JP2023001493A - 車両運行システム - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転可能な車両がハッキングされた場合でも目的地まで自動走行可能とする。【解決手段】走行制御装置とナビゲーション装置とを備える車両と、車両の位置情報を受信し車両の走行経路を設定する運行サーバと、を含む車両運行システムであって、車両は、運行開始前に、運行サーバから走行経路の初期設定情報を受信して走行制御装置の記憶部に格納し（Ｓ２０１、Ｓ２０２）、運行サーバは、車両がハッキングされたことを検知した場合に、車両に外部との通信回線を遮断する指令を送信し、車両は、運行サーバから通信遮断指令を受信した場合に（Ｓ２０７）、外部との通信回線を遮断し（Ｓ２０８）、走行制御装置の記憶部に格納した走行経路の初期設定情報に基づいて目的地まで自律走行し（Ｓ２１０）、目的地に到着したら車両の電源をオフにする（Ｓ２１１）。【選択図】図７

Description

本発明は、自動運転可能な車両の運行を行う車両運行システムに関する。

自動運転可能な車両の盗難防止のための様々なシステムが提案されている。例えば、車両が盗難状態であることを検知した場合に、警察等の所定の移動先まで車両を自動運転モードで自走させるシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。

また、自動運転中にサイバー攻撃を検知した場合には、動力伝達経路が開放されて他の車両による牽引或いは手押しによる車両の移動のみが可能とするシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０２０－１５５１３８号公報 特開２０１９－１０８０１２号公報

ところで、特許文献１、２に記載されたシステムでは、車両が盗難或いはハッキングされた際に車両を目的地まで自動運転することができない。そこで、本発明は、自動運転可能な車両がハッキングされた場合でも目的地まで自動走行させることを目的とする。

本発明の車両運行システムは、走行経路に基づいて自律走行を行う走行制御装置と、位置情報を出力するナビゲーション装置とを備える車両と、前記車両と通信して前記車両の前記位置情報を受信し、目的地までの前記車両の前記走行経路を設定し、設定した前記走行経路を前記車両に送信する運行サーバと、を含む車両運行システムであって、前記車両は、運行開始前に、前記運行サーバから前記走行経路の初期設定情報を受信し、受信した前記走行経路の前記初期設定情報を前記走行制御装置の記憶部に格納し、前記運行サーバは、前記車両がハッキングされたことを検知した場合に、前記車両に外部との通信回線を遮断する指令を送信し、前記車両は、前記運行サーバから通信遮断指令を受信した場合に、外部との通信回線を遮断し、前記走行制御装置の前記記憶部に格納した前記走行経路の前記初期設定情報に基づいて前記目的地まで自律走行し、前記目的地に到着したら前記車両の電源をオフにすること、を特徴とする。

このように、受信した走行経路の初期設定情報を記憶部に格納しておき、ハッキングされた場合には、初期設定情報に基づいてスタンドアローンで自動走行を行うので、車両がハッキングされた場合でも、目的地まで自動走行することができる。

本発明の車両運行システムにおいて、前記運行サーバは、前記車両から受信した前記車両の現在位置が前記走行経路からはずれている場合に、前記車両がハッキングされたと判断してもよい。

本発明の車両運行システムにおいて、前記走行経路に沿って設置され、撮像した画像を前記運行サーバに送信する監視カメラを含み、前記運行サーバは、前記監視カメラから受信した画像に基づいて、前記走行経路上の所定の場所で所定の時刻に前記車両を検知できない場合に、前記車両がハッキングされたと判断してもよい。

本発明の車両運行システムにおいて、前記運行サーバは、前記車両と異なる他の車両と通信し、前記他の車両に搭載されたカメラから画像を受信し、前記カメラから受信した画像に基づいて、前記走行経路上の所定の場所で所定の時刻に車両を検知できない場合に、前記車両がハッキングされたと判断してもよい。

本発明は、自動運転可能な車両がハッキングされた場合でも目的地まで自動走行させることができる。

実施形態の車両運行システムの構成を示す系統図である。 図１に示す稼働状態データベースのデータ構造を示す図である。 図１に示す利用者データベースのデータ構造を示す図である。 実施形態の車両運行システムに用いられる車両の構成を示す図である。 図４に示す車両の制御ブロック図である。 図１に示す運行サーバの動作を示すフローチャートである。 図１に示す車両の走行制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら実施形態の車両運行システム１００について説明する。図１に示すように、実施形態の車両運行システム１００は、所定の運行エリア８０の中で、自動運転可能な複数の車両１０を運行するシステムである。複数の車両１０は、運行管理センタ５０に設置された運行サーバ６０からの指令に基づいて自動運転により運行エリア８０の中を自律走行して利用者７０を輸送する自動運転タクシーである。運行サーバ６０と車両１０とはそれぞれ無線通信回線４５によって接続されている。

実施形態の車両運行システム１００では、８台の車両１０を運行することとして説明する。８台の車両１０をそれぞれ区別する場合には、各車両を車両１０ａ～１０ｈと記載し、８台の車両を区別しない場合には、車両１０と記載する。図１では、３台の車両１０ｆ～１０ｈが運行エリア８０の中の車両基地８２の駐車スペース８３に駐車しており、他の５台の車両１０ａ～１０ｅが運行エリア８０の中の道路８１を走行している状態を示している。また、図１に示すように、車両基地８２には、車両１０の整備点検を行う建屋８４が設けられており、建屋８４の中には、運行サーバ６０と通信して各車両１０の稼働状態等を表示する基地端末８５が設けられている。尚、図１では、車両１０ａ、１０ｂ、１０ｈと運行サーバ６０との接続状態を示し、他の車両１０と運行サーバ６０との接続状態の図示は省略する。また、運行エリア８０の道路８１に沿って監視カメラ７６ａ、７６ｂが設けられている。監視カメラ７６ａ、７６ｂは無線通信回線４５によって運行サーバ６０に接続され、撮像した画像を運行サーバ６０に送信する。

運行サーバ６０は、内部に情報処理を行うＣＰＵ６５と、動作プログラム、動作データ、データベース等が格納されるメモリ６６とで構成されるコンピュータであり、車両１０の運行管理を行う。運行サーバ６０には、地図情報データベース６１、稼働状態データベース６２、利用者データベース６３が接続されている。地図情報データベース６１は、地図情報を格納しているデータベースである。また、運行サーバ６０は、センタ側通信装置６７を介して無線通信回線４５と接続されている。

図２に示すように、稼働状態データベース６２は、運行サーバ６０が運行管理を行う複数の車両番号と、利用者名と、稼働状態と、走行経路情報と、車両特徴情報とを関連付けて格納したデータベースである。

走行経路情報は、乗車時刻、乗車地、経由地、目的地、到着予定時刻を一組としたデータセットである。ここで、稼働状態には、乗車中、迎車中、予約実行待、利用者降車中、回送中、プール待機中、配車待等の各車両１０の稼働状態が格納される。乗車中は、利用者７０が車両１０に乗車して目的地又は経由地に向かって移動中であることを示す。迎車中は、利用者７０の依頼を受けて乗車地に向けて移動行中であることを示す。予約実行待は利用者７０の予約を受けて配車され、利用開始時間まで待機している状態を示す。回送中は、利用者７０の利用が終了し、車両基地８２まで戻る途中であることを示す。プール待機中は、充電が終了し、稼働可能状態で車両基地８２の中で待機中であることを示す。配車待は、１つの業務が終了し、次の配車を待っている状態を示す。尚、乗車時刻は、利用者７０が現在よりも前に乗車している場合は乗車した時刻、現在より後に乗車予定の場合には、乗車予定時刻が格納される。同様に乗車地には実際に乗車した地点、或いは、乗車予定地点が格納される。乗車予定のない場合には、その項目はブランクとなっている。経由地は、乗車地と目的地との間の経路にあり利用者７０が降車して立ち寄る地点の名称等が入力される。経由地には、実際に利用者７０が降車した地点の名称、或いは、降車を予定している経由予定地点の名称等が格納される。乗車地と目的地との間で利用者７０が降車しない場合には、経由地はブランクとなっている。

車両特徴情報は、車種、ナンバープレートデータ、カラーを一組としたデータセットである。ここで、ナンバープレートデータは、例えば、ナンバープレートの下４桁の番号を格納するようにしてもよい。また、カラーは、車両１０の外装の色を表す頭文字のアルファベットを格納するようにしてもよい。例えば、シルバーの場合にはＳ、赤の場合にはＲ、白の場合にはＷを格納するようにしてもよい。

図３に示すように、利用者データベース６３は、車両１０を利用する利用者７０の利用者ＩＤ、氏名、生年月日、住所、電話番号、メールアドレスを関連付けて格納したデータベースである。

図４、図５に示すように、車両１０は、自動運転により自律走行可能な電動車両であり、駆動用のモータ１１と、モータ１１に駆動電力を供給するバッテリ１２と、車輪１３の舵角を調整する操舵装置１４と、車両１０の走行制御を行う走行制御装置２１と、ナビゲーション装置２７と、車両側通信装置４０と、利用者７０が目的地９３を入力するタッチパネル３０とを備えている。

モータ１１と、バッテリ１２と、操舵装置１４とは走行制御装置２１に接続されている。また、バッテリ１２とモータ１１との間には、バッテリ１２からモータ１１に供給される電力の電圧と電流を検出する電圧センサ１５と電流センサ１６とが取付けられている。また、バッテリ１２にはバッテリ１２の温度を検出する温度センサ１７が取付けられている。また、モータ１１と車輪１３との間には、車速を検出する車速センサ１８と、車輪１３の舵角を検出する舵角センサ１９とが取付けられている。電圧センサ１５と、電流センサ１６と、温度センサ１７と、車速センサ１８と、舵角センサ１９とは走行制御装置２１に接続されている。

車両１０には、車両１０の加速度、角速度を検出する加速度センサ２８と角速度センサ２９が取付けられている。加速度センサ２８と角速度センサ２９とはナビゲーション装置２７に接続されている。ナビゲーション装置２７は、車両側通信装置４０を介してＧＰＳ衛星９０から取得したＧＰＳ信号と、加速度センサ２８、角速度センサ２９から取得した車両１０の加速度情報と角速度情報とに基づいて、車両１０の現在位置を特定し、車両１０の位置情報を走行制御装置２１に出力する。また、ナビゲーション装置２７は、無線通信回線４５を介して車両１０の現在の位置情報を運行サーバ６０に出力する。

走行制御装置２１は、内部に情報処理を行うＣＰＵ２２と、ＣＰＵ２２が実行するソフトウェアやプログラムやデータを格納するメモリ２３と、を備えるコンピュータである。走行制御装置２１には、運行サーバ６０から受信した走行経路９４を格納する走行経路記憶部２４が接続されている。走行制御装置２１は、運行サーバ６０から受信した運行指令、走行経路９４、又は、タッチパネル３０から入力された目的地９３と、ナビゲーション装置２７から入力された現在の位置情報と、各種のセンサ１５～１９からの入力データとに基づいて、メモリ２３に格納されたソフトウェアをＣＰＵ２２が実行することにより、モータ１１、バッテリ１２、操舵装置１４を制御し、自動運転で車両１０を自律走行させる。また、走行制御装置２１は、電圧センサ１５と電流センサ１６とで検出したバッテリ１２からモータ１１に出力される電力の電圧、電流と、温度センサ１７で検出したバッテリ１２の温度に基づいて、バッテリ１２の残存容量を算出して車両状態情報として出力する。

次に、図６、７を参照して車両運行システム１００の動作について説明する。最初に図６を参照しながら運行サーバ６０の動作について説明する。

運行エリア８０にいる利用者７０が、利用者７０の携帯端末７１を運行サーバ６０に接続して利用者７０のＩＤ、メールアドレス、乗車地９２、目的地９３、経由地９３ａ（図１参照）、配車時刻等を入力し、車両１０の配車を依頼する。運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０１に示すように、利用者７０の携帯端末７１から車両１０の配車依頼を受信したら、利用者データベース６３を参照して登録した利用者７０であることを確認する。確認できたら、運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０２に進んで、利用者７０の配車依頼内容を稼働状態データベース６２に登録する。

運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０３で各車両１０から現在地の位置情報を受信し、乗車地９２の近傍に位置している車両１０ａを利用者７０に配車する（図１参照）。そして、運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０３で車両１０ａの現在地９１から乗車地９２、経由地９３ａを経て目的地９３までの走行経路９４の初期設定情報を算出する。そして、運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０４で目的地９３までの運行指令とともに走行経路９４の初期設定情報を車両１０ａに送信する。そして運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０５に進んで車両１０ａのハッキング検知を開始する。

運行サーバ６０は、車両１０ａが利用者７０を乗車させて走行を開始すると、図６のステップＳ１０６で交通情報等により、走行経路９４の変更が必要かどうか判断する。そして、図６のステップＳ１０６でＹＥＳと判断した場合には、図６のステップＳ１０７に進んで、車両１０ａの現在位置を受信し、目的地９３までの走行経路９４を更新し、更新情報を設定する。そして、図６のステップＳ１０８で走行経路９４の更新情報を車両１０ａに送信して図６のステップＳ１０９に進む。また、運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０６でＮＯと判断した場合には、図６のステップＳ１０７、ステップＳ１０８をスキップして図６のステップＳ１０９に進む。

運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０９で車両１０ａのハッキングを検知したかどうか判断する。車両１０ａのハッキングを検知しない場合には、図６のステップＳ１０９でＮＯと判断して図６のステップＳ１０６に戻り、図６のステップＳ１０６からステップＳ１０９を繰り返し実行する。

一方、運行サーバ６０は、図６のステップＳ１０９でＹＥＳと判断した場合には、図６のステップＳ１１０に進んで車両１０ａに外部との通信回線を遮断する通信遮断指令を送信する。

ここで、運行サーバ６０が車両１０ａのハッキングを検知する方法について説明する。ハッキングの検知には、様々な方法があるが、例えば、運行サーバ６０は、車両１０ａから受信した車両１０ａの現在位置が走行経路９４からはずれている場合に、車両１０ａがハッキングされたと判断してもよい。

また、運行サーバ６０は、走行経路９４に沿って設置された監視カメラ７６ａの前（所定の場所）を車両１０ａが通過する所定の時刻を算出し、走行経路９４に沿って設置された監視カメラ７６ａの画像を受信し、算出した上記の所定の時刻の画像から車両１０ａを検知できない場合に、車両１０ａがハッキングされたと判断してもよい。この際、車両１０ａの検知は、例えば、稼働状態データベース６２の車両特徴情報を参照し、監視カメラ７６ａから受信した画像から、車両１０ａのカラーと車種の情報から複数の候補画像を選出し、選出した複数の候補画像の中からナンバープレートの数字を読み出し、車両特徴情報のナンバープレートデータと一致する候補画像を車両１０ａの画像として検出してもよい。そして、受信した画像から車両１０ａの画像を検出できなかった場合に、車両１０ａがハッキングされたと判断してもよい。

また、複数の車両１０の走行経路情報に基づいて、走行経路９４上の所定の場所で所定の時刻に車両１０ａと同様の場所を走行し、車両１０ａの画像を撮像可能な他の車両１０ｂを選定し、選定した車両１０ｂに搭載されたカメラから走行経路９４上の所定の場所で所定の時刻の画像を受信し、受信した画像から車両１０ａを検出するようにしてもよい。そして、受信した画像から車両１０ａの画像を検出できなかった場合に、車両１０ａがハッキングされたと判断してもよい。

次に図７を参照しながら車両１０ａの走行制御装置２１の動作について説明する。走行制御装置２１は、図７のステップＳ２０１に示す様に、運行サーバ６０から目的地９３までの運行指令と、走行経路９４の初期設定情報を受信するまで待機し、運行指令と、走行経路９４の初期設定情報を受信したら、図７のステップＳ２０２に進んで運行開始前に走行経路９４の初期設定情報を走行経路記憶部２４に格納する。

走行制御装置２１は、図７のステップＳ２０３に進んで受信した運行指令に含まれる乗車予定時刻、乗車地９２、目的地９３、経由地９３ａと、走行経路９４の初期設定情報とをナビゲーション装置２７に入力し、走行経路９４に沿って現在地９１から自動運転によって乗車地９２まで車両１０ａを走行させる。走行制御装置２１は、車両１０ａに乗車地９２までの走行を開始させたら、稼働状態が迎車中になった信号を運行サーバ６０に送信する。運行サーバ６０は、受信した稼働状態を稼働状態データベース６２に登録する。

走行制御装置２１は、図７のステップＳ２０４に示すように、乗車地９２に到着して利用者７０が車両１０ａに乗車したら、運行サーバ６０に稼働状態が乗車中になった信号と、目的地９３への到着時刻を送信する。運行サーバ６０は、受信した稼働状態を稼働状態データベース６２に登録する。そして、車両１０ａは、走行経路９４に沿って走行して目的地９３に向かって走行を開始する。

図７のステップＳ２０５に示すように、走行の途中で運行サーバ６０から走行経路９４の更新情報を受信した場合には、図７のステップＳ２０６に進んで走行経路９４の更新情報を走行経路記憶部２４に格納するとともに、ナビゲーション装置２７に入力して更新された走行路情報に基づいて目的地９３まで走行を継続し、図７のステップＳ２０７に進む。また、走行制御装置２１は、図７のステップＳ２０５でＮＯと判断した場合には、図７のステップＳ２０６をスキップして図７のステップＳ２０７に進む。

走行制御装置２１は、図７のステップＳ２０７において運行サーバ６０から通信遮断指令を受信したかどうかを判断し、通信遮断指令を受信していない場合には、図７のステップＳ２０５に戻って図７のステップＳ２０５からステップＳ２０７を繰り返して実行する。

走行制御装置２１は、図７のステップＳ２０７でＹＥＳと判断した場合には、図７のステップＳ２０８に進んで車両側通信装置４０をシャットダウンして外部との通信回線を遮断する。そして、図7のステップＳ２０９に進んで走行経路９４の初期設定情報を読み出し、図７のステップＳ２１０で読み出した走行経路９４の初期設定情報に基づいて目的地９３まで走行する。この際、ナビゲーション装置２７は、加速度センサ２８、角速度センサ２９から取得した車両１０の加速度情報と角速度情報に基づいて、車両１０ａの現在位置を特定して走行制御装置２１に出力し、走行制御装置２１はナビゲーション装置２７から入力された現在位置情報に基づいて車両１０ａを自律走行させる。そして、車両１０ａが目的地９３に到着したら、走行制御装置２１は、図７のステップＳ２１１に進んで車両１０ａの電源をオフにする。

以上説明したように、実施形態の車両運行システム１００では、車両１０ａがハッキングされた場合に、走行制御装置２１が外部との通信回線を遮断し、走行経路記憶部２４に格納してある走行経路９４の初期設定情報に基づいてスタンドアローンで車両１０ａを目的地９３まで走行させるので、車両１０ａがハッキングされた場合でも目的地９３まで自動走行できる。これにより、利用者７０の利便性を向上させることができる。

以上説明した実施形態の車両運行システム１００では、車両１０は、自動運転タクシーとして説明したが、これに限らず、自動運転可能なシェアリング車両であってもよい。

１０，１０ａ～１０ｈ 車両、１１ モータ、１２ バッテリ、１３ 車輪、１４ 操舵装置、１５ 電圧センサ、１６ 電流センサ、１７ 温度センサ、１８ 車速センサ、１９ 舵角センサ、２１ 走行制御装置、２２，６５ ＣＰＵ、２３，６６ メモリ、２４ 走行経路記憶部、２７ ナビゲーション装置、２８ 加速度センサ、２９ 角速度センサ、３０ タッチパネル、４０ 車両側通信装置、４５ 無線通信回線、５０ 運行管理センタ、６０ 運行サーバ、６１ 地図情報データベース、６２ 稼働状態データベース、６３ 利用者データベース、６７ センタ側通信装置、７０ 利用者、７１ 携帯端末、７６ａ、７６ｂ 監視カメラ、８０ 運行エリア、８１ 道路、８２ 車両基地、８３ 駐車スペース、８４ 建屋、８５ 基地端末、９０ ＧＰＳ衛星、９１ 現在地、９２ 乗車地、９３ 目的地、９３ａ 経由地、９４ 走行経路、１００ 車両運行システム。

Claims (4)

1. 走行経路に基づいて自律走行を行う走行制御装置と、位置情報を出力するナビゲーション装置とを備える車両と、
   前記車両と通信して前記車両の前記位置情報を受信し、目的地までの前記車両の前記走行経路を設定し、設定した前記走行経路を前記車両に送信する運行サーバと、を含む車両運行システムであって、
   前記車両は、運行開始前に、前記運行サーバから前記走行経路の初期設定情報を受信し、受信した前記走行経路の前記初期設定情報を前記走行制御装置の記憶部に格納し、
   前記運行サーバは、前記車両がハッキングされたことを検知した場合に、前記車両に外部との通信回線を遮断する指令を送信し、
   前記車両は、前記運行サーバから通信遮断指令を受信した場合に、外部との通信回線を遮断し、前記走行制御装置の前記記憶部に格納した前記走行経路の前記初期設定情報に基づいて前記目的地まで自律走行し、
   前記目的地に到着したら前記車両の電源をオフにすること、
   を特徴とする車両運行システム。
2. 請求項１に記載の車両運行システムであって、
   前記運行サーバは、前記車両から受信した前記車両の現在位置が前記走行経路からはずれている場合に、前記車両がハッキングされたと判断すること、
   を特徴とする車両運行システム。
3. 請求項１又は２に記載の車両運行システムであって、
   前記走行経路に沿って設置され、撮像した画像を前記運行サーバに送信する監視カメラを含み、
   前記運行サーバは、前記監視カメラから受信した画像に基づいて、前記走行経路上の所定の場所で所定の時刻に前記車両を検知できない場合に、前記車両がハッキングされたと判断すること、
   を特徴とする車両運行システム。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両運行システムであって、
   前記運行サーバは、前記車両と異なる他の車両と通信し、前記他の車両に搭載されたカメラから画像を受信し、
   前記カメラから受信した画像に基づいて、前記走行経路上の所定の場所で所定の時刻に車両を検知できない場合に、前記車両がハッキングされたと判断すること、
   を特徴とする車両運行システム。

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