JP2017158149A - 遠隔操作システム、車両及び遠隔操作装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の遠隔操作システムは、上記課題を解決するために、互いに通信可能な、遠隔操作装置と、前記遠隔操作装置の操作対象としての車両とを備える遠隔操作システムであって、前記遠隔操作装置は、前記遠隔操作装置の操作者を逐次撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力される前記操作者を写した画像を含む、前記操作者に係る情報である操作者情報を生成する生成手段と、前記車両を遠隔操作するための情報である制御情報を生成すると共に、前記車両に対し前記制御情報及び前記操作者情報を送信する制御手段と、を有し、前記車両は、前記送信された制御情報に基づいて前記車両を制御する車両制御手段と、前記送信された操作者情報に基づく画像を表示する表示手段と、を有する。
本発明の車両は、上記課題を解決するために、外部の遠隔操作装置の操作対象としての車両であって、当該車両を遠隔操作するための情報である制御情報を前記遠隔操作装置から取得して、前記制御情報に基づいて当該車両を制御する車両制御手段と、前記遠隔操作装置の操作者を写した画像を含む、前記操作者に係る情報である操作者情報を前記遠隔操作装置から取得して、前記操作者情報に基づく画像を表示する表示手段と、を備える。
本発明の遠隔操作装置は、上記課題を解決するために、車両を遠隔操作する遠隔操作装置であって、当該遠隔操作装置の操作者を逐次撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力される前記操作者を写した画像を含む、前記操作者に係る情報である操作者情報を生成する生成手段と、前記車両を遠隔操作するための情報である制御情報を生成すると共に、前記車両に対し前記制御情報及び前記操作者情報を送信する制御手段と、を備える。
本発明の遠隔操作システムに係る第1実施形態について、図1乃至図6を参照して説明する。第1実施形態に係る遠隔操作システムでは、車両を遠隔操作するオペレータを写した画像が、車両の搭乗者に表示される。以下では、遠隔操作システムの構成及び動作概要について説明した後、遠隔操作システムを構成する車両及び遠隔操作装置各々の動作について詳細に説明する。
本実施形態に係る遠隔操作システムの構成について、図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る遠隔操作システムの構成を示すブロック図である。
遠隔操作装置10は、オペレーションルーム(図示せず)に設置されており、オペレータ(操作者)により操作される。遠隔操作装置10は、遠隔運転制御部11、モニタ部12、通信制御部13、コントローラ14、センサ15及び状況判定部16を備えて構成されている。
車両20は、遠隔運転ECU(Electronic Control Unit)21、モニタECU22及びDMC(Data Communication Module)23を備えて構成されている。
次に、遠隔運転システム1の動作概要について、図1に加えて図2を参照して説明する。図2は、第1実施形態に係る遠隔操作システムの動作の概要を示すタイムチャートである。
次に、車両20の遠隔運転ECU21及びモニタECU22各々の状態遷移について、図1及び図2に加えて図3を参照して説明を加える。図3は、第1実施形態に係る車両の状態遷移を示す図である。図3において、「通常状態」とは、車両20に搭乗している運転者の操作に応じて車両20が走行可能な状態(即ち、車両20が遠隔操作されていない状態)を意味する。
次に、オペレータ情報待ち状態へ移行したモニタECU22の動作について、図1に加えて図4のフローチャートを参照して具体的に説明する。図4のフローチャートにより示される処理は、モニタECU22が、通常状態からオペレータ情報待ち状態へ移行したときに開始される。
次に、遠隔運転ECU21の動作について、図1に加えて図5のフローチャートを参照して具体的に説明する。
次に、遠隔操作装置10の動作について、図1に加えて図6のフローチャートを参照して具体的に説明する。図6のフローチャートにより示される処理は、遠隔操作装置10の動作時に、一定の又は不定の周期で繰り返し実行される。
次に、オペレータ情報要求条件及びオペレータ情報送信条件について具体的に説明する。
本実施形態に係るオペレータ情報要求条件には、以下の6つの条件が含まれる。即ち、
(i)車両20の加速度が加速度閾値を超えた、又は、車両20の減速度が減速度閾値を超えた
(ii)車両20の進路上で該車両20に最も近い信号機の灯色が赤から青に変わった時点からの停車時間が停車時間閾値を超えた
(iii)車両20のふらつきの程度が許容範囲を超えた
(iv)車両20と該車両20の直前を走行する車両との間の距離(つまり、車間距離)から求められるTTC(Time To Collision:衝突予測時間)が、TTC閾値を超えた
(v)車両20のヨーレートがヨーレート閾値を超えた
(vi)車両20の周辺に存在する障害物(例えば他の車両、歩行者等)を示す値が、周辺障害物閾値を超えた
である。
本実施形態に係るオペレータ情報送信条件は、「情報要求フラグが“OFF”となってから一定時間t5経過した」である。
「加速度閾値」は、実験やシミュレーションにより、例えば加速度と、体感加速を示す値及び/又は加速に伴い発生する振動や騒音を示す値との関係を求め、該求められた関係に基づいて、許容範囲の上限値となる加速度として設定すればよい。
本実施形態に係るオペレータ情報要求条件及びオペレータ情報送信条件は、その設定趣旨が互いに異なる。
遠隔操作システム1によれば、車両20が遠隔操作装置10により遠隔操作されている期間中、遠隔操作装置10から車両20に対し、オペレータ情報が送信される。そして、車両20のモニタECU22の表示部222は、オペレータ情報に基づく画像が表示されるようにディスプレイ26を制御する。この結果、車両20の搭乗者に対し、オペレータを写した画像が表示されることとなる。
本発明の遠隔操作システムに係る第2実施形態について、図7及び図8を主に参照して説明する。上述した第1実施形態では、車両20がオペレータ情報を処理するモニタECU22を備えている。第2実施形態では、遠隔運転ECUが、オペレータ情報を処理する点で、第1実施形態と異なっている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。よって、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図7及び図8を主に参照して説明する。
第2実施形態に係る車両の構成について、図7を参照して説明する。図7は、第2実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
次に、遠隔運転ECU24の動作について、図8のフローチャートを参照して具体的に説明する。図8におけるステップS201〜S215の処理は、第1実施形態において図5のフローチャートを参照して説明した処理と同じである。但し、本実施形態では、制御部218が、通信部242及びDMC23を介して、遠隔操作装置10と通信している点で、第1実施形態と異なっている。以下では、主に、制御部218及び表示部241各々の状態遷移と、本実施形態独自のステップS401及びS402の処理について説明する。
図7に示すように、遠隔運転ECU24が、遠隔運転制御信号等に基づいて車両20aを走行させる制御部218と、オペレータ情報を処理する表示部241とを備えている。つまり、制御部218及び表示部241は共に、遠隔運転ECU24の構成要素である。このため、上述した第1実施形態に比べて部品点数が減るので、例えば遠隔運転ECU24等の物理的な配置の自由度を向上させることができる。
本発明の遠隔操作システムに係る第3実施形態について、図9を主に参照して説明する。上述した第1実施形態では、車両20側でオペレータ情報要求条件の成立判定が行われる。第3実施形態では、オペレータ情報要求条件の条件(i)〜条件(vi)が、オペレータ情報送信条件に含まれる。つまり、第3実施形態では、オペレータ情報要求条件の成立判定が遠隔操作装置10側で行われる点で、第1実施形態と異なっている(これに伴い、車両20の遠隔運転ECU21は、状況判定部219を備えなくてよい)。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。よって、第3実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図9を主に参照して説明する。
図9において、上述したステップS306の処理の後、遠隔操作装置10の遠隔運転制御部11は、オペレータ情報送信条件が成立したか否かを判定する(ステップS501)。本実施形態に係るオペレータ情報送信条件には、「情報送信フラグが“OFF”となってから一定時間t5経過した」という条件に加えて、「車両20の加速度が加速度閾値を超えた、又は、車両20の減速度が減速度閾値を超えた」、「車両20の進路上で該車両20に最も近い信号機の灯色が赤から青に変わった時点からの停車時間が停車時間閾値を超えた」、「車両20のふらつきの程度が許容範囲を超えた」、「車両20と該車両20の直前を走行する車両との間の距離から求められるTTCが、TTC閾値を超えた」、「車両20のヨーレートがヨーレート閾値を超えた」及び「車両20の周辺に存在する障害物を示す値が、周辺障害物閾値を超えた」という条件が含まれる。
本実施形態では特に、オペレータ情報送信条件の成立判定が、遠隔操作装置10の状況判定部16により行われ、車両20側では、オペレータ情報の送信に係る条件の成立判定は行われない。このため、上述した第1実施形態に比べて、車両20の遠隔運転ECU21の処理負荷を軽減することができる。
本発明の遠隔操作システムに係る第4実施形態について、図10を主に参照して説明する。第4実施形態では、上述した第2実施形態と同様に、遠隔運転ECUが、オペレータ情報を処理する(即ち、第4実施形態に係る車両は、第1実施形態に係る「モニタECU22」を備えていない)。第4実施形態に係る遠隔操作装置は、上述した第3実施形態に係る遠隔操作装置と同様に構成されている。つまり、第4実施形態に係るオペレータ情報送信条件は、第1実施形態に係る「オペレータ情報要求条件の条件(i)〜条件(vi)」を含む。そして、第4実施形態では、車両側で、オペレータ情報要求条件の成立判定は行われない。
図10において、上述したステップS207の判定において、遠隔運転開始信号を受信したと判定された場合(ステップS207:Yes)、車両20aの遠隔運転ECU24の表示部241(図7参照)は、遠隔操作装置10からオペレータ情報を受信したか否かを判定する(ステップS401)。この判定において、オペレータ情報を受信したと判定された場合(ステップS401:Yes)、表示部241は、受信されたオペレータ情報に基づく画像が表示されるようにディスプレイECU25を制御する(ステップS402)。
本実施形態では、上述した第3実施形態と同様に、オペレータ情報送信条件の成立判定は遠隔操作装置10側で行われ、車両20a側では成立判定が行われない。このため、上述した第1実施形態に比べて、車両20aの遠隔運転ECU24の処理負荷を軽減することができる。
Claims (18)
- 互いに通信可能な、遠隔操作装置と、前記遠隔操作装置の操作対象としての車両とを備える遠隔操作システムであって、
前記遠隔操作装置は、
前記遠隔操作装置の操作者を逐次撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される前記操作者を写した画像を含む、前記操作者に係る情報である操作者情報を生成する生成手段と、
前記車両を遠隔操作するための情報である制御情報を生成すると共に、前記車両に対し前記制御情報及び前記操作者情報を送信する制御手段と、
を有し、
前記車両は、
前記送信された制御情報に基づいて前記車両を制御する車両制御手段と、
前記送信された操作者情報に基づく画像を表示する表示手段と、
を有する
ことを特徴とする遠隔操作システム。 - 前記車両は、前記車両の状況を示す指標が第1所定条件を満たすことを条件に、前記遠隔操作装置に対し、前記操作者情報の送信を要求する要求手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作システム。
- 前記制御手段は、前回、前記操作者情報を送信してから所定時間経過したことを条件に、前記車両に対し前記操作者情報を送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の遠隔操作システム。
- 前記制御手段は、前回、前記操作者情報を送信してから所定時間経過したことを条件に、又は、前記車両の状況を示す指標を取得し、前記取得された指標が第2所定条件を満たすことを条件に、前記車両に対し前記操作者情報を送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の遠隔操作システム。
- 前記車両の状況を示す指標は、加速度、減速度、ヨーレート、停車時間、衝突予測時間、前記車両のふらつきの程度、及び前記車両の周辺に存在する障害物の程度の少なくとも一つであることを特徴とする請求項2又は4に記載の遠隔操作システム。
- 前記表示手段は、前記操作者情報が新たに受信されるまで、現在の前記操作者情報に基づく画像の表示を維持することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の遠隔操作システム。
- 前記表示手段は、表示装置と、前記表示装置を制御する表示制御部とを有し、
前記表示制御部は、前記車両制御手段とは別体として構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の遠隔操作システム。 - 前記表示手段は、表示装置と、前記表示装置を制御する表示制御部とを有し、
前記表示制御部は、前記車両制御手段と一体として構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の遠隔操作システム。 - 外部の遠隔操作装置の操作対象としての車両であって、
当該車両を遠隔操作するための情報である制御情報を前記遠隔操作装置から取得して、前記制御情報に基づいて当該車両を制御する車両制御手段と、
前記遠隔操作装置の操作者を写した画像を含む、前記操作者に係る情報である操作者情報を前記遠隔操作装置から取得して、前記操作者情報に基づく画像を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする車両。 - 当該車両の状況を示す指標が第1所定条件を満たすことを条件に、前記遠隔操作装置に対し、前記操作者情報の送信を要求する要求手段を更に備えることを特徴とする請求項9に記載の車両。
- 当該車両の状況を示す指標は、加速度、減速度、ヨーレート、停車時間、衝突予測時間、当該車両のふらつきの程度、及び当該車両の周辺に存在する障害物の程度の少なくとも一つであることを特徴とする請求項10に記載の車両。
- 前記表示手段は、前記操作者情報が新たに受信されるまで、現在の前記操作者情報に基づく画像の表示を維持することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一項に記載の車両。
- 前記表示手段は、表示装置と、前記表示装置を制御する表示制御部とを有し、
前記表示制御部は、前記車両制御手段とは別体として構成されている
ことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一項に記載の車両。 - 前記表示手段は、表示装置と、前記表示装置を制御する表示制御部とを有し、
前記表示制御部は、前記車両制御手段と一体として構成されている
ことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一項に記載の車両。 - 車両を遠隔操作する遠隔操作装置であって、
当該遠隔操作装置の操作者を逐次撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される前記操作者を写した画像を含む、前記操作者に係る情報である操作者情報を生成する生成手段と、
前記車両を遠隔操作するための情報である制御情報を生成すると共に、前記車両に対し前記制御情報及び前記操作者情報を送信する制御手段と、
を備えることを特徴とする遠隔操作装置。 - 前記制御手段は、前回、前記操作者情報を送信してから所定時間経過したことを条件に、前記車両に対し前記操作者情報を送信することを特徴とする請求項15に記載の遠隔操作装置。
- 前記制御手段は、前記車両の状況を示す指標を取得し、前記取得された指標が第2所定条件を満たすことを条件に、前記車両に対し前記操作者情報を送信することを特徴とする請求項15又は16に記載の遠隔操作装置。
- 前記車両の状況を示す指標は、加速度、減速度、ヨーレート、停車時間、衝突予測時間、前記車両のふらつきの程度、及び前記車両の周辺に存在する障害物の程度の少なくとも一つであることを特徴とする請求項17に記載の遠隔操作装置。
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