JP2020086865A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報処理装置において、隊列をみだす崩すことなく、障害物を回避する。【解決手段】情報処理装置（１）は、１又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する障害物情報取得部と、前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する制御情報生成部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体の情報処理装置に関する。

近年、様々な面で移動体の自動運転に関する開発が進んでいる。たとえば、移動体の一例としての車両に備えられた画像センサによって障害物の認識と計測を行い、車両と障害物との衝突可能性を判定し、衝突を回避するように車両の目標軌道を修正する運転制御装置が開発されている（特許文献１）。

特願２０１６−１６８６９４号公報（２０１８年３月８日公開）

一方、荷物などを輸送する場合に、複数台の車両が隊列を編成して走行する場合が考えられる。

このような隊列車両の走行においては、従来の自動運転技術を用いることによりある車両への障害物の衝突を防ぐことができたとしても、隊列が崩れてしまう可能性がある。

上記の課題に鑑み、本発明の一態様では、複数の移動体が隊列を組んで走行する場合において、隊列を維持しつつ、障害物を回避することができる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、移動体の隊列に含まれる１又は複数の対象移動体の運転を制御する情報処理装置であって、１又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する障害物情報取得部と、前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報を出力する出力部と、を備える。
上記の構成によれば、複数台の移動体が隊列を編成して走行する場合において、隊列を崩すことなく、移動体と障害物との衝突を回避することができる。

上記一態様に係る情報処理装置において、前記制御情報生成部は、前記障害物情報を参照し、前記１又は複数の障害物の各々が、前記対象移動体の周囲に仮想的に設定された何れの領域に属するのかに応じて、前記制御情報を生成してもよい。
上記の構成によれば、複数台の移動体が隊列を編成して走行する場合において、障害物が移動体に衝突する可能性の程度に応じて、障害物との衝突を回避するように移動体の走行を制御できるとともに、隊列を崩さないで走行を続けることができる。

上記一態様に係る情報処理装置において、前記制御情報生成部は、前記１又は複数の障害物の少なくとも何れかの移動を示すベクトルと、前記１又は複数の対象移動体の少なくとも何れかの移動を示すベクトルと、を参照して、前記制御情報を生成してもよい。
上記の構成によれば、移動体と障害物の衝突可能性を正確に予測して、衝突の危険性を回避することができる。

上記一態様に係る情報処理装置において、前記制御情報生成部は、前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が可能であるか否かを判定し、前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が可能である場合には、当該回避動作を示す制御情報を生成し、
前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が不可能である場合には、緊急停止を示す制御情報を生成してもよい。
上記の構成によれば、移動体が移動を継続したままでは障害物の衝突が避けられないと判定された場合に、移動体を緊急停止することにより、危険を回避することができる。

上記一態様に係る情報処理装置において、前記移動体の隊列に含まれる対象移動体は複数であり、前記障害物情報取得部は、前記複数の対象移動体のうち、第１の対象移動体から前記障害物情報を取得し、前記複数の対象移動体のうち、前記第１の対象移動体とは異なる第２の対象移動体の運転に関する制御情報を生成してもよい。
上記の構成によれば、隊列を編成して移動する複数の移動体のうち、第１の対象移動体が第２の対象移動体の障害物に対する衝突危険性を検出して、検出された障害物情報を第２の対象移動体に通知することにより、第２の対象移動体が障害物との衝突を避けることができるため、障害物の計測範囲を維持しながらセンサ取り付け数やセンサの計測レンジを減らすことができる。

上記一態様に係る情報処理装置において、前記第１の対象移動体は、前記隊列において、前記第２の対象移動体よりも後方に位置していてもよい。
上記の構成によれば、後方移動体が、前方移動体と障害物との衝突可能性を正確に検知して、前方移動体に通知することができるので、障害物の計測範囲を維持しながらセンサ取り付け数やセンサの計測レンジを減らすことができる。

本発明の一態様に係る運転制御方法は、移動体の隊列に含まれる１又は複数の対象移動体の運転を制御する運転制御方法であって、１又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する障害物情報取得ステップと、前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する制御情報生成ステップと、前記制御情報を出力する出力ステップとを備える。
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る情報処理装置と同様の効果が得られる。

本発明の一態様に係る情報処理プログラムは、上記何れかに記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、前記制御情報生成部としてコンピュータを機能させる。
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る情報処理装置と同様の効果が得られる。

本発明の一態様によれば、複数の移動体が隊列を編成して移動する際に、隊列を崩すことなく、障害物との衝突を回避することができる。

本発明の一実施形態に係る運転制御装置（情報処理装置）１の機能構成例を模式的に例示するブロック図である。 本発明の一実施形態に係る運転制御装置１のセンサ１１における座標を示した図である。 本発明の一実施形態に係る運転制御装置１を備える車両が隊列を編成して移動中に、障害物回避動作を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態に係る運転制御装置１中の回避動作バッファに格納される情報の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る運転制御装置１を備える車両が隊列を編成して移動中に、障害物回避動作または緊急停止動作を行うための処理を示したフローチャートである。 図５の続きのフローチャートである。 本発明の別の実施形態に係る運転制御装置１０１および２０１の機能構成例を模式的に例示するブロック図である。 本発明の別の実施形態に係る運転制御装置１０１および２０１を備える車両が隊列を編成して移動中の様子を模式的に示した図である。 本発明の別の実施形態に係る運転制御装置１０１および２０１を備える車両が隊列を編成して移動中に、障害物回避動作を行う様子を模式的に示した図である。 本発明の別の実施形態に係る情運転制御装置１０１を備える車両が隊列を組んで移動中に、前方車両において障害物を回避する処理を示したフローチャートである。 図１０中の障害物情報受信部の情報に基づく判定ステップを示すフローチャートである。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態の情報処理装置（運転制御装置）１は、移動体の隊列に含まれる１又は複数の対象移動体の運転を制御する情報処理装置である。一例として、情報処理装置１は、移動体としての３台の車両１０、２０、および３０が隊列を編成して移動中に、２台目の車両２０が、隊列を維持しつつ、自車両に近づく障害物との衝突を回避するように制御する。この実施形態では、先頭車両１０のみを人間のドライバが運転し、２台目以降の車両２０および３０は、先頭の車両１０を追随するように自動運転により制御されている。ただし、これは本実施形態を限定するものではなく、先頭の車両１０も自動運転により制御する構成としてもよい。また、本実施形態では、移動体は車両に限定されるものではなく、移動体は、荷物運搬ロボット等であってもよいし、ドローンなどの飛行体等であってもよい。また、隊列中に含まれる移動体の数は本実施形態を限定するものではない。また、キャラクター等が搭乗し、テーマパーク内で隊列を組み、パレードを行う車両等も本実施形態でいう車両に含まれる。

＜構成＞
まず、図１を参照しながら第１実施形態における運転制御装置１の構成例を説明する。図１に示すように、運転制御装置１は、センサ１１、障害物検知部２、衝突判定部３、制御切替部４、回避動作指示生成部５、隊列追従動作指示生成部７、車間距離制御部６、操舵角度制御部８を備えている。

上記構成において、センサ１１および障害物検知部２は、１又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する構成であり、合わせて障害物情報取得部とも呼ぶ。また、衝突判定部３、制御切替部４、回避動作指示生成部５、および隊列追従動作指示生成部７は、前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する構成であり、合わせて制御情報生成部とも呼ぶ。また、車間距離制御部６および操舵角度制御部８は、前記制御情報を出力する構成であり、合わせて出力部とも呼ぶ。

＜センサ１１＞
センサ１１は、一例として画像センサを備えており、車両２０周囲の領域内に存在する１または複数の障害物を示すセンサデータを生成し、生成したセンサデータを障害物検知部２に供給する。

＜障害物検知部２＞
障害物検知部２では、１又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する。具体的には、センサ１１で検出された１又は複数の障害物を示すセンサデータを受信する。そして、受信したセンサデータから、１又は複数の障害物について、障害物の位置および移動ベクトル等の情報を含む障害物情報を算出する。

＜衝突判定部３＞
衝突判定部３では、障害物検知部２から通知される前記障害物情報を参照して、車両２０がこのままの走行を続けた場合に、車両２０が障害物に衝突する可能性があるか否か、及び、車両２０が障害物との衝突を回避する可能性があるか否かを判定する。そして、判定結果を制御切替部４に供給する。

＜制御切替部４＞
制御切替部４では、衝突判定部３から供給される衝突可能性および衝突回避可能性の判定結果に基づいて、車両の走行を制御する。

具体的には、衝突判定部３が「衝突可能性なし」と判定した場合には、制御切替部４は、隊列追従動作指示生成部７に、車両の隊列走行を継続させるための処理を行わせる。

衝突判定部３が「衝突可能性あり」、かつ「衝突回避可能性あり」と判定した場合には、制御切替部４は、回避動作指示生成部５に、車両２０の障害物回避動作のための処理を行わせる。ここで、「障害物回避動作」とは、移動体を移動させつつ障害物を回避するための動作である。本実施形態では、「障害物回避動作」に緊急停止は含まれないとして説明を行うが、これは本実施形態を限定するものではない。

また、衝突判定部３が「衝突可能性あり」、かつ「衝突回避可能性なし」と判定した場合には、制御切替部４は、車間距離制御部６および操舵角度制御部８に、車両２０の緊急停止状態を設定させる。

＜回避動作指示生成部５および隊列追従動作指示生成部７＞。
回避動作指示生成部５および隊列追従動作指示生成部７は、前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する。

具体的には、回避動作指示生成部５および隊列追従動作指示生成部７には、障害物検知部２から前記障害物情報が供給される。そして、衝突判定部３が「衝突可能性あり」と判定した場合には、回避動作指示生成部５が、この障害物情報を参照して、車両２０が障害物を回避しつつ隊列を維持できるように車両２０の運転を制御するための、車間距離目標値および相対角度目標値を生成する。

また、衝突判定部３が「衝突可能性なし」と判定した場合には、隊列追従動作指示生成部７は、隊列走行を継続するように車両２０の運転を制御するための、車間距離目標値および相対角度目標値を生成する。

さらに、前記衝突判定部３は、前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が可能であるか否かを判定する。

そして、１又は複数の障害物を回避するための回避動作が可能である場合には、当該回避動作を示す制御情報を生成する。１又は複数の障害物を回避するための回避動作が不可能である場合には、緊急停止を示す制御情報を生成する。

つまり、衝突判定部３が「障害物との衝突回避が可能」と判定した場合には、制御切替部４が回避動作指示生成部５に対し、衝突回避が可能であるような車間距離目標値および相対角度目標値の生成を指示する。衝突判定部３が、「障害物との衝突回避が不可能」と判定した場合には、制御切替部４が車間距離制御部６および操舵角度制御部８に対し、緊急停止状態を設定させる。なお、車間距離および相対角度の算出方法については後述する。

＜車間距離制御部６、操舵角度制御部８＞
車間距離制御部６および操舵角度制御部８は、回避動作指示生成部５および隊列追従動作指示生成部７が生成した制御情報（車間距離目標値および相対角度目標値）を受信し、この制御情報を出力する。具体的には、回避動作指示生成部５または隊列追従動作指示生成部７で生成された車間距離目標値および相対角度目標値を、車両２０のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９に対して出力する。

ＥＣＵ９は、車両１０との車間距離及び相対角度が、車間距離制御部６、及び操舵角度制御部８から供給された車間距離目標値及び相対角度目標値となるよう車両２０の各部を制御する。

また、衝突判定部３が「衝突回避可能性なし」と判定した場合には、制御切替部４が、車間距離制御部６、及び操舵角度制御部８を緊急停止状態に設定する。

＜センサにおける車間距離および相対角度＞
ここで、図２を参照しながら車両２０のセンサ１１（画像センサ）における車間距離および相対角度についてより詳しく説明する。車両２０のセンサ１１においては、自車両２０の車体の中心を座標（０、０）とする。そして、車両２０の車幅方向をＸ軸、車両の長軸方向、すなわち車体の進行方向をＹ軸とする。障害物の位置は、車両２０の車体の中心を座標（０、０）として、これとの相対的な位置である座標（Ｘｎ，Ｙｎ）によって表す。また、前方車両１０と車両２０との車間距離は、前方車両１０の最後部とその後方車両２０の最前部とのＹ軸方向における距離Ｌで定義する。前方車両１０と車両２０との相対角度θ１は、車両２０の車体の中心と車両１０最後部の中心点を結ぶ直線が、Ｙ軸となす角度とする。

＜隊列の軌跡＞
次に、図２および図３を参照しながら、本発明の運転制御装置１の第１実施形態における隊列の走行軌跡について説明する。上述したように、本実施形態では、図２に示す通り、３台の移動体(車両１０，２０、および３０）が隊列を編成して走行している。一例として３台の車両のうち、先頭の車両１０のみドライバが運転しており、２台目の車両２０および３台目の車両３０は、運転制御装置１により、先頭車両１０を追随するように自動運転で制御されている。そして、２台目の車両２０は、上述した通り、センサ１１および障害物検知部２を備える運転制御装置１が搭載されている。

図２中、車両２０の周囲の実線で囲まれた領域（検知エリア）Ａ２は、センサ１１によって検出できる領域を示している。また、車両２０の周囲の点線で囲まれた領域（危険エリア）Ａ１は、この領域内に障害物が検知された場合に、当該障害物と車両２０との衝突危険性があると衝突判定部３により判定される領域である。

車両２０の回避動作指示生成部５は、障害物情報を参照し、１又は複数の障害物の各々が、対象移動体の周囲に仮想的に設定された何れの領域に属するのかに応じて、制御情報を生成する。つまり、センサ１１および障害物検知部２は検知エリアＡ２内に１又は複数の障害物を検知すると、この障害物に関する障害物情報を衝突判定部３に供給する。衝突判定部３は、検知された障害物のうち危険エリアＡ１内に存在する障害物を自車両に衝突する危険性があるものと判定する。そして、制御切替部４が、車両２０の回避動作指示生成部５に対し、回避動作を示す制御情報を生成するように指示する。生成された制御情報は、一時的に後述する回避動作バッファに格納される。
図３（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）には、車両２０の障害物検知部２が危険エリアＡ１内に存在する障害物Ｏを検出した場合の、障害物回避動作を行う場合の隊列の変化を時系列で示したものである。

衝突判定部３が衝突回避可能性ありと判定した場合は、図３（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）に示した回避動作を行う。

まず、図３（ａ）の時点で、車両２０のセンサ１１が検知エリアＡ２内に存在する障害物Ｏを検出する。そして障害物検知部２は、センサ１１からのデータに基づいて、障害物Ｏの位置および移動ベクトルを算出する。車両２０の回避動作指示生成部５は、１又は複数の障害物の少なくとも何れかの移動を示すベクトルと、車両２０の移動を示すベクトルと、を参照して、制御情報を生成する。

つまり、車両２０の衝突判定部３は、車両２０の走行ベクトルと、障害物検知部２で算出される障害物Ｏの移動ベクトルから、障害物Ｏと車両２０が衝突するか否かを判定する。障害物Ｏが車両２０の走行ベクトル上にある場合には、車両２０が障害物Ｏと衝突する可能性ありと判定する。障害物Ｏが車両２０の走行ベクトル上にない場合には、車両２０が障害物Ｏと衝突する可能性なしと判定する。
衝突判定部３が「衝突可能性あり」と判定した場合には、回避動作指示生成部５は、車両２０が障害物との衝突を回避するための制御情報（具体的には、車間距離目標値および相対角度目標値）を生成する。図３（ｂ）の場合には、車両２０の右側から近づいてくる障害物Ｏを避けるため、車両２０の制御切替部４は、車両２０を前方車両１０に対し２０度（相対角度目標値θ１＝−２０度）で左方向に転回させて、障害物Ｏとの衝突を回避するように、車両２０の走行を制御する。

障害物Ｏが車両２０の後方に行き過ぎるまで、図３（ｃ）に示すように、制御切替部４は、車両２０を前方車両１０に対し２０度（相対角度目標値θ１＝-２０度）を維持させつつ、先頭車両１０を追随する走行を行うように制御する。

したがって、車両２０の制御切替部４により、車両２０は、障害物Ｏとの衝突を適切に回避することができる。障害物Ｏが車両２０の後方に行き過ぎた後は、衝突判定部３が「衝突可能性なし」と判定するので、回避動作フラグが無効となる。そして、制御切替部４が、車両２０を隊列追従動作の状態に制御する。このとき、制御切替部４が、相対角度目標値θ１＝0度に設定するので、車両２０は右方向に２０度転回して走行することにより、元の走行状態に戻ることができる。

このように、上記実施形態では、車両２０の運転制御装置１は、隊列を維持しながら、車両２０が障害物Ｏに衝突するのを回避するように、車両２０の走行を制御することができる。

ここで、障害物を回避するための相対角度θ１の絶対値が、閾値（例えば、４０度）以下である場合には、衝突判定部３は、車両２０を右または左に転回させても、障害物を回避しつつ、隊列を維持できると判定する。しかし、θ１の絶対値が、閾値を超える場合には、衝突判定部３は、車両２０を右または左に転回させた場合、隊列を維持することができないと判定する。

そして、車両２０が衝突物Ｏとの衝突を回避できないと判定された場合には、車両２０を緊急停止させる。
なお、上述したように、車両２０の回避動作指示生成部５が生成した制御情報は、隊列に含まれる他の車両１０および３０にも供給される。車両１０および３０の制御切替部では、この車両２０から取得した制御情報に応じて、３台の車両からなる隊列を維持するように、車両１０および３０の走行を切り替えている。具体的には、車両２０との車間距離Ｌおよび相対角度が閾値内に収まるように走行を切り替えている。

＜回避動作バッファ＞
続いて、図４を参照して、本実施形態で用いられる回避動作バッファに格納される情報の一例を説明する。衝突判定部３は、検知された１又は複数の障害物のうち「衝突可能性あり」と判定した障害物についてのセンサデータおよび衝突回避可能性についての判定結果を回避動作バッファに一時的に格納する。制御切替部４は、この回避動作バッファに格納された情報を読み取り、これに基づいて、車両の動作を制御する。

具体的には、回避動作バッファでは、図４に示すように、衝突可能性ありと判定された障害物ごとに、障害物番号、衝突回避可能性、障害物位置（Ｘｎ、Ｙｎ）および回避動作ベクトル（ｘｎ、ｙｎ）を格納する。そして、障害物のうち一つでも「衝突回避不可能」と判定された障害物があった場合には、回避動作フラグを無効にし、緊急停止フラグを有効とする。すべての障害物について「衝突回避可能」と判定された場合には、回避動作フラグを有効にし、緊急停止フラグを無効とする。障害物に関する情報の書き込みがない場合には、回避動作フラグ、緊急停止フラグとも無効とする。

＜運転制御装置１の動作＞
次に、図５および図６を参照しながら、車両２０が隊列走行中に、障害物との衝突を回避または緊急停止する場合の処理について説明する。図５および図６は、本実施形態における車両２０の運転制御装置１が、車両２０と障害物の衝突を回避するまたは緊急停止する処理を示したフローチャートである。

（ステップＳ９）
ステップＳ９では、車両２０の運転制御装置１が始動する。

（ステップＳ１０）
運転制御装置１のセンサ１１が検知エリアＡ２内にＮ個の障害物を検知すると、ステップＳ１０において、障害物検知部２が、センサ１１から供給されたセンサデータに基づいて、Ｎ個の障害物のそれぞれについて障害物の位置と速度ベクトルを算出する。算出された障害物の位置と障害物の速度ベクトルを含む障害物情報は、衝突判定部３に供給される。

（ステップＳ１１）
続いて、ステップＳ１１以降において、衝突判定部３は、Ｎ個の障害物のそれぞれについて衝突可能性および衝突回避可能性を判定する。まず、ステップＳ１１において障害物の番号ｉを０（ｉ＝０）と設定する。

（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、衝突判定部３が、回避動作バッファをクリアして、障害物の数としてＮを設定する。以降は、障害物番号ｉを１ずつ増加させて、順次ｉ番目の障害物について処理を行う。

（ステップＳ１３）
続いて、ステップＳ１３では、各障害物についてｉ＜Ｎであるか否かを判定する。ｉ＜Ｎの場合は（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４からステップＳ１８までの処理を繰り返す。ｉ＜Ｎでない場合は（ステップＳ１３でＮｏ、つまり、Ｎ個の障害物すべてについてステップＳ１３からステップＳ１８までの処理が終了した場合）、ステップＳ１９に進む。

（ステップＳ１４）
ステップＳ１４では、衝突判定部３は、障害物（ｉ＝１）が危険エリアＡ１に存在するか否かを判定する。障害物が危険エリアＡ１内に存在すると検知された場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）には、ステップＳ１７に進む。障害物が危険エリアＡ１内に存在しないと判定された場合（ステップＳ１４でＮｏ）には、ステップＳ１５に進む。

（ステップＳ１５）
ステップＳ１５では、衝突判定部３は、障害物が車両２０の走行ベクトル上にあるか否かを判定する。障害物が、車両２０の走行ベクトル上にあると判定された場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）には、ステップＳ２１に進む。障害物が、車両２０の走行ベクトル上にない場合（ステップＳ１５でＮｏ）には、ステップＳ１６に進む。

（ステップＳ１６）
ステップＳ１６では、衝突判定部３は、障害物が車両２０との衝突を回避できるか否かを判定する。障害物が、車両２０との衝突を回避できると判定された場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）には、ステップＳ１８に進む。１番目の障害物が車両２０との衝突を回避できない場合（ステップＳ１６でＮｏ）には、ステップＳ２１に進む。

（ステップＳ１７）
ステップＳ１７では、衝突判定部３は、障害物が車両２０に衝突する可能性があるか否かを判定する。１台目の障害物が車両２０に衝突する可能性があると判定された場合には（ステップＳ１７でＹｅｓ）、ステップＳ１８に進む。障害物が車両２０に衝突する可能性がない場合には（ステップＳ１７でＮｏ）、障害物の番号ｉを一つ増加させて、ステップＳ１３に戻る。以降は、次の障害物についてステップＳ１３からステップＳ１８までの処理を繰り返す。

（ステップＳ１８）
ステップＳ１８では、回避動作バッファにｉ番目の障害物についての回避動作条件を記憶する。以降は、障害物の番号ｉを一つ増加させて、ステップＳ１３に戻り、i＋１番目の障害物についてステップＳ１３からステップＳ１８までの処理を繰り返す。

(ステップＳ１９）
ステップＳ１９では、衝突判定部３は、回避動作バッファに書き込みがあるか否かを判定する。書き込みがある場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、ステップＳ２０に進む。書き込みがない場合には（ステップＳ１９でＮｏ）、つまり回避すべき障害物がない場合は、ステップＳ２２に進む。

(ステップＳ２０）
ステップＳ２０では、衝突判定部３は、回避動作が可能かどうかを判定する。回避動作が可能であると判定された場合（ステップＳ２０でＹｅｓ）には、ステップＳ２３に進む。回避動作が可能でないと判定された場合（ステップＳ２０でＮｏ）には、ステップＳ２１に進む。

(ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、衝突判定部３は、緊急停止フラグを有効にする。この情報は、制御切替部４に供給される。

（ステップＳ２２）
ステップＳ１９でＮｏの場合、回避すべき障害物がないと判定されたので、ステップＳ２２において、回避動作フラグおよび緊急停止フラグを無効にする。

（ステップＳ２３）
ステップＳ２０でＹｅｓの場合、回避動作が可能であると判定されたので、ステップＳ２３では、回避動作フラグを有効にし、緊急停止フラグを無効にする。その後は、ステップＳ２４に進む。

（ステップＳ２４）
ステップＳ２４では、回避動作条件（回避動作ベクトル）を設定する。この制御情報は、制御切替部４に供給される。

（ステップＳ２５）
ステップＳ２５では、衝突判定部３が、緊急停止フラグ情報、回避動作フラグ情報、および回避動作条件を、制御切替部４に供給する。

（ステップＳ２６）
ステップＳ２６では、制御切替部４が、緊急停止フラグが有効か否かを判定する。緊急停止フラグが有効と判定した場合には（ステップＳ２６でＹｅｓ）、ステップＳ３０に進む。緊急停止フラグが有効と判定しない場合には（ステップＳ２６でＮｏ）、ステップＳ２７に進む。

（ステップＳ２７）
ステップＳ２７では、制御切替部４が、回避動作フラグが有効か否かを判定する。回避動作フラグが有効と判定した場合には（ステップＳ２７でＹｅｓ）、ステップＳ３１に進む。回避動作フラグが有効と判定しない場合には（ステップＳ２７でＮｏ）、ステップＳ２８に進む。

（ステップＳ２８）
ステップＳ２８では、制御切替部４が、隊列追従動作指示生成部７に隊列を維持するための制御情報（車間距離目標値、相対角度目標値）の生成を指示する。その後、ステップＳ２９に進む。

（ステップＳ２９）
ステップＳ２９では、車間距離制御部６および操舵角度制御部８を隊列追従状態へ設定する。その後、ステップＳ３３に進んで、処理を終了する。

（ステップＳ３０）
ステップＳ３０では、車間距離制御部６および操舵角度制御部８を緊急停止状態へ設定する。その後、ステップＳ３３に進んで、処理を終了する。

（ステップＳ３１）
ステップＳ３１では、回避動作指示生成部５に制御情報（車間距離目標値、相対角度目標値）の生成を指示する。その後、ステップＳ３２に進む。

（ステップＳ３２）
ステップＳ３２では、車間距離制御部６および操舵角度制御部８を回避動作状態へ設定する。その後、ステップＳ３３に進んで、処理を終了する。

＜移動体が飛行体である場合の付記事項＞
すでに説明したように、本実施形態では、移動体は飛行体であってもよい。移動体が飛行体の場合には、運転制御装置１は移動体をＸ、Ｙ方向（水平方向）のみではなく、Ｚ方向（垂直方向）にも制御する。

例えば、上述の図２では、移動体が車両など水平方向に移動する場合のセンサ１１における座標を示した。しかし、移動体が飛行体の場合には、センサ１１における座標は、Ｘ、Ｙ方向（水平方向）のみではなく、Ｚ方向（垂直方向）にも設定される。

この場合、障害物検知部２は、１又は複数の移動体の垂直方向における障害物も検知する。衝突判定部３は、移動体に上下方向から近づく障害物についても衝突可能性および衝突回避可能性について判定する。また、回避動作指示生成部５および隊列追従動作指示生成部７が車間距離目標値、相対角度目標値を生成する場合、これらの制御情報は、３次元の値となる。その結果、移動体は３次元的に制御される。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

上述した第１実施形態では、複数の車両が隊列を編成して走行をする場合、そのうち１台の車両２０が自車両に対する障害物を検知し、衝突回避を制御する構成例を示した。本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態では、複数の移動体（車両１１０，１２０、および１３０）が隊列を編成して移動している場合に、前方を走行する移動体（車両１２０）の衝突判定部は、複数の移動体のうち、後方を走行する移動体（車両１３０）から障害物情報を取得し、車両１３０とは異なる車両１２０の運転に関する制御情報を生成する。即ち、第１の対象移動体である後方車両１３０が、第２の対象移動体である前方車両１２０に、車両１２０の周囲に存在する障害物に関する情報を通知し、これにより前方車両１２０が障害物を回避する構成となっている。

＜構成＞
図７は、第２実施形態に係る運転制御装置１の機能構成例を模式的に例示するブロック図である。まず、図７を参照しながら第２実施形態における２台目の車両１２０の運転制御装置１０１および３台目の車両１３０の運転制御装置２０１の構成例を説明する。

＜３台目の車両１３０の運転制御装置２０１の構成＞
図７（ａ）を参照しながら第２実施形態における３台目の車両１３０の運転制御装置２０１の構成例を説明する。図７（ａ）に示すように、３台目車両１３０の運転制御装置２０１は、センサ２１１、対前方車両障害物検知部２０２、および障害物情報送信部２１２を備える。センサ２１１は、２台目車両１２０の周囲に存在する障害物を検知する。対前方車両障害物検知部２０２では、センサ２１１から供給される障害物のセンサデータに基づいて、２台目車両１２０の周囲に存在する障害物の位置および速度ベクトルを算出する。障害物情報送信部２１２は、対前方車両障害物検知部２０２で算出された障害物情報を２台目車両１２０に送信する。

＜２台目車両１２０の運転制御装置１０１の構成＞
次に、図７（ｂ）を参照しながら第２実施形態における２台目車両１２０の運転制御装置１０１の構成例を説明する。図７（ｂ）に示すように、２台目車両１２０の運転制御装置１０１は、障害物情報受信部１１２を備える。障害物情報受信部１１２では、３台目車両１３０の障害物情報送信部２１２から車両１２０に対する障害物情報を受信する。障害物情報受信部１１２で受信された車両１２０に対する障害物情報は、車両１２０の衝突判定部１０３に供給される。そして、車両１２０の衝突判定部１０３は、車両１３０から送信された障害物情報に基づいて、車両１２０の障害物に対する衝突可能性および衝突回避可能性を判定する。この判定結果に基づいて、車両１２０の制御情報生成部では、車両１２０の運転に関する制御情報を生成する。

車両１２０の運転制御装置１０１のそれ以外の構成は、第１実施形態の運転制御装置１と同様であるので、説明を省略する。

なお、本実施形態は、２台目車両１２０または３台目車両１３０で取得された障害物情報が、運転者付きの先頭車両１１０に供給され、当該障害物情報を参照して、運転者が先頭車両１１０を制御する態様でもよい。

＜検知エリアと危険エリア＞
図８には、本実施携帯の隊列走行する３台の車両１１０、１２０、および１３０と、車両１３０のセンサで検知される領域の位置関係を示す。図８中、実線で囲まれた領域は、車両１３０のセンサ２１１による検知エリアＢ２を示す。また、点線で囲まれた領域は、車両１２０に対する危険エリアＢ１を示す。危険エリアＢ１内に障害物があれば、「２台目の車両１２０に衝突可能性あり」と判定される。３台目車両１３０の障害物情報送信部２１２は、この障害物情報を２台目の車両１２０に送信する。２台目の車両１２０の障害物情報受信部１１２は、３台目の車両１３０からの障害物情報を受信する。そして、２台目の車両１２０の衝突判定部１０３では、車両１３０からの障害物情報に基づいて、自車両１２０と障害物との衝突可能性および衝突回避可能性を判定する。車両１２０の衝突判定部１０３が、「衝突可能性あり」かつ「衝突回避可能性あり」と判定した場合は、車両１２０の制御切替部１０４が、車両１２０に回避動作を行わせる。車両１２０の衝突判定部１０３が、「衝突可能性あり」かつ「衝突回避可能性なし」と判定した場合は、車両１２０の制御切替部１０４が、車両１２０を緊急停止させる。

＜隊列の軌跡＞
次に、図９を参照しながら、第２実施形態における隊列に軌跡について説明する。図９は、第１実施形態の図３に相当する図である。つまり、図９には、３台の移動体(車両１１０、１２０、および１３０）が隊列を編成して走行している様子を模式的に示した図である。この実施形態でも、３台の車両のうち、１台目のみが人間のドライバが運転しており、２台目の車両１２０および３台目の車両１３０が１台目の車両１１０を追随するように自動運転で制御されている。また、図９では、最も後方を走行する車両１３０に備えられたセンサにより、２台目の車両１２０の周囲の存在する障害物を検知し、検知結果を車両１２０に送信する場合を示している。車両１３０には、センサ２１１が備えられている。このセンサ２１１は、図８中の実線で囲まれた検知エリアＢ２内に存在する障害物を検知することができる。そして、破線で囲まれた危険エリアＢ１内に存在する障害物を車両１２０に衝突する危険性があるものと判定する。

図９（ａ）、（ｂ）および（ｃ）には、車両１３０が危険エリアＢ１内に存在する障害物Ｏを検知した場合の隊列の変化を、時系列で示したものである。図９（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を参照して、車両１２０に障害物Ｏが近づいた場合の、回避動作について説明する。まず、図９（ａ）の時点では、車両１３０のセンサ２１１が検知エリアＢ２内に存在する障害物Ｏを検知する。障害物Ｏは車両１２０の右側面に近づき、危険エリアＢ１に進入する。車両１３０の障害物情報送信部２１２は、検知した障害物情報を車両１２０に送信する。

図９（ｂ）の時点では、車両１２０は、運転制御装置１０１の障害物情報受信部１１２において、障害物情報を車両１３０の運転制御装置２０１から受信する。この障害物情報に従って、自車両に対する障害物の衝突可能性および衝突回避可能性を判定する。そして、判定結果に従って自車両の走行を変更する。図９（ｂ）の場合には、車両１２０の右側面に近づいてくる障害物Ｏに対して、衝突判定部１０３が「衝突可能性あり」および「衝突回避可能性あり」と判定する。そして、障害物Ｏとの衝突を回避するため、制御切替部１０４が車両１２０を左側にθ１だけ転回させる。

障害物Ｏが車両１２０の後方に行き過ぎた時点では、図９（ｃ）に示すように、車両１２の制御切替部１０４が、今度は車両１２０を右側にθ１だけ転回させる。したがって、車両１２０は、元の通り、先頭の車両１１０を追随する走行を行う。

＜車両１３０の運転制御装置２０１の動作＞
次に、図１０を参照しながら、車両１２０の運転制御装置１０１の動作について説明する。図１０は、本実施形態における車両１２０の運転制御装置１０１が、３台目の車両１３０から受信した障害物情報に基づいて、自車両１２０と障害物の衝突可能性および回避可能性を判定するための処理を示したフローチャートである。

本実施形態における処理では、衝突判定部１０３が、前方車両が有する障害物検知部１０２からの障害物情報に加えて、後方の車両１３０から受信した障害物情報に基づいて、障害物衝突可能性及び衝突回避可能性を判定する。このため、処理中に障害物情報受信部１１２で受信した後方の車両１３０からの障害物情報に基づく判定ステップ（ステップＳ５００）を含む。しかし、それ以外の点では、図５および図６で示した第１実施形態の運転制御装置１の障害物回避動作または緊急停止動作を行うための処理を示したフローチャートと同じである。したがって、図１１に障害物情報受信部１１２で受信した情報に基づく判定ステップのフローチャートを示し、それ以外の説明を省略する。

＜車両１２０の運転制御装置１０１の動作＞
図１１を参照しながら、前方車両１２０における障害物情報受信部１１２の情報に基づく判定ステップでの処理について説明する。

（ステップＳ５１１）
ステップＳ５１１では、車両１２０の運転制御装置１０１が始動する。

（ステップＳ５１２）
ステップＳ５１２では、障害物の番号ｊを０（ｊ＝０）と設定する。

（ステップＳ５１３）
続いて、ステップＳ５１３では、衝突判定部１０３が、車両１３０から通知された障害物の数Ｍを設定する。

（ステップＳ５１４）
続いて、ステップＳ５１４では、衝突判定部１０３が、各障害物についてｊ＜Ｍであるか否かを判定する。ｊ＜Ｍである場合は（ステップＳ５１４でＹｅｓ）、ステップＳ５１５に進む。以降、各障害物についてステップＳ５１５からステップＳ５２０までの処理を繰り返す。ｊ＜Ｍでない場合は（ステップＳ５１４でＮｏ、つまり、Ｍ個の障害物すべてについてステップＳ５１５からステップＳ５２０までの処理が終了した場合）は、ステップＳ５３０に進んで、処理を終了する。

（ステップＳ５１５）
ステップＳ５１５では、障害物（ｊ＝０）が危険エリアＢ１に存在するか否かを判定する。障害物が危険エリアＢ１内に存在しないと判定された場合（ステップＳ５１５でＮｏ）には、ステップＳ５１９に進む。障害物が危険エリアＢ１内に存在すると判定された場合（ステップＳ５１５でＹｅｓ）には、ステップＳ５１６に進む。

（ステップＳ５１６）
ステップＳ５１６では、衝突判定部１０３が、障害物が車両１２０の走行ベクトル上にあるか否かを判定する。障害物が、車両１２０の走行ベクトル上にあると判定された場合（ステップＳ５１６でＹｅｓ）には、ステップＳ５１８に進む。障害物が、車両２０の走行ベクトル上にない場合（ステップＳ５１６でＮｏ）には、ステップＳ５１７に進む。

（ステップＳ５１７）
ステップＳ５１７では、衝突判定部１０３が、障害物が車両１２０との衝突を回避できるか否かを判定する。障害物が、車両１２０との衝突を回避できると判定された場合（ステップＳ５１７でＹｅｓ）には、ステップＳ５２０に進む。障害物が車両１２０との衝突を回避できない場合（ステップＳ５１７でＮｏ）には、ステップＳ５１８に進む。

（ステップＳ５１８）
ステップＳ５１８では、衝突判定部１０３が、緊急停止フラグを有効にする。その後は、ステップＳ５３０に進んで処理を終了する。

（ステップＳ５１９）
ステップＳ５１９では、衝突判定部１０３が、障害物が車両１２０との衝突を回避できるか否かを判定する。障害物が、車両１２０との衝突を回避できると判定された場合（ステップＳ５１９でＹｅｓ）には、ステップＳ５２０に進む。障害物が車両１２０との衝突を回避できない場合（ステップＳ５１９でＮｏ）には、ステップＳ５１８に進む。

（ステップＳ５２０）
ステップＳ５２０では、衝突判定部１０３が、回避動作バッファに回避動作条件（回避動作ベクトル）を格納する。その後は、以降は、障害物の番号ｊを一つ増加させて、ステップＳ５１４に戻り、これ以降の各障害物についてステップＳ５１５からステップＳ５２０までの処理を繰り返す。

すべての障害物について上記処理を終了したら（ステップＳ５１４でＹｅｓ）、ステップＳ５３０に進んで、障害物情報受信部１１２で受信した情報に基づく処理を終了する。

これ以降は、図１０のステップＳ１９に戻り、実施形態１で説明したステップＳ１９以降の処理を行う。

以上のように、第２実施形態では、後方を走行する車両１３０が前方を走行する車両１２０に近づく障害物を検知して、障害物に関する情報を車両１２０に送信する。障害物情報を車両１３０から受信した車両１２０では、自車両に備えられた障害物検知部からの障害物情報に加えて、車両１３０からの障害物情報も利用して、車両の走行を制御することができる。したがって、センサの取り付け数やセンサの計測レンジを増やさなくとも、障害物を的確に検知することができ、安全な走行を行うことができる。

本実施形態では、前方車両１２０にも障害物情報取得部（センサ１１１および障害物検知部１０２）を備える例を示した。しかし、前方車両１２０には障害物情報取得部が備えられず、先頭車両１１０に備えられた障害物情報取得部が、車両１１０と車両１２０との間の障害物を検知し、障害物情報送信部を介して車両１２０に通知する構成としてもよい。また、本実施形態の前方車両１２０では、障害物情報を後方車両１３０から受信して、前方車両１２０の衝突判定部１０３が障害物衝突可能性および障害物回避可能性を判定している例を示した。しかし、後方車両１３０の衝突判定部が、前方車両１２０の障害物衝突可能性および障害物回避可能性を判定して、判定結果を前方車両１２０に送信する構成であってもよい。この場合には、後方車両１３０での判定結果に基づいて、前方車両の走行が制御される。
上記運転制御装置（情報処理装置）を制御するためのプログラムおよび制御方法も、隊列走行を行う移動体の移動を制御する際に、情報処理装置と同様の効果を奏する。

〔ソフトウェアによる実現例〕
情報処理装置１の制御ブロック（特に衝突判定部３および制御切替部４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、情報処理装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１、１０１、２０１、２１１ 運転制御装置（情報処理装置）
２ 障害物検知部
３、１０３ 衝突判定部
４ 制御切替部
５ 回避動作指示生成部
６ 車間距離制御部
７ 隊列追従動作指示生成部
８ 操舵角度制御部
９ ＥＣＵ
１０、２０、３０、１１０、１２０、１３０ 車両
１１、２１１ センサ
１１２ 障害物情報受信部
２０２ 対前方車両障害物検知部
２１２ 障害物情報送信部
Ａ１、Ｂ１ 危険エリア
Ａ２、Ｂ２ 検知エリア
ｉ 障害物の番号
θ１ 相対角度

Claims (8)

1. 移動体の隊列に含まれる１又は複数の対象移動体の運転を制御する情報処理装置であって、
   １又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する障害物情報取得部と、
   前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する制御情報生成部と、
   を備えていることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記制御情報生成部は、
   前記障害物情報を参照し、前記１又は複数の障害物の各々が、前記対象移動体の周囲に仮想的に設定された何れの領域に属するのかに応じて、前記制御情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記制御情報生成部は、
   前記１又は複数の障害物の少なくとも何れかの移動を示すベクトルと、
   前記１又は複数の対象移動体の少なくとも何れかの移動を示すベクトルと、
   を参照して、前記制御情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記制御情報生成部は、
   前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が可能であるか否かを判定し、
   前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が可能である場合には、当該回避動作を示す制御情報を生成し、
   前記１又は複数の障害物を回避するための回避動作が不可能である場合には、緊急停止を示す制御情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記移動体の隊列に含まれる対象移動体は複数であり、
   前記障害物情報取得部は、
   前記複数の対象移動体のうち、第１の対象移動体から前記障害物情報を取得し、
   前記複数の対象移動体のうち、前記第１の対象移動体とは異なる第２の対象移動体の運転に関する制御情報を生成することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記第１の対象移動体は、前記隊列の中で、前記第２の対象移動体よりも後方に位置していることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
7. 移動体の隊列に含まれる１又は複数の対象移動体の運転を制御する情報処理方法であって、
   １又は複数の障害物を示す障害物情報を取得する障害物情報取得ステップと、
   前記障害物情報を参照して、前記隊列を維持するように前記１又は複数の対象移動体の運転を制御するための制御情報を生成する制御情報生成ステップと、
   前記制御情報を出力する出力ステップと
   を含んでいることを特徴とする情報処理方法。
8. 請求項１から６の何れか１項に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、前記制御情報生成部としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。

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