JP2022093817A - 交通管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転車両の異常時に監視者が遠隔操縦する交通管理システムにおいて、監視者の負担を軽減する。【解決手段】交通管理システムは、自動運転車両１－１，１－２，１－３，…を監視し、自動運転車両の異常時に監視者７－１，７－２，７－３…が遠隔操縦するものである。交通管理システムから自動運転車両に指示した予定経路情報を取得し、自動運転車両から取得した位置情報を、予定経路情報に基づき自動運転車両の外部で検出した位置情報と比較して検証し、不一致の場合に監視者による遠隔操縦に切り替える、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、自動運転車両を監視し、自動運転車両の異常時に監視者が遠隔操縦して危険を回避する交通管理システムに関する。

特許文献１には、自動運転車両や乗員の状況に応じて遠隔オペレータが自動運転車両の走行に関する遠隔指示を行う車両遠隔指示システムが記載されている。
また、特許文献２には、車両の操作を遠隔地から支援する支援地点に到着した場合、または車両から呼び出し要求があった場合に、オペレータによる操作に基づき遠隔支援する遠隔支援する遠隔支援システムが記載されている。

特開２０２０－１７７２９２号公報 特開２０１９－１７５２０９号公報

しかしながら、特許文献１では、遠隔オペレータが、例えば自動運転車両の異常を認識した場合、または乗員の異常を認識した場合等に緊急退避の遠隔指示を選択している。このため、遠隔オペレータは車両自体の異常や乗員の状態を画像などで常に監視する必要がある。しかも、遠隔オペレータは、通常、複数台の車両を監視するため負担がかかる、という課題がある。

一方、特許文献２では、車両が自律的に運転を行うことが困難な地点、あるいはオペレータが車両を遠隔支援可能な地点で支援しているが、車両自体の環境認識が正しく機能しない場合や、車両自体が異常と判断できない場合は、危険な状態のまま自律走行を行ってしまう危険性がある。このような異常に対処するためには、特許文献１と同様に、車両と乗員を常に監視していなければならない。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、自動運転車両の異常時に監視者が遠隔操縦する交通管理システムにおいて、監視者の負担を軽減できる交通管理システムを提供することにある。

本発明の一態様に係る交通管理システムは、自動運転車両を監視し、前記自動運転車両の異常時に監視者が遠隔操縦する交通管理システムであって、前記交通管理システムから自動運転車両に指示した予定経路情報を取得し、前記自動運転車両から取得した位置情報を、前記予定経路情報に基づき前記自動運転車両の外部で検出した位置情報と比較して検証し、不一致の場合に前記監視者による遠隔操縦に切り替える、ことを特徴とする。

本発明の交通管理システムによれば、自動運転車両から取得した位置情報が、自動運転車両の外部で検出した位置情報と不一致の場合に監視者による遠隔操縦に切り替えるので、遠隔操縦の要否判断をシステムに任せることができ、判断の高度化と監視者の負担軽減を図れる。

本発明の第１の実施形態に係る交通管理システムの概略構成図である。 図１に示した路側機の構成例を示すブロック図である。 図１に示した交通管理システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る交通管理システムの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る交通管理システムの概略構成を示している。ここでは、自動運転車両が路線バスの場合を例に取っている。路線バス１－１，１－２，１－３，…が走行する経路の道路に沿って、自動運転車両の走行経路と位置を検出するための路側機２－１，２－２，２－３，…が設けられている。システム管理サーバ５は、通信事業者の基地局４とモバイル回線３を介して、路線バス１－１，１－２，１－３，…及び路側機２－１，２－２，２－３，…と通信を行うように構成されている。

システム管理サーバ５は、データベース６に記憶されている各路線バス１－１，１－２，１－３，…の予定経路情報を取得し、基地局４とモバイル回線３を介して対応する路線バス１－１，１－２，１－３，…に送信する。路線バス１－１，１－２，１－３，…は、受信した予定経路情報に基づき自動運転を行う。

このシステム管理サーバ５は、路線バス１－１，１－２，１－３，…からそれぞれ位置情報を取得し、予定経路情報に基づき路側機２－１，２－２，２－３，…（自動運転車両の外部）で検出した、対応する路線バスの位置情報と比較して検証する。そして、不一致の場合（異常検出時）に、監視者７－１，７－２，７－３，…のうち選択した一人による遠隔操縦に切り替える。

監視者７－１，７－２，７－３，…はそれぞれ、複数台の路線バス１－１，１－２，１－３，…を担当して監視している。そして、路線バス１－１，１－２，１－３，…の異常時に、担当の監視者が、路線バスに搭載されたカメラで撮影されたモニタ画像を見ながら、例えばバスの運転席を再現した遠隔操縦装置のステアリングやアクセル、ブレーキなどを操作し、システム管理サーバ５から基地局４とモバイル回線３を介して異常が検出された路線バスを遠隔操縦して危険を回避し、事故などを未然に防ぐ。

路線バス１－１，１－２，１－３，…からの運転情報ＳＡ１、例えば車両識別情報、位置情報は、通信事業者が提供するモバイル回線３を使用して基地局４に送信され、基地局４からシステム管理サーバ５に入力される。一方、路側機２－１，２－２，２－３，…からの路側情報ＳＡ２は、同様に通信事業者が提供するモバイル回線３を使用して基地局４に送信され、システム管理サーバ５に入力される。

システム管理サーバ５では、路側機２－１，２－２，２－３，…で交差点や乗降車ポート、走行経路の道路などを認識して得た、路側情報ＳＡ２に含まれる路線バス１－１，１－２，１－３の位置情報が、路線バス１－１，１－２，１－３，…からの運転情報ＳＡ１に含まれる位置情報と一致しているか否かを比較して検証する。そして、不一致の場合には、監視者７－１，７－２，７－３，…による遠隔操縦に切り替える。

図２は、図１に示した路側機２（２－１，２－２，２－３，…）の構成例を示している。ここでは、交差点またはその近傍に設けられる路側機２を例に取っており、交通信号制御機１０の筐体１０ａ内に、制御モジュール１１、ハブ１２及びモバイルルータ１３が内蔵される。制御モジュール１１には、交通信号制御機１０から信号情報ＳＡ２ａ、気象センサ１４から降雨や降雪などの気象情報ＳＡ３、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）システム１５から測位情報ＳＡ４などが入力される。

また、カメラ（撮像センサ）１６で撮影された路線バス１－１，１－２，１－３，…の画像が画像処理部１７で処理され、車両位置情報ＳＡ５がハブ１８，１２を介して制御モジュール１１に入力される。一方、信号情報ＳＡ２ａと、路線バス１－１，１－２，１－３，…の車両識別情報、位置情報などの車両位置情報ＳＡ５は、制御モジュール１１からハブ１２、モバイルルータ１３、ＬＴＥアンテナ１９及びモバイル回線３を経由して基地局４に送信され、この基地局４からシステム管理サーバ５に送信される。

なお、交差点以外の乗降車ポート、走行経路の道路、中央分離帯などに路側機を設ける場合には、交通信号制御機１０は存在しないので専用の筐体に収容する。また、路側機に設けた気象センサ１４で降雨や降雪などの気象情報ＳＡ３を受信し、監視者７－１，７－２，７－３，…が路面状況を考慮できるようにしたが、路線バス１－１，１－２，１－３，…側の環境センサからの情報を利用しても良い。
更に、路側機２がＬＴＥの通信規格を利用する場合を例に取って説明したが、基地局４をアクセスポイントとして通信を行う他の通信規格であっても、同様にして適用可能である。

図３は、図１に示した交通管理システムの動作を示している。ここでは、路線バス１－１の監視を例に取って説明するが、他の路線バス１－２，１－３，…についても同様な監視を行う。
まず、システム管理サーバ５から路線バス（自動運転車両）１－１に指示した予定経路情報をデータベース６から取得する（ステップＳ１）。

次に、路線バス１－１の位置情報を、車両識別情報と共にモバイル回線３を介して基地局４からシステム管理サーバ５に送信して取得する（ステップＳ２）。続いて、路線バス１－１に指示した予定経路情報から対応する路側機を特定し、特定した路側機で路線バス１－１の位置を認識する。位置の認識は、カメラ１６で撮影した路線バス１－１の画像を画像処理部１７で処理することで行い、ハブ１８，１２を介して制御モジュール１１に処理結果を取り込み、制御モジュール１１からハブ１２、モバイルルータ１３及びＬＴＥアンテナ１９を介して車両位置情報ＳＡ５を送信する。この車両位置情報ＳＡ５をモバイル回線３と基地局４を介してシステム管理サーバ５で取得する（ステップＳ３）。

次に、システム管理サーバ５で、路線バス１－１からの位置情報と、路側機で検出した路線バス１－１の車両位置情報ＳＡ５が一致しているか否かを判定し（ステップＳ４）、一致している場合には路線バス１－１からの位置情報を採用し（ステップＳ５）、ステップＳ９に移行する。

一方、不一致の場合には、システム管理サーバ５で、路線バス１－１からの位置情報と、路側機で検出した路線バス１－１の車両位置情報ＳＡ５のどちらが有効であるかを判定する有効値比較判定処理を実行する（ステップＳ６）。車両からの位置情報と、外部（路側機）の位置情報ＳＡ５との有効値比較判定においては、システム管理サーバ５が路側機による車両の位置判定結果の履歴を管理することで、各路側機の検知性能を評価する。そして、この評価結果に応じて、比較判定における路側機の検知結果に対して重み付けを行う。また、例えば路線バス１－１のように、常にシステム管理サーバ５に管理される自動運転車両に適用する場合は、車両の位置情報自体も上記と同様の考えでその正当性を検討する。
続いて、有効側の情報を採用し（ステップＳ７）、システム管理サーバ５で、予定経路の場合の位置情報との逸脱チェックを行う（ステップＳ８）。

次のステップＳ９では、システム管理サーバ５で、位置情報の逸脱チェックから遠隔操縦が必要か否か判定し、必要な場合には遠隔操縦へ切り替え（ステップＳ１０）、担当の監視者が路線バス１－１から提供されるモニタ画像を見ながら、例えばバスの運転席を再現した遠隔操縦装置のステアリングやアクセル、ブレーキなどを操作し、異常が検出された路線バス１－１を遠隔操縦する。遠隔操縦が不要な場合にはそのまま終了する。

上記のような構成の交通管理システムによれば、自動運転車両から取得した予定経路と位置が、路側機で検出した走行経路及び位置と不一致の場合に、監視者による遠隔操縦に切り替える。すなわち、車両単体での状況判断だけでなく、外部からの検出情報を用いた判断を行うことで、車両から通知されるセンサ類の異常状態だけでなく、車両からの情報自体が誤っているかを判断する。このように、遠隔操縦の要否を外部の情報と比較してシステムが判断するので要否判断を高度化でき、要否判断をシステムに任せることができるので監視者の負担を軽減できる。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る交通管理システムの概略構成を示している。上述した第１の実施形態では、システム管理サーバ５が通信事業者の基地局４とモバイル回線３を利用して路線バス１－１，１－２，１－３，…及び路側機２－１，２－２，２－３，…と通信を行った。これに対し、本第２の実施形態では、システム管理サーバ５とデータベース６をクラウド８上に設け、インターネットを介した通信回線により路線バス１－１，１－２，１－３，…及び路側機２－１，２－２，２－３，…と通信を行っている。また、監視者７－１，７－２，７－３，…とシステム管理サーバ５との間もインターネットを介した通信回線により接続される。

このような構成であっても、第１の実施形態と同様に、車両単体での状況判断だけでなく、外部からの検出情報を用いた判断を行うことで、車両から通知されるセンサ類の異常状態だけでなく、車両からの情報自体が誤っているか否かを判断できる。遠隔操縦の要否を外部の情報と比較してシステムが判断するので要否判断を高度化でき、要否判断をシステムに任せることができるので監視者の負担を軽減できる。

以上の実施形態で説明された回路構成や動作手順等については、本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

例えば、上述した第１、第２の実施形態では、自動運転車両として路線バスを例に取って説明したが、一般の自動運転車両にも同様に適用可能である。

また、車両が認識している位置情報と外部で検出した車両位置情報を比較して検証し、不一致の場合に監視者による遠隔操縦に切り替える場合について説明したが、両位置情報がずれた場合に予め監視者に報知し、ずれ量が所定値を超えて危険な状態に至る可能性があるときに遠隔操縦に切り替えるようにしても良い。

更に、携帯電話事業者などの通信事業者が提供するモバイル回線を使用して通信を行う場合と、クラウドとインターネットを介した通信回線を用いる場合について説明したが、専用の無線通信等、他の通信技術を用いても良いのはもちろんである。

また、路側機２－１，２－２，２－３，…を交差点の信号機、乗降車ポート、走行経路の道路、中央分離帯などに設置する場合について説明したが、車両の位置を認識できれば、道路の周辺の建物や建造物に取り付けても良い。

更に、撮像センサ（カメラ）を用いる場合を例に取って説明したが、レーザー光を照射して物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測し、物体までの距離や方向を測定するＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）を用いても良い。
ＬｉＤＡＲを用いることで車両、自転車、歩行者などの距離や形状、位置関係を三次元で把握することができる。

１－１，１－２，１－３…路線バス（自動運転車両）、２－１，２－２，２－３…路側機、３…モバイル回線、４…基地局、５…システム管理サーバ、６…データベース、７－１，７－２，７－３…監視者、８…クラウド、１０…交通信号制御機、１０ａ…筐体、１１…制御モジュール、１２…ハブ、１３…モバイルルータ、１４…気象センサ、１５…ＧＮＳＳシステム、１６…カメラ（撮像センサ）、１７…画像処理部、１８…ハブ、１９…ＬＴＥアンテナ、ＳＡ１…運転情報、ＳＡ２…路側情報、ＳＡ２ａ…信号情報、ＳＡ２ｂ…位置情報、ＳＡ２ｃ…経路情報、ＳＡ３…気象情報、ＳＡ４…測位情報、ＳＡ５…車両位置情報

Claims (3)

1. 自動運転車両を監視し、前記自動運転車両の異常時に監視者が遠隔操縦する交通管理システムであって、
   前記交通管理システムから自動運転車両に指示した予定経路情報を取得し、前記自動運転車両から取得した位置情報を、前記予定経路情報に基づき前記自動運転車両の外部で検出した位置情報と比較して検証し、不一致の場合に前記監視者による遠隔操縦に切り替える、ことを特徴とする交通管理システム。
2. 前記自動運転車両が走行する道路に設けられ、前記自動運転車両の走行経路及び位置を検出する路側機を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の交通管理システム。
3. 前記路側機は、交差点またはその近傍に設けられたＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）システムと、撮像センサまたはＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）とを備え、前記自動運転車両の走行経路と位置を検出する、ことを特徴とする請求項２に記載の交通管理システム。

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