JP2019190835A - 車両遠隔操作支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者に負担をかけない経路を選択できる車両遠隔操作支援システムを提供する。【解決手段】車両遠隔操作支援システム５００は、自動運転を実行する自動運転システム１００を有する車両１０と、オペレータＯＰを有する管制センタ２０とを備える。車両は、自動運転が困難な場合にオペレータを呼び出す呼び出し部を備える。管制センタは、オペレータが車両を遠隔操縦する遠隔操縦部２３と、車両から呼び出された時にオペレータを割り当てる割り当て制御部と、車両が指定した目的地に対し、予め定められた演算式に従って算出された運転コストが最小となる経路を選択する経路選択部とを備える。経路選択部は、オペレータが車両を遠隔操縦する区間に対して、自動運転で走行する場合よりも大きな重みを付して運転コストを算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両遠隔操作支援システムに関する。

車両遠隔操作支援システムとして、自動運転が困難になるリスクを重み付けした運転コストが最小となる走行経路を選択するものが知られている。特許文献１に記載の車両遠隔操作支援システムでは、通信品質情報と自動運転が解除される確率とを用いて運転コストを算出して走行経路を選択する。

国際公開２０１７／０７７６２１号公報

しかし、自動運転が困難になるリスクが低い走行経路は、遠回りをして走行時間がかかりすぎる場合があり、利用者の負担となる。そのため、利用者に負担をかけない経路を選択できる技術が望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の一形態によれば、車両遠隔操作支援システム（５００）が提供される。車両遠隔操作支援システムは、自動運転を実行する自動運転システム（１００）を有する車両（１０）と；オペレータ（ＯＰ）を有する管制センタ（２０）と、を備える。前記車両は、前記自動運転が困難な場合に前記オペレータを呼び出す呼び出し部（１１０）を備える。前記管制センタは；前記オペレータが前記車両を遠隔操縦する遠隔操縦部（２３）と；前記車両から呼び出された時に前記オペレータを割り当てる割り当て制御部（２１）と；前記車両が指定した目的地に対し、予め定められた演算式に従って算出された運転コストが最小となる経路を選択する経路選択部（２５）と、を備える。前記経路選択部は、前記オペレータが前記車両を遠隔操縦する区間に対して、当該区間を前記自動運転で走行する場合よりも大きな重みを付して前記運転コストを算出する。

この形態の車両遠隔操作支援システムによれば、経路選択部は、経路の運転コストを算出する際に、オペレータが遠隔操縦する区間に対して、自動運転で走行する場合よりも大きな重みを付して運転コストを算出するため、利用者に負担をかけない経路を選択できる。

車両遠隔操作支援システムの構成の概要を示す説明図である。 自動運転システムの構成の概要を示す説明図である。 管制センタの構成の概要を示す説明図である。 経路設定処理の一例を示した図である。 各候補経路を示した図である。 候補経路を表示する一例を示した図である。

Ａ．第１実施形態：
図１に示すように、車両遠隔操作支援システム５００は、車両１０と管制センタ２０を備える。本実施形態の車両１０は、自動運転モードと手動運転モードと遠隔操縦モードの３つのモードで走行可能である。車両１０は自動運転システム１００を搭載する。手動運転モードでは、車両１０搭乗者によって操縦される。遠隔操縦モードでは、車両１０は遠隔操縦元である管制センタ２０によって遠隔操縦される。車両１０は３つのモードのいずれで走行しているかにかかわらず、車両１０の周辺の画像を管制センタ２０に送信する、管制センタ２０は、車両１０より受信した画像を画像表示部２２に表示し、オペレータＯＰが遠隔操縦部２３で車両１０を遠隔操縦することが可能である。遠隔操縦部２３は、例えば、ハンドル２３ａとマウス２３ｂとを含む。

図２に示すように、自動運転システム１００は、呼び出し部１１０と、周辺認識カメラ１２２と、周辺物体センサ１２４と、自車位置センサ１２６と、道路情報記憶部１３０と、搭乗者検知部１４０と、ディスプレイ１５０と、通信部２００と、運転制御ＥＵＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１０と、駆動力制御ＥＣＵ２２０と、制動力制御ＥＣＵ２３０と、操舵制御ＥＣＵ２４０と、通信部２００と、を備える。呼び出し部１１０と、運転制御ＥＣＵ２１０と、駆動力制御ＥＣＵ２２０と、制動力制御ＥＣＵ２３０と、操舵制御ＥＣＵ２４０とは、車載ネットワーク２５０を介して接続される。

呼び出し部１１０は、状況判定部１１２と、目的地指示部１１４と、搭乗者情報送信部１１６と、車両仕様送信部１１８と、を備える。呼び出し部１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭにより構成されたマイクロコンピュータ等からなり、予めインストールされたプログラムをマイクロコンピュータが実行することによって、これらの各部の機能を実現する。

状況判定部１１２は、周辺認識カメラ１２２や周辺物体センサ１２４の検出信号を用いて、自動運転が可能か否かを判定し、自動運転が困難な場合に、通信部２００を介して管制センタ２０のオペレータＯＰを呼び出す。目的地指示部１１４は、搭乗者が設定した目的地を通信部２００を介して遠隔操縦元である管制センタ２０に送信する。搭乗者情報送信部１１６は、搭乗者検知部１４０で検知された搭乗者情報を通信部２００を介して管制センタ２０に送信する。本実施形態において、「搭乗者情報」とは、車両１０の搭乗者の運転能力に関する情報であり、例えば、運転免許の有無や飲酒の有無、眠気の度合いや年齢等が挙げられる。車両仕様送信部１１８は、車両１０の仕様を通信部２００を介して遠隔操縦元である管制センタ２０に送信する。本実施形態において、「車両の仕様」とは、例えば、車幅や車高、車両区分や排気量等が挙げられる。

周辺認識カメラ１２２は、車両周囲を撮像して画像を取得する。周辺物体センサ１２４は、自動運転制御に用いるための車両周囲の状況を検出する。周辺物体センサ１２４は、先行車、隣接レーン走行車、対向車、進入車、後続車など周辺の走行車両の他、停止車両、落下物等の走行の障害物、停止物及び歩行者といった様々な周辺物の存在、位置、大きさ、距離等を検出する。周辺物体センサ１２４として、例えば、レーザーレーダー、ミリ波レーダー、超音波センサ等の反射波を利用した物体センサが挙げられる。

自車位置センサ１２６は、現在の自車位置を検出する。自車位置センサ１２６として、例えば、汎地球航法衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ｓ）（ＧＮＳＳ））やジャイロセンサ等が挙げられる。

搭乗者検知部１４０は、搭乗者の頭部を撮像する車内カメラや脈拍センサ、アルコール検知器などのセンサを用いて車両１０の搭乗者の情報を検知する機能を有する。搭乗者検知部１４０は、例えば、搭乗者の目線の動きや、瞼の開度、頭の動きなどをカメラで監視することによって、搭乗者が十分に覚醒した状態にあるか否か（眠気の度合い）、車両の前方に集中しているか否か、等の複数の項目を推定することが可能である。また、搭乗者検知部１４０は、搭乗者の心拍数や、体温、呼吸等の生態情報を検出する生態センサを利用して、睡眠の度合いを含む搭乗者の状態を推定するようにしてもよい。搭乗者の識別は、例えば、カメラで撮像した搭乗者の顔画像を用いた顔認証や、指紋認証、声紋認証などの生体認証の他、搭乗者が所有するキーに登録された搭乗者ＩＤ認証によって行うことができる。また、搭乗者ＩＤ毎に、運転免許の有無や、運転免許の種類を搭乗者検知部１４０内に登録しておいてもよい。

ディスプレイ１５０は、後述する管制センタ２０が選択した経路や、経路に従って走行するための運転予告（例えば、右折すること）を表示する。

通信部２００は、管制センタ２０への自動運転が困難である状況や遠隔操縦の要求、目的地、搭乗者情報、車両仕様の送信と、管制センタ２０からの操縦内容の受信と、を行う。

運転制御ＥＣＵ２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭにより構成されたマイクロコンピュータ等からなり、予めインストールされたプログラムをマイクロコンピュータが実行することによって、自動運転機能を実現する。

駆動力制御ＥＣＵ２２０は、エンジンなど車両の駆動力を発生するアクチュエータを制御する電子制御装置である。運転者が手動で運転を行う場合、駆動力制御ＥＣＵ２２０は、アクセルペダルの操作量に応じてエンジンや電気モータである動力源を制御する。一方、自動運転を行う場合、駆動力制御ＥＣＵ２２０は、運転制御ＥＣＵ２１０で演算された要求駆動力に応じて動力源を制御する。また、遠隔操縦される場合、駆動力制御ＥＣＵ２２０は、管制センタ２０から与えられた要求駆動力に応じて動力源を制御する。

制動力制御ＥＣＵ２３０は、車両の制動力を発生するブレーキアクチュエータを制御する電子制御装置である。運転者が手動で運転を行う場合、制動力制御ＥＣＵ２３０は、ブレーキペダルの操作量に応じてブレーキアクチュエータを制御する。一方、自動運転を行う場合、制動力制御ＥＣＵ２３０は、運転制御ＥＣＵ２１０で演算された要求制動力に応じてブレーキアクチュエータを制御する。また、遠隔操縦される場合、制動力制御ＥＣＵ２３０は、管制センタ２０から与えられた要求制動力に応じてブレーキアクチュエータを制御する。

操舵制御ＥＣＵ２４０は、車両の操舵トルクを発生するモータを制御する電子制御装置である。運転者が手動で運転を行う場合、操舵制御ＥＣＵ２４０は、ステアリングハンドルの操作に応じてモータを制御して、ステアリング操作に対するアシストトルクを発生させる。これにより、運転者が少量の力でステアリングを操作でき、車両の操舵を実現する。一方、自動運転を行う場合、操舵制御ＥＣＵ２４０は、運転制御ＥＣＵ２１０で演算された要求操舵角に応じてモータを制御することで操舵を行う。また、遠隔操縦される場合、操舵制御ＥＣＵ２４０は、管制センタ２０から与えられた要求操舵角に応じてモータを制御することで操舵を行う。

図３に示すように、管制センタ２０は、割り当て制御部２１と、画像表示部２２と、遠隔操縦部２３と、通信部２４と、経路選択部２５と、を備える。管制センタ２０は、遠隔操縦を実行するオペレータＯＰが１人以上存在する。

割り当て制御部２１は、呼び出し部１１０より呼び出された場合に、その車両の遠隔操縦を行うオペレータＯＰを割り当てる。画像表示部２２は、通信部２４を介して受信した車両１０の周辺の画像を表示する。遠隔操縦部２３は、通信部２４を介して車両１０を遠隔操縦する。本実施形態において「遠隔操縦」とは、オペレータＯＰがハンドル２３ａを操作して車両１０を直接運転する操縦するだけでなく、マウス２３ｂを操作して走行経路の設定を行い、その経路通りに車両１０が走行するよう指示を行う操縦も含む。経路選択部２５は、車両の現在地から目的地までの候補経路を複数生成し、予測したオペレータ稼働状況や記憶部２６に記憶されている道路情報、通信部２４で得た道路交通情報、搭乗者情報、車両仕様に基づき推奨経路を選択する。オペレータ稼働状況の予測は、例えば、管制センタ２０におけるオペレータＯＰの数や、単位時間当りの車両からの呼び出し回数（以下、「オペレータ稼働率」ともいう）を用いて、オペレータＯＰが遠隔操縦することが困難な期間（以下、「遠隔操縦困難期間」という）を予測する。

図４に示す経路設定処理は、目的地に対し予め定められた演算式に従って算出された運転コストが最小となる経路を選択する処理である。なお、この処理の開始時には目的地が設定されているものとする。この処理は、自動運転で出発地点から目的地への走行を開始する前や、自動運転の途中で何らかの原因でオペレータＯＰによる遠隔操縦が必要になったときに開始される。ただし、以下では前者を例として説明する。

まず、経路選択部２５は、ステップＳ１００において、通信部２４を介して受信した車両１０の搭乗者情報を取得する。搭乗者情報は、予め記憶部２６に記憶しておき、記憶部２６より読み出してもよい。なお、この処理は省略してもよい。

次に、経路選択部２５は、ステップＳ１１０において、通信部２４を介して受信した車両１０の仕様を取得する。車両１０の仕様は、予め記憶部２６に記憶しておき、記憶部２６より読み出してもよい。なお、この処理は省略してもよい。

続いて、経路選択部２５は、ステップＳ１２０において、オペレータＯＰの稼働状況を予測する。より具体的には、遠隔操縦困難期間を予測する。ステップＳ１００〜Ｓ１２０の処理を行う順序は自由に定めることができる。

経路選択部２５は、ステップＳ１３０において、候補経路を生成する。より具体的には、経路選択部２５は、候補経路と候補経路上の自動運転が困難な区間を取得する。自動運転が困難区間は、例えば、記憶部２６や道路交通システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＴＳ））より取得する。

本実施形態において、経路選択部２５は、以下に示す経路を選択しない。
＜経路１＞車両１０が走行不可能である経路
＜経路２＞搭乗者が運転出来ない場合に搭乗者が運転する必要がある経路
＜経路３＞遠隔操縦困難期間に遠隔操縦する必要がある経路

上記の経路１において、経路選択部２５は、ステップＳ１１０で取得した車両仕様より、車両１０が走行可能か判定する。例えば、走行できる車両区分が限定されている経路であって、車両１０の車両区分が除外されている場合、経路選択部２５は、その経路を候補経路として選択しない。

上記の経路２において、経路選択部２５は、ステップＳ１００で取得した搭乗者情報より、搭乗者が運転できるか否か判断し、搭乗者が運転免許を有さない場合および搭乗者が飲酒をしている場合の少なくとも一方であると判定する場合には、搭乗者が運転する必要がある経路は候補経路として選択しない。

上記の経路３において、経路選択部２５は、ステップＳ１２０で予測した遠隔操縦困難期間に自動運転が困難な区間を走行する経路は候補経路として選択しない。なお、搭乗者が運転出来る場合には、選択してもよい。

次に、経路選択部２５は、ステップＳ１４０において、各候補経路の運転コストを算出する。運転コストは、例えば、次の式（１）で求めることができる。

［運転コスト］ ＝ Σ （［重み付け係数］ × ［各区間の走行時間］）…（１）

なお、運転コストは式（１）に限らず、例えば、走行距離に重み付け係数を掛け合わせることで求めてもよい。運転コストに対する重み付け係数は、本実施形態では以下のように定める。

＜運転コストに対する重み付け係数＞
自動運転モード：１
遠隔操縦モード：１．５
手動運転モード：３
遠隔操縦モードにおける運転コストに対する重み付け係数は、自動運転モードにおける運転コストに対する重み付け係数よりも大きく、手動運転モードにおける運転コストに対する重み付け係数は、遠隔操縦モードにおける運転コストに対する重み付け係数よりも大きい。

図５に示す候補経路Ｌ１は、自動運転モードで走行する区間Ｌ１１、Ｌ１３と、遠隔操縦モードで走行する区間Ｌ１２を有する。候補経路Ｌ２は、自動運転モードで走行する区間Ｌ２１、Ｌ２３と、手動運転モードで走行する区間Ｌ２２を有する。候補経路Ｌ３は、全て自動運転モードで走行する。経路選択部２５は、候補経路Ｌ１〜Ｌ３について、走行モード毎の区間における運転コストを加算することによって各経路の運転コストを算出する。

３つの候補経路の運転コストは以下の通りである。
候補経路Ｌ１の運転コスト＝ ３０ ＋ １．５ × ２０ ＋ １５
＝ ７５
候補経路Ｌ２の運転コスト＝２ ＋ ３ × ２５ ＋ ２３
＝ １００
候補経路Ｌ３の運転コスト＝ ９０

経路選択部２５は、ステップＳ１５０（図４）において、候補経路から経路を決定する。より具体的には、経路選択部２５は、ステップＳ１４０で算出した運転コストが最小となる候補経路を選択する。本実施形態においては、候補経路Ｌ１が選択される。運転コストが最小となる経路が複数ある場合は、例えば、走行時間が最も短いものを選択し、走行時間が最短となる経路が複数ある場合は、自動運転モードの走行区間が最も長いものを選択する。最後に、経路選択部２５は。ステップＳ１６０において、ステップＳ１５０において選択された経路を車両１０に送信する。

図６に示すように、ディスプレイ１５０は、通信部２００を介して受信した候補経路を表示してもよい。例えば、ディスプレイ１５０は、運転コストの低い順に候補経路Ｌ１、Ｌ３、Ｌ２を推奨する。

以上で説明した本実施形態の車両遠隔操作支援システム５００によれば、経路選択部２５は、経路の運転コストを算出する際に、オペレータが遠隔操縦する区間に対して、自動運転で走行する場合よりも大きな重みを付して運転コストを算出し、運転コストが最小となる候補経路Ｌ１を選択する。候補経路Ｌ１は、オペレータＯＰが遠隔操縦する区間を含む経路である。そのため、利用者に負担をかけない経路を選択できる。

Ｂ．その他の実施形態：
上記実施形態において、経路選択部２５は、通信部２４を介して受信した搭乗者情報送信部１１６と車両仕様送信部１１８とを記憶部２６に記憶し、搭乗者の運転履歴から、搭乗者の運転できる車両区分を定めてもよい。例えば、運転履歴より、オートマチックトランスミッション（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＴ））車のみ運転している搭乗者は、マニュアルトランスミッション（Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＭＴ））車は運転できないと定める。また、搭乗者情報送信部１１６は、自車位置センサ１２６と道路情報記憶部１３０と搭乗者検知部１４０との検出信号を用いて、搭乗者毎の運転履歴を経路選択部２５に送信してもよい。経路選択部２５は、これらの運転履歴を記憶部２６に記憶し、例えば、自動運転が困難な区間において搭乗者が運転できるか否かを判定してもよい。

また、上記実施形態において、経路選択部２５は、オペレータ稼働率に応じた運転コストに対する重み付け係数を用いて運転コストを算出してもよい。例えば、以下に示すように、オペレータ稼働率が小さい場合に大きい場合よりも運転コストを小さく算出する。

＜遠隔操縦モードの運転コストに対する重み付け係数＞
オペレータ稼働率 ０〜３０％：１．５
オペレータ稼働率３１〜５０％ ：１．７
オペレータ稼働率５１〜７５％ ：１．９

なお、オペレータ稼働率が７６％以上の場合には、オペレータＯＰが遠隔操縦することが困難であると判断することが好ましい。また、オペレータ数に応じた運転コストに対する重み付け係数を用いて運転コストを算出する場合、オペレータ数が多い場合に少ない場合よりも運転コストを小さく算出してもよい。

また、上述した各実施形態において、経路選択部２５は、搭乗者情報に応じた運転コストに対する重み付け係数を用いて運転コストを算出してもよい。例えば、以下に示すように、搭乗者の眠気の度合いが小さい場合に大きい場合よりも運転コストを小さく算出する。

＜手動運転モードの運転コストに対する重み付け係数＞
眠気の度合い ０〜２５％ ：３
眠気の度合い２６〜５０％ ：３．２
眠気の度合い５１〜７５％ ：３．５

なお、眠気の度合いが７６％以上の場合には、搭乗者が運転する経路を選択しないようにすることが好ましい。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。

１０ 車両、２０ 管制センタ、２１ 割り当て制御部、２２ 画像表示部、２３ 遠隔操縦部、２３ａ ハンドル、２３ｂ マウス、２４ 通信部、２５ 経路選択部、２６ 記憶部、１００ 自動運転システム、１１０ 呼び出し部、１１２ 状況判定部、１１４ 目的地指示部、１１６ 搭乗者情報送信部、１１８ 車両仕様送信部、１２２ 周辺認識カメラ、１２４ 周辺物体センサ、１２６ 自車位置センサ、１３０ 道路情報記憶部、１４０ 搭乗者検知部、１５０ ディスプレイ、２００ 通信部、２１０ 運転制御ＥＣＵ、２２０ 駆動力制御ＥＣＵ、２３０ 制動力制御ＥＣＵ、２４０ 操舵制御ＥＣＵ、２５０ 車載ネットワーク、５００ 車両遠隔操作支援システム、ＯＰ オペレータ

Claims (5)

1. 車両遠隔操作支援システム（５００）であって、
   自動運転を実行する自動運転システム（１００）を有する車両（１０）と、
   オペレータ（ＯＰ）を有する管制センタ（２０）と、を備え、
   前記車両は、前記自動運転が困難な場合に前記オペレータを呼び出す呼び出し部（１１０）を備え、
   前記管制センタは、
   前記オペレータが前記車両を遠隔操縦する遠隔操縦部（２３）と、
   前記車両から呼び出された時に前記オペレータを割り当てる割り当て制御部（２１）と、
   前記車両が指定した目的地に対し、予め定められた演算式に従って算出された運転コストが最小となる経路を選択する経路選択部（２５）と、を備え、
   前記経路選択部は、前記オペレータが前記車両を遠隔操縦する区間に対して、当該区間を前記自動運転で走行する場合よりも大きな重みを付して前記運転コストを算出する、車両遠隔操作支援システム。
2. 請求項１に記載の車両遠隔操作支援システムであって、
   前記経路選択部は、前記車両の搭乗者が手動運転を実行する区間に対して、当該区間を前記オペレータが前記車両を遠隔操縦する場合よりも大きな重みを付して前記運転コストを算出する、車両遠隔操作支援システム。
3. 請求項２に記載の車両遠隔操作支援システムであって、
   前記経路選択部は、前記搭乗者が運転免許を有さない場合および前記搭乗者が飲酒をしている場合のうち少なくとも一方において、前記搭乗者の運転が必要となる経路を選択しない、車両遠隔操作支援システム。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両遠隔操作支援システムであって、更に、
   前記車両は、前記搭乗者の眠気の度合いを検知する搭乗者検知部（１４０）と、前記眠気の度合いを前記管制センタに送信する搭乗者情報送信部（１１６）とを備え、
   前記経路選択部は、前記車両の搭乗者が手動運転を実行する区間に対して、当該区間を前記搭乗者情報送信部より取得した前記眠気の度合いが大きい場合に小さい場合よりも大きな重みを付して前記運転コストを算出する、車両遠隔操作支援システム。
5. 請求項１から４のうちいずれか一項に記載の車両遠隔操作支援システムであって、更に、
   前記車両は、当該車両の仕様を前記管制センタに送信する車両仕様送信部（１１８）を備え、
   前記経路選択部は、前記車両仕様送信部より取得した前記車両の仕様を用いて前記車両が走行可能か判定し、前記車両が走行不可能な経路を選択しない、車両遠隔操作支援システム。

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