JP2021061516A - 車両遠隔操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センタの通信異常やハッキングが発生しても、センタ側で異常を検知して安全に異常に対応可能な車両遠隔操作装置を提供することを目的とする。【解決手段】遠隔操作センタ１２は、遠隔操作対象の車両を遠隔操作するための操作信号を出力するオペレータ操作部２０と、オペレータ操作部２０から操作信号をそれぞれ受信する複数のセンタ制御部２２と、複数のセンタ制御部２２の各々から受信した操作信号が表す操作内容が一致する場合は、当該操作内容を表す操作信号を車載器に送信し、一致しない場合は車載器への操作信号の送信を制限する操作情報決定部２４と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、車両遠隔操作装置に関する。

特許文献１には、自律車両群、及び自律車両サービスプラットフォームの間にネットワーク接続されている通信リンクを提供する通信チャネルを備えることが記載されている。詳細には、自律車両サービスを確実に動作させると共に、一定レベルの冗長性を保証するために、対応するサブネットワークを有する、いくつかの異なるタイプのネットワークを含む通信チャンネルを備える。

特開２０１８−５３８６４７号公報

しかしながら、車両を遠隔操作する場合を想定した場合、特許文献１の技術では、通信の冗長性を保証できるが、オペレータの遠隔操作信号を出力するセンタにハッキング等による異常が発生した場合には、車両を適切に遠隔操作できないことが考えられる。そのため、車両よりも上流側のセンタで異常を検知することが望ましい。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、センタの通信異常やハッキングが発生しても、センタ側で異常を検知して車両を安全に遠隔操作可能な車両遠隔操作装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の車両遠隔操作装置は、遠隔操作対象の車両を遠隔操作するための操作信号を出力するオペレータ操作部と、前記オペレータ操作部から前記操作信号をそれぞれ受信する複数のセンタ制御部と、前記複数のセンタ制御部の各々から受信した前記操作信号が表す操作内容が一致する場合は、当該操作内容を表す操作信号を前記車両に送信し、一致しない場合は前記車両への操作信号の送信を制限する送信制御部と、を含む。

請求項１に記載の発明によれば、オペレータ操作部では、遠隔操作対象の車両を遠隔操作するための操作信号が出力される。

複数のセンタ制御部の各々では、オペレータ操作部から出力される操作信号をそれぞれ受信する。

そして、送信制御部では、複数のセンタ制御部の各々から受信した操作信号が表す操作内容が一致する場合は、当該操作内容を表す操作信号が車両に送信され、一致しない場合は車両への操作信号の送信が制限される。これにより、センタの通信以上やハッキングが発生してもセンタ側で異常を検知して車両を安全に遠隔操作することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、センタの通信異常やハッキングが発生しても、センタ側で異常を検知して車両を安全に遠隔操作可能な車両遠隔操作装置を提供できる、という効果がある。

本実施形態に係る車両遠隔操作システムの概略構成を示す図である。 本実施形態に係る車両遠隔操作システムの各部の機能構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両遠隔操作装置において、車両を遠隔操作する際に行われる処理の一例の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両遠隔操作装置において、車両を遠隔操作する際に行われる処理の一例の流れの変形例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両遠隔操作システムの概略構成を示す図である。

本実施形態に係る車両遠隔操作システム１０は、車両遠隔装置としての遠隔操作センタ１２と、遠隔操作対象となる車両１４に搭載された車載器１６と、が通信ネットワーク１８を介して接続されており、遠隔操作センタ１２から車載器１６が搭載された車両１４を遠隔操作可能とされている。すなわち、遠隔操作センタ１２は、オペレータが車両１４を操作するための操作信号を、通信ネットワーク１８を介して各車載器１６に送信し、車載器１６は、操作信号を受信して操作信号が表す操作を行うよう車両１４を制御することで、遠隔操作センタ１２から車両１４が遠隔操作される。

図２は、本実施形態に係る車両遠隔操作システム１０の各部の機能構成を示すブロック図である。

遠隔操作センタ１２は、オペレータ操作部２０、第１センタ制御部２２Ａ、第２センタ制御部２２Ｂ、第３センタ制御部２２Ｃ、及び送信制御部としての操作情報決定部２４を備えている。なお、第１センタ制御部２２Ａ、第２センタ制御部２２Ｂ、及び第３センタ制御部２２Ｃは、以下では、それぞれ区別しない場合、第１〜第３センタ制御部２２と称す。

オペレータ操作部２０は、車両１４を遠隔操作するための操作部、及び遠隔対象の車両１４から送信される周辺監視結果等を表示する表示部を含み、操作部をオペレータが操作することで操作信号を生成する。オペレータ操作部２０は、例えば、アクセルや、ブレーキ、ステアリング、方向指示器等の操作部を含み、各操作部をオペレータが操作することにより操作信号が生成される。また、オペレータ操作部２０は、生成した操作信号を第１〜第３センタ制御部２２の各々に出力する。第１〜第３センタ制御部２２に出力する操作信号は、同じ操作内容を表す操作信号を出力する。なお、図２では、オペレータ操作部２０を１つ備える例を示すが、遠隔操作センタ１２に複数備えて、複数の車両１４を遠隔操作可能としてもよい。

第１〜第３センタ制御部２２の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む一般的なマイクロコンピュータで構成されている。第１〜第３センタ制御部２２の各々は、オペレータ操作部２０及び操作情報決定部２４の各々に対してそれぞれ別々の通信経路で接続され、オペレータ操作部２０から受信した操作信号を操作情報決定部２４に出力する。

操作情報決定部２４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含む一般的なマイクロコンピュータで構成されている。操作情報決定部２４は、第１〜第３センタ制御部２２の各々から受信した操作信号を照合して、異常があるか否かを判定する。具体的には、それぞれの操作信号が改ざんされていないか否かを判定する。例えば、第１〜第３センタ制御部２２の各々から受信した操作信号が表す操作内容が一致するか否かを判定し、一致する場合には、通信ネットワーク１８を介して操作信号を車載器１６に送信する。すなわち、オペレータ操作部２０から操作情報決定部２４の通信経路の間において、ハッキング等により操作信号の改ざん等の異常が検出された場合には、第１〜第３センタ制御部２２のそれぞれから出力される操作信号が表す操作内容が異なるので、操作信号の異常を検知することが可能となる。

一方、車載器１６は、遠隔操作センタ１２から通信ネットワーク１８を介して送信された操作信号を受信して、操作信号に基づいて車両１４の各部を制御する機能を備えている。車載器１６は、車両１４の周辺を監視し、通信ネットワーク１８を介して監視結果を遠隔操作センタ１２に送信する機能を備えている。これにより、監視結果を遠隔操作センタ１２に表示してオペレータが確認することで車両１４の遠隔操作が行われる。

具体的には、図２に示すように、車載器１６は、通信Ｉ／Ｆ（Inter Face）部２６、センサ群２８、乗車運転操作部３０、運転操作駆動部３２及び運転制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３４を含み、これらはバス３６を介して互いに接続されている。

通信Ｉ／Ｆ部２６は、通信ネットワーク１８（図２では省略）を介して遠隔操作センタ１２などと通信を行う。センサ群２８は、車両１４の周囲環境がどのような状況かを表す情報を取得する複数種のセンサを含んでおり、センサ群２８によって取得された車両１４の周囲環境は、車両１４の周辺監視結果として遠隔操作センタ１２にフィードバックされる。センサ群２８に含まれるセンサの一例は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置、車載通信機、ナビゲーションシステム、レーダ装置及びカメラなどが挙げられる。

ＧＮＳＳ装置は、複数のＧＮＳＳ衛星からＧＮＳＳ信号を受信して自車両１４の位置を測位する。ＧＮＳＳ装置は受信可能なＧＮＳＳ信号の数が多くなるに従って測位の精度が向上する。車載通信機は、通信Ｉ／Ｆ部２６を介して他の車両１４との間の車車間通信及び路側機との間の路車間通信の少なくとも一方を行う通信装置である。ナビゲーションシステムは、地図情報を記憶する地図情報記憶部を含み、ＧＮＳＳ装置から得られる位置情報と地図情報記憶部に記憶された地図情報とに基づいて、自車両１４の位置を地図上で表示したり、目的地迄の経路を案内する処理を行う。

レーダ装置は、検出範囲が互いに異なる複数のレーダを含み、自車両１４の周囲に存在する歩行者や他の車両１４等の物体を検出し、検出した物体と自車両１４の相対位置及び相対速度を取得する。また、レーダ装置は周囲の物体の探知結果を処理する処理装置を内蔵している。当該処理装置は、直近の複数回の探知結果に含まれる個々の物体との相対位置や相対速度の変化等に基づき、ノイズやガードレール等の路側物等を監視対象から除外し、歩行者や他の車両１４等を監視対象物体として追従監視する。そしてレーダ装置は、個々の監視対象物体との相対位置や相対速度等の情報を出力する。カメラは、自車両１４の周囲を複数のカメラで撮影し、撮影した画像を出力する。

乗車運転操作部３０は、車載器１６が搭載された車両１４に設けられたアクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリングホイール及び表示部を含んでいる。乗車運転操作部３０は、車両１４が乗車運転モードである場合に、車両１４に乗車している運転者によって操作される。また、乗車運転操作部３０は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールの各々の操作量を検出するセンサを含んでおり、運転者による各ペダル及びステアリングホイールの操作量を乗車運転操作情報として出力する。

運転操作駆動部３２は、自車両１４のスロットル開度を変更するスロットルアクチュエータ、自車両１４の制動装置が発生する制動力を変更するブレーキアクチュエータ、及び、自車両１４の操舵装置による操舵量を変更する操舵アクチュエータ等を含んでいる。

運転制御ＥＣＵ３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性の記憶部及び通信Ｉ／Ｆを含んでいる。運転制御ＥＣＵ３４は、記憶部に記憶された所定のプログラムがメモリに読み出されてＣＰＵによって実行されることで、遠隔操作センタ１２からの操作信号に応じた車両１４の走行制御を実行する。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両遠隔操作システム１０の遠隔操作センタ１２で行われる具体的な処理について説明する。なお、図３の処理は、遠隔操作センタ１２から車両１４を遠隔操作する指示が行われた場合に開始する。

ステップ１００では、オペレータ操作部２０が、オペレータの操作内容を検出して、当該操作内容を表す操作信号を生成してステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、オペレータ操作部２０が、生成した操作信号を第１〜第３センタ制御部２２の各々に出力してステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、第１〜第３センタ制御部２２の各々が、オペレータ操作部２０から受信した操作信号を操作情報決定部２４に出力してステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、操作情報決定部２４が、第１〜第３センタ制御部２２の各々から受信した操作信号が表す操作内容が同じ操作内容であるか否かを判定する。すなわち、第１〜第３センタ制御部２２の各々から受信した操作信号が全て一致するか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０８へ移行し、肯定された場合にはステップ１１２へ移行する。

ステップ１０８では、操作情報決定部２４が、操作信号の遠隔操作対象の車両１４への送信を制限してステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、操作情報決定部２４が、予め定めた異常処理を行って一連の処理を終了する。異常処理は、例えば、遠隔操作対象の車両１４を自動運転に切替える処理、手動運転に切替える処理、または路肩等に停車させる操作信号を車両１４に送信する処理等を行って、異常を車載器１６に報知する。

一方、ステップ１１２では、操作情報決定部２４が、遠隔操作対象の車両１４へ操作信号を出力してステップ１１４へ移行する。これにより、車載器１６が、操作信号に基づいて車両１４の走行を制御することにより、遠隔操作センタ１２のオペレータによって車両１４が遠隔操作される。

ステップ１１４では、オペレータ操作部２０が、遠隔操作の終了か否かを判定する。該判定は、例えば、オペレータによって遠隔操作の終了が指示されたか否かを判定する。或いは、車載器１６から遠隔操作の終了が通知されたか否かを判定してもよい。該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。

このように、本実施形態に係る車両遠隔操作システム１０の遠隔操作センタ１２では、複数の通信系統（本実施形態では、第１〜第３センタ制御部２２の３系統）を用いて操作信号を送信する。これにより、複数の通信系統においてハッキング等により異常が発生すると、操作信号が同じ内容の操作内容にならないため、ハッキング等の異常を検知できるので、安全に異常に対応することが可能となる。また、ハッキング等の異常を検知して安全に異常に対応できるので、遠隔操作対象の車両１４の乗っ取り等を抑制できる。

上記の実施形態では、オペレータ操作部２０が、第１〜第３センタ制御部２２の各々に同じ操作信号を出力し、操作情報決定部２４が、３つの操作信号が同じ操作内容である場合に操作信号を車載器１６に出力する例を説明したが、これに限るものではない。例えば、第１〜第３センタ制御部２２の各々がそれぞれ異なる形態の操作信号を出力し、操作情報決定部２４が、２以上の操作信号が同じ操作内容である場合に、車載器１６に操作信号を出力してもよい。異なる形態の操作信号としては、例えば、言語形式の異なる操作信号や、通信方式の異なる操作信号、異なる種類の暗号化技術を用いて暗号化した操作信号などが挙げられる。また、第１〜第３センタ制御部２２が、さらに異なる形態の操作信号に変換してから操作情報決定部２４に出力してもよい。ここで、第１〜第３センタ制御部２２のそれぞれの通信系統を伝送する操作信号が異なる形態とした場合の処理について説明する。図４は、本実施形態に係る車両遠隔操作装置において、車両１４を遠隔操作する際に行われる処理の一例の流れの変形例を示すフローチャートである。なお、以下では、図３の処理と同一処理については、同一符号を付して説明する。

ステップ１００では、オペレータ操作部２０が、オペレータの操作内容を検出して、当該操作内容を表す操作信号を生成してステップ１０１へ移行する。

ステップ１０１では、オペレータ操作部２０が、操作信号を第１〜第３センタ制御部２２に対して、各々異なる形態の信号で出力してステップ１０３へ移行する。例えば、異なる形態として、言語形式が異なる操作信号としてよいし、通信方式が異なる操作信号としてもよい。或いは、異なる種類の暗号化技術を用いて暗号化した操作信号としてもよい。

ステップ１０３では、第１〜第３センタ制御部２２が、受信した操作信号を各々異なる形態に変換して操作情報決定部２４に出力してステップ１０５へ移行する。

ステップ１０５では、操作情報決定部２４が、第１〜第３センタ制御部２２の各々から受信した操作信号のうち、２以上の操作信号が表す操作内容が同じ操作内容であるか否かを判定する。すなわち、第１〜第３センタ制御部２２の各々から受信した操作信号の操作内容が全て一致、または２つの操作信号の操作内容が一致するか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０８へ移行し、肯定された場合にはステップ１１１へ移行する。なお、ステップ１０５は、上記の実施形態と同様に、全て一致するか否かを判定してもよい。

ステップ１０８では、操作情報決定部２４が、操作信号の遠隔操作対象の車両１４への送信を制限してステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、操作情報決定部２４が、予め定めた異常処理を行って一連の処理を終了する。異常処理は、例えば、遠隔操作対象の車両１４を自動運転に切替える処理、手動運転に切替える処理、または路肩等に停車させる操作信号を車両１４に送信する処理等を行って、異常を車載器１６に報知する。

一方、ステップ１１１では、操作情報決定部２４が、遠隔操作対象の車両１４に対して、同操作内容の２以上の操作信号が表す操作内容の操作信号を出力してステップ１１４へ移行する。これにより、車載器１６が、操作信号に基づいて車両１４の走行を制御することにより、遠隔操作センタ１２のオペレータによって車両１４が遠隔操作される。

ステップ１１４では、オペレータ操作部２０が、遠隔操作の終了か否かを判定する。該判定は、例えば、オペレータによって遠隔操作の終了が指示されたか否かを判定する。或いは、車載器１６から遠隔操作の終了が通知されたか否かを判定してもよい。該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。

このように、複数の通信系統で異なる形態の操作信号を用いることで、ハッキング等の異常に対するセキュリティを向上して、安全に遠隔操作を行うことが可能となる。

なお、上記の実施形態では、第１〜第３センタ制御部２２を備えた例を説明したが、これに限るものではなく、２つのセンタ制御部としてもよい。或いは、４以上のセンタ制御部を備えてもよい。

また、上記の各実施形態における遠隔操作センタ１２の各部で行われる処理は、プログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ソフトウエアの処理とした場合には、プログラムを各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。

さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 車両遠隔操作システム
１２ 遠隔操作センタ
１４ 車両
１６ 車載器
２０ オペレータ操作部
２２Ａ 第１センタ制御部
２２Ｂ 第２センタ制御部
２２Ｃ 第３センタ制御部
２４ 操作情報決定部

Claims (1)

1. 遠隔操作対象の車両を遠隔操作するための操作信号を出力するオペレータ操作部と、
   前記オペレータ操作部から前記操作信号をそれぞれ受信する複数のセンタ制御部と、
   前記複数のセンタ制御部の各々から受信した前記操作信号が表す操作内容が一致する場合は、当該操作内容を表す操作信号を前記車両に送信し、一致しない場合は前記車両への操作信号の送信を制限する送信制御部と、
   を含む車両遠隔操作装置。

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