロール角度の角速度を計測して取得する2軸のジャイロである。角速度計５３は、2軸のジャイロではなく、ヨー角度とロール角度の角速度を個別に計測するものであっても良い。角速度計５３は、自車両２のヨー角度とロール角度の角速度の各情報を車両姿勢情報として車両側制御部５０に送信する。この車両姿勢情報は、走行現在情報の１つである。
加速度計５４は、自車両２の前後傾斜状態で在るピッチ角の角速度を計測して取得するものである。角速度計５３は、自車両２のピッチ角の角速度の情報を車両姿勢情報として車両側制御部５０に送信する。この車両姿勢情報は、走行現在情報の１つである。

ブレーキ情報取得部５５は、自車両２のブレーキが操作されているか否かを検出するものである。ブレーキ情報取得部５５は、自車両２のブレーキ操作が運転者によって行われると、減速情報として車両側制御部５０に送信する。この減速情報は、走行現在情報Ｂの１つである。
車速計５６は、自車両２の移動量および速度を測定して取得するものである。車速計５６は、速度を示す情報を車速情報（Vｖ）として車両側制御部５０に送信する。この車速情報は、走行現在情報の１つである。車速計５６は車両速度取得部である。
アクセル開度情報取得部５７は、自車両２のアクセルペダルの踏込量を計測して取得するものである。アクセル開度情報取得部５７は、アクセルペダルの踏込量の情報を車両側制御部５０に送信する。この踏込量情報は、走行現在情報の１つである。
レインセンサ６１は、自車両２が走行するエリアの天候情報（Ｈ２）を取得する天候情報取得部である。本実施形態において、レインセンサ６１は、自車両２のフロントガラスに付着した雨粒［水滴］を検出し、天候情報の１つである雨天である情報を出力する周知のものである。このレインセンサ６１は、フロントガラスに付着した雨粒［水滴］の量に応じて出力変化可能であり、雨天情報Ｈ２ａと豪雨情報Ｈ２ｂの２つの天候情報を出力する。自車両２の走行時にレインセンサ６１からの出力が無い場合には、天候情報Ｈ２は晴天あるいは曇りである非雨天であるものとする。
これらＧＰＳ受信機５１、ハンドル角情報取得部５２、角速度計５３、加速度計５４、ブレーキ情報取得部５５、車速計５６、アクセル開度情報取得部５７は、走行現在情報取得部を構成している。

周辺環境取得部５８は、地図情報を読み出して、自車両２の周辺環境を取得して表示装置５９に表示する、例えばナビゲーション装置である。周辺環境取得部５８は、地図情報を周辺環境情報として車両側制御部５０に送信する。
なお、設置物の高度情報やトンネルの最大坑内高さは、予め取得して車両側制御部５０のＲＯＭに格納して記憶させておいても良い。あるいは、インターネットなどの通信回線を介して車両側制御部５０のＲＯＭに適宜ダウンロードして記憶しても良い。あるいは、設置物の高度情報やトンネルの最大坑内高さの各種データを、メモリーカードのような外部記憶媒体に記憶して、周辺環境取得部５８で読み出す形態であってもよい。
表示装置５９は、周辺環境情報である地図情報や自車両2の位置や走行ルートを表示するとともに、機体カメラ４７からの画像情報Ｇを画像や文字として表示するモニタ装置である。表示装置５９は、機体カメラ４７が撮像した画像に応じた情報を、自車両２の乗員（運転者）に提示する提示部として機能する。
無線送受信機６０は、自車両２に搭載されていて、飛行体３と自車両２との間において信号や情報の送受信を行う通信装置である。無線送受信機６０は、車両側制御部５０に送信された飛行指示と撮像指示を送信するとともに、飛行体３側から送信される飛行現在情報Ａと画像情報Ｇを受信して、車両側制御部５０に入力する。

車両側制御部５０は、ＧＰＳ受信部５１から送信される車両現在位置情報と、ハンドル角情報取得部５２から送信される進行方向情報と、角速度計５３と加速度計５４から送信される車両姿勢情報と、ブレーキ情報取得部５５から送信されるブレーキ情報と、車速計５６から送信される速度情報（Ｖｖ）と、アクセル開度情報取得部５７から送信されるアクセルペダルの踏込量情報等の走行現在情報から、自車両２の現在の走行状態（走行現在状態）を判断する。走行現在状態とは、自車両２の車両現在位置情報である緯度と経度と高度、進行方向と車速、停止中か走行中か、直進走行中かカーブ走行中かという内容である。車両側制御部５０は、これら自車両２の走行状態に応じた車両現像情報とともに、表示装置５９上にその走行状態をアイコンあるいは文字や数字で表示する。
車両側制御部５０は、飛行体3からの飛行現在情報に基づいて、飛行体３の位置を認識するとともに、目標離間距離（Ｗ、Ｗ１）の情報を飛行指示として撮像指示とともに無線送受信機６０を介して飛行体３に送信する。

このような構成の運転支援制御装置１において、自車両２よりも前方に飛行する飛行体３では、飛行指示と撮像指示とを無線送受信機４９で受信して機体側制御部４０でその内容を判断する。機体側制御部４０は、指示された飛行状態となるように、各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整することで飛行状態を制御する。また、機体側制御部４０は、機体カメラ４７で自車両2の周囲の道路５を中心に動画又は静止画を撮像する。撮像された画像は、画像情報Ｇとして飛行体３から無線送受信機４９を介して自車両２へ向けて送信される。
自車両２では、送信された画像を無線送受信機６０で受信して車両側制御部５０に入力し、表示装置５９に地図情報と一緒に表示することで、運転者に自車両２の前方の情報を提示する。
このため、運転者は、自車両２の周囲や進行方向の情報（例えば渋滞箇所、駐車車両のある箇所、各種工事の箇所、事故現場）に到達する前に事前に認識することができるので、ドライバビリティが向上する。

実施形態において、運転支援とは、機体カメラ４７で撮像した画像の情報を運転者に提示するものとして説明したが、運転支援としては、画像の情報を運転者に提示するものに限定するものではない。
例えば、飛行体３がＧＰＳ受信機４１を備えている場合、自車両２の真上を飛行させることで、自車両２の位置をＧＰＳ受信機４１からの位置情報で得ることができる。このため、自車両２のＧＰＳ受信機５１が故障した場合には、その代用として位置情報をＧＰＳ受信機４１から車両側制御部５０が取得する。そして、ナビゲーションシステムの自車両位置の情報として用いることで、運転支援に利用することができる。
あるいは、飛行体３が気圧計（高度計）４５や風速計４６を備えている場合には、当該気圧計からの気圧情報や風速計からの風速情報を車両側制御部５０で取得する。一方、車両側制御部５０には、所定の閾値や気圧変化率や風速変化率等を予め設定しておく。そして、飛行体３から送られてくる気圧情報や風速情報と、これら閾値や気圧変化率や風速変化率とを比較して、飛行体３から送られてくる気圧情報や風速情報が、閾値や変化率を超える場合には、自車両２が走行しているエリアの気象状況が悪化したものとして、運転者に提示するようにしても良い。この場合、局地的な天候の変化を運転者に表示装置５９に表示して知らせることで、その運転を支援することができる。この場合、気圧計（高度計）４５や風速計４６が、自車両２の周囲の状況の取得する状況取得部となる。
実施形態において、提示部としては画像を表示する表示装置５９を例示したが、例えば、局地的な天候の変化を運転者に知らせる場合、表示装置５９に表示するものではなく、光や音声によって知らせることで提示するものであって良い。

（第１の実施形態御）
次に、自車両２と飛行体３との離間距離の制御について説明する。図６は、運転支援制御装置１が有している、自車両２と飛行体３との離間距離の制御する制御系の構成を示すブロック図である。
運転支援制御装置１は、制動距離に相関するパラメータ（制動距離の大小を決定するパラメータ）である速度情報（Vｖ）に応じて飛行体３と自車両２との目標離間距離（Ｗ）を算出する離間距離算出部８０と、離間距離算出部８０で算出された目標離間距離（Ｗ）で飛行体３が飛行するように、飛行体の飛行状態を制御する制御部４を有している。制御部４は、機体側制御部４０と車両側制御部５０を備えている。
離間距離算出部８０は、車速計５６で取得した速度情報（Vｖ）と予め設定された時間設定値Tとから飛行体３と自車両２との目標離間距離（Ｗ）を算出するものである。時間設定値Tとは、運転者が飛行体３から何秒後の状況の提示を受けたいかを定める時間である。目標離間距離（Ｗ）とは、時間設定値で決められた設定時間における状況である画像情報Gを撮像して運転者に提示するために、飛行体３が位置すべき飛行位置である。例えば自車両２の速度情報（Vｖ）が１５Ｋｍ／ｈで時間設定値Ｔが３秒の場合、３秒後の画像を飛行体３で撮像するためには、飛行体３は、自車両２に対して４５ｍ前方にいることが好ましい。この設定時間後に飛行体３が位置すべき距離、言い換えると自車両２との離間距離を求めるのが離間距離算出部８０である。

図７に示すフローチャートを用いて飛行体３の離間制御の内容について説明する。図７に示すフローチャートの処理は、制御部４によって実行される。この飛行体３の離間制御において、飛行指示までの処理は車両側制御部５０で実行され、飛行体３の飛行速度と飛行姿勢などの飛行制御自体は、機体側制御部４０によって実行される。
車体側制御部５０は、走行現在情報のうち、速度情報（Vｖ）を速度計５６より取得し、車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ１）。
車体側制御部５０は、時間設定値Ｔと、速度情報（Vｖ）とを読み出し、２つの値、すなわち、速度と時間を乗じて目標離間距離（Ｗ）を算出する。（ステップＳＴ２）。
車体側制御部５０は、算出された目標離間距離（Ｗ）を飛行指示として無線送受信機６０を介して飛行体３へ送信する（ステップＳＴ３）。

飛行体３側では、自車両２から送信された飛行指示（目標離間距離（Ｗ））を無線送受信機６０で受信し、機体側制御部４０によってＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ４）。
機体側制御部４０は、飛行指示（目標離間距離（Ｗ））となるように、図２、図３に示す各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整して飛行状態を制御する（ステップＳＴ５）。
このようなステップＳＴ１〜ステップＳＴ５までの帰還処理は、飛行体３が自車両２の離着陸部２０に帰還するまで、例えば１秒ごとに繰り返されて実行される。

このように、自車両２の制動距離に相関するパラメータに応じて、飛行体３と車両２との目標離間距離（Ｗ）が離間距離算出部８０で算出され、算出された目標離間距離（Ｗ）で飛行体３が飛行するように、飛行体３の飛行状態が制御部４で制御されるので、自車両２の制動距離に応じて飛行体３と自車両２との離間距離を調整することができる。
また、制動距離に相関するパラメータが速度情報（Vｖ）の場合、時間設定値Ｘと速度情報（Vｖ）を乗じて飛行体３と自車両２との目標離間距離（Ｗ）を離間距離算出部８０で算出し、算出された目標離間距離（Ｗ）を自車両２から飛行指示として飛行体３に送信する。そして、飛行体３側では、飛行指示である目標離間距離（Ｗ）となるように、飛行体３の飛行状態を機体側制御部４０で制御する。このため、自車両２の走行速度が変化した場合でも、設定された予定通過地点に飛行体３を飛行させることができる。
ここで、自車両２の制動距離が大きいほど、自車両２に対する飛行体３からの画像情報Ｇの提示をより早いタイミングで実施する必要がある。つまり、図８に示すように、例えば自車両２の時間設定値Ｔを一定の値とし、自車両２の速度が速くなるほど（制動距離が大きくなるほど）、自車両２と飛行体３との離間距離は遠くなり、自車両２の前方の画像情報Ｇをいち早く運転者に提供することが可能となる。一方、自車両２の速度が遅くなるほど（制動距離が小さくなるほど）、自車両２と飛行体３との離間距離は相対的に近くなる。これは、自車両２の速度が遅ければ、制動距離が小さくなり、運転者への画像情報Ｇの提供が遅れても、自車両２の走行への影響は比較的小さいものと考えられるためである。
よって、運転者には、自車両２の走行状態（速度）に応じて予定通過地点の周辺情報である画像情報Ｇを最適なタイミングで提示することができるので、ドライバビリティが向上して良好な運転支援を行える。

（第２の実施形態御）
本実施形態は、離間距離算出部８０で算出された目標離間距離（Ｗ）を、天候情報に応じて補正する機能を備えたものである。
図９に示すように、本実施形態に係る運転支援制御装置１は、自車両２が走行するエリアの天候情報（Ｈ２）を取得する天候情報取得部と、天候情報取得部で取得した天候情報に応じて、目標離間距離（Ｗ）を補正する補正部８１を有している。本実施形態では、天候情報取得部としてレインセンサ６１を用いる。レインセンサ６１からの情報は、車両側制御部５０と補正部８１に送信される。
補正部８１は、天候情報（Ｈ２）が雨天（雨天情報Ｈ２ａや豪雨情報Ｈ２ｂ）の場合、天候情報（Ｈ２）が晴天（晴天情報Ｈ２ｃ）の場合よりも大きい補正係数（Ｋ）で目標離間距離（Ｗ）を補正する。これら天候情報（Ｈ２）と補正係数（Ｋ）とは、例えば車体側制御部５０のＲＯＭにデータテーブル化されて記憶されていて、補正部８１に天候情報が入力されると、天候情報に応じた補正係数（Ｋ）が読み出されるように構成されている。例えば、晴天時の補正係数（Ｋ）を１としたとき、雨天時の補正係数（Ｋ）は１．２、豪雨時の補正係数（Ｋ）は１．３とする。
図１０に示すフローチャートを用いて第２の実施形態に係る飛行体３の離間制御の内容について説明する。図９に示すフローチャートの処理は、制御部４によって実行される。この飛行体３の離間制御において、飛行指示までの処理は車両側制御部５０で実行され、飛行体３の飛行速度と飛行姿勢などの飛行制御自体は、機体側制御部４０によって実行される。なお、目標離間距離（Ｗ）を算出するまでのステップＳＴ１１、ステップＳＴ１２は、図７で説明したステップＳＴ１、２と同一の内容であるので、この部分説明については省略する。
設定部８１は、天候情報（Ｈ２）が入力されると、それに応じて車両側制御部５０のＲＯＭから天候情報（Ｈ２）におじた補正係数（Ｋ）を選択して読み出し、目標離間距離（Ｗ）に補正係数（Ｋ）を乗じて目標離間距離（Ｗ）を補正する（ステップＳＴ１３）。
車体側制御部５０は、補正された目標離間距離（Ｗ１）を飛行指示として無線送受信機６０を介して飛行体３へ送信する（ステップＳＴ１４）。

飛行体３側では、自車両２から送信された飛行指示（補正された目標離間距離（Ｗ１））を無線送受信機６０で受信し、機体側制御部４０によってＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ１５）。
機体側制御部４０は、飛行指示（補正された目標離間距離（Ｗ１））となるように、図２、図３に示す各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整して飛行状態を制御する（ステップＳＴ１６）。
このようなステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１６までの離間処理は、飛行体３が自車両２の離着陸部２０に帰還するまで、例えば１秒ごとに繰り返されて実行される。

このように、制動距離に相関するパラメータである速度情報（Vｖ）と時間設定値Ｘとを離間距離算出部８０で乗じて算出し目標離間距離（Ｗ）を、制動距離に関するパラメータとなる天候情報（Ｈ２）に応じた補正係数（Ｋ）を乗じて補正することで、天候を考慮した目標離間距離（補正された目標離間距離Ｗ１）を算出して飛行体３に送信することができる。このため、自車両２の走行速度や走行エリアの天候が変化した場合でも、設定された予定通過地点に飛行体３を確実に飛行させることができる。よって、運転者には予定通過地点の状況情報である画像情報Ｇを提示することができるので、ドライバビリティがより向上して良好な運転支援を行える。
さらに、補正部８１による補正は、天候情報が雨天の際には晴天の場合よりも大きい補正係数（K）を目標離間距離（Ｗ）に乗じて補正するので、非雨天時となる晴天時や曇り時に比べて、雨天時においては目標離間距離が延びる方向に補正される。
ここで、自車両２の制動距離が大きいほど、自車両２に対する飛行体３からの画像情報Ｇの提示をより早いタイミングで実施する必要がある。つまり、図１１に示すように、自車両２の走行エリアの天候が悪化するほど（晴天→雨天→豪雨）、すなわち、制動距離が大きくなるほど、自車両２と飛行体３との離間距離は遠くなり、自車両２の前方の画像情報Ｇをいち早く運転者に提供することが可能となる。一方、天候がよくなるほど（豪雨→雨天→晴天）、すなわち制動距離が小さくなるほど、自車両２と飛行体３との離間距離は相対的に近くなる。これは、自車両２の速度が遅ければ、制動距離が小さくなり、運転者への画像情報Ｇの提供が遅れても、自車両２の走行への影響は比較的小さいものと考えられるためである。よって、制動距離が非雨天時となる晴天時や曇りの場合よりも長くなる雨天時においては、より自車両から見て遠くなる地点の情報を飛行体３で撮像して運転者に提示することができるため、よりドライバビリティがより向上して良好な運転支援を行える。

（第３の実施形態御）
本実施形態では、自車両２の速度情報（Vｖ）と、自車両２が走行するエリアの天候情報（Ｈ２）とから目標離間距離（Ｗ）を算出するようにしたものである。
図１２に示すように、本実施形態に係る運転支援制御装置１は、速度情報（Vｖ）と天候情報（Ｈ２）とから目標離間距離（Ｗ）を算出する離間距離算出部８０Ａを備えている。天候情報（Ｈ２）は第２の実施形態と同様に、レインセンサ６１からの雨天情報である（雨天情報Ｈ２ａや豪雨情報Ｈ２ｂ）を用いる。本実施形態において、離間距離算出部８０Ａは、天候情報（Ｈ２）と相関のある係数（ＫＡ）と速度情報（Vｖ）とから目標離間距離（Ｗ）を算出する。この係数（ＫＡ）は、天候情報（Ｈ２）が雨天でない、例えば晴天時や曇りなどの非雨天の場合を１とすると、雨天時は１．２、豪雨時は１．３としている。この係数（ＫＡ）の数値は一例であるが、制動距離が長くなる天候の場合には、係数（ＫＡ）を大きくなるように設定するもの好ましい。つまり、天候情報（Ｈ２）が雨天（雨天情報Ｈ２ａや豪雨情報Ｈ２ｂ）の場合、天候情報（Ｈ２）が晴天や曇り（晴天情報Ｈ２ｃ）の場合よりも大きい係数（ＫＡ）を用いて目標離間距離（Ｗ）を算出する。

図１３に示すフローチャートを用いて第３の実施形態に係る飛行体３の離間制御の内容について説明する。図１３に示すフローチャートの処理は、制御部４によって実行される。この飛行体３の離間制御において、飛行指示までの処理は車両側制御部５０で実行され、飛行体３の飛行速度と飛行姿勢などの飛行制御自体は、機体側制御部４０によって実行される。
車体側制御部５０は、走行現在情報のうち、速度情報（Vｖ）を走行情報取得部７１である速度計５６より取得し、車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ２１）。
車体側制御部５０は、天候情報（Ｈ２）を取り込み、それに応じてＲＯＭから天候情報に相関する係数（ＫＡ）を選択して読み出し、２つの値、すなわち、速度と係数を乗じて目標離間距離（Ｗ）を算出する。（ステップＳＴ２２）。
車体側制御部５０は、算出された目標離間距離（Ｗ）を飛行指示として無線送受信機６０を介して飛行体３へ送信する（ステップＳＴ２３）。

飛行体３側では、自車両２から送信された飛行指示（目標離間距離（Ｗ））を無線送受信機６０で受信し、機体側制御部４０によってＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ２４）。
機体側制御部４０は、飛行指示（目標離間距離（Ｗ））となるように、図２、図３に示す各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整して飛行状態を制御する（ステップＳＴ２５）。
このようなステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２５までの帰還処理は、飛行体３が自車両２の離着陸部２０に帰還するまで、例えば１秒ごとに繰り返されて実行される。

このように、制動距離に相関するパラメータである速度情報（Vｖ）と天候情報（Ｈ２）に応じた係数（ＫＡ）とを乗じて目標離間距離（Ｗ）を算出することでも、制動距離を考慮した目標離間距離（Ｗ）を算出して飛行体３に送信することができる。このため、自車両２の走行速度や天候が変化した場合でも、設定された予定通過地点に飛行体３を確実に飛行させることができる。よって、運転者には予定通過地点の状況情報である画像情報Ｇを提示することができるので、ドライバビリティがより向上して良好な運転支援を行える。
さらに、ここでの係数（ＫＡ）は、天候情報（Ｈ２）が雨天の際には晴天の場合よりも大きく設定されているので、非雨天時となる晴天時や曇り時に比べて、雨天時においては目標離間距離（Ｗ）が延びる方向に算出される。よって、制動距離が非雨天時となる晴天時や曇りの場合よりも長くなる雨天時においては、より自車両２から見て遠くなる地点の情報を飛行体３で撮像して運転者に提示することができるため、よりドライバビリティがより向上して良好な運転支援を行える。また、第２の実施形態のように、目標離間距離（Ｗ）を算出してから天候情報で補正するのではなく、目標離間距離（Ｗ）自体が、既に天候情報と速度情報を加味して算出されるので、制御時間の短縮につながる。

上記各実施形態において、天候情報（Ｈ２）には、自車両２に搭載されているレインセンサ６１からの出力信号を用いているが、これに限定するものではない。例えば飛行体３と自車両２との離間距離が１０〜３００ｍ程度であって、飛行体３と自車両２とが実質的に同一のエリア内に位置している場合、飛行体３に天候情報取得部を搭載し、この天候情報取得部からの天候情報（Ｈ２）を自車両２で受信して、目標離間距離（Ｗ）の算出に用いてもよい。

上記実施形態において、天候情報取得部では、雨天と晴天、すなわち、降雨か否か、降雨量（雨天、豪雨）に応じて自車両２と飛行体３の離間距離を求めているが、天候情報（Ｈ２）に降雪情報や凍結情報をもいても良い。天候情報取得部として周知の降雪センサを用い、これを自車両２または飛行体３に搭載して降雪情報を取得するようにしてもよい。この場合、飛行体３は、自車両２よりも高い高度を飛行するので、自車両２に搭載する場合よりも降雪情報を早く取得することができるので好ましい。降雪センサが降雪情報を取得する場合、制動距離が長くなる。この場合には自車両２と飛行体３の離間距離が長くなるように、目標離間距離（Ｗ）を算出するようにすればよい。
凍結情報としては、例えば自車両２の車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段からの出力を用いても良い。そして、スリップ率検出手段からの出力値が高い場合、制動距離が長くなる。この場合には自車両２と飛行体３の離間距離が長くなるように、目標離間距離（Ｗ）を算出するようにすればよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、実施形態では、自車両２から離陸した飛行体３を自車両２へ帰還するものとして説明したが、飛行体３の離陸は自車両２とは別な地点から行ったものを自車両２の車両側制御部５０で制御し、自車両２に帰還させるようにしてもよい。
機体カメラ４７で撮像した画像情報Ｇは、運転支援時に飛行体３から自車両２に送信して運転支援に用いているが、別な用途に用いても良い。例えば、帰還時にも機体カメラ４７を起動して飛行体３から自車両２を空撮し、当該空撮した画像情報Ｇ１を自車両２に送信し、自車両２の離着陸部２０の位置を車両側制御部５０で画像処理し、当該離着陸部２０を目標に飛行体３を帰還するようにしても良い。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

上記実施形態において、速度情報（Ｖｖ）と天候情報（Ｈ２）は、自車両２の制動距離に関するパラメータ（制動距離の大小を決定するパラメータ）として用いたが、速度情報（Ｖｖ）、天候情報（Ｈ２）は、運転者の視界に相関するパラメータでもある。このため、制動距離に関するパラメータとは、運転者の視界に相関するパラメータ（視界の良不あるいは視界の広狭を決定するパラメータ）と読み替えることもできる。つまり、自車両２の速度が速くなると運転者の視界は狭まり、できるだけ自車両２の前方の情報が早くほしくなる。同様に天候が悪化して雨天や豪雨、降雪になった場合にも、できるだけ自車両２の前方の情報が早くほしくなる。このため運転者の視界が狭くなる自車両２の情報を取得した場合には、飛行体３を自車両２から離間させる方向に飛行させるのが好ましい。

つまり、本実施形態においては、以下の発明の形態も含まれる。
（形態１）
車両の視界に相関するパラメータ（視界の良不あるいは視界の広狭）に応じて前記車両と離間して飛行可能な無人の飛行体と前記車両との目標離間距離（Ｗ）を算出する離間距離算出部８０と、
前記離間距離算出部で算出された目標離間距離（Ｗ）で前記飛行体が飛行するように、前記飛行体の飛行状態を制御する制御部４を有することを特徴とする運転支援制御装置。
（形態２）
形態１に記載の運転支援制御装置において、
前記視界の良不あるいは視界の広狭を決定するパラメータは、前記車両の速度情報（Vｖ）であり、
前記車両の速度情報を取得する車両速度取得部５６を有し、
前記離間距離算出部８０は、前記車両速度取得部で取得した速度情報（Vｖ）と時間設定値とか前記飛行体と前記車両との前記目標離間距離（Ｗ）を算出することを特徴とする運転支援制御装置。
（形態３）
形態２に記載の運転支援制御装置において、
前記車両が走行するエリアの天候情報（Ｈ２）を取得する天候情報取得部と、
前記天候情報取得部で取得した天候情報に応じて、前記目標離間距離（Ｗ）を補正する補正部８１を有することを特徴とする運転支援制御装置。
（形態４）
形態３に記載の運転支援制御装置において、
前記補正部は、前記天候情報（Ｈ２）が雨天の場合、前記天候情報が晴天の場合よりも大きい係数で前記目標離間距離（Ｗ）を補正することを特徴とする運転支援制御装置。
（形態５）
形態１に記載の運転支援制御装置において、
前記視界の良不あるいは視界の広狭を決定するパラメータは、前記車両の速度情報（Vｖ）と、前記車両が走行するエリアの天候情報（Ｈ２）であり、
前記車両の速度情報を取得する車両速度取得部５６と、
前記天候情報を取得する天候情報取得部８０を有し、
前記離間距離算出部は、前記車両速度取得部で取得した速度情報と前記天候情報取得部で取得した天候情報とから前記目標離間距離（Ｗ）を算出することを特徴とする運転支援制御装置。
（形態６）
形態５に記載の運転支援制御装置において、
前記離間距離算出部は、前記天候情報が雨天の場合、前記天候情報が晴天の場合よりも大きく設定された係数と前記速度情報とから前記目標離間距離（Ｗ）を算出することを特徴とする運転支援制御装置。

１・・・運転支援制御装置、２・・・車両、３・・・飛行体、４・・・制御部、３０・・・駆動源、３１・・・回転翼、４０・・・機体側制御部、４７・・・状況取得部，撮像装置、５０・・・車両側制御部、５６・・・車両速度取得部、５９・・・提示部，表示装置、６１・・・天候情報取得部、８０，８０A・・・離間距離算出部、８１・・・補正部、Ｈ２・・・天候情報、Ｋ・・・補正係数、ＫＡ・・・係数、T・・・時間設定値、Vｖ・・・速度情報。

Claims (9)

1. 車両の制動距離の大小に応じて前記車両と離間して飛行可能な無人の飛行体と前記車両との目標離間距離を算出する離間距離算出部と、
   前記離間距離算出部で算出された目標離間距離で前記飛行体が飛行するように、前記飛行体の飛行状態を制御する制御部を有することを特徴とする運転支援制御装置。
2. 請求項１に記載の運転支援制御装置において、
   前記制動距離の大小を決定するパラメータは、前記車両の速度情報であり、
   前記車両の速度情報を取得する車両速度取得部を有し、
   前記離間距離算出部は、前記車両速度取得部で取得した速度情報と時間設定値とか前記飛行体と前記車両との前記目標離間距離を算出することを特徴とする運転支援制御装置。
3. 請求項２に記載の運転支援制御装置において、
   前記車両が走行するエリアの天候情報を取得する天候情報取得部と、
   前記天候情報取得部で取得した天候情報に応じて、前記目標離間距離を補正する補正部を有することを特徴とする運転支援制御装置。
4. 請求項３に記載の運転支援制御装置において、
   前記補正部は、前記天候情報が雨天の場合、前記天候情報が非雨天の場合よりも大きい補正係数で前記目標離間距離を補正することを特徴とする運転支援制御装置。
5. 請求項１に記載の運転支援制御装置において、
   前記制動距離の大小を決定するパラメータは、前記車両が走行するエリアの天候情報であり、
   前記天候情報を取得する天候情報取得部を有し、
   前記離間距離算出部は、前記天候情報取得部で取得した天候情報から前記目標離間距離を算出することを特徴とする運転支援制御装置。
6. 請求項５に記載の運転支援制御装置において、
   前記離間距離算出部は、前記天候情報が雨天の場合、前記天候情報が晴天の場合よりも大きく設定された係数と前記速度情報とから前記目標離間距離を算出することを特徴とする運転支援制御装置。
7. 請求項１〜６の内の何れか１つに記載の運転支援制御装置において、
   前記制御部は、前記車両に搭載される車両側制御部と、前記飛行体に搭載される飛行体制御部を有し、
   前記車両側制御部は、前記離間距離算出部で算出された目標離間距離又は前記補正部で補正された目標離間距離で前記飛行体が飛行するように、前記飛行体の飛行状態を制御する制御指示を前記飛行体制御部に行うことを特徴とする運転支援制御装置。
8. 請求項１〜７の内の何れか1項に記載の運転支援制御装置において、
   前記飛行体に搭載されていて、前記車両の周囲の状況の取得する状況取得部と、
   前記状況取得手段で取得された情報を、前記車両の乗員に提示する提示部を有することを特徴とする運転支援制御装置。
9. 請求項８に記載の運転支援制御装置において、
   前記状況取得部は、前記車両の周囲の状況を撮像する撮像装置であり、
   前記提示部は、前記撮像装置で撮像した情報に応じた内容を表示する表示装置であることを特徴とする運転支援制御装置。

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