JP6547446B2 - 運転支援制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無人の飛行体を用いた運転支援制御装置に関する。

ビデオカメラなどの撮像装置が搭載された無人の飛行体を車両から離間して飛行させ、飛行体の撮像装置が撮像した画像を車両に送信して乗員に提示する運転支援装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１０−２５０４７８号公報

特許文献１に記載の運転支援装置では、飛行体が走行レーンから逸脱した際の復帰については、何ら考慮されていない。
本発明は、飛行体が走行レーンから逸脱した場合でも走行レーンに復帰可能にすることを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る運転支援装置は、車両が走行する走行レーン上の目標飛行位置を飛行可能な無人の飛行体の飛行位置情報を取得する飛行体位置情報取得部と、走行レーンの位置情報を取得する走行レーン情報取得部と、走行レーンの位置情報と飛行体の飛行位置情報とから、走行レーンからの飛行体の逸脱状態を判定する逸脱状態判定部と、逸脱状態判定部で飛行体の逸脱状態を検出した場合、飛行体を逸脱した位置から走行レーン上に戻るように、飛行体の飛行状態を制御する制御部を有することを特徴としている。

本発明によれば、走行レーン位置情報と飛行体の飛行位置情報とから、走行レーンからの飛行体の逸脱状態を逸脱状態判定部で判定し、飛行体の逸脱状態を検出した場合、飛行体を逸脱した位置から走行レーン上に戻るように飛行体の飛行状態が制御されるので、飛行体が走行レーンから逸脱した場合でも走行レーンに復帰することができる。

本発明に係る運転支援制御装置の概略構成と、飛行体と車両との位置関係を示す図であり、（ａ）は側面視図、（ｂ）は平面視図。 運転支援制御装置を構成する飛行体側の構成を示す概略図。 飛行体に搭載されている飛行体側制御部と飛行現在情報取得部の構成を示すブロック図。 運転支援制御装置を構成する車両側の構成を示す概略図。 車両に搭載されている車両側制御部と走行現在情報取得部の構成を示すブロック図。 （ａ）は飛行体の逸脱状態と逸脱位置を示す図、（ｂ）は飛行体の逸脱状態と復帰位置と復帰経路を示す図。 本発明に係る運転支援制御装置による飛行体の逸脱復帰制御の主要部の構成を示すブロック図。 本発明に係る運転支援制御装置による逸脱復帰処理のフローチャート。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態において、同一部材や同一機能を有する部材には、同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略して記載することもある。
本発明に係る運転支援制御装置は、車両が走行する走行レーン上の目標飛行位置を飛行可能な無人の飛行体が走行レーンから離脱した場合でも、復帰可能とするために、走行レーン位置情報と飛行体の飛行位置情報とから、走行レーンからの飛行体の逸脱状態を逸脱状態判定部で判定し、飛行体の逸脱状態を検出した場合、飛行体を逸脱した位置から走行レーン上に戻るように飛行体の飛行状態を制御するようにしたものである。
（概略）
本実施形態に係る運転支援制御装置１は、図1（ａ）、図１（ｂ）に示すように、車両（以下「自車両」と記す）２と離間して飛行可能な飛行体３が撮像した画像の情報を、自車両２を運転する運転者に文字や画像として提示することで、運転者の状況判断をサポートして運転支援するものである。
自車両２は、道路５の走行レーン６を走行するものである。道路５には、自動車専用道や一般道が含まれる。飛行体３は、自車両２と離間して飛行することで自車両２の周囲の状況を車両上方から空撮し、空撮した画像情報（Ｇ）を自車両２に送信する機能を備えている。自車両２は、飛行体３から送信された画像情報（Ｇ）を運転者に提示する機能と、飛行体3の飛行状態を制御する制御指示を行う機能を備えている。符号７は道路５の中央線を示し、符号８は反対車線の走行レーンを示し、符号９は歩道を示す。

実施形態においては、飛行体３は、運転支援をする際に自車両２よりも前方の走行レーン６の上空の目標飛行位置（Ｍ）を飛行するものとする。この目標飛行位置（Ｍ）とは、予め設定された自車両２と飛行体３との離間距離で飛行体３が飛行する際の位置である。目標飛行位置（Ｍ）は、走行レーン６上を走行する自車両２の予想走行ルート（Ｒ）上に設定されている。目標飛行位置（Ｍ）は、自車両２が所定時間後（Ｔ）に通過する走行レーン６上に設定された位置でもある。
走行レーン６には、外灯、案内表示板、信号機、各種計測器を支持する支柱、歩道橋、鉄道などの高架橋などが適宜設置されている。これら設置物の最大高さは、それぞれ法規、規格で定められているので、予めこれら設置物の最大高さを取得しておく。そして飛行体３の飛行高度は、これら設置物の最大高さよりも低い高度、あるいは高い高度を原則飛行するものとする。また、道路５がトンネル内を通過する場合もある。この場合でもトンネルの最大坑内高さを事前に取得しておき、飛行体３の飛行高度が最大坑内高さよりも低い高度で飛行するものとする。つまり、飛行体3は、設置物やトンネル等と接触しない飛行高度で飛行するものとする。
運転支援制御装置１は、飛行体３に搭載された機体側制御部４０と、自車両２に搭載された車両側制御部５０を有している。機体側制御部４０と車両側制御部５０は、制御部４を構成していて、これらが互いに通信して各種情報を送受信することで、運転支援と飛行体３の飛行状態を制御する。

（飛行体の構成）
図2に示すように、飛行体３は、遠隔操作による飛行指示や自律制御によって自律飛行可能な無人の飛行体である。飛行体３は、いわゆるＭＡＶ（Micro Air Vehicle）と呼ばれる小型で無人の飛行機である。飛行体３は、自車両２に搭載されていて、自車両２に設けられた離着陸部２０（図1参照）から離陸するとともに、離着陸部２０へ着陸する。飛行体３は、自車両２を運転する運転者への運転支援がなされる場合には、自車両２から離陸して飛行し、その他の場合には自車両２に格納されている。
飛行体３としては、例えばティルトローター型の構造を有する機体や、クアッドローター型の構造を有する機体が挙げられる。飛行体３は、ティルトローター型の構造を有する機体である場合、離着陸時および一定高度で停止するホバリング時には回転翼を上方に向けることで揚力を得て、巡航飛行時には回転翼を横向きに傾けることで推進力を得る。飛行体３は、クアッドローター型の構造を有する機体である場合、複数の回転翼の各々の傾斜角を個別に制御したり、複数の回転翼の各々の出力を個別に制御したりすることによって、揚力および推進力を得る。クアッドローター型の構造を有する機体が挙げられる。

このような飛行体３は、電動駆動源となる駆動モータ３０と、駆動モータ３０によって回転駆動される回転翼３１と、駆動モータ３０へ電力を供給する電源となるバッテリー３２を有している。無論電動のものではなく、エンジンによって回転翼３１を回転させて飛行する飛行体であってもよい。この場合、制御部４によって制御される対象は、回転翼３１を回転駆動するエンジンとなる。
本実施形態において、飛行体３は、電動のクアッドローター型の機体であり、複数の回転翼３１と、各回転翼３１を個別に回転駆動する複数の駆動モータ３０を有するものとする。そして、各駆動モータ３０をそれぞれ制御して各回転翼３１の回転数を調整することで、前後方向への飛行（前進と後進）、左右方向への飛行（左右旋回）、飛行速度（対気速度）、飛行高度、ホバリングなどの飛行状態が制御可能とされている。バッテリー３２は、充電可能なものである。バッテリー３２は１つあるいは複数個を搭載しても良い。バッテリー３２を複数個搭載する場合、電力容量が多くなるので、飛行距離や飛行時間を延長することができるので好ましい。

飛行体３は、駆動モータ３０、回転翼３１、バッテリー３２、機体側制御部４０、ＧＰＳ受信機４１、磁気方位計４２、角速度計４３、高度計４５、機体カメラ４７及び無線送受信機４９を有している。
図3に示すように、機体側制御部４０は、中央演算部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部としてのＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力インターフェイスなどを備えて構成されたコンピュータである。機体側制御部４０には、ＧＰＳ受信機４１、磁気方位計４２、角速度計４３、高度計４５、飛行速度計４６、機体カメラ４７及び無線送受信機４９が信号線を介して接続されている。

ＧＰＳ受信機４１は飛行体位置情報取得部であり、飛行体３の地上座標上の絶対位置を、ＧＰＳ衛星から経度および緯度により取得する。ＧＰＳ受信機４１は、取得した飛行体３の絶対位置を示す情報である飛行位置情報（Ｐ１）を機体側制御部４０に送信する。この飛行位置情報（Ｐ１）は、飛行現在情報の１つである。
磁気方位計４２は、飛行体３の絶対方位角を取得するものである。磁気方位計４２は、取得した飛行体３の絶対方位角を示す情報である飛行方向情報として機体側制御部４０に送信する。この飛行方向情報は、飛行現在情報の１つである。
角速度計４３は、３軸のジャイロスコープであって、飛行体３のロール角、ピッチ角及びヨー角の方向における角速度を計測して取得するものである。角速度計４３は、取得した飛行体３の角速度を示す情報である機体姿勢情報を機体側制御部４０に送信する。この機体姿勢情報は飛行現在情報の１つである。飛行体３は、角速度計４３から出力される機体姿勢情報に基づいて、機体側制御部４０よって自らの姿勢を自動制御可能とされている。
高度計４５は、たとえば気圧高度計であって、飛行体３の地表面からの高度を計測して取得するものである。高度計４５は、取得した飛行体３の高度を示す情報である機体高度情報を機体側制御部４０に送信する。この機体高度情報は、飛行現在情報の１つである。高度計４５は、気圧を計測して高度に換算することから、飛行体３が飛行する上空の気圧を計測して取得し、取得した気圧を示す情報である気圧情報を機体側制御部４０に送信することもできる。
飛行速度計４６は、飛行体３の飛行速度（対地速度）を計測して取得するものである。高度計４５は、取得した飛行体３の飛行速度を示す情報である機体速度情報（Ｖｄ）を機体側制御部４０に送信する。この機体速度情報（Ｖｄ）は、飛行現在情報の１つである。飛行速度計４６としては、対地速度を計測して取得するものを用いることができる。
これらＧＰＳ受信機４１、磁気方位計４２、角速度計４３、高度計４５及び飛行速度計４６は、飛行体３の飛行現在情報を取得する飛行現在情報取得部を構成している。

機体カメラ４７は、飛行体３に搭載された状況取得部と一例としての撮像装置であって、飛行体３から画像を撮像して取得するものである。機体カメラ４７は、動画と静止画を撮像することができるものである。つまり、飛行体３は、空撮可能とされている。機体カメラ４７は、取得した飛行体３からの画像を示す画像情報Ｇを機体側制御部４０に送信する。機体カメラ４７としては、動画と静止画の双方を撮像できるタイプのものを用いているが、動作又は静止画の何れか一方だけを撮像できるタイプのものであっても良い。機体カメラ４７は、図2に示すように、オートフォーカース機能を備えているとともに、レンズを有する筐体部４７ａが飛行体3の下方（地上）に向かうように飛行体３に搭載されている。機体カメラ４７は、筐体部４７ａが３６０°旋回可能なものであって、車両側制御部５０から送られる撮像指示によって撮影方向を自由に変更することができるように構成されている。機体カメラ４７は、車両側制御部５０から送られる撮像指示に含まれている撮像開始信号によって、動画撮像や静止画撮像を開始する。機体カメラ４７は、車両側制御部５０から送られる撮像指示に含まれている撮像停止信号によって、動画撮像や静止画撮像を停止する。
無線送受信機４９は、飛行体３に搭載されていて、飛行体３と自車両２との間において信号や情報の送受信を行う通信装置である。無線送受信機４９は、機体側制御部４０から送信された飛行現在情報と画像情報（Ｇ）とを自車両２に送信するとともに、自車両2側から送信される飛行指示と撮像指示の情報を受信して、機体側制御部４０に入力する。

飛行体３は、距離計を備えていてもよい。距離計は、飛行体３の周囲に存在する障害物を検知し、検知された障害物までの距離を測定して取得するものである。距離計は、飛行体３が飛行中の際の、飛行体３の周囲に存在する障害物を検知し、検知された障害物までの距離を測定して取得するもので、取得した障害物までの距離を示す情報である障害物距離情報を機体側制御部４０に送信する。このような距離計を備えていると、飛行体３の飛行の妨げになる設置物の高度情報やトンネルの最大坑内高さを事前に取得しなくても、障害物距離情報に基づいて、障害物との距離がゼロになる前に飛行体3の飛行状態（例えば飛行方向や飛行高度）を制御することで、飛行体３と障害物との接触を回避することができるので好ましい。距離計としては、例えばレーザーやミリ波レーダーなどを照射して、その反射光や反射波から距離を測定する周知の構成を用いることができる。

機体側制御部４０は、車両側制御部５０から送信される飛行指示や撮像指示の情報を、無線送受信機４９を介して受信する。機体側制御部４０は、受信した飛行指示を示す情報に基づいて、飛行体３が自車両２の進行方向に自車両２から予め設定された離間距離だけ離れて飛行する目標飛行位置（Ｍ）で飛行体３が飛行するように制御する。つまり、機体側制御部４０は、走行レーン６上を走行する自車両２の予想走行ルート（Ｒ）上に設定されている目標飛行位置（Ｍ）で目標飛行位置（Ｍ）を飛行するように制御する。
機体側制御部４０は、自車両２の進行方向に自車両２から所定距離離間して飛行体３が飛行するように、各駆動モータ３０によって回転駆動される回転翼３１の回転数を個別に制御する。
機体側制御部４０は、車両側制御部５０から送信される撮像指示に基づいて、機体カメラ４７の撮影方向を定めて撮像するように制御する。機体側制御部４０は、車両側制御部５０から送信される撮像指示に基づいて、機体カメラ４７の撮像を停止するように制御する。機体側制御部４０は、撮像制御部としても機能する。機体側制御部４０は、機体カメラ４７から送信される画像情報Ｇを、無線送受信機４９を介して自車両２の車両側制御部５０に送信する。

（自車両の構成）
自車両２は、図4、図5に示すように、車両側制御部５０、ＧＰＳ受信機５１、ハンドル角情報取得部５２、角速度計５３、加速度計５４、ブレーキ情報取得部５５、車速計５６、アクセル開度情報取得部５７、周辺環境取得部５８、表示装置５９及び無線送受信機６０を有している。
車両側制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェイスなどを備えて構成されるコンピュータである。車両側制御部５０には、ＧＰＳ受信機５１、ハンドル角情報取得部５２、角速度計５３、加速度計５４、ブレーキ情報取得部５５、車速計５６、アクセル開度情報取得部５７、周辺環境取得部５８、表示装置５９、無線送受信機６０が信号線を介して接続されている。

ＧＰＳ受信機５１は、車両位置情報取得部であり、自車両２の地上座標上の絶対位置を、ＧＰＳ衛星から緯度および経度により取得するとともに、自車両２の高度も取得する。ＧＰＳ受信機５１は、取得した自車両２の絶対位置を示す情報である車両位置情報（Ｐ２）と高度情報とを車両現在位置情報として車両側制御部５０に送信する。この車両現在位置情報は、走行現在情報の１つである。
ハンドル角情報取得部５２は、自車両２のハンドルの角度を検出して取得するものである。ハンドル角情報取得部５２は、自車両２のハンドル角度から自車両２の進行方向情報を車両側制御部５０に送信する。この進行方向情報は、走行現在情報の１つである。
角速度計５３は、ここでは、自車両２の傾斜状態となるヨー角度とロール角度の角速度を計測して取得する2軸のジャイロである。角速度計５３は、2軸のジャイロではなく、ヨー角度とロール角度の角速度を個別に計測するものであっても良い。角速度計５３は、自車両２のヨー角度とロール角度の角速度の各情報を車両姿勢情報として車両側制御部５０に送信する。この車両姿勢情報は、走行現在情報の１つである。
加速度計５４は、自車両２の前後傾斜状態で在るピッチ角の角速度を計測して取得するものである。角速度計５３は、自車両２のピッチ角の角速度の情報を車両姿勢情報として車両側制御部５０に送信する。この車両姿勢情報は、走行現在情報の１つである。

ブレーキ情報取得部５５は、自車両２のブレーキが操作されているか否かを検出するものである。ブレーキ情報取得部５５は、自車両２のブレーキ操作が運転者によって行われると、減速情報として車両側制御部５０に送信する。この減速情報は、走行現在情報Ｂの１つである。
車速計５６は、自車両２の移動量および速度を測定して取得するものである。車速計５６は、速度を示す情報を車速情報（Vｖ）として車両側制御部５０に送信する。この車速情報は、走行現在情報の１つである。車速計５６は車両速度取得部である。
アクセル開度情報取得部５７は、自車両２のアクセルペダルの踏込量を計測して取得するものである。アクセル開度情報取得部５７は、アクセルペダルの踏込量の情報を車両側制御部５０に送信する。この踏込量情報は、走行現在情報の１つである。
これらＧＰＳ受信機５１、ハンドル角情報取得部５２、角速度計５３、加速度計５４、ブレーキ情報取得部５５、車速計５６、アクセル開度情報取得部５７は、走行現在情報取得部を構成している。

周辺環境取得部５８は、地図情報を読み出して、自車両２の周辺環境を取得して表示装置５９に表示する、例えばナビゲーション装置である。周辺環境取得部５８は、地図情報を周辺環境情報として車両側制御部５０に送信する。
なお、設置物の高度情報やトンネルの最大坑内高さは、予め取得して車両側制御部５０のＲＯＭに格納して記憶させておいても良い。あるいは、インターネットなどの通信回線を介して車両側制御部５０のＲＯＭに適宜ダウンロードして記憶しても良い。あるいは、設置物の高度情報やトンネルの最大坑内高さの各種データを、メモリーカードのような外部記憶媒体に記憶して、周辺環境取得部５８で読み出す形態であってもよい。
表示装置５９は、周辺環境情報である地図情報や自車両2の位置や走行ルートを表示するとともに、機体カメラ４７からの画像情報Ｇを画像や文字として表示するモニタ装置である。表示装置５９は、機体カメラ４７が撮像した画像に応じた情報を、自車両２の乗員（運転者）に提示する提示部として機能する。
無線送受信機６０は、自車両２に搭載されていて、飛行体３と自車両２との間において信号や情報の送受信を行う通信装置である。無線送受信機６０は、車両側制御部５０に送信された飛行指示と撮像指示を送信するとともに、飛行体３側から送信される飛行現在情報と画像情報Ｇを受信して、車両側制御部５０に入力する。

車両側制御部５０は、ＧＰＳ受信部５１から送信される車両現在位置情報と、ハンドル角情報取得部５２から送信される進行方向情報と、角速度計５３と加速度計５４から送信される車両姿勢情報と、ブレーキ情報取得部５５から送信されるブレーキ情報と、車速計５６から送信される速度情報（Ｖｖ）と、アクセル開度情報取得部５７から送信されるアクセルペダルの踏込量情報等の走行現在情報から、自車両２の現在の走行状態（走行現在状態）を判断する。走行現在状態とは、自車両２の車両現在位置情報である緯度と経度と高度、進行方向と車速、停止中か走行中か、直進走行中かカーブ走行中かという内容である。車両側制御部５０は、これら自車両２の走行状態に応じた車両現像情報とともに、表示装置５９上にその走行状態をアイコンあるいは文字や数字で表示する。
車両側制御部５０は、飛行体3からの飛行現在情報に基づいて、飛行体３の位置を認識するとともに、目標離間位置（Ｍ）を飛行指示として撮像指示とともに無線送受信機６０を介して飛行体３に送信する。

このような構成の運転支援制御装置１において、自車両２よりも前方に飛行する飛行体３では、飛行指示と撮像指示とを無線送受信機４９で受信して機体側制御部４０でその内容を判断する。機体側制御部４０は、指示された目標離間位置（Ｍ）での飛行状態となるように、各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整することで飛行状態を制御する。また、機体側制御部４０は、機体カメラ４７で自車両2の周囲の道路５を中心に動画又は静止画を撮像する。撮像された画像は、画像情報Ｇとして飛行体３から無線送受信機４９を介して自車両２へ向けて送信される。
自車両２では、送信された画像を無線送受信機６０で受信して車両側制御部５０に入力し、表示装置５９に地図情報と一緒に表示することで、運転者に自車両２の前方の情報を提示する。
このため、運転者は、自車両２の周囲や進行方向の情報（例えば渋滞箇所、駐車車両のある箇所、各種工事の箇所、事故現場）に到達する前に事前に認識することができるので、ドライバビリティが向上する。

実施形態において、運転支援とは、機体カメラ４７で撮像した画像の情報を運転者に提示するものとして説明したが、運転支援としては、画像の情報を運転者に提示するものに限定するものではない。
例えば、飛行体３がＧＰＳ受信機４１を備えている場合、自車両２の真上を飛行させることで、自車両２の位置をＧＰＳ受信機４１からの位置情報で得ることができる。このため、自車両２のＧＰＳ受信機５１が故障した場合には、その代用として位置情報をＧＰＳ受信機４１から車両側制御部５０が取得する。そして、ナビゲーションシステムの自車両位置の情報として用いることで、運転支援に利用することができる。
あるいは、飛行体３が気圧計（高度計）４５や風速計４６を備えている場合には、当該気圧計からの気圧情報や風速計からの風速情報を車両側制御部５０で取得する。一方、車両側制御部５０には、所定の閾値や気圧変化率や風速変化率等を予め設定しておく。そして、飛行体３から送られてくる気圧情報や風速情報と、これら閾値や気圧変化率や風速変化率とを比較して、飛行体３から送られてくる気圧情報や風速情報が、閾値や変化率を超える場合には、自車両２が走行しているエリアの気象状況が悪化したものとして、運転者に提示するようにしても良い。この場合、局地的な天候の変化を表示装置５９に表示して運転者に知らせることで、その運転を支援することができる。この場合、気圧計（高度計）４５や風速計４６が、自車両２の周囲の状況の取得する状況取得部となる。
実施形態において、提示部としては画像を表示する表示装置５９を例示したが、例えば、局地的な天候の変化を運転者に知らせる場合、表示装置５９に表示するものではなく、光や音声によって知らせることで提示するものであって良い。

（飛行体の逸脱復帰制御）
飛行体３は、図６（ａ）に示すように、自車両２が所定時間後（Ｔ）に通過する走行レーン６上に設定された破線で示す目標飛行位置（Ｍ）を飛行している。本実施形態において目標飛行位置（Ｍ）とは、自車両２の車両位置情報（Ｐ２）から所定間隔離間した離間位置であり、予め離間距離として設定されている。
しかし、飛行体３は外的要因によって、目標飛行位置（Ｍ）から逸脱する場合がある。外的要因としては、突風を受けることや鳥等との接触が挙げられる。飛行体３が突風を受けたり、鳥等と接触すると、目標飛行位置（Ｍ）から離脱してしまう可能性がある。実線で示す飛行体３の逸脱位置（Ｒ１）が道路５の反対車線の走行レーン８の上空であると、対向車との接触が懸念され、逸脱位置（Ｒ１）が歩道９の上空であると、歩道９上の設置物との接触が懸念される。このため、飛行体３が目標飛行位置（Ｍ）からずれ、そのずれ量が大きく走行レーン６よりも外側まで流されてしまった場合、速やかに飛行体３を走行レーン６に戻すことが重要となる。

そこで、本実施形態に係る運転支援制御装置１では、図６（ｂ）に示すように、目標飛行位置（Ｍ）が設定されている走行レーン６から飛行体３が逸脱した場合、逸脱位置（Ｒ１）から走行レーン６に好ましくは最短時間で復帰するように飛行体３の飛行状態を制御するように逸脱復帰制御を実行する。図６（ｂ）は歩道９からの逸脱復帰状態の過程を示している。
図７は、運転支援制御装置１が有している、飛行体３の逸脱状態を復帰させるための制御を行なう制御系の構成を示すブロック図である。
運転支援制御装置１は、走行レーン６の位置情報を取得する走行レーン情報取得部８０と、走行レーン６の位置情報とＧＰＳ受信機４１で取得した飛行体３の飛行位置情報（Ｐ１）とから走行レーン６からの飛行体３の逸脱状態を判定する逸脱状態判定部８１を有している。以下、走行レーン６の位置情報をレーン位置情報（Ｌ）と記す。

走行レーン情報取得部８０は、例えば地図情報の道路の座標データ情報を取得してレーン位置情報（Ｌ）としても良い。あるいは自車両２の車両位置情報（Ｐ２）と走行状態を示す車速情報（Vｖ）から、レーン位置情報（Ｌ）を取得するようにしてもよい。つまり、自車両２が走行している状態の車両位置情報（Ｐ２）から走行レーン６の位置を推定する。
推定方法としては、車両位置情報（Ｐ２）から自車両２が走行している道路６の情報を地図情報から座標データとして取得し、当該座標データに対して道路６の幅相当の座標を加算することで、レーン位置を推定することができる。走行レーン情報取得部８０は、当該推定された走行レーン位置を示すレーン位置情報（Ｌ）を車両側制御部５０に送信する機能を備えている。レーン位置情報（Ｌ）とは、走行レーン６の幅の情報である。
あるいは、自車両２が車両前方を撮像する撮像装置としてカメラを備えている場合には、当該カメラで撮像した画像に映っている走行レーン６を示すライン（白線等）を画像処理し、走行レーン位置（幅情報）を推定し、走行レーン位置を示すレーン位置情報（Ｌ）として車両側制御部５０に送信するようにしても良い。

逸脱状態判定部８１は、飛行体３の飛行位置情報（Ｐ１）がレーン位置情報（Ｌ）（座標の範囲）から外れた場合には、走行レーン６から飛行体３が逸脱状態にあると判定する判定部である。
運転支援制御装置１は、ＧＰＳ受信機５１で取得した自車両２の車両位置情報（Ｐ２）から目標飛行位置（Ｍ）を導出する目標飛行位置導出部（８２）を有している。目標飛行位置導出部８２は、車両位置情報（Ｐ２）に対して予め設定された離間距離で飛行体３が飛行する位置である目標飛行位置（Ｍ）を導出するものである。離間距離は予め所定の数値情報として車両側制御部５０のＲＯＭに記憶されて設定されている。目標飛行位置導出部８２は、車両側制御部５０のＲＯＭから離間距離の情報を読み出し、車両位置情報（Ｐ２）と離間距離から目標飛行位置（Ｍ）を算出する。

運転支援制御装置１は、ＧＰＳ受信機４１で取得した飛行位置情報（Ｐ１）とレーン位置情報（Ｌ）とに基づき、逸脱した飛行位置である逸脱位置（Ｒ１）から最短距離で走行レーン６に戻る復帰位置（Ｒ２）を導出する復帰位置導出部８３を有している。ここでは、図６（ｂ）に示すように、逸脱位置（Ｒ１）から目標飛行位置（Ｍ）に向かうのではなく、まずは走行レーン６（道路５）上、好ましくは車両２の走行ルート上に飛行体３を戻すようにしている。これは、逸脱位置（Ｒ１）が歩道９や反対車線８の走行レーンの場合、設置物や対向車両と飛行体３との接触を避けることを目的としているためである。
本実施形態において、逸脱位置（Ｒ１）から最短距離で走行レーン６に戻る復帰位置（Ｒ２）とは、逸脱位置（Ｒ１）から走行レーン６の最も近い座標領域内の位置であって、走行レーン６に対して直交する方向に飛行体３を飛行させて到達する位置であり、座標情報である。

制御部４は、飛行体３の飛行位置が、逸脱位置（Ｒ１）から走行レーン６上に移動した場合（復帰位置（Ｒ２）に位置した場合）には、目標飛行位置（Ｍ）に向かって飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御する。制御部４は、目標飛行位置導出部８２で導出された最新の目標飛行位置（Ｍａ）に向かって飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御する。
つまり、制御部４は、復帰位置導出部８３で導出された復帰位置（Ｒ２）上へ飛行体３が飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御する。
制御部４を構成する車両側制御部５０は、逸脱状態判定部８１で飛行体３の逸脱状態を検出した場合、飛行体３を逸脱位置（Ｒ１）から走行レーン６上の最短位置である復帰位置（Ｒ２）に戻るように、飛行体３の飛行状態を制御する制御指示を機体側制御部４０に行う。
車両側制御部５０は、飛行体３の飛行位置が、逸脱位置（Ｒ１）から走行レーン６上に移動した場合（復帰位置（Ｒ２）に位置した場合）には、最新の目標飛行位置（Ｍａ）に向かって飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御する制御指示を機体側制御部４０に行う。最新の目標飛行位置（Ｍａ）とは、飛行体３の逸脱後の自車両２の位置を基準にして目標飛行位置導出部８２で導出される最新の目標飛行位置（Ｍａ）である。車両側制御部５０は、最新の目標飛行位置（Ｍａ）に向かって飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御する制御指示を機体側制御部４０に行う。
車両側制御部５０は、復帰位置導出部８３で導出された復帰位置（Ｒ２）上へ飛行体３が飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御する制御指示を機体側制御部４０に行う。
これら車両側制御部５０から行われる各飛行指示は、無線送受信機４９を介して飛行体３に向かって送信される。

図８に示すフローチャートを用いて飛行体３の逸脱復帰処理の内容について説明する。この飛行体３の逸脱復帰制御において、飛行指示までの処理は車両側制御部５０で実行され、飛行体３を離脱位置（Ｒ１）から復帰位置（Ｒ２）への飛行と、復帰位置（Ｒ２）から最新の目標飛行位置（Ｍａ）への飛行に関する飛行制御自体は、機体側制御部４０によって実行される。
運転支援制御装置１は、飛行体３から送信される飛行位置情報（Ｐ１）を無線送受信機６０で取得して車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ１）。
運転支援制御装置１は、ＧＰＳ受信機５１で取得した車両位置情報（Ｐ２）を取り込んで車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ２）。
運転支援制御装置１は、走行レーン情報取得部８０でレーン位置情報（Ｌ）を取得して車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ３）。
運転支援制御装置１は、目標飛行位置導出部８２で目標飛行位置（Ｍ）を算出して車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ４）。

運転支援制御装置１は、レーン位置情報（Ｌ）と飛行位置情報（Ｐ１）とを比較して、飛行体３の飛行位置情報（Ｐ１）がレーン位置情報（Ｌ）（座標の範囲）から外れたか否かを逸脱状態判定部８１で判定する（ステップＳＴ５）。そして、飛行体３の飛行位置情報（Ｐ１）がレーン位置情報（Ｌ）から外れていなければこの制御を終える。一方、飛行位置情報（Ｐ１）がレーン位置情報（Ｌ）から外れている場合には、離脱しているものと判断し、飛行位置情報（Ｐ１）を逸脱位置（Ｒ１）とする（ステップＳＴ６）。
運転支援制御装置１は、逸脱位置（Ｒ１）から最短距離で走行レーン６に戻る復帰位置（Ｒ２）を復帰位置導出部８３で導出する（ステップＳＴ７）。
車両側制御部５０は、復帰位置導出部８３で導出された復帰位置（Ｒ２）に向かって飛行するように、復帰位置（Ｒ２）を飛行指示として無線送受信機６０を介して飛行体３へ送信する（ステップＳＴ８）。
飛行体３側では、自車両２から送信された飛行指示（復帰位置（Ｒ２））を無線送受信機６０で受信し、機体側制御部４０によってＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ９）。
機体側制御部４０は、飛行指示（復帰位置（Ｒ２））となるように、図２、図３に示す各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整して飛行状態を制御する（ステップＳＴ１０）。
運転支援制御装置１は、飛行位置情報（Ｐ１）が逸脱位置（Ｒ１）の場合、その時点で車両位置情報（Ｐ２）を再取得し、最新の目標飛行位置（Ｍａ）を目標飛行位置導出８２で導出して車体側制御部５０のＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ１１、ＳＴ１２）。
運転支援制御装置１は、目標飛行位置導出８２で導出された最新の目標飛行位置（Ｍａ）に向かって飛行するように、飛行体３の飛行状態を制御部４で制御する。具体的には、車体側制御部５０は、最新の目標飛行位置（Ｍａ）を飛行指示として無線送受信機６０を介して飛行体３へ送信する（ステップＳＴ１３）。

飛行体３側では、自車両２から送信された飛行指示（最新の目標飛行位置（Ｍａ））を無線送受信機６０で受信し、機体側制御部４０によってＲＡＭに記憶して保存する（ステップＳＴ１４）。
機体側制御部４０は、飛行指示（最新の目標飛行位置（Ｍａ））となるように、図２、図３に示す各駆動モータ３０の駆動を制御して各回転翼３１の回転数を調整して飛行状態を制御する（ステップＳＴ１５）。
このようなステップＳＴ１〜ステップＳＴ１５までの逸脱復帰制御処理は、例えば１秒ごとに繰り返されて実行される。

本実施形態によると、レーン位置情報（Ｌ）と飛行体３の飛行位置情報（Ｐ１）とから、走行レーン６からの飛行体３の逸脱状態を逸脱状態判定部８１で判定し、飛行体３の逸脱状態を検出した場合、飛行体３を逸脱位置（Ｒ１）から走行レーン６上の復帰位置（Ｒ２）に戻るように飛行体３の飛行状態が制御部４で制御されるので、飛行体３が走行レーン６から逸脱した場合でも走行レーン６に復帰することができる。このため、飛行体３が反対車線８や歩道９に逸脱した場合でも、対向車や設置物と接触する可能性を低減することができ、対向車や歩行者の保護とともに、飛行体３の破損やそれに伴う落下のおそれを低減することができる。
飛行体３の復帰位置（Ｒ２）は、逸脱位置（Ｒ１）から最短距離の走行レーン６上とされているので、復帰飛行時に反対車線８や歩道９上を飛行する時間が短くて済み、より対向車や設置物と接触する可能性を低減することができ、対向車や歩行者の保護とともに、飛行体３の破損やそれに伴う落下のおそれを低減することができる。
飛行体３が走行レーン６に戻ると、最新の目標飛行位置（Ｍａ）に向かって飛行するように、飛行体３の飛行状態が制御部４によって制御されるので、運転者に対して適切な位置となる目標飛行位置（Ｍ）、好ましくは最新目標飛行位置（Ｍａ）で飛行することができ、当該位置での支援情報となる画像情報（Ｇ）を取得することで、安定した運転支援を行える。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、実施形態では、自車両２から離陸した飛行体３を自車両２へ帰還するものとして説明したが、飛行体３の離陸は自車両２とは別な地点から行ったものを自車両２の車両側制御部５０で制御し、自車両２に帰還させるようにしてもよい。
機体カメラ４７で撮像した画像情報（Ｇ）は、運転支援時に飛行体３から自車両２に送信して運転支援に用いているが、別な用途に用いても良い。例えば、帰還時にも機体カメラ４７を起動して飛行体３から自車両２を空撮し、当該空撮した画像情報Ｇ１を自車両２に送信し、自車両２の離着陸部２０の位置を車両側制御部５０で画像処理し、当該離着陸部２０を目標に飛行体３を帰還するようにしても良い。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１・・・運転支援制御装置、２・・・車両、３・・・飛行体、４・・・制御部、６・・・走行レーン、３０・・・駆動源、４０・・・機体側制御部、４１・・・飛行体位置情報取得部、４７・・・状況取得部，撮像装置、５０・・・車両側制御部、５１・・・車両位置情報取得部、５９・・・提示部，表示装置、８０・・・走行レーン情報取得部、８１・・・逸脱状態判定部、８２・・・目標飛行位置導出部、８３・・・復帰位置導出部、Ｌ・・・走行レーン位置情報、Ｍ・・・目標飛行位置、Ｍａ・・・最新の目標飛行位置、Ｐ１・・・飛行位置情報、・・・走行レーン情報、Ｐ２・・・走行位置情報、Ｒ１・・・離脱位置、Ｒ２・・・復帰位置。

Claims (9)

1. 車両が走行する走行レーン上の目標飛行位置を飛行可能な無人の飛行体の飛行位置情報を取得する飛行体位置情報取得部と、
   前記走行レーンの位置情報を取得する走行レーン情報取得部と、
   前記走行レーンの位置情報と前記飛行体の飛行位置情報とから、前記走行レーンからの前記飛行体の逸脱状態を判定する逸脱状態判定部と、
   前記逸脱状態判定部で前記飛行体の逸脱状態を検出した場合、前記飛行体を逸脱した位置から前記走行レーン上に戻るように、前記飛行体の飛行状態を制御する制御部を有することを特徴とする運転支援制御装置。
2. 請求項１に記載の運転支援制御装置において、
   前記制御部は、前記逸脱状態判定部で前記飛行体の逸脱状態を検出した場合、前記飛行体を逸脱した位置から前記走行レーン上に最短時間で戻るように、前記飛行体の飛行状態を制御することを特徴とする運転支援制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の運転支援制御装置において、
   前記制御部は、前記飛行体の飛行位置が、前記逸脱した位置から前記走行レーン上に移動した場合、前記目標飛行位置に向かって飛行するように、前記飛行体の飛行状態を制御することを特徴とする運転支援制御装置。
4. 請求項３に記載の運転支援制御装置において、
   前記車両の車両位置情報を取得する車両位置情報取得部と、
   前記車両の車両位置情報から前記目標飛行位置を導出する目標飛行位置導出部を有し、
   前記制御部は、前記目標飛行位置導出部で導出された最新の目標飛行位置に向かって飛行するように、前記飛行体の飛行状態を制御することを特徴とする運転支援制御装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の運転支援制御装置において、
   前記飛行位置情報と前記走行レーンの位置情報に基づき、前記逸脱した位置から最短距離で前記走行レーンに戻る復帰位置を導出する復帰位置導出部を有し、
   前記制御部は、前記復帰位置導出部で導出された復帰位置上へ前記飛行体が飛行するように、前記飛行体の飛行状態を制御することを特徴とする運転支援制御装置。
6. 請求項１〜５の内の何れか1項に記載の運転支援制御装置において、
   前記目標飛行位置は、前記車両が所定時間後に通過する走行レーン上に設定された位置であることを特徴とする運転支援制御装置。
7. 請求項１〜６の内の何れか1項に記載の運転支援制御装置において、
   前記制御部は、前記車両に搭載される車両側制御部と前記飛行体に搭載される機体側制御部を有し、
   前記車両側制御部は、前記逸脱状態判定部で前記飛行体の逸脱状態を検出した場合、前記飛行体を逸脱した位置から前記走行レーン上に戻るように、前記飛行体の飛行状態を制御する制御指示を前記機体側制御部に行うことを特徴とする運転支援制御装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の運転支援制御装置において、
   前記飛行体に搭載されていて、前記車両の周囲の状況の取得する状況取得部と、
   前記状況取得部で取得された情報を、前記車両の乗員に提示する提示部を有することを特徴とする運転支援制御装置。
9. 請求項８に記載の運転支援制御装置において、
   前記状況取得部は、前記車両の周囲の状況を撮像する撮像装置であり、
   前記提示部は、前記撮像装置で撮像した情報に応じた内容を表示する表示装置であることを特徴とする運転支援制御装置。

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