JP2023082457A - 移動体制御システム、移動体、サーバ装置、移動体制御方法、および、移動体制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】走行経路を低速で自動運転する移動体の制御におけるコストを削減するとともに、移動体の制御を容易とすることを目的とする。
【解決手段】移動体制御システム５００では、サーバ装置２００が自動運転に用いられる地図情報２３１を記憶する。また、サーバ装置２００が、地図情報２３１と移動体１０から送信されたセンサ情報３１とに基づいて、移動体１０が走行経路を自動運転するように移動体１０の車両部の速度と舵角を制御する制御情報３２を生成する車両制御部を備える。そして、サーバ装置２００が、制御情報３２を移動体１０に送信する。移動体１０の車両部は、サーバ装置２００から送信された制御情報３２にしたがって速度と舵角が制御される。
【選択図】図１

Description

本開示は、移動体制御システム、移動体、サーバ装置、移動体制御方法、および、移動体制御プログラムに関する。特に、低速で自動運転するＰＭＶといった移動体を制御する移動体制御システムに関する。ＰＭＶは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｖｅｈｉｃｌｅの略語である。

自動運転により低速で走行するＰＭＶといった移動体は、通常、センサと駆動装置だけでなく、自動運転のための地図情報、および、行動の判断のための演算装置を装備している。ＰＭＶと通信するサーバが管理センタとして存在する場合、ＰＭＶは、サーバに自分の位置あるいはシステムの状況といった情報を送っている。そして、サーバにより、ＰＭＶの状態管理、他のＰＭＶの位置の確認、あるいは、ＰＭＶへの行先を指示といった処理が行われている。

特許文献１には、自律移動装置を実環境で使用可能とすることを目的とし、各自律移動装置が指定された経路から逸れることが無いように、サーバ側の運用管理部で経路を指定する技術が開示されている。

特開２０１１－０６５３０８号公報

特許文献１では、サーバ側の運用管理部で経路を指定しているが、あくまで自律移動装置の行動の判断は自律移動装置側で行われている。このため自律移動装置側に地図データベースおよび行動の判断のための演算装置が必要である。よって、特許文献１の技術では、コストの増加、および、地図の入れ替えといった制御の複雑化が課題となっている。

本開示では、自動運転に必要な地図情報および行動の判断のための演算装置をサーバ側に具備することにより、低速で自動運転する移動体の制御におけるコストを削減するとともに制御を容易とすることを目的とする。

本開示に係る移動体制御システムは、走行経路を低速で自動運転する移動体と、前記移動体とネットワークを介して通信するサーバ装置とを備え、前記サーバ装置により前記移動体の自動運転を制御する。
前記移動体は、
前記移動体の周囲の状況をセンシングし、センシングにより得られたセンサ情報を前記サーバ装置に送信するセンサ機器と、
前記移動体を走行させる車両部と
を備える。
前記サーバ装置は、
自動運転に用いる地図情報を記憶する記憶部と、
前記地図情報と前記移動体から送信された前記センサ情報とに基づいて、前記移動体が前記走行経路を自動運転するように前記移動体の前記車両部の速度と舵角を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を前記移動体に送信する車両制御部と
を備え、
前記車両部は、
前記サーバ装置から送信された前記制御情報にしたがって速度と舵角が制御される。

本開示に係る移動体制御システムでは、移動体は、走行経路を低速で自動運転する。サーバ装置は、自動運転に用いる地図情報を記憶する記憶部を備える。また、サーバ装置が、地図情報と移動体から送信されたセンサ情報とに基づいて、移動体が走行経路を自動運転するように移動体の車両部の速度と舵角を制御する制御情報を生成し、制御情報を移動体に送信する車両制御部を備える。そして、移動体の車両部は、サーバ装置から送信された制御情報にしたがって速度と舵角が制御される。よって、本開示に係る移動体制御システムによれば、地図情報および車両制御部をサーバ装置に具備することで、移動体制御にかかるコストを削減するとともに、移動体の制御を容易とすることができる。

実施の形態１に係る移動体制御システムの全体構成例を示す図。 実施の形態１に係る移動体の例を示す図。 実施の形態１に係る移動体の例であるＰＭＶの構成例を示す図。 実施の形態１に係るサーバ装置の構成例を示す図。 実施の形態１に係る車両制御部の詳細構成例を示す図。 実施の形態１に係る移動体制御システムの動作を示すフロー図。 実施の形態１の変形例２に係る移動体制御システムの構成例を示す図。 実施の形態１に係る移動体制御システムの効果の例を示す図。 実施の形態１に係る移動体制御システムの効果の別例を示す図。 実施の形態２に係るサーバ装置の構成例を示す図。 実施の形態２に係る群制御部の効果の例を示す図。 実施の形態２に係る群制御部の効果の別例を示す図。

以下、本実施の形態について、図を用いて説明する。各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。また、以下の図では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、上、下、左、右、前、後、表、裏といった向きあるいは位置が示されている場合がある。これらの表記は、説明の便宜上の記載であり、装置、器具、あるいは部品等の配置、方向および向きを限定するものではない。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る移動体制御システム５００の全体構成例を示す図である。
移動体制御システム５００は、複数の移動体１０と、各移動体１０とネットワークを介して通信するサーバ装置２００とを備える。
サーバ装置２００は、複数の移動体の各移動体１０の自動運転を制御する。

移動体１０は、走行経路を低速で自動運転する自律移動体である。
移動体１０は、例えば、ＰＭＶ、あるいは、ＡＭＲである。ＡＭＲは、Ａａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔの略語である。

図２は、本実施の形態に係る移動体１０の例を示す図である。
ＰＭＶは、人を乗せることを前提とした自律移動体である。ＰＭＶは、走行経路を自動運転により低速で自律走行する電動の移動体である。ＰＭＶは、走行経路を低速で走行する。具体的には、ＰＭＶは、電動車いす、シニアカー、あるいは、立ったまま乗車して移動する２輪車といった低速で自動運転を実施する移動体である。
また、ＡＭＲは、低速で自律走行する無人走行車である。ＡＭＲは、例えば、荷物を積んで移動する移動体、警備ロボット、お掃除ロボット、あるいは、宣伝カーといった無人の自律移動体である。
移動体１０は、自律走行車、あるいは、自律走行ロボットともいう。

本実施の形態では、移動体１０の例としてＰＭＶ１００を用いて説明する。

サーバ装置２００は、ネットワークを介して、ＰＭＶ１００からセンサ情報３１を受信し、センサ情報３１を用いてＰＭＶ１００を制御する制御情報３２を生成する。そして、サーバ装置２００は、ネットワークを介して、制御情報３２をＰＭＶ１００に送信する。
ＰＭＶ１００は、制御情報３２を受信し、制御情報３２にしたがって自律走行する。

図３は、本実施の形態に係るＰＭＶ１００の構成例を示す図である。
ＰＭＶ１００は、コンピュータを装備した移動体である。具体的には、ＰＭＶ１００は、プロセッサ１１０を備えるとともに、入力インタフェース１２０、出力インタフェース１３０、メモリ１４１、補助記憶装置１４２、および、通信装置１５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ１１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
また、ＰＭＶ１００は、センサ機器１６０、ロケータ１７０、電源部１８０、および、車両部１９０を備える。これらのハードウェアも信号線を介して他のハードウェアと接続されている。

プロセッサ１１０は、機能要素として、非常制御部１１１を備える。
非常制御部１１１は、周囲の物体の相対位置あるいはＰＭＶ１００の状態に基づいて車両部１９０に対して非常時の動作を実施させる。
非常制御部１１１は、非常制御装置ともいう。

入力インタフェース１２０、出力インタフェース１３０、メモリ１４１、補助記憶装置１４２、および、通信装置１５０については、後述するサーバ装置２００のハードウェアの説明と同様である。
また、センサ機器１６０、ロケータ１７０、電源部１８０、および、車両部１９０の機能については後述する。

図４は、本実施の形態に係るサーバ装置２００の構成例を示す図である。
サーバ装置２００は、コンピュータである。サーバ装置２００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

サーバ装置２００は、機能要素として、管理部２１０と車両制御部２２０と記憶部２３０を備える。車両制御部２２０は、周辺認知部２２１と自己位置推定部２２２と経路決定部２２３と経路追従部２２４を備える。記憶部２３０には、地図情報２３１とＰＭＶデータベース２３２が記憶される。

管理部２１０と車両制御部２２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶部２３０は、メモリ９２１に備えられる。なお、記憶部２３０は、補助記憶装置９２２に備えられていてもよいし、メモリ９２１と補助記憶装置９２２に分散して備えられていてもよい。

プロセッサ９１０は、ＰＭＶ制御プログラムを実行する装置である。ＰＭＶ制御プログラムは、管理部２１０と車両制御部２２０の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣである。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＧＰＵである。ＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略語である。ＤＳＰは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略語である。ＧＰＵは、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略語である。

メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ、あるいはＤＲＡＭである。ＳＲＡＭは、Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。ＤＲＡＭは、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬の記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋの略語である。

入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮと接続されるポートであってもよい。ＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略語である。ＬＡＮは、Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略語である。

出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった出力機器のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤである。出力インタフェース９４０は、表示器インタフェースともいう。ＨＤＭＩ（登録商標）は、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略語である。ＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙの略語である。

通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、ＬＡＮ、インターネット、あるいは電話回線といった通信網に接続している。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣである。ＮＩＣは、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄの略語である。

ＰＭＶ制御プログラムは、サーバ装置２００において実行される。ＰＭＶ制御プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、ＰＭＶ制御プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、ＰＭＶ制御プログラムを実行する。ＰＭＶ制御プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されているＰＭＶ制御プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、ＰＭＶ制御プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

サーバ装置２００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、ＰＭＶ制御プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、ＰＭＶ制御プログラムを実行する装置である。

ＰＭＶ制御プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。

管理部２１０と車両制御部２２０の各部の「部」を「回路」、「工程」、「手順」、「処理」、「装置」、あるいは「サーキットリー」に読み替えてもよい。車両制御部２２０に含まれる周辺認知部２２１と自己位置推定部２２２と経路決定部２２３と経路追従部２２４の各部についても同様である。ＰＭＶ制御プログラムは、管理処理と車両制御処理を、コンピュータに実行させる。管理処理と車両制御処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」、「プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体」、または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。また、ＰＭＶ制御方法は、移動体制御システム５００のＰＭＶ１００およびサーバ装置２００がＰＭＶ制御プログラムを実行することにより行われる方法である。
ＰＭＶ制御プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、ＰＭＶ制御プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

＊＊＊機能の説明＊＊＊
まず、ＰＭＶ１００の各構成の機能について説明する。

センサ機器１６０は、ＰＭＶ１００の周囲の状況をセンシングし、センシングにより得られたセンサ情報３１をサーバ装置２００に送信する。
センサ機器１６０は、例えば、カメラ、ソナー、ミリ波レーダ、および、ライダーといった機器を含む。また、センサ機器１６０には、ＧＰＳ受信機が含まれていてもよい。ＧＰＳは、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略語である。また、センサ機器１６０には、バランスセンサあるいは重量センサが含まれていてもよい。

ロケータ１７０は、センサ機器１６０によりセンシングされたセンサ情報３１を用いて、周囲の物体の相対位置を取得する。
電源部１８０は、ＰＭＶ１００に装備されている各種の機器に電源を供給する電源装置である。図３では、電源部１８０から各種の機器に電源を供給する信号線は省略されている。

車両部１９０は、ＰＭＶ１００を走行させる。車両部１９０は、ＰＭＶ１００の自律走行を実施する車両装置である。車両部１９０は、制御情報３２にしたがって、速度制御および方向制御を行いながら自律走行を実施する。

非常制御部１１１は、センサ機器１６０およびロケータ１７０からの情報に基づいて、ＰＭＶ１００の周囲の物体の相対位置あるいはＰＭＶ１００の状態を取得する。そして、非常制御部１１１は、ＰＭＶ１００の周囲の物体の相対位置あるいはＰＭＶ１００の状態に基づいて、車両部１９０に対して非常時の動作を実施させる。

次に、サーバ装置２００の各構成の機能について説明する。
地図情報２３１は、自動運転に用いられる高精度な基盤地図である。また、地図情報２３１は、例えば、歩道、歩行者の通行可能な通路、ならびに、それらの路面および周辺地物の情報を含む。地図情報２３１は、移動体１０の通行可能な通路、ならびに、その路面および周辺地物の高精度な３次元地図から構成されていてもよい。高精度な３次元地図は、ＷＧＳ８４、あるいは、日本測地系といった基準座標系によるセンチメートル級からサブメートル級の高精度な３次元位置座標を用いて表現された、点群、線分、および、地物の立体モデル等で構成されていてもよい。ＷＧＳは、Ｗｏｒｌｄ Ｇｅｏｄｅｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍの略語である。
ＰＭＶデータベース２３２は、サーバ装置２００の管理部２１０により管理される複数のＰＭＶの各ＰＭＶの情報を格納したデータベースである。

図１に示すように、サーバ装置２００による車両制御はＰＭＶごとに実施される。
管理部２１０は、ＰＭＶデータベース２３２に基づいて、車両制御がＰＭＶごとに実施されるように車両制御部２２０を管理する。

図５は、本実施の形態に係る車両制御部２２０の詳細構成例を示す図である。
車両制御部２２０は、地図情報２３１とＰＭＶ１００から送信されたセンサ情報３１とに基づいて、ＰＭＶ１００が走行経路を自動運転するようにＰＭＶ１００の車両部１９０の速度と舵角を制御する制御情報３２を生成する。そして、車両制御部２２０は、その制御情報３２をＰＭＶ１００に送信する。
なお、速度は、ＰＭＶ１００の速さを示し、舵角はＰＭＶ１００の進行方向を示すものとする。速度と舵角は、速さと舵角、あるいは、速さと進行方向と言い換えることができる。

周辺認知部２２１は、センサ情報３１に基づいてＰＭＶ１００の周囲を認知するための周辺認知情報３３を生成する。

自己位置推定部２２２は、地図情報２３１とセンサ情報３１とに基づいて、ＰＭＶ１００の位置とＰＭＶ１００が向いている方向とを含む自己位置情報３４を推定する。具体的には、自己位置推定部２２２は、周辺認知情報３３と地図情報２３１に基づいて、自己位置情報３４を推定する。

経路決定部２２３は、地図情報２３１と自己位置情報３４と周辺認知情報３３とに基づいて、走行経路におけるＰＭＶ１００の運動計画を示すパス３５を生成する。
経路追従部２２４は、パス３５と自己位置情報３４とに基づいて、ＰＭＶ１００の速度を制御する速度制御と、ＰＭＶの舵角を制御する方向制御とを含む制御情報３２を生成する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、本実施の形態に係る移動体制御システム５００の動作について説明する。移動体制御システム５００の動作手順は、ＰＭＶ制御方法に相当する。また、移動体制御システム５００の動作を実現するプログラムは、ＰＭＶ制御プログラムに相当する。

図６は、本実施の形態に係る移動体制御システム５００の動作を示すフロー図である。

ステップＳ１０１において、センサ機器１６０はセンサ情報３１を取得する。具体的には、カメラ、ソナー、ミリ波レーダ、および、ライダーといったセンサ機器１６０が、ＰＭＶ１００の周囲の情報をセンシングする。
センサ情報３１には、カメラ、ソナー、ミリ波レーダ、および、ライダーといったＰＭＶ１００の周囲の情報をセンシングするセンサによりセンシングされた情報が含まれる。また、センサ情報３１には、ＧＰＳ受信機により取得された位置情報が含まれていてもよい。また、センサ情報３１には、バランスセンサおよび重量センサにより取得されたＰＭＶ１００のバランスおよび車載重量といった情報が含まれていてもよい。

ステップＳ１０２において、ＰＭＶ１００の通信装置１５０が、センサ機器１６０のセンシングにより得られたセンサ情報３１をサーバ装置２００に送信する。また、図３に示すように、センサ情報３１は、非常制御部１１１およびロケータ１７０にも送信される。

ステップＳ１０３において、サーバ装置２００の通信装置９５０が、センサ情報３１を受信する。車両制御部２２０は、地図情報２３１とセンサ情報３１とに基づいて、ＰＭＶ１００が走行経路を自動運転するようにＰＭＶ１００の車両部１９０の速度と舵角を制御する制御情報３２を生成する。
なお、ＰＭＶ１００の走行経路は、例えば、ＰＭＶ１００の走行開始時にＰＭＶ１００からサーバ装置２００に送信され、ＰＭＶデータベース２３２に記憶される。管理部２１０は、受信したセンサ情報３１に含まれる送信元ＰＭＶの情報から、制御対象のＰＭＶ１００を特定する。そして、管理部２１０は、特定したＰＭＶ１００に対応する走行経路をＰＭＶデータベース２３２から抽出して車両制御部２２０に出力するとしてもよい。
具体的には、以下の通りである。

周辺認知部２２１が、センサ情報３１に基づいてＰＭＶ１００の周囲を認知するための周辺認知情報３３を生成する。
自己位置推定部２２２は、周辺認知情報３３と地図情報２３１に基づいて、自己位置情報３４を推定する。具体的には、自己位置推定部２２２は、自己位置推定と環境地図作成を同時に行うＳＬＡＭ技術を用いて自己位置情報３４を推定する。また、ＳＬＡＭ技術に加え、ＧＰＳによる位置情報を用いることにより、より正確に自己位置情報３４を推定することができる。ＧＰＳによる位置情報は、例えば、センサ情報３１に含まれている。ＳＬＡＭは、Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇの略語である。

経路決定部２２３は、地図情報２３１と自己位置情報３４と周辺認知情報３３とに基づいて、走行経路におけるＰＭＶ１００の運動計画を示すパス３５を生成する。
経路追従部２２４は、パス３５と自己位置情報３４とに基づいて経路追従を実施し、ＰＭＶ１００の速度を制御する速度制御と、ＰＭＶ１００の舵角を制御する方向制御とを含む制御情報３２を生成する。

ステップＳ１０４において、サーバ装置２００の通信装置９５０は、制御情報３２をＰＭＶ１００に送信する。

ステップＳ１０５において、ＰＭＶ１００の通信装置１５０は、制御情報３２を受信する。制御情報３２は、車両部１９０に入力される。車両部１９０は、制御情報３２にしたがって速度と舵角が制御される。これにより、ＰＭＶ１００は、制御情報３２にしたがって自動運転を実施し、走行経路を自律走行する。

ＰＭＶ１００では、常時、非常制御部１１１が非常時であるか否かを判定している。
ステップＳ１０６において、非常制御部１１１は、周囲の物体の相対位置あるいはＰＭＶ１００の状態を取得し、周囲の物体の相対位置あるいはＰＭＶ１００の状態に基づいて、ＰＭＶ１００が非常時であるか否かを判定する。
具体的には、以下の通りである。

ＰＭＶ１００では、ステップＳ１０２で説明したように、センサ機器１６０のセンシングにより得られたセンサ情報３１が、非常制御部１１１およびロケータ１７０に送信される。ロケータ１７０は、センサ情報３１に基づき、ＰＭＶ１００の周辺の物体の相対位置を取得し、非常制御部１１１に送信する。非常制御部１１１は、ロケータ１７０から周辺の物体の相対位置を取得する。これらの周辺の物体の相対位置から、非常制御部１１１は、物体の急な接近、あるいは、接触といった非常時を判定することができる。
また、非常制御部１１１は、センサ情報３１から、ＰＭＶ１００の状態を取得する。ＰＭＶ１００の状態とは、バランスセンサおよび重量センサにより取得されたＰＭＶ１００のバランスおよびＰＭＶ１００の車載重量といった情報である。これらのＰＭＶ１００の状態から、非常制御部１１１は、ＰＭＶ１００が傾いて倒れそうであるといった非常時を判定することができる。

非常制御部１１１が非常時であると判定した場合、ステップＳ１０７に進む。
非常制御部１１１が非常時でないと判定した場合、ステップＳ１０１に戻り処理を繰り返す。

ステップＳ１０７において、非常制御部１１１は、車両部１９０に対して非常時の動作を実施させる。非常制御部１１１は、非常時の動作として、ＰＭＶ１００の走行を停止させる、あるいは、物体との衝突を回避するといった行動がとれるように制御情報を生成し、車両部１９０に出力する。また、ＰＭＶ１００が傾いて倒れそうであるといった非常時には、非常制御部１１１は、ＰＭＶ１００の走行を停止させるとともに、警報を鳴らして周囲に助けを求めるといった処理を行ってもよい。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
本実施の形態の変形例１として、車両制御部２２０における周辺認知部２２１の機能をＰＭＶ１００の側に装備してもよい。ＰＭＶ１００の側で周辺認知情報３３を生成し、センサ情報３１とともにサーバ装置２００に送信してもよい。
また、車両制御部２２０における経路追従部２２４の機能をＰＭＶ１００の側に装備してもよい。
自己位置推定部２２２および地図情報２３１をサーバ装置２００の側に装備することができれば、周辺認知部２２１および経路追従部２２４の一部または全部をＰＭＶ１００に装備してもよい。

＜変形例２＞
本実施の形態では、管理部２１０と車両制御部２２０の機能がソフトウェアで実現される。変形例２として、管理部２１０と車両制御部２２０の機能がハードウェアで実現されてもよい。
具体的には、サーバ装置２００は、プロセッサ９１０に替えて電子回路９０９を備える。

図７は、本実施の形態の変形例２に係るサーバ装置２００の構成例を示す図である。
電子回路９０９は、管理部２１０と車両制御部２２０の機能を実現する専用の電子回路である。電子回路９０９は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。

管理部２１０と車両制御部２２０の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。

別の変形例として、管理部２１０と車両制御部２２０の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。また、管理部２１０と車両制御部２２０の一部またはすべての機能がファームウェアで実現されてもよい。

プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、管理部２１０と車両制御部２２０の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、ＰＭＶからセンサ情報をサーバ装置に送り、自己位置推定を実施する演算装置による処理はサーバ装置で実施する。自己位置推定を実施する演算装置による処理には、地図情報が用いられる。そのため、サーバ装置の側に地図情報を備える。そして、サーバ装置は、どのように駆動すれば良いかを制御情報によりＰＭＶに指示する。よって、地図情報、および、自己位置推定を実施する演算装置をサーバ装置の側に配置することができ、ＰＭＶのコストダウンを図るとともに、地図更新といった処理の容易化を図ることができる。
特に、低速で走行するＰＭＶといった移動体の場合は、通信による時間遅延の影響がほとんどないため、本実施の形態は有効である。

通常、自己位置推定を実施する演算装置は高価である。また、自己位置推定を実施する演算装置を装備することにより、構成が複雑となり消費電力も大きくなる。複数のＰＭＶをサーバ装置により管理するシステムでは、各ＰＭＶに自己位置推定を実施する演算装置を装備することで、コストアップにつながってしまう。本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、自己位置推定を実施する演算装置をサーバ装置の側のみに装備しているので、システム全体の低価格化、および、省電力化が可能となる。

また、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、地図情報をサーバ装置の側に装備するので、頻繁な地図更新、あるいは、一時的な地図更新にも容易に対応可能となる。これにより、地図更新の容易化、高速化、および、一元化が可能となる。

また、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、車両部へ入力する制御情報はサーバ装置の側ですべて生成する。よって、サーバ装置の側で複雑な処理を行うことで、ＰＭＶにおけるフレキシブルな対応が可能となる。例えば、日が照っているからその瞬間は経路を避ける、といった複雑な処理もサーバ装置によれば可能となる。

また、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、サーバ装置で複数のＰＭＶの各々を管理しているので、複数台ＰＭＶの連携動作が可能となる。

また、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、非常制御部はＰＭＶの側に装備されている。よって、非常時の動作は、ネットワークを介する制御情報を用いることなく、ＰＭＶにより瞬時に行うことができる。例えば、物体の急な接近、物体の接触、ＰＭＶが傾いて倒れそうといった急な反応が必要な非常時には、通信の延滞が問題になる。本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、このような非常時の行動は、ＰＭＶの側で制御して、非常時の問題回避を行うことができる。これらの制御は単純であるので、複雑な演算装置は必要ない。よって、コストアップといった問題は微小である。

以下に、本実施の形態に係る移動体制御システムの効果について、より詳細に説明する。

本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、ＰＭＶの側のシステムは単純化するのでコストダウンできる。
地図情報といった容量の大きいデータをＰＭＶで個別に持つ必要が無い。また、高速演算が必要な自己位置推定を実施する演算装置をＰＭＶで個別に持つ必要が無い。また、サーバ装置の側では地図情報を１つ持てばよいので、無駄な容量の保持が不要である。
また、自律制御が使われていない時は、自己位置推定を実施する演算装置は不要であり、サーバ装置の側で演算が必要な時だけ起動すればよく、自己位置推定を実施する演算装置の無駄がなくなる。
演算量でコストが決まるレンタルサーバといった装置を利用している場合は、夜間など全く使用していない時にはコストが発生しない。

また、地図情報の更新がサーバ装置の側で完結できるので、外部情報による一時的な地図情報の更新が容易に行える。
個別にＰＭＶが地図情報を有している場合は通信により送信し、一部更新を行う必要があり、地図更新の手間が複雑であり、また時間遅れが発生しえた。また複数ＰＭＶでは不整合も発生する。
本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、地図情報はサーバ装置の側に１つしかないので、更新が容易で、全ての移動体が同じデータを参照することが可能である。
例えば火災など緊急時の非常時に、通信で各ＰＭＶの地図を更新しようとすると時間がかかる。また、電源を切られているものは更新できないといった問題が発生する。本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、サーバ装置に記憶されている１つの地図を更新すればよく、地図更新の速度が速く、効率が良く、間違いがない。

図８は、本実施の形態に係る移動体制御システムの効果の例を示す図である。
図８に示す例のように、道路の片側が工事中といった場合の、時間差の交互通行の場所では、通常の独立した単純自律制御のＰＭＶでは地図で対応することはできず、現場設置の信号あるいは警備員の指示を参照する必要がある。しかし、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、サーバ装置の側の地図に情報を容易に付加することができ、現場設置の信号あるいは警備員の指示を参照しなくとも制御が可能となる。

自ＰＭＶのデータのみしか参照できず、自ＰＭＶの周囲のデータのみから走行判断を行うだけでなく、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、複数のＰＭＶのデータを参照することができる。これにより自ＰＭＶから見えないデータを参照することにより、より正しい制御判断を行うことができる。
例えば、自ＰＭＶからは見えない走行経路が混んでいる、走行不可能状態になっている等の情報を他のＰＭＶから得ることにより、より正しい経路を選択することができる。つまり、サーバ装置に複数のＰＭＶの各ＰＭＶのセンサ情報が送信されるので、他のＰＭＶのセンサ情報を利用してすることができる。
また、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、過去に通行できたかどうかを判断するだけでなく、現状通行できるかどうかを判断することができる。例えばこれから自分が走行予定する経路上の他のＰＭＶの情報から、現状の正確な情報から混雑状況を予測することができる。場合によればう回路を設定することにより、より早く到着することができる。

図９は、本実施の形態に係る移動体制御システムの効果の別例を示す図である。
図９では、ＰＭＶのＡとＢとＣが目的地に行こうとしている状態を示している。
単純自律制御の場合、分岐点では先が見えないので、より経路が短い下の経路を選択してしまう。このとき、先行するＣが存在すると、下の経路は通行止めであり、通行できないことがサーバ装置を通じて、Ａに情報伝達される。逆に、Ｂにより上の経路は確実に通行できることが分かり、Ａは上の経路を通行すれば良いことが判断できる。
これは単純に通行可能、あるいは、通行不可能の判断であるが、人が多く通行が困難といった、センサ情報そのものをサーバ装置が有していることにより、より正確な判断が可能である。
例えば、日照センサを装備している場合、あるＰＭＶの位置が現在日照り状態の場合、他ＰＭＶは回避させるなどの制御が可能である。

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点および実施の形態１に追加する点について説明する。
本実施の形態において、実施の形態１と同様の機能を有する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１０は、本実施の形態に係るサーバ装置２００の構成例を示す図である。
本実施の形態では、実施の形態１のサーバ装置２００の構成に加え、群制御部２４０を備える。

群制御部２４０は、複数のＰＭＶの各ＰＭＶについて推定した自己位置情報３４と、複数のＰＭＶの各ＰＭＶから取得したセンサ情報３１とに基づいて、複数のＰＭＶを群として制御する群制御を実施する。
また、自己位置推定部２２２は、複数のＰＭＶのうち１のＰＭＶ１００の自己位置情報３４を推定する際に、地図情報２３１と、ＰＭＶ１００以外のＰＭＶのセンサ情報３１とを用いて、ＰＭＶ１００の自己位置情報３４を推定する。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
図１１は、本実施の形態に係る群制御部２４０の効果の例を示す図である。
複数のＰＭＶを隊列に走行させる場合、位置情報だけでなく、各ＰＭＶのセンサ情報から他ＰＭＶの位置関係が明確に判断できるので群制御を行う場合に優位である。
例えば、等間隔に縦列に走行する場合、単純自律制御だと各ＰＭＶの位置のみから判断しなければならず、通常１周波受信機（位置精度があいまいということ）しか装備されていないので、間隔の正確さに欠ける。これに対し、本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、各ＰＭＶのセンサ情報がサーバ装置に存在するので、前の車両までの距離、および、後続車両までの距離が正確に把握できる。よって、より正確に等間隔で隊列を組むことができる。

図１２は、本実施の形態に係る群制御部２４０の効果の別例を示す図である。
図１２では、横一列に走行している時に、予期せぬ遮蔽が存在した場合を示している。
本実施の形態に係る移動体制御システムでは、サーバ装置が各ＰＭＶのセンサ情報を有している。よって、図１２のような場合でも、ＰＭＶのＡからＥの遮蔽状況から、通り抜けられるのが、Ｃだけであり、かつ２台なら横列で通れることが、サーバ装置で判断でき、効率的に通過するための走行計画と制御をより容易に計画することができる。

以下に、本実施の形態に係る移動体制御システムの効果について、さらに説明する。

未知の場所の地図作成を行う場合、個別制御の場合だと、センサ情報が送られないので特別なモードを用意するなどの必要がある。本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、特別なモードを用意するといった必要なく、また複数のＰＭＶを効率的に制御して全体地図をより早く作成することができる。

ＰＭＶの郡制御を行う場合、１台の一部のセンサが故障した場合、そのＰＭＶの前後に別のＰＭＶを配置することで、欠落センサを補完できる。

ＰＭＶがカメラを装備している場合、映像情報も得ることができるので、各ＰＭＶが存在する位置の映像情報を利用することができる。本実施の形態に係る移動体制御システムによれば、状況把握あるいは監視カメラに利用できる。また、温度、あるいは、照度といったセンサを装備していると、各場所の現状を把握することができる。
例えば、事故あるいは火事で、状況をより迅速に知りたい場合、無人でもＰＭＶをその場所に移動させて情報収集を行うことができる。

以上の実施の形態１から２では、移動体制御システムにおけるＰＭＶとサーバ装置の各装置の各部を独立した機能ブロックとして説明した。しかし、移動体制御システムの各装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。移動体制御システムの各装置の機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。
また、実施の形態１から２のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これら実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態１から２では、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示の範囲、本開示の適用物の範囲、および本開示の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。

１０ 移動体、３１ センサ情報、３２ 制御情報、３３ 周辺認知情報、３４ 自己位置情報、３５ パス、１００ ＰＭＶ、１１１ 非常制御部、１６０ センサ機器、１７０ ロケータ、１８０ 電源部、１９０ 車両部、２００ サーバ装置、２１０ 管理部、２２０ 車両制御部、２２１ 周辺認知部、２２２ 自己位置推定部、２２３ 経路決定部、２２４ 経路追従部、２４０ 群制御部、２３０ 記憶部、２３１ 地図情報、２３２ ＰＭＶデータベース、５００ 移動体制御システム、９０９ 電子回路、１１０，９１０ プロセッサ、１４１，９２１ メモリ、１４２，９２２ 補助記憶装置、１２０，９３０ 入力インタフェース、１３０，９４０ 出力インタフェース、１５０，９５０ 通信装置。

Claims (12)

1. 走行経路を低速で自動運転する移動体と、前記移動体とネットワークを介して通信するサーバ装置とを備え、前記サーバ装置により前記自律移動体の自動運転を制御する移動体制御システムにおいて、
   前記移動体は、
   前記移動体の周囲の状況をセンシングし、センシングにより得られたセンサ情報を前記サーバ装置に送信するセンサ機器と、
   前記移動体を走行させる車両部と
   を備え、
   前記サーバ装置は、
   自動運転に用いる地図情報を記憶する記憶部と、
   前記地図情報と前記移動体から送信された前記センサ情報とに基づいて、前記移動体が前記走行経路を自動運転するように前記移動体の前記車両部の速度と舵角を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を前記移動体に送信する車両制御部と
   を備え、
   前記車両部は、
   前記サーバ装置から送信された前記制御情報にしたがって速度と舵角が制御される移動体制御システム。
2. 前記移動体は、
   前記センサ情報に基づく周囲の物体の相対位置あるいは前記移動体の状態を取得し、前記周囲の物体の相対位置あるいは前記移動体の状態に基づいて前記車両部に対して非常時の動作を実施させる非常制御部を備える請求項１に記載の移動体制御システム。
3. 前記車両制御部は、
   前記地図情報と前記センサ情報とに基づいて、前記移動体の位置と前記移動体が向いている方向とを含む自己位置情報を推定する自己位置推定部を備える請求項１または請求項２に記載の移動体制御システム。
4. 前記車両制御部は、
   前記センサ情報に基づいて前記周囲を認知するための周辺認知情報を生成する周辺認知部と備え、
   前記自己位置推定部は、
   前記周辺認知情報と前記地図情報と前記センサ情報とに基づいて、前記自己位置情報を推定する請求項３に記載の移動体制御システム。
5. 前記車両制御部は、
   前記地図情報と前記自己位置情報と前記周辺認知情報とに基づいて、前記走行経路における前記移動体の運動計画を示すパスを生成する経路決定部と、
   前記パスと前記自己位置情報とに基づいて、前記移動体の速度を制御する速度制御と、前記移動体の舵角を制御する方向制御とを含む前記制御情報を生成する経路追従部と
   を備える請求項４に記載の移動体制御システム。
6. 前記移動体は、複数の移動体であり、
   前記サーバ装置は、
   前記複数の移動体の各移動体について推定した自己位置情報と、前記複数の移動体の各移動体から取得したセンサ情報とに基づいて、前記複数の移動体を群として制御する群制御を実施する群制御部を備える請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の移動体制御システム。
7. 前記自己位置推定部は、
   前記複数の移動体のうち１の移動体の自己位置情報を推定する際に、前記地図情報と、前記１の移動体以外の移動体のセンサ情報とを用いて、前記１の移動体の自己位置情報を推定する請求項６に記載の移動体制御システム。
8. 前記移動体は、ＰＭＶ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、あるいは、ＡＭＲ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ）である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の移動体制御システム。
9. 走行経路を低速で自動運転する移動体であって、前記移動体の自動運転を制御するサーバ装置とネットワークを介して通信する移動体において、
   前記移動体の周囲の状況をセンシングし、センシングにより得られたセンサ情報を前記サーバ装置に送信するセンサ機器と、
   前記移動体を走行させる車両部と
   を備え、
   前記車両部は、
   自動運転に用いられる地図情報と前記センサ情報とに基づいて前記移動体が前記走行経路を自動運転するための制御情報を生成する前記サーバ装置から、前記制御情報を受信し、前記制御情報にしたがって速度と舵角が制御される移動体。
10. 走行経路を低速で自動運転する移動体とネットワークを介して通信するサーバ装置であって、前記移動体の自動運転を制御するサーバ装置において、
    自動運転に用いる地図情報を記憶する記憶部と、
    前記地図情報と、前記移動体が備えるセンサ機器により前記移動体の周囲の状況をセンシングしたセンサ情報であって前記移動体から送信されたセンサ情報とに基づいて、前記移動体が前記走行経路を自動運転するように、前記移動体を走行させる車両部の速度と舵角を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を前記移動体に送信する車両制御部と
    を備えるサーバ装置。
11. 走行経路を低速で自動運転する移動体と、前記移動体とネットワークを介して通信するサーバ装置とを備え、前記サーバ装置により前記移動体の自動運転を制御する移動体制御システムに用いられる移動体制御方法において、
    前記移動体は、前記移動体の周囲の状況をセンシングし、センシングにより得られたセンサ情報を前記サーバ装置に送信し、
    前記サーバ装置は、自動運転に用いる地図情報と前記移動体から送信された前記センサ情報とに基づいて、前記移動体が前記走行経路を自動運転するように、前記移動体を走行させる車両部の速度と舵角を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を前記移動体に送信し、
    前記車両部は、前記サーバ装置から送信された前記制御情報にしたがって速度と舵角が制御される移動体制御方法。
12. 走行経路を低速で自動運転する移動体とネットワークを介して通信するサーバ装置であって、前記移動体の自動運転を制御するサーバ装置に用いられる移動体制御プログラムにおいて、
    前記サーバ装置は、自動運転に用いる地図情報を記憶する記憶部を備え、
    前記地図情報と、前記移動体が備えるセンサ機器により前記移動体の周囲の状況をセンシングしたセンサ情報であって前記移動体から送信されたセンサ情報とに基づいて、前記移動体が前記走行経路を自動運転するように、前記移動体を走行させる車両部の速度と舵角を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を前記移動体に送信する車両制御処理をコンピュータである前記サーバ装置に実行させる移動体制御プログラム。

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