JP6589678B2 - 遠隔操作システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の車両を操作対象とする遠隔操作システムの技術分野に関する。

この種のシステムとして、例えば遠隔操縦される車両に搭載された遠隔操縦用画像処理装置と、該車両を遠隔操縦するための遠隔操縦装置とを備えるシステムが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−０７１６５５号公報

ところで、自動運転技術の開発が進められている。自動運転技術では、例えば車載カメラにより撮像された車両周辺の画像、ミリ波レーダやレーザレーダ等のセンサの出力等に基づいて、障害物や周囲環境の認識が行われる。そして、認識された障害物や周囲環境に応じて自動走行するように車両が制御される。

自動運転技術により自動走行している自動運転車両が、例えば一の車線（本線）に合流する合流車線を走行している場合、一の車線が比較的混雑していることに起因して、自動運転車両が進入可能な障害物のない領域が検出されず、自動運転車両が立ち往生してしまう可能性があるという技術的問題点がある。

他方で、特許文献１等に記載の遠隔操作技術では、車両を遠隔操縦するオペレータが存在するため、例えば比較的混雑している車線への合流等が比較的スムーズに行われることが期待される。しかしながら、一人のオペレータが比較的長時間の連続操作を強いられる場合があり、オペレータの負担が増加する可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、オペレータの負担を軽減することができる遠隔操作システムを提供することを課題とする。

本発明の遠隔操作システムは、上記課題を解決するために、遠隔操作可能な車両と、夫々、複数の遠隔操作装置と、前記複数の遠隔操作装置を管理する管理装置とが設置された複数の管制センタと、を備え、前記車両は、前記車両を遠隔操作すべきエリアとして定められた複数の遠隔操作対象エリアと、前記複数の管制センタとの対応関係を示す第１情報を格納する第１データベースと、前記車両が、前記第１情報により示される複数の遠隔操作対象エリアのうち一の遠隔操作対象エリアに進入したか否かを判定する第１判定手段と、前記車両が前記一の遠隔操作対象エリアに進入したと判定された場合に、前記第１情報により示される前記一の遠隔操作対象エリアに対応付けられた一の管制センタに対する遠隔操作要求を生成する第１生成手段と、を有し、前記複数の管制センタ各々は、少なくとも対応付けられた一又は複数の前記遠隔操作対象エリアに係る情報である第２情報を格納する第２データベースを備え、前記複数の管制センタ各々に設置された前記管理装置は、前記遠隔操作要求を受信した場合に、前記複数の遠隔操作装置から前記遠隔操作要求を発した車両を遠隔操作する遠隔操作装置を決定する決定手段を有し、前記複数の管制センタ各々に設置された前記複数の遠隔操作装置各々は、遠隔操作対象の車両が、前記第２情報により示される一又は複数の遠隔操作対象エリアのうち前記遠隔操作対象の車両が現在走行している遠隔操作対象エリアから離脱したか否かを判定する第２判定手段と、前記遠隔操作対象の車両が、前記現在走行している遠隔操作対象エリアから離脱したと判定された場合に、前記遠隔操作対象の車両に対する遠隔操作終了通知を生成する第２生成手段と、を有する。

本発明の遠隔操作システムによれば、遠隔操作対象エリアが定められているので、遠隔操作装置のオペレータは、遠隔操作対象エリアとして限定された範囲内のみ車両を遠隔操作すればよい。このため、オペレータが、連続して車両を遠隔操作する時間を短縮することができる。加えて、オペレータにとって初めての道を走行する車両を、該オペレータが遠隔操作する機会が減る又はなくなるので、該オペレータの精神的な負担も軽減することもできる。

遠隔操作対象エリアに、例えば合流地点等の自動運転技術だけでは走行が困難な地点を含めれば、遠隔操作可能な自動運転車両の、例えば合流地点等のスムーズな通過を実現することができ、実用上非常に有利である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る遠隔操作システムの概念を示す概念図である。 実施形態に係る車両の要部を示す要部構成図である。 実施形態に係る管制センタの構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車両が実行する処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る管制センタの制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る管制センタの遠隔操作装置が実行する処理を示すフローチャートである。

本発明の遠隔操作システムに係る実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の遠隔操作システムでは、遠隔操作可能に構成された複数の車両と、複数の管制センタと、各管制センタの複数の遠隔操作装置とが相互に関連する。以下の実施形態では、説明の煩雑化を避けるため、一の車両を中心として見た場合の当該遠隔操作システムの動作について説明する。

（遠隔操作システムの概要）
実施形態に係る遠隔操作システムの概要について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る遠隔操作システムの概念を示す概念図である。

図１において、遠隔操作システム１は、車両１０と、複数の管制センタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及び２０ｅ（以降、適宜“管制センタ２０”と称する）とを備えて構成されている。複数の管制センタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及び２０ｅ各々は、車両１０を遠隔操作すべきエリアとして定められた一又は複数のスポットエリアと対応付けられている。

各スポットエリアは、例えば高速道路のインターチェンジや料金所、大型商業施設の駐車場の出入口近傍等、渋滞が比較的発生しやすい場所又は比較的混雑する場所を含むエリアとして設定されている。スポットエリアには、例えば事故車両や故障車両が存在する場所を含むエリアとして、一時的に設定されたスポットエリアが含まれてもよい。

車両１０は、遠隔操作可能に構成されていると共に、自動走行動作を実行可能にも構成されている。本実施形態では、車両１０は、原則、自動走行動作により自動運転される。車両１０が一のスポットエリア内に進入した場合には、車両１０は遠隔操作される。

車両１０が、図１におけるスポットエリアＢ１及びＣ１を通過する場合を一例として挙げる。車両１０がスポットエリアＢ１に進入した場合、車両１０は、管制センタ２０ｂに設置されている遠隔操作装置（後述）を介してオペレータに遠隔操作される。その後、車両１０がスポットエリアＢ１から離脱すると、遠隔操作から自動走行動作に切り換わり、車両１０がスポットエリアＣ１に到達するまで、車両１０は自動運転される。そして、車両１０がスポットエリアＣ１に進入した場合、車両１０は、管制センタ２０ｃに設置されている遠隔操作装置を介してオペレータに遠隔操作される。

以下では、車両１０がスポットエリアに進入する場合及びスポットエリアから離脱する場合に実行される処理について主に説明する。

（車両の構成）
先ず、車両１０の構成について、図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る車両の要部を示す要部構成図である。尚、車両１０が遠隔操作されるために必要な構成及び自動走行動作を実行するために必要な構成には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明及び図示は割愛する。

図２において、車両１０は、制御部１１、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｈｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２、データベース（ＤＢ）１３及び通信部１４を備えて構成されている。制御部１１は、その内部に実現される論理的な処理ブロック又は物理的な処理回路として、進入判定部１１１及び要求生成部１１２を有する。

データベース１３には、複数のスポットエリア各々を示すスポットエリア情報と、該複数のスポットエリア各々を管轄する管制センタ２０に係る情報（つまり、管制センタ２０及びスポットエリアの対応関係情報）とが含まれている。

尚、一の管制センタ２０は、複数のスポットエリアと対応付けられていてもよいし、一のスポットエリアのみと対応付けられていてもよい。或いは、一のスポットエリアが、複数の管制センタ２０と対応付けられていてもよい。この場合、該一のスポットエリアに対応付けられた複数の管制センタ２０に優先順位が定められていることが望ましい。

（管制センタの構成）
次に、管制センタ２０の構成について、図３を参照して説明する。図３は、実施形態に係る管制センタの構成を示すブロック図である。

図３において、管制センタ２０は、制御部２１、通信部２２、データベース（ＤＢ）２３及び複数の遠隔操作装置２４ａ、２４ｂ、…（以降、適宜“遠隔操作装置２４”と称する）を備えて構成されている。

制御部２１は、その内部に実現される論理的な処理ブロック又は物理的な処理回路として、オペレータ決定部２１１及びオペレータ空情報管理部２１２を有する。遠隔操作装置２４は、特に、離脱判定部２４１、終了通知生成部２４２及び操作部２４３を有する。尚、操作部２４３には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

データベース２３には、該データベース２３を備える管制センタ２０が管轄する一又は複数のスポットエリアを示す管轄スポットエリア情報が少なくとも含まれている。例えば、管制センタ２０ａのデータベース２３には、管制センタ２０ａと対応付けられたスポットエリアＡ１、Ａ２、…に係る情報が少なくとも含まれている。

（遠隔操作システムの動作）
上述の如く構成された車両１０及び管制センタ２０を備える遠隔操作システム１の動作について、図４乃至図６のフローチャートを参照して説明する。図４乃至図６のフローチャート各々により示される処理は、並行して実行される。また、図４乃至図６のフローチャート各々により示される処理は、一定の又は不定の周期で繰り返し実行される。

１．車両の動作（１）
図４において、車両１０の制御部１１は、ＧＰＳ１２により計測されたＧＰＳ情報を取得する（ステップＳ１０１）。制御部１１は、ステップＳ１０１の処理と並行して、データベース１３からスポットエリア情報を取得する（ステップＳ１０２）。

次に、制御部１１は、車両１０が遠隔操作されている被遠隔操作状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この判定の結果、被遠隔操作状態であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、制御部１１は、後述するステップＳ１０９の処理を実行する（この場合、車両１０は、スポットエリア内を走行している）。

ステップＳ１０３の判定の結果、被遠隔操作状態でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、制御部１１の進入判定部１１１は、取得されたＧＰＳ情報及びスポットエリア情報に基づいて、車両１０が、スポットエリア情報により示される複数のスポットエリアのうち一のスポットエリアに進入したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の判定の結果、車両１０が一のスポットエリアに進入していないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、制御部１１は、後述するステップＳ１１１の処理を実行する（この場合、車両１０は、スポットエリア外を走行している）。

他方、ステップＳ１０４の判定の結果、車両１０が一のスポットエリアに進入したと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御部１１の要求生成部１１２は、データベース１３を参照して、一のスポットエリアに対応付けられた管制センタ２０に対し、遠隔操作要求を示す信号を通信部１４を介して送信する（ステップＳ１０５）。

２．管制センタの制御部の動作（１）
図５において、管制センタ２０の制御部２１は、遠隔操作要求を示す信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。この判定の結果、遠隔操作要求を示す信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、制御部２１は、後述するステップＳ２０５の処理を実行する。

他方、遠隔操作要求を示す信号を受信したと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、制御部２１のオペレータ決定部２１１は、オペレータ空情報管理部２１２からオペレータ空情報を取得する（ステップＳ２０２）。続いて、オペレータ決定部２１１は、取得されたオペレータ空情報に基づいて、遠隔操作を実行していない（つまり、所謂ビジー状態でない）一又は複数の遠隔操作装置２４のうち一の遠隔操作装置２４を、遠隔操作要求を示す信号を送信した車両（ここでは、車両１０）の担当として決定する（ステップＳ２０３）。

次に、オペレータ決定部２１１は、ステップＳ２０３の処理において決定された遠隔操作装置２４に対し、遠隔操作指示を示す信号を送信する（ステップＳ２０４）。ここで、遠隔操作指示を示す信号には、遠隔操作すべき車両１０に係る情報及び該車両１０を遠隔操作すべきスポットエリアを示す情報も含まれている。

次に、オペレータ決定部２１１は、遠隔操作指示を示す信号を送信した遠隔操作装置２４からの受領通知（ＡＣＫｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：ＡＣＫ）を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。この判定の結果、受領通知を受信していないと判定された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、オペレータ決定部２１１は、後述するステップＳ２０７の処理を実行する。

他方、ステップＳ２０５の判定の結果、受領通知を受信したと判定された場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、オペレータ決定部２１１は、オペレータ空情報管理部２１２に格納されているオペレータ空情報を更新する（ステップＳ２０６）。

３．遠隔操作装置の動作（１）
図６において、遠隔操作装置２４は、遠隔操作中であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。この判定の結果、遠隔操作中であると判定された場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、遠隔操作装置２４は、後述するステップＳ３０６の処理を実行する。

他方、ステップＳ３０１の判定の結果、遠隔操作中でないと判定された場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、遠隔操作装置２４は、遠隔操作指示を示す信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３０２）。この判定の結果、遠隔操作指示を示す信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、遠隔操作装置２４は処理を終了する。

他方、ステップＳ３０２の判定の結果、遠隔操作指示を示す信号を受信したと判定された場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、遠隔操作装置２４は、制御部２１に対し、受領通知を送信する。遠隔操作装置２４は、更に、遠隔操作指示を示す信号に含まれる遠隔操作すべき車両１０に係る情報に基づいて、車両１０に対し、受領通知を通信部２２を介して送信する。（ステップＳ３０３）
４．車両の動作（２）
図４において、遠隔操作装置２４から受領通知を受信した後（ステップＳ１０６）、車両１０の制御部１１は、通信部１４を介して、該遠隔操作装置２４との間で所定の譲渡認証を行う（ステップＳ１０７）。

譲渡認証が成功すると車両１０は遠隔操作可能な状態となり、以降、車両１０は、遠隔操作装置２４からの制御信号に応じて走行する（即ち、被遠隔操作状態となる）（ステップＳ１０８）。

５．遠隔操作装置の動作（２）
図６において、ステップＳ３０３の処理の後、遠隔操作装置２４は、通信部２２を介して、車両１０との間で所定の譲渡認証を行う（ステップＳ３０４）。

譲渡認証が成功した後、遠隔操作装置２４のオペレータは、操作部２４３を介して、車両１０の遠隔操作を行う（ステップＳ３０５）。尚、車両１０の遠隔操作には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

次に、遠隔操作装置２４の離脱判定部２４１は、車両１０の現在位置を示す情報（例えば、ＧＰＳ情報）と、データベース２３の管轄スポットエリア情報のうち、遠隔操作指示を示す信号に含まれる遠隔操作すべきスポットエリアに対応する情報と、に基づいて、車両１０が該遠隔操作すべきスポットエリアを離脱したか否かを判定する（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３０６の判定の結果、車両１０が該遠隔操作すべきスポットエリアを離脱していないと判定された場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、遠隔操作装置２４は処理を終了する。この場合、車両１０の遠隔操作は継続される。このため、図６のフローチャートにより示される処理が次回実行されるときは、ステップＳ３０１の処理において「遠隔操作中である」と判定され（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６の処理が再び実行されることとなる。

他方、ステップＳ３０６の判定の結果、車両１０が該遠隔操作すべきスポットエリアを離脱したと判定された場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、遠隔操作装置２４の終了通知生成部２４２は、車両１０に対し、遠隔操作終了通知を通信部２２を介して送信する（ステップＳ３０７）。このとき、遠隔操作装置２４は、制御部２１に対し、遠隔操作終了通知を送信した旨を示す信号を送信する。

次に、遠隔操作装置２４は、通信部２２を介して、車両１０との間で所定の受渡認証を行う（ステップＳ３０８）。

６．車両の動作（３）
図４において、車両１０が被遠隔操作状態である場合、制御部１１は、遠隔操作終了通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。この判定の結果、遠隔操作終了通知を受信していないと判定された場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、制御部１１は処理を終了する。この場合、車両１０は被遠隔操作状態を維持する。このため、図４のフローチャートにより示される処理が次回実行されるときは、ステップＳ１０３の処理において「被遠隔操作状態である」と判定され（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９の処理が再び実行されることとなる。

他方、ステップＳ１０９の判定の結果、遠隔操作終了通知を受信したと判定された場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、制御部１１は、通信部１４を介して、遠隔操作装置２４との間で所定の受渡認証を行う（ステップＳ１１０）。

受渡認証が成功すると車両１０の制御部１１は、自動走行動作を実行する（ステップＳ１１１）。この結果、車両１０は自動運転されることとなる。

７．管制センタの制御部の動作（２）
図６において、ステップＳ２０５の処理において受領通知を受信していないと判定された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、又はステップＳ２０６の処理の後、制御部２１のオペレータ決定部２１１は、遠隔操作終了通知を送信した旨を示す信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。この判定の結果、遠隔操作終了通知を送信した旨を示す信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、オペレータ決定部２１１は処理を終了する。

他方、ステップＳ２０７の判定の結果、遠隔操作終了通知を送信した旨を示す信号を受信したと判定された場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、オペレータ決定部２１１は、オペレータ空情報管理部２１２に格納されているオペレータ空情報を更新する（ステップＳ２０８）。

尚、上述した車両１０及び遠隔操作装置２４間における譲渡認証及び受渡認証については、既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

本実施形態に係る「進入判定部１１１」、「要求生成部１１２」、「データベース１３」、「制御部２１」、「オペレータ決定手段２１１」、「データベース２３」、「離脱判定部２４１」及び「終了通知生成部２４２」は、夫々、本発明に係る「第１判定手段」、「第１生成手段」、「第１データベース」、「管理装置」、「決定手段」、「第２データベース」、「第２判定手段」及び「第２生成手段」の一例である。本実施形態に係る「スポットエリア」は、本発明に係る「遠隔操作対象エリア」の一例である。

（技術的効果）
当該遠隔操作システム１では、遠隔操作装置２４を操作するオペレータは、スポットエリア内のみ車両を遠隔操作すればよい。このため、オペレータは比較的短い期間だけ車両１０を遠隔操作すればよいので、該オペレータの負担を軽減することができる。加えて、オペレータにとって初めての道（地域）を走行する車両１０を、該オペレータが遠隔操作する機会が減る又はなくなるので、該オペレータの精神的な負担も軽減することもできる。

スポットエリアとして、特に、渋滞が比較的発生しやすい場所又は比較的混雑する場所を含むエリアや、例えば事故車両や故障車両が存在する場所を含むエリアを含めれば、自動運転技術の弱点を補いつつ、オペレータの負担も軽減することができる。

＜変形例＞
上述した実施形態では、各遠隔操作装置２４が、離脱判定部２４１及び終了通知生成部２４２を有しているが、離脱判定部２４１及び終了通知生成部２４２は、一つの管制センタ２０に一つだけ設けられていてもよい（つまり、一つの離脱判定部２４１及び一つの終了通知生成部２４２を、複数の遠隔操作装置２４で共有してもよい）。

上述した実施形態では、管制センタ２０に、制御部２１と複数の遠隔操作装置２４とが設けられているが、制御部２１と複数の遠隔操作装置２４とは互いに異なる場所に設置されていてよい。

上述した実施形態では、車両１０は自動走行動作を実行可能に構成されており、スポットエリア外では車両１０は自動運転されている。しかしながら、車両１０は、スポットエリア以外で、車両１０に搭乗した運転者により運転されてもよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う遠隔操作システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…遠隔操作システム、１０…車両、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ…管制センタ、２１…制御部、２４、２４ａ、２４ｂ…遠隔操作装置

Claims (1)

1. 遠隔操作可能な車両と、
   夫々、複数の遠隔操作装置と、前記複数の遠隔操作装置を管理する管理装置とが設置された複数の管制センタと、
   を備え、
   前記車両は、
   前記車両を遠隔操作すべきエリアとして定められた複数の遠隔操作対象エリアと、前記複数の管制センタとの対応関係を示す第１情報を格納する第１データベースと、
   前記車両が、前記第１情報により示される複数の遠隔操作対象エリアのうち一の遠隔操作対象エリアに進入したか否かを判定する第１判定手段と、
   前記車両が前記一の遠隔操作対象エリアに進入したと判定された場合に、前記第１情報により示される前記一の遠隔操作対象エリアに対応付けられた一の管制センタに対する遠隔操作要求を生成する第１生成手段と、
   を有し、
   前記複数の管制センタ各々は、少なくとも対応付けられた一又は複数の前記遠隔操作対象エリアに係る情報である第２情報を格納する第２データベースを備え、
   前記複数の管制センタ各々に設置された前記管理装置は、前記遠隔操作要求を受信した場合に、前記複数の遠隔操作装置から前記遠隔操作要求を発した車両を遠隔操作する遠隔操作装置を決定する決定手段を有し、
   前記複数の管制センタ各々に設置された前記複数の遠隔操作装置各々は、
   遠隔操作対象の車両が、前記第２情報により示される一又は複数の遠隔操作対象エリアのうち前記遠隔操作対象の車両が現在走行している遠隔操作対象エリアから離脱したか否かを判定する第２判定手段と、
   前記遠隔操作対象の車両が、前記現在走行している遠隔操作対象エリアから離脱したと判定された場合に、前記遠隔操作対象の車両に対する遠隔操作終了通知を生成する第２生成手段と、
   を有する
   ことを特徴とする遠隔操作システム。