JP7111022B2 - 管制装置 - Google Patents

管制装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7111022B2
JP7111022B2 JP2019026864A JP2019026864A JP7111022B2 JP 7111022 B2 JP7111022 B2 JP 7111022B2 JP 2019026864 A JP2019026864 A JP 2019026864A JP 2019026864 A JP2019026864 A JP 2019026864A JP 7111022 B2 JP7111022 B2 JP 7111022B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
information
control
control information
driving vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019026864A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020135320A (ja
Inventor
伸 桜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019026864A priority Critical patent/JP7111022B2/ja
Priority to US16/711,848 priority patent/US11537143B2/en
Priority to CN201911316556.0A priority patent/CN111586625B/zh
Publication of JP2020135320A publication Critical patent/JP2020135320A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7111022B2 publication Critical patent/JP7111022B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0055—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
    • G05D1/0077—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements using redundant signals or controls
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/165—Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/22—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using redundant apparatus to increase reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/024—Guidance services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/46—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for vehicle-to-vehicle communication [V2V]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Description

本発明は、管制装置及び自動運転車両に関する。
近年、人間が一部の運転操作を行わなくとも、レーダ等を用いて周囲の環境を認識し、自律的に走行することができる自動運転車両が知られている。一部の機器が故障等により通信障害等が発生しても、安全に走行するための技術が求められている。
特許文献１は、位置推定情報の一部を取得できない場合、取得された残りの位置推定情報に基づいて自動運転可能か判断する自動運転制御システムを開示する。
特許文献２は、車両の走行状態等を取得する検知手段の検知精度が基準を満足しない場合は、運転者に対して自動運転の解除を促す通知をする自動運転車両制御装置を開示する。
特開２０１６－１９２０２８号公報 特開２０１４－１０６８５４号公報
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の発明のように、通信障害等のために自動運転に必要な情報を取得できなくなるたびに、自動運転車両を停止させたり、自動運転の解除を促すことは、運転者にとって大きな負担となる。
しかも、本願の発明者らは、たとえ自動運転車両に搭載される機器の故障が起こらなくても、通信障害等が発生する可能性がある点に着目した。例えば、山間部や砂漠地帯など、走行に必要な制御情報を自動運転車両に送信するための通信設備が設けられていない地域を走行するときにも起こり得る。一方で、このような砂漠地帯等でこそ、注意を要する運転操作を行うことなく自動運転で走行したいという要請が高い。また、都市部であっても、都市部でも局所的に電波状況が悪いスポットも存在する。このようなエリアを走行するたびに、自動運転の解除等を運転者に強制することは必ずしも好ましくない。
そこで本発明は、通信障害等が発生しても、自動運転を継続することが可能となる自動運転車両及び管制装置を提供することを目的とする。
本開示は、自動運転車両に対し、自動運転に必要な制御情報を送信する管制装置にかんする。この管制装置は、自動運転車両が備える無線通信手段から送信される信号を受信する受信手段と、自動運転車両が備える無線通信手段に対し第１制御情報を送信する第１送信手段と、受信手段により受信される自動運転車両からの信号の受信状況に基づいて、衛星が、自動運転車両が備える衛星通信手段に対し第２制御情報を送信するための情報を、衛星に対し送信する第２送信手段と、を備える。
この管制装置は、自動運転車両からの信号の受信状況に応じて、衛星通信を用いて必要な制御情報を送信することができる。
なお、第２送信手段は、受信状況として、受信手段による自動運転車両からの信号が途絶したことに基づいて、衛星が第２制御情報を送信するための情報を送信するように構成されてもよい。また、第１送信手段は、第１制御情報として、自動運転車両の速度を制限するための第１速度制限情報を送信可能に構成され、第２送信手段は、第２制御情報として、自動運転車両の速度を制限するための情報であって、第１速度制限情報よりデータ量の少ない第２速度制限情報を送信可能に構成されてもよい。また、自動運転車両からの受信状況として、信号の途絶の他、自動運転車両から異常を知らせる旨の緊急信号を受信することや、異常時に発生する信号を受信することであってもよい。
また、本開示は、自動運転車両に対し、自動運転に必要な制御情報を送信する管制装置に関する。この管制装置は、自動運転車両が備える無線通信手段から送信される信号を受信する受信手段と、自動運転車両が備える無線通信手段に対し第１制御情報を送信する第１送信手段と、受信手段により受信される自動運転車両からの信号の受信状況に基づいて、他の車両が、自動運転車両が備える車車間通信手段に対し第２制御情報を送信するための情報を、他の車両に対し送信する第２送信手段と、を備える。
また、本開示は、管制装置に対し、信号を送信するための送信手段と、管制装置から、第１制御情報を受信する受信手段と、送信手段を用いた管制装置への信号の送信状況に基づいて、衛星から第２制御情報を受信する衛星通信手段と、を備える自動運転車両に関する。
衛星通信手段は、送信手段を用いた管制装置への信号の送信ができないことに基づいて、第２制御情報を受信するように構成してもよい。受信手段は、第１制御情報として、自動運転車両の速度を制限するための第１速度制限情報を受信可能に構成され、衛星通信手段は、第２制御情報として、自動運転車両の速度を制限するための情報であって、第１速度制限情報よりデータ量の少ない第２速度制限情報を受信可能に構成されてもよい。第１制御情報に基づいて第２制御情報を生成可能な制御手段を更に備えてもよい。
無線通信手段は、無線ＬＡＮ規格であるＷｉ－Ｆｉの第５世代規格に従った通信手段であってもよい。
このような自動運転車両によれば、無線通信手段の他に、衛星回線による通信手段などの他の通信手段を搭載しているので、無線通信手段による通信ができないときは、第２の通信手段に切り替えて、自動運転のために必要な情報の少なくとも一部を取得することが可能となる。
自動運転車両１０を含む運転システムのブロック図 通信衛星１２０を用いた制御情報の提供方法を示すフローチャート 他車両１４０を用いた制御情報の提供方法を示すフローチャート
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。
図１に示すように、自動運転車両１０は、自動運転するための制御装置２０、周辺監視装置３０、衛星通信装置４０、無線通信装置５０、入出力装置６０、ナビゲーション装置７０、車両状態検出装置８０及び駆動装置９０を備えている。
制御装置２０は、不図示の内部バス等により、周辺監視装置３０乃至駆動装置９０を含む自動運転車両１０の各装置と接続し、これら各装置を制御する。また、これに接続される各装置から所定の信号を受信し、受信した信号に基づいて各装置を駆動するための制御命令を生成し出力する。制御装置２０は、演算装置２０Ａと記憶装置２０Ｂを備えている。記憶装置２０Ｂに記録されているコンピュータプログラムを演算装置２０Ａが実行することにより、本開示において自動運転車両１０が実行する各種演算処理が実行される。
演算装置２０Ａは、記憶装置２０Ｂに記憶されるファームウェア等のコンピュータプログラムに従って所定の演算処理を実行する。演算装置２０Ａは、一又は複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などから構成することができる。
記憶装置２０Ｂは、ＭＲＡＭ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＮＯＲフラッシュメモリ又はＳＳＤ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリと、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリには、本開示のフローチャートその他で示される各種演算処理を実行するためのコンピュータプログラムやダイナミックマップ（道路線形等を示す静的な基盤地図情報と、リアルタイムの動的な道路の路面状況、事故発生箇所、車両位置、歩行者位置等に関する動的な環境情報とを統合したデジタル地図情報として動的に生成される高精度の地図情報）を含む地図情報、その他本開示で必要となる各種データを記憶するデータベースＤが含まれる。不揮発性メモリは、一時的でない有形の媒体に相当する。揮発性メモリは、不揮発性メモリからロードしたコンピュータプログラムや、演算装置２０Ａがコンピュータプログラムを実行している間に生成される各種データを一時的に格納する作業領域を提供する。なお、不揮発性メモリは、通信装置５０が外部から受信したコンピュータプログラムやデータを格納してもよい。
制御装置２０は、機能的に、情報管理部２２、位置推定部２４及び制御命令生成部２６を備える。情報管理部２２は、周辺監視装置３０、衛星通信装置４０、無線通信装置５０及び車両状態検出装置８０などから、自動運転に必要な情報を収集し、位置推定部２４及び制御命令生成部２６に供給する。位置推定部２４は、記憶装置２０Ｂに記憶されているダイナミックマップおよび情報管理部２２が収集した位置推定情報に基づいて、自動運転車両１０の絶対位置を緯度、経度の絶対座標として取得し、かつ、自動運転車両１０の周辺の物体に対する自動運転車両１０の相対座標を取得する。制御命令生成部２６は、乗員によって自動運転が指示されると、記憶装置２０Ｂに記憶されているダイナミックマップと、位置推定部２４から取得する自動運転車両１０の位置情報と、情報管理部２２が収集する自動運転車両１０の走行状態情報と、管制センタ１００から受信する制御情報に従って、自動運転車両１０を駆動するための制御命令を生成し、駆動装置９０に出力する。自動運転制御中、制御命令生成部２６は、位置推定部２４から自動運転車両１０の現在位置を取得し、自動運転車両１０の位置を所定の経路上に維持するように制御する。更に、周辺監視装置３０が検出する自動運転車両１０の周辺状況に基づいて障害物等を認識し、障害物の接触を避けるために、自動運転車両１０を減速、停止及び操舵等するための制御命令を生成し、駆動装置９０に供給する。なお、入出力装置６０による乗員の操作に基づいて、自動運転車両１０は、自動運転を停止し、運転者のハンドル、アクセルペダル及びブレーキペダル等の操作に基づいて走行可能に構成されている。その場合、制御装置２０は、運転者のハンドル操作等に基づいて自動運転車両１０を駆動するための制御命令を生成し、駆動装置９０に供給する。
周辺監視装置３０は、カメラ３０Ａ、ＬＩＤＡＲ（Laser Detection and Ranging）３０Ｂ、ミリ波レーダ３０Ｃ、ソナー３０Ｄ、および磁気センサ３０Ｅ等のセンサを備えている。周辺監視装置３０は、これらセンサを用いて自動運転車両１０の周辺の車両、人、障害物等の物体、物体との距離、方位及び自動運転車両１０が走行している道路等の白線、路面状態等の周辺環境を検出し、制御装置２０に供給する。
衛星通信装置４０は、ＧＰＳ受信装置４０Ａと、制御情報受信装置４０Ｂを備える。ＧＰＳ受信装置４０Ａは、ＧＰＳ衛星１１０から測位信号を受信し、自動運転車両１０の位置情報として、制御装置２０に供給する。制御装置２０の位置推定部２４は、受信した測位信号に基づいて自動運転車両１０の現在位置を取得する。
制御情報受信装置４０Ｂは、通信衛星１２０から自動運転車両１０を制御するために必要な制御情報を受信することができる。例えば、駆動装置９０のアクセル、ブレーキ及びハンドルである各アクチュエータを制御する制御命令を通信衛星１２０から受信することができる。通信衛星１２０は、衛星電話サービスを提供するために用いられる通信衛星でよく、例えば、複数の低軌道衛星である。制御情報受信装置４０Ｂは、例えば、１２８ｋｂｐｓの速度で制御情報を受信することができる。後述するように、制御情報受信装置４０を用いたデータの通信速度は、無線通信装置５０を用いたデータの通信速度より小さく、例えば、その１００分の１以下の速度である。
無線通信装置５０は、Ｖ２Ｘ（Vehicle to X）通信装置５０Ａ及びセンタ通信装置５０Ｂを備えている。Ｖ２Ｘ通信装置５０Ａは、具体的には、Ｖ２Ｎ（Vehicle to Cellular Network)通信、Ｖ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）通信、Ｖ２Ｉ（Vehicle to roadside Infrastructure）通信、Ｖ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian）通信をするためのＩＥＥＥによって策定された802.11ac等の通信規格に従った通信装置を備え、その通信速度は、例えば、５００Ｍｂｐｓ以上である。センタ通信装置５０Ｂは、管制センタ１００と通信するための通信装置を備える。従って、自動運転車両１０は、信号等に設置又は路面下に埋設された複数のインフラ機器１３０、複数の他車両１４０及び管制センタ１００とそれぞれ高速通信することができる。
入出力装置６０は、自動運転車両１０に運転者等が情報を入力するためのタッチパネル、マイクロホン及び機械式スイッチなどの入力装置６０Ａと音声認識処理ソフトウェアを備え、運転者のタッチパネルの押圧操作又は運転者の発声に基づいて自動運転車両１０を制御するために必要な情報を入力できるように構成されている。また、画像情報を出力するための液晶ディスプレイ、ＨＵＤその他のディスプレイや、音声情報を出力するための一又は複数のスピーカなどの出力装置６０Ｂを備えている。
ナビゲーション装置７０は、運転者等からの入力に基づいて所定の目的地までの経路を計算し、案内する。ナビゲーション装置７０は、不図示の不揮発性メモリを備え、この不揮発性メモリに地図データを格納してもよいし、記憶装置２０Ｂに格納されている地図データを取得してもよいし、無線通信装置５０から地図データを取得してもよい。地図データは、道路種別の情報や、道路標識、信号機などに関する情報が含まれる。また、地図データは、施設、住所、道路の交差点等のノードと呼ばれる特定地点の位置情報と、リンクと呼ばれるノード間を接続する道路に相当する情報を含んでいる。位置情報は、例えば、緯度、経度、高度によって示される。なお、経路を計算するためのプロセッサは、ナビゲーション装置７０に搭載してもよいが、演算装置２０Ａに実行させてもよい。また、ナビゲーション装置７０がＧＰＳ信号を受信するための無線通信装置を備えてもよい。なおナビゲーション装置７０は、運転者等が保有する情報処理端末から構成してもよい。この場合、情報処理端末と自動運転車両１０を無線通信装置５０が備える例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）機器等と接続し、経路を案内するための経路案内情報等を自動運転車両１０の出力装置６０Ｂから出力させてもよい。
車両状態検出装置８０は、加速度センサ８０Ａ、車速センサ８０Ｂ、および舵角センサ８０Ｃ、ライトセンサ８０Ｄ等を備えている。車両状態検出装置８０は、これらセンサを用いて自動運転車両１０の走行状態を検出し、制御装置２０に供給する。
駆動装置９０は、自動運転車両１０のエンジン、ブレーキ、ハンドル操作のためのモータその他のアクチュエータを備え、制御装置２０から受信する制御命令に基づいて動作する。上述したとおり、自動運転車両１０は、自動運転を停止し、運転者等によるアクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドル等の操作に基づいて制御装置２０が生成した制御命令を駆動装置９０等に出力できるように構成されている。また、自動運転車両１０は、バッテリーと電動モータを備える電気自動車でもよい。
管制センタ１００は、特定エリア内で自動運転車両１０及び他の自動運転車両である他車両１４０の自動運転を制御する管制装置である。管制センタ１００は、無線通信装置１００Ａ、衛星通信装置１００Ｂ及び制御装置１００Ｃを備えている。制御装置１００Ｃのハードウェア構成は、制御装置２０と同様であり、演算装置と記憶装置を備えている。記憶装置内には、コンピュータプログラム、ダイナミックマップ及び各車両の位置情報と車両の識別情報が関連付けて記録されている。演算装置は、記憶装置に記録されているコンピュータプログラムを実行することにより本開示に示される各演算処理を実行する。制御装置１００Ｃは、無線通信装置１００Ａを用いて、自動運転車両１０、他の複数の自動運転車両である他車両１４０、複数のインフラ機器１３０と通信することができる。
管制センタ１００の制御装置１００Ｃは、自動運転車両１０及び他車両１４０からそれぞれ、現在位置、目的地、乗車人数、車両識別情報等を受信しこれら情報に基づいて現在位置から目的地までのレーンプランを含む経路を生成し、制御情報として各車両に送信することができる。更に制御装置１００Ｃは、管制センタ１００が管轄する特定エリア内における制限速度情報その他の自動運転に必要な制御情報を自動運転車両１０及び他車両１４０に送信することができる。自動運転車両１０の無線通信装置５０は、これら制御情報を管制センタ１００から受信し、制御装置２０に供給する。制御装置２０は、受信した制御情報に基づいて制御命令を生成し、駆動装置９０に出力する。例えば、管制センタ１００から受信した制限速度情報に基づく制限速度を超えないように、かつ、管制センタ１００から受信した経路情報に従った経路を走行するように、制御装置２０は制御命令を生成し、駆動装置９０に出力する。なお、自動運転しない場合、運転者は、ナビゲーション装置７０を用いて目的地に至る経路の決定及び経路案内を受けることができる。
更に管制センタ１００は、衛星通信装置１００Ｂを備えている。制御装置１００Ｃは、衛星通信装置１００Ｂを介して、制御情報及び対象の車両を特定するための識別情報を自動運転車両１０又は他車両１４０に対して送信することができるように構成されている。管制センタ１００から制御情報及び車両の識別情報を受信した通信衛星１２０は、管制センタ１００が管轄する特定エリアに向けてその制御情報及び識別情報を送信する。このため、自動運転車両１０又は他車両１４０は、自車のための制御情報を通信衛星１２０から受信することができる。
ここで、衛星通信は、通常の無線通信より低速であることから、制御装置１００Ｃは、制御命令生成部で生成したデータ量が小さい制御命令を制御情報として通信衛星１２０に対して送信することができる。具体的には、制御装置１００Ｃの制御命令生成部は、本来無線通信装置５０に向けて送信するデータ量が大きい制御情報に基づいて、駆動装置９０が受け取る小さいデータ量の制御命令を生成し、対象となる車両の識別情報とともに、通信衛星１２０に向けて送信することができる。このような構成とすることで、低速の衛星通信を用いても、自動運転に必要な制御情報を自動運転車両１０又は他車両１４０に送信することが可能になる。
なお、制御装置１００Ｃは、データ量が小さい制御情報を生成するにあたり、例えば制限速度情報など、重要性の高い制御情報のみを通信衛星１２０に向けて送信し、重要性の低い制御情報を捨てるように構成してもよい。
図２は、本実施形態にかかる自動運転車両１０及び管制センタ１００が実行する各処理を示すフローチャートである。
上述のように、自動運転車両１０は、管制センタ１００に向かって定期的に自身の位置情報等を出力し、それに基づいた制御情報を管制センタ１００から受信するように構成されている。しかしながら、自動運転車両１０の無線通信装置５０等が故障した場合、機器の故障が起こらなくても山間部や砂漠地帯など通信設備が設けられていない地域を走行する場合、都市部であっても局所的に電波状況が悪いスポットを走行する場合、位置情報等を送信することができなくなる。
そこで図２に示されるように、自動運転車両１０の制御装置２０は、自らが位置情報等を送信することができているか判断する（ステップＳ２０１）。例えば、自動運転車両１０の位置情報等の送信に対し、管制センタ１００から受領した旨のアクノリッジ信号を受信すれば、自動運転車両１０は、位置情報等を送信できたことを確認することができる（Ｙ）。なお、自動運転車両１０が送信する情報は、位置情報等に限られるものではない。例えば、自動運転車両１０の乗員等が入力した目的地を示す情報など、管制センタ１００に送信することが予定されている情報であればよい。以下では単に位置情報等と呼称する。
自動運転車両１０が位置情報等を送信できた場合、管制センタ１００の無線通信装置１００Ａは、自動運転車両１０の位置情報等を受信する（ステップＳ２０２）。次いで管制センタ１００の制御装置１００Ｃは、自動運転車両１０から受信した位置情報等に基づいて自動運転車両１０を制御するための制御情報を生成し、自動運転車両１０に向けて送信する（ステップＳ２０３）。制御情報としては、自動運転車両１０が進行する経路情報や、その特定エリアの制限速度情報、ダイナミックマップに基づいて自動運転車両１０を減速、停止及び操舵させるための制御情報等が含まれる。
自動運転車両１０の制御装置２０は、これら制御情報を管制センタ１００から受信すると（ステップＳ２０４）、これら制御情報と、自らの記憶装置２０Ｂに記録されているダイナミックマップ、周辺監視装置３０から収集される周辺環境情報、車両状態検出装置８０から得られる自動運転車両１０の車両状態、無線通信装置５０を用いてインフラ機器１３０や他車両１４０から収集される情報等に基づいて制御命令を生成し、駆動装置９０に出力する。駆動装置９０は受信した制御命令に基づいてエンジン、モータ、ブレーキ等のアクチュエータを駆動する。
一方でステップＳ２０１において、自動運転車両１０が位置情報等を送信できない場合又は位置情報等を送信したが管制センタ１００から受領を示すアクノリッジ信号等を受信できない場合等、管制センタ１００が受信可能な位置情報等が自動運転車両１０から送信されない場合、管制センタ１００は、自動運転車両１０からの信号が途絶したと判断する（ステップＳ２０６）。管制センタ１００は、例えば、所定時間、自動運転車両１０から送信させるべき位置情報等が送信されないことに基づいて信号途絶と判断することができる。
管制センタ１００が自動運転車両１０からの信号が途絶したと判断すると、管制センタ１００は、ステップＳ２０３で生成した制御情報とは異なる第２制御情報を生成する。この第２制御情報は、ステップＳ２０３で生成した制御情報よりもデータ量が小さい制御情報である。具体的には、ステップＳ２０３で生成した制御情報に基づいて自動運転車両１０の制御装置２０がステップＳ２０５で生成し駆動装置９０が受け取る制御命令を管制センタ１００の制御装置１００Ｃが第２制御情報として生成する（ステップＳ２０７）。たとえば、制御情報に速度制限情報が含まれるとき、ステップＳ２０３で送信されるのは速度制限情報そのものであり、自動運転車両１０が受信する制御命令は、自動運転車両１０の車両状態検出装置８０の車速センサ８０Ｂが検出する車速等に基づいて、エンジンやブレーキを制御するための制御命令である。一方で、ステップＳ２０７で管制センタ１００の制御装置１００Ｃが生成し、ステップＳ２０８で送信するのは、速度制限情報そのものではなく、エンジンやブレーキを制御するための制御命令である。ここで、管制センタ１００は、精度が高い制御命令を生成するために、他車両１４０、インフラ機器１３０等から受信した情報に基づいて自動運転車両１０のための制御命令を生成することができる。例えば、管制センタ１００の制御装置１００Ｃは、自動運転車両１０の周囲の他車両１４０から受信した位置情報等の変化から自動運転車両１０の車速を推測する。また、管制センタ１００の制御装置１００Ｃは、自動運転車両１０の周囲のインフラ機器１３０から同様に自動運転車両１０の車速その他の情報を推測してもよい。例えば、インフラ機器１３０（又は他車両１４０）が撮像した自動運転車両１０の映像に基づいて自動運転車両１０の車速を推測してもよい。また、管制センタ１００の制御装置１００Ｃが、それまで受信した自動運転車両１０の位置情報等の変化から車速を推測してもよい。また、自動運転車両１０の車速を推測できる十分な情報が無い場合は、単に、制限速度を超える可能性がない一定速度に移行するための制御命令を生成し、第２制御情報として通信衛星１２０に向けて送信してもよい。
管制センタ１００の衛星通信装置１００Ｂは、以上のようにして生成された第２制御情報等としての制御命令及び自動運転車両１０の識別情報を通信衛星１２０に向けて送信する（ステップＳ２０８）。その際、管制センタ１００が管轄する特定エリアに衛星情報を供給するのに適当な通信衛星１２０が選択される。
通信衛星１２０は、第２制御情報を受信すると、特定エリアに向けて送信する（ステップＳ２０９）。一方で自動運転車両１０は、ステップＳ２０１において、管制センタ１００が受信できる位置情報等の送信をできない場合は、衛星通信装置４０から受信する第２制御情報を用いて制御されるように構成されている。自動運転車両１０の衛星通信装置４０は、第２制御情報を受信し（ステップＳ２１０）、制御装置２０は、第２制御情報に基づいて制御命令を生成し、駆動装置９０に供給する（ステップＳ２１１）。なお、駆動装置９０に供給する信号の少なくとも一部は、第２制御情報に含まれる制御命令そのものでもよい。
以上のような自動運転車両によれば、通信障害等が発生しても、衛星通信を用いて必要な制御情報を取得することができるから、自動運転をより長く継続することが可能となる。特に、自らが送信した位置情報等が管制装置に対して送信できていないことを判断するようにしたから、通信機器の故障以外の理由により、位置情報等が管制装置に対して送信できない場合であっても、衛星通信を用いて必要な制御情報を取得し、自動運転を継続することが可能になる。また、管制装置は、自動運転車両からの信号が途絶したことに基づいて制御情報を生成し、自動運転車両に受信させることが可能になるから、自動運転をより長く継続させることが可能となる。特に、信号が途絶したことに伴って、データ量の小さい第２制御情報を生成するようにしたから、通信衛星であっても、自動運転を継続するために最低限必要な制御情報を自動運転車両に受信させることが可能になる。
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、車車間通信を用いて、自車両の自動運転に必要な情報を他車両から取得する点が第１実施形態と異なる。
第２実施形態に係る自動運転車両は、第１実施形態に係る自動運転車両１０と同様のハードウェア構成を有するため説明を省略する。その他、当業者が第１実施形態と同様と理解できる部分については、記載を省略又は簡略化する。
図３は、第２実施形態に係る他車両１４０を用いた制御情報の提供方法を示すフローチャートである。ステップＳ３０１乃至ステップＳ３０５の各ステップは、ステップＳ２０１乃至ステップＳ２０５と同等であるから説明を省略する。
ステップＳ３０６において、自動運転車両１０からの信号が途絶すると、管制センタ１００は、他車両１４０を自動運転車両１０の周辺に配車する（ステップＳ３０７）。なお、他車両１４０は、自動運転車両１０と同様の構成を備えているため、同一の符号を用いてその詳細な説明を省略する。ただし、自動運転車両以外の車車間通信が可能な車両でもよい。
管制センタ１００から配車命令（ステップＳ３０８）を受信した他車両１４０は、管制センタ１００から自動運転車両１０の推定位置情報を取得して、自動運転車両１０と車車間通信できる位置に接近する。自動運転車両１０の推定位置は、管制センタ１００が自動運転車両１０に対して送信した経路情報、信号途絶前の自動運転車両１０の位置情報及びインフラ機器１３０から取得した情報等に基づいて推定することができる。
他車両１４０は、自身の位置情報等を管制センタ１００に送信する（ステップＳ３０９）。管制センタ１００は、受信した他車両１４０からの位置情報等に基づいて制御情報を生成し他車両１４０に送信する（ステップＳ３１０乃至ステップＳ３１１）。
他車両１４０の制御装置２０は、管制センタ１００から受信した制御情報に基づいて、第２制御情報を生成する（ステップＳ３１２）。第２制御情報は、駆動装置９０に送信可能な制御命令である。他車両１４０の制御装置２０は、車車間通信のためのＶ２Ｘ通信装置５０Ａを用いて、生成された制御命令を自動運転車両１０に送信する（ステップＳ３１３）。自動運転車両１０のＶ２Ｘ通信装置５０Ａは、他車両１４０から制御命令を含む第２制御情報を受信すると（ステップＳ３１４）、自身の駆動装置９０に出力する（ステップＳ３１５）。
以上のような自動運転車両によれば、管制装置との通信ができない場合であっても、自動運転のために必要な制御情報を他車両から取得することができる。例えば、大規模災害等で無線通信インフラがダウンした場合であっても、車車間通信ネットワーク網を通じ可能な範囲で自動運転を継続することが可能になる。
なお、十分な通信速度で車車間通信が担保される場合は、他車両は管制センタから受信した制御情報を自動運転車両に転送してもよい。
なお、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。たとえば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態に追加することができる。また、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態の対応する構成要素と置換することができる。
１０ 自動運転車両
２０ 制御装置
２２ 情報管理部
２４ 位置推定部
２６ 制御命令生成部
３０ 周辺監視装置
４０ 衛星通信装置
５０ 無線通信装置
５０Ａ Ｖ２Ｘ通信装置
５０Ｂ センタ通信装置
６０ 入出力装置
７０ ナビゲーション装置
８０ 車両状態検出装置
９０ 駆動装置
１００ 管制センタ
１００Ａ 無線通信装置
１００Ｂ 衛星通信装置
１００Ｃ 制御装置
１１０ ＧＰＳ衛星
１２０ 通信衛星
１３０ インフラ機器
１４０ 他車両

Claims (4)

  1. 自動運転車両に対し、自動運転に必要な制御情報を送信する管制装置であって、
    前記自動運転車両が備える無線通信手段から送信される信号を受信する受信手段と、
    前記自動運転車両が備える前記無線通信手段に対し第１制御情報を送信する第１送信手段と、
    前記受信手段により受信される前記自動運転車両からの信号の受信状況に基づいて、衛星が、前記自動運転車両が備える衛星通信手段に対し第２制御情報を送信するための情報を、前記衛星に対し送信する第２送信手段と、を備え、
    前記第１送信手段は、前記受信手段が前記自動運転車両から受信した前記信号に基づいて生成された前記第１制御情報を送信するように構成され、
    前記第２送信手段は、前記受信手段が前記自動運転車両以外の車両から受信した信号に基づいて生成された前記第２制御情報を送信するように構成される、
    管制装置。
  2. 前記第２送信手段は、前記受信状況として、前記受信手段による前記自動運転車両からの信号が途絶したことに基づいて、前記衛星が前記第２制御情報を送信するための情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の管制装置。
  3. 前記第１送信手段は、前記第１制御情報として、前記自動運転車両の速度を制限するための第１速度制限情報を送信可能に構成され、
    前記第２送信手段は、前記第２制御情報として、前記自動運転車両の速度を制限するための情報であって、前記第１速度制限情報よりデータ量の少ない第２速度制限情報を送信可能に構成される、請求項１又は２に記載の管制装置。
  4. 自動運転車両に対し、自動運転に必要な制御情報を送信する管制装置であって、
    前記自動運転車両が備える無線通信手段から送信される信号を受信する受信手段と、
    前記自動運転車両が備える前記無線通信手段に対し第１制御情報を送信する第１送信手段と、
    前記受信手段により受信される前記自動運転車両からの信号の受信状況に基づいて、他の車両が、前記自動運転車両が備える車車間通信手段に対し第２制御情報を送信するための情報を、前記他の車両に対し送信する第２送信手段と、を備える管制装置。
JP2019026864A 2019-02-18 2019-02-18 管制装置 Active JP7111022B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019026864A JP7111022B2 (ja) 2019-02-18 2019-02-18 管制装置
US16/711,848 US11537143B2 (en) 2019-02-18 2019-12-12 Controller and autonomous driving vehicle
CN201911316556.0A CN111586625B (zh) 2019-02-18 2019-12-19 控制器和自动驾驶车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019026864A JP7111022B2 (ja) 2019-02-18 2019-02-18 管制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020135320A JP2020135320A (ja) 2020-08-31
JP7111022B2 true JP7111022B2 (ja) 2022-08-02

Family

ID=72042039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019026864A Active JP7111022B2 (ja) 2019-02-18 2019-02-18 管制装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11537143B2 (ja)
JP (1) JP7111022B2 (ja)
CN (1) CN111586625B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10909866B2 (en) * 2018-07-20 2021-02-02 Cybernet Systems Corp. Autonomous transportation system and methods
KR102563281B1 (ko) * 2020-08-18 2023-08-02 세메스 주식회사 제조 공장 내 물품 반송 시스템에서 차량 제어 장치 및 동작 방법
JP7341963B2 (ja) 2020-09-01 2023-09-11 株式会社東芝 システム及びサーバ装置
JP7414673B2 (ja) 2020-09-07 2024-01-16 株式会社東芝 制御装置、制御対象装置、制御システム、方法、およびプログラム
CN112298208B (zh) * 2020-10-21 2022-05-17 长城汽车股份有限公司 自动驾驶横向辅助控制方法及横向辅助系统
JP2022125493A (ja) * 2021-02-17 2022-08-29 トヨタ自動車株式会社 移動ロボット、搬送システム、方法、及びプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016192028A (ja) 2015-03-31 2016-11-10 株式会社デンソー 自動走行制御装置および自動走行制御システム
US20180026705A1 (en) 2015-01-29 2018-01-25 Rocky Mountain Equipment Canada Ltd. Communications system for use with unmanned aerial vehicles

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7907063B2 (en) * 2008-03-26 2011-03-15 Kenneth Lenard Simon Speed limit enforcer
US8442518B2 (en) * 2010-02-01 2013-05-14 ADS-B Technologies, LLC ADS-B link augmentation system (ALAS)
CN101823464A (zh) * 2010-04-23 2010-09-08 刘坤 车辆智能控制信息系统
JP2014106854A (ja) 2012-11-29 2014-06-09 Toyota Infotechnology Center Co Ltd 自動運転車両制御装置および方法
CN104616516B (zh) * 2013-11-04 2017-11-14 深圳市赛格导航科技股份有限公司 一种行车安全辅助控制方法和系统
JP6366182B2 (ja) * 2014-10-10 2018-08-01 株式会社Ｉｈｉエアロスペース 遠隔操縦システムと遠隔操縦方法
EP3624081A1 (en) * 2014-10-30 2020-03-18 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle device and autonomous vehicle including such an in-vehicle device
KR102162139B1 (ko) * 2016-04-01 2020-10-07 변정훈 크라우드 소싱 데이터 기반 교통 신호 조절 방법 및 서버
US11142203B2 (en) * 2017-02-27 2021-10-12 Ford Global Technologies, Llc Cooperative vehicle navigation
CA3074504A1 (en) * 2017-08-30 2019-03-07 Atc Technologies, Llc Systems, devices, and methods for vehicle speed control
WO2019178827A1 (zh) * 2018-03-23 2019-09-26 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机的通信控制方法、系统和无人机
US10282625B1 (en) * 2018-10-01 2019-05-07 Eric John Wengreen Self-driving vehicle systems and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180026705A1 (en) 2015-01-29 2018-01-25 Rocky Mountain Equipment Canada Ltd. Communications system for use with unmanned aerial vehicles
JP2016192028A (ja) 2015-03-31 2016-11-10 株式会社デンソー 自動走行制御装置および自動走行制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN111586625B (zh) 2023-06-09
JP2020135320A (ja) 2020-08-31
US20200264630A1 (en) 2020-08-20
CN111586625A (zh) 2020-08-25
US11537143B2 (en) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7111022B2 (ja) 管制装置
US11269352B2 (en) System for building a vehicle-to-cloud real-time traffic map for autonomous driving vehicles (ADVS)
JP6894471B2 (ja) 自動運転車（ａｄｖ）のサブシステムによるパトロールカーのパトロール
KR102247380B1 (ko) 자율 차량들에 대한 폴백 요청들
US11345359B2 (en) Autonomous driving vehicles with dual autonomous driving systems for safety
US10821976B2 (en) Navigation system with dynamic speed setting mechanism and method of operation thereof
US11613254B2 (en) Method to monitor control system of autonomous driving vehicle with multiple levels of warning and fail operations
JPWO2017110002A1 (ja) 予測装置、予測システム、予測方法および予測プログラム
CN111583697B (zh) 驾驶支持系统和服务器装置
US20200278208A1 (en) Information processing apparatus, movable apparatus, information processing method, movable-apparatus control method, and programs
WO2020090306A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
JP2020095481A (ja) 車両の制御装置及び自動運転システム
US11429115B2 (en) Vehicle-platoons implementation under autonomous driving system designed for single vehicle
CN111766866B (zh) 信息处理装置和包括信息处理装置的自动行驶控制系统
US20220219732A1 (en) Information processing apparatus, and information processing method, and program
US11520353B2 (en) Station and in-vehicle device
JP7310424B2 (ja) 車両走行システム
JP2020147148A (ja) 情報処理装置及び情報処理装置を備える自動走行制御システム
CN115454036A (zh) 远程操作委托系统、远程操作委托方法以及存储介质
JP7183891B2 (ja) 遠隔制御装置及び自動運転システム
JP2021152853A (ja) 交通制御システム
JP2019175492A (ja) 予測装置、予測システム、予測方法および予測プログラム
WO2023152529A1 (ja) 走行支援装置及び走行支援方法
US20240051569A1 (en) Long-term evolution computing platform for autonomous vehicles based on shell and nut architecture
WO2024050674A1 (en) Dual path ethernet-based sensor device fault monitoring

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220704

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7111022

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151