JP7135065B2 - 車両遠隔操作システム及び車両遠隔操作方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両遠隔操作システム及び車両遠隔操作方法に係り、特に、車両の走行を制御する車両制御装置と、車両の走行を操作するための操作装置とを備えた車両遠隔操作システム及び車両遠隔操作方法に関する。

近年、運転者の安全性、快適性を実現するために、車両自体が周囲の外部環境の情報を把握し、運転者に代わって車両の走行を制御し、自動運転するためのＡＤＡＳ（先進運転支援システム）を搭載した車両が知られている。
また、上記車両の不具合等によって走行障害が発生したときに、安全に停車させることや安全に走行を継続させるべく、ネットワークを介した通信によって車両の走行を操作する遠隔運転の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両の制御装置では、遠隔運転モード、自動運転モード及び運転支援モードのいずれかを選択可能とし、選択された動作モードで車両の制御を行うことができる。遠隔運転モードを選択した場合には、制御装置とネットワークを通じて接続された遠隔運転装置を用いてオペレータが車両を遠隔操作する。

特開２０２０－１６４０５６号公報 特開２０２０－３２８７３号公報

ところで、特許文献１のような車両遠隔操作システムでは、走行する車両の現在位置を精度良く測定する技術が求められており、当該技術を自動運転の制御に利用することや、運転者やオペレータに対し目的地までの経路を案内するナビゲーションサービスに利用することが行われている。
例えば、特許文献２に記載の自動運行方法では、車両の走行中にＧＰＳ信号を受信して車両の位置（絶対位置）をリアルタイムで取得し、車両の位置精度の信頼性が低下した場合には、ＧＰＳ（衛星測位システム）に基づく座標及び方位角と、慣性測定装置（ＩＭＵ）に基づく座標及び方位角とを整合させて上記絶対位置を補正することとしている。
そうしたなかで、走行する車両の現在位置をより正確に測定する技術が求められていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、走行する車両の現在位置をより正確に測定することが可能な車両遠隔操作システム及び車両遠隔操作方法を提供することにある。

前記課題は、本発明の車両遠隔操作システムによれば、走行する車両の現在位置を特定し、特定した前記現在位置の情報に基づいて前記車両の走行を制御する車両制御装置と、前記車両制御装置とネットワークを介して接続され、前記ネットワークを介した通信によって前記車両の走行を操作するための操作装置と、を備えた車両遠隔操作システムであって、前記車両制御装置は、前記車両に搭載されたＧＮＳＳ受信機を通じて単独測位に必要なＧＮＳＳ情報を取得し、単独測位によって前記車両の絶対位置を算出する絶対位置算出部と、外部の基準局から相対測位に必要なＧＮＳＳ補正情報を受信できるか否かを判定する受信判定部と、前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合に、相対測位によって前記絶対位置を補正し、前記車両の相対位置を算出する相対位置算出部と、前記相対位置を用いて前記車両の現在位置を特定する位置特定部と、前記操作装置に向けて前記車両の現在位置の情報を送信する通信部と、を有していること、により解決される。
上記のように、車両制御装置が、ＧＮＳＳ（全地球衛星測位システム）を利用して単独測位によって車両の絶対位置を算出する絶対位置算出部と、相対測位（例えば、ＲＴＫ測位）によって車両の相対位置を算出する相対位置算出部と、を有し、外部の基準局からＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合には、上記相対位置を用いて車両の現在位置を特定し、車両の現在位置の情報を操作装置に向けて送信している。そのため、走行する車両の現在位置をより正確に測定することが可能な車両遠隔操作システムを実現することができる。

また前記課題は、走行する車両の現在位置を特定し、特定した前記現在位置の情報に基づいて前記車両の走行を制御する第１コンピュータと、前記第１コンピュータとネットワークを介して接続され、前記ネットワークを介した通信によって前記車両の走行を操作するための第２コンピュータと、によって実行される車両遠隔操作方法であって、前記第１コンピュータが、前記車両に搭載されたＧＮＳＳ受信機を通じて単独測位に必要なＧＮＳＳ情報を取得し、単独測位によって前記車両の絶対位置を算出することと、外部の基準局から相対測位に必要なＧＮＳＳ補正情報を受信できるか否かを判定することと、前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合に、相対測位によって前記絶対位置を補正し、前記車両の相対位置を算出することと、前記相対位置を用いて前記車両の現在位置を特定することと、前記第２コンピュータに向けて前記車両の現在位置の情報を送信することと、を実行する車両遠隔操作方法によっても解決される。

本発明の車両遠隔操作システム及び車両遠隔操作方法によれば、走行する車両の現在位置をより正確に測定することが可能となる。

本実施形態の車両遠隔操作システム全体の構成図である。 車両遠隔操作システム（操作装置を除く）のハードウェア構成を説明する図である。 操作装置のハードウェア構成を説明する図である。 車両制御装置、操作装置の機能を説明する図である。 位置特定部による処理を説明する図であって、絶対位置、相対位置、補正相対位置の位置精度を比較した図である。 本実施形態の車両遠隔操作方法を示す処理フロー図である。

以下、本発明の実施形態について図１－図６を参照して説明する。
本実施形態の車両遠隔操作システムＳは、図１に示すように、走行する車両Ｖの外部環境を把握し、運転者に代わって車両Ｖの走行経路を計画し、当該走行経路に基づいて車両Ｖを制御することで走行させる「自動運転」と、車両Ｖの外部にいるオペレータが車両Ｖを遠隔操作（外部操作）することで走行させる「遠隔運転」とを実現するシステムであって、自動運転モードと遠隔運転モードの間で切り替える「モード切替処理」を行うことが可能となっている。このほか、車両Ｖに乗車して運転操作を行う手動運転モード（詳細については後述）があり、上記モード切替処理では、この手動運転モードと自動運転モードを切り替えるほか、手動運転モードと遠隔運転モードを切り替えることも可能である。
なお、オペレータはヒトでなくても良く、例えばＡＩ（人工知能）であっても良い。

＜車両遠隔操作システムのハードウェア構成＞
車両遠隔操作システムＳは、図１－図３に示すように、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの走行を総合的に制御する車両制御装置１と、車両Ｖの周囲の外部環境を検出する車載センサ１０と、人工衛星ＳＡ及び基準局ＳＴからＧＮＳＳ信号を受信し、車両Ｖの現在位置を測定する車載ロケータ２０と、車両Ｖの操舵及び加減速等を制御する車載ＥＣＵ３０と、車両Ｖの外部に設置された操作装置５０や外部機器と通信する車載通信装置４０と、を備えている。
また、車両遠隔操作システムＳは、車両制御装置１とネットワーク（デジタル通信路）を介して接続され、ネットワークを介した通信によって車両Ｖの走行を操作するための操作装置５０を備えている。もちろん、車両制御装置１と操作装置５０とが直接通信を行うこととしても良い。

車両制御装置１は、図２に示すように、車載センサ１０、車載ロケータ２０、車載ＥＣＵ３０及び車載通信装置４０と車載ネットワーク（ＣＡＮ）を通じて接続されたコンピュータである。
具体的には、データの演算・制御処理装置としてのＣＰＵと、記憶装置としてのＲＯＭ、ＲＡＭ及びＨＤＤ（ＳＳＤ）と、車載ネットワークを通じて情報データの送受信を行う通信インタフェースと、を備えたコンピュータである。
車両制御装置１の記憶装置には、コンピュータとして必要な機能を果たすメインプログラムに加えて、車両制御プログラムや車両遠隔操作プログラムが記憶されており、これらプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、車両制御装置１の機能が発揮されることになる。
なお、車載ＥＣＵ３０（総合ＥＣＵ３１）や操作装置５０についても同様のハードウェア構成を備えたコンピュータである。

車両制御装置１は、「自動運転」を実行すべく、車載センサ１０から得られる外部環境の情報と、車載ロケータ２０から得られる現在位置の情報と、車載ＥＣＵ３０から得られる車両情報とに基づいて車載ＥＣＵ３０（総合ＥＣＵ３１）を制御することで、車両Ｖの走行を制御する。
また、車両制御装置１は、「遠隔運転」を実行すべく、車載通信装置４０を通じて操作装置５０と無線通信し、外部環境の情報と、現在位置の情報と、車両情報とを操作装置５０に向けて送信する。操作装置５０は、これら情報を受信し、外部環境の情報と、現在位置の情報とに基づく内容をモニタ５１（ナビモニタ５２）に表示するほか、オペレータに向けてユーザ報知することができる。
より詳しく述べると、車両制御装置１は、「自動運転機能（車載センサ１０、車載ロケータ２０、車載ＥＣＵ３０）」を予め搭載した車両Ｖに対して新たに搭載されることで、既存の「自動運転機能」の性能を高めることと、新たに「遠隔運転機能」を付与するものである。

車載センサ１０は、車両Ｖの周囲の外部環境として車両Ｖ周辺の移動物体（他の車両や歩行者等）、各種の構造物、道路形状等を検出するものであって、具体的には、複数の撮影装置１１と、複数のレーダ１２と、複数のライダ１３と、から主に構成されている。
なお、車載センサ１０は、上記以外の検出センサをさらに有しても良い。

撮影装置１１は、撮像装置とも称し、車両Ｖの周囲の外部映像を撮影（撮像）する小型の撮影カメラ（広角カメラ）であって、車両Ｖの走行制御向けの「センシング機能」と、運転者（オペレータ）向けの「モニタリング機能」を実行すべく、外部映像データを作成し、車両制御装置１に向けて外部映像データを送信する。
撮影装置１１は、車両Ｖに複数搭載されており、車両Ｖのフロントガラスに取り付けられ、車両Ｖの前方、右側方、左側方を撮影する第１撮影装置１１ａ、第２撮影装置１１ｂ、第３撮影装置１１ｃと、車両Ｖのバックバンパーに取り付けられ、車両Ｖの後方を撮影する第４撮影装置１１ｄと、車両Ｖの左右のミラーに取り付けられ、車両Ｖの右斜め後方、左斜め後方を撮影する第５撮影装置１１ｅ、第６撮影装置１１ｆと、をメインカメラとして備えている。
また、撮影装置１１は、サブカメラとして、車両Ｖのフロントバンパーに取り付けられ、車両Ｖの前方を撮影する第７撮影装置１１ｇと、車両Ｖの左右のバックライトの周辺に取り付けられ、車両Ｖの右斜め後方、左斜め後方を撮影する第８撮影装置１１ｈ、第９撮影装置１１ｉと、を備えている。
なお、本実施形態では、撮影装置１１が車両Ｖの所定位置に計９個取り付けられているが、撮影装置１１の個数や取り付け位置については車両Ｖの車種や形状に応じて変更可能である。レーダ１２及びライダ１３についても同様である。
なお、サブカメラの別例として、第７撮影装置１１ｇが、車両Ｖのバックガラス（リアガラス）の上部に取り付けられ、当該位置から車両Ｖの後方を撮影しても良い。その場合、第８撮影装置１１ｈが車両Ｖのフロントの右Ａピラーに取り付けられ、第９撮影装置１１ｉがフロントの左Ａピラーに取り付けられていると良い。

レーダ１２は、照射方向を連続的に変化させながら電波を発信し、対象物体からの反射波を受信することで対象物体を検出し（対象物体の位置と速度を測定し）、３次元の空間イメージングを行うミリ波レーダである。撮影装置１１やライダ１３と比較して、視界が悪い夜間や悪天候のような環境状況であっても精度良く検出することができる。
レーダ１２は、上記対象物体の検出結果データ（検出信号）を取得し、車両制御装置１に向けて検出結果データを送信する。
レーダ１２は、車両Ｖに複数搭載されており、車両Ｖの左右のフロントライトの周辺に取り付けられる第１レーダ１２ａ、第２レーダ１２ｂと、車両Ｖの左右のバックライトの周辺に取り付けられる第３レーダ１２ｃ、第４レーダ１２ｄと、を備えている。
なお、レーダ１２は、ミリ波レーダに特に限定されることなく、レーザーレーダ、超音波センサ等のレーダであっても良い。

ライダ１３は、レーザー光を照射し、対象物体からの反射光を受光することで対象物体までの距離を測定し、３次元の空間イメージングを行うリモートセンサである。撮影装置１１やレーダ１２と比較して、周囲の対象物体との距離を数センチ単位で測定することができる。
ライダ１３は、上記対象物体との距離を測定した距離測定データを取得し、車両制御装置１に向けて距離測定データを送信する。
ライダ１３は、車両Ｖに複数搭載されており、車両Ｖの左右のフロントライトの周辺に取り付けられる第１ライダ１３ａ、第２ライダ１３ｂと、車両Ｖのバックパンパ―に取り付けられる第３ライダ１３ｃと、車両Ｖの左右のバックライトの周辺に取り付けられる第４ライダ１３ｄ、第５ライダ１３ｅと、を備えている。

車載ロケータ２０は、人工衛星ＳＡ及び基準局ＳＴを用いた衛生測位システムを利用して車両Ｖの現在位置を測定し、また現在位置の測定精度を高めるべく、車両Ｖの加速度及び角速度を測定するものである。
車載ロケータ２０は、具体的には、複数の人工衛星ＳＡからＧＮＳＳ電波（ＧＰＳ電波）を受信するＧＮＳＳ受信機２１と、車両Ｖの加速度及び角速度を測定する慣性測定装置２２と、を備えている。

ＧＮＳＳ受信機２１は、具体的には、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機であって、複数（具体的には４個）の人工衛星ＳＡからＧＮＳＳ電波を受信し、単独測位に必要な「ＧＮＳＳ情報」を生成する。また、外部の基準局ＳＴから相対測位に必要な「ＧＮＳＳ補正情報」を受信する。
なお、基準局ＳＴは、既知点に設定された固定基準局であって、複数の人工衛星ＳＡからＧＮＳＳ電波を受信し、「ＧＮＳＳ補正情報」を生成し、ＧＮＳＳ受信機２１に向けて送信する。
「ＧＮＳＳ情報」とは、複数の人工衛星ＳＡとＧＮＳＳ受信機２１との距離情報である。
「ＧＮＳＳ補正情報」とは、既知点に位置する基準局ＳＴがＧＮＳＳ電波を受信し、基準局ＳＴとＧＮＳＳ受信機２１が通信することで、「ＧＮＳＳ情報」の計測誤差を補正した距離情報である。

慣性測定装置２２は、ＩＭＵとも呼ばれ、３軸のジャイロセンサ（角速度計）と、３軸の加速度センサ（加速度計）とを備えており、車両Ｖの３次元の角速度及び加速度を測定し、車両制御装置１に向けて車両Ｖの加速度及び角速度の情報を送信する。
車両制御装置１は、ＧＮＳＳ受信機２１から受信したＧＮＳＳ情報（ＧＮＳＳ補正情報）と、慣性測定装置２２から受信した車両Ｖの角速度及び加速度の情報とを組み合わせて測位することで、より小さい誤差範囲で車両Ｖの現在位置を測定することができる。

車載ＥＣＵ３０は、例えば、ＡＤＡＳ用ＥＣＵであって、車両制御装置１と接続され、各種データの送受信を行う上位階層の総合ＥＣＵ３１と、この上位階層としての総合ＥＣＵ３１とそれぞれ接続され、車両Ｖの操舵及び加減速等を細分化して制御する下位階層としてのハンドルＥＣＵ３２と、アクセルＥＣＵ３３と、ブレーキＥＣＵ３４と、を備えており、階層構造を形成している。
なお、ハンドルＥＣＵ３２は、ドライビングサポートコンピュータとも呼ばれ、アクセルＥＣＵ３３及びブレーキＥＣＵ３４は、パワーマネジメントコントロールユニットとも呼ばれている。
なお、総合ＥＣＵ３１と接続される個々のＥＣＵの数や機能については、上記の３つのＥＣＵ３２－３４に特に限定されることなく、これらのＥＣＵと同階層でその他のＥＣＵをさらに備えていても良い。

ハンドルＥＣＵ３２は、総合ＥＣＵ３１からの指示に対応して車両Ｖの電動パワーステアリングＶ１を制御し、主に車両Ｖの進行方向を制御する。
電動パワーステアリングＶ１は、車両Ｖの前輪を操舵する操舵機構を備えている。例えば、手動運転モードの際には、運転者によるハンドルＶ１ａの操舵操作によって車両Ｖの前輪を操舵する。
なお、ハンドルＶ１ａにはトルクセンサ及び角度センサが搭載されており、これらセンサの検出結果に基づいて運転モードの「モード切替処理」を行うことができる。

アクセルＥＣＵ３３は、総合ＥＣＵ３１からの指示に対応して車両Ｖの電動スロットルＶ２を制御し、主に車両Ｖの加減速を制御する。
電動スロットルＶ２は、車両Ｖの駆動車輪を回転させる駆動力を出力する駆動機構を備えている。例えば、手動運転モードの際には、運転者によるアクセルペダルＶ２ａのアクセル操作に対応してエンジンの出力を調整する。

ブレーキＥＣＵ３４は、総合ＥＣＵ３１からの指示に対応して車両Ｖの電磁ブレーキ装置Ｖ３を制御し、主に車両Ｖの減速及び停止を制御する。
電磁ブレーキ装置Ｖ３は、車両Ｖの各車輪に取り付けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両Ｖを減速又は停止させる機構を備えている。例えば、手動運転モードの際には、運転者によるブレーキペダルＶ３ａのブレーキ操作に対応して電磁ブレーキ装置Ｖ３の作動を調整する。

車載通信装置４０は、車両Ｖの外部に設置された操作装置５０や不図示の外部サーバーとネットワーク通じて情報通信する装置である。例えば「遠隔運転」に必要な情報として車両制御装置１が取得した外部映像の情報と、現在位置の情報とを操作装置５０に向けて送信する。また、オペレータによるユーザ入力を受け付けた操作装置５０から車両Ｖの運転操作情報を受信し、車両制御装置１に向けて送信する。
車載通信装置４０は、不図示の外部サーバーと情報通信を行い、例えば、外部サーバーから最新の交通情報や天候情報等を受信することもできる。

操作装置５０は、図３に示すように、オペレータによって操作され、車両Ｖの「遠隔運転」を行うためのコンピュータであって、操作装置５０の具体的なハードウェア構成として、複数のモニタ５１と、ナビモニタ５２と、ハンドル５３と、アクセルペダル５４と、ブレーキペダル５５と、複数の操作スイッチ５６と、を備えている。
なお、操作装置５０は、スピーカーやマイク、シフトレバー等の構成部品をさらに備えていても良い。

モニタ５１、ナビモニタ５２は、「遠隔運転」を行うための視覚情報を出力する表示部であって、モニタ５１には、複数の撮影装置１１ａ－１１ｉによって撮影された車両Ｖの外部映像を所定のレイアウト情報に基づいて合成した合成映像（合成画像）が表示される。
所定のレイアウト情報とは、例えば、オペレータの死角を作らない、オペレータが操作し易いレイアウトの表示態様である。このときの所定のレイアウト情報は、複数のレイアウト情報を車両Ｖの所定の記憶部においてレイアウトＩＤ（レイアウト識別情報）を対応付けて記憶しておくことも可能である。この場合、後述する操作スイッチ等を用いてレイアウト表示に切り替え後、さらにレイアウト情報の変更操作を行うことで、操作装置５０（操作スイッチ５６）から車両Ｖに対して変更後のレイアウトＩＤが送信される。詳細については後述するが、このとき、車両Ｖでは、変更後のレイアウトＩＤに対するレイアウト情報に基づいて外部映像を合成した合成映像が生成され、モニタ５１にはその合成映像が表示される。

ハンドル５３は、オペレータによって操作され、車両Ｖの操舵角（操舵量）を調整するために用いられる操作部である。
アクセルペダル５４、ブレーキペダル５５は、それぞれオペレータによって操作され、車両Ｖの電動スロットルＶ２の駆動、電磁ブレーキ装置Ｖ３の作動を調整するために用いられる操作部である。
複数の操作スイッチ５６は、例えば「遠隔運転」を行うための設定情報をユーザ入力するために用いられる。例えばオペレータが操作スイッチ５６を適宜操作することで、車両Ｖの外部映像（合成映像）を所定のレイアウト表示に切り替えることや、自動運転モードと遠隔運転モードの間で運転モードを切り替えることができる。

＜車両遠隔操作システムの機能＞
車両制御装置１は、図４に示すように、機能面から説明すると、各種プログラム及び各種データを記憶しておく記憶部１００と、外部情報取得部１０１と、絶対位置算出部１０２と、相対位置算出部１０３と、補正位置算出部１０４と、受信判定部１０５と、位置特定部１０６と、映像処理部１０７と、通信部１０８と、車両制御部１０９と、速度演算部１１０と、位置情報選択部１１１と、を主な構成要素として備えている。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。

操作装置５０についても機能面から説明すると、各種プログラム及び各種データを記憶する記憶部５００と、車両制御装置１との間で各種データを送受信する通信部５０１と、車両Ｖの外部映像、車両情報をモニタ５１に表示し、また車両Ｖの現在位置の情報に基づく内容（例えば、車両ナビゲーション）をナビモニタ５２に表示する画面表示部５０２と、ユーザ操作の入力を受け付けて操作データを作成する操作データ作成部５０３と、オペレータに向けてユーザ報知するユーザ報知部５０４と、を主な構成要素として備えている。

以下、車両制御装置１の機能について詳しく説明する。
＜＜メイン機能＞＞
外部情報取得部１０１は、車載センサ１０から車両Ｖの周囲の「外部環境の検出情報」を取得し、また車載ロケータ２０から車両Ｖの「現在位置の測定情報」を取得するものである。
詳しく述べると、「外部環境の検出情報」として、撮影装置１１から車両Ｖの周囲の外部映像データを取得し、レーダ１２から車両Ｖの周囲の対象物体の検出結果データを取得し、ライダ１３から車両Ｖの対象物体との距離を測定した距離測定データを取得する。
また「現在位置の測定情報」として、ＧＮＳＳ受信機２１からＧＮＳＳ情報（ＧＮＳＳ補正情報）を取得し、慣性測定装置２２から車両Ｖの角速度及び加速度の情報を取得する。
なお、外部情報取得部１０１は、車載ＥＣＵ３０から車両Ｖの「車両情報」をさらに取得することとしても良い。「車両情報」としては、例えば、ハンドルＥＣＵ３２から得られる「舵角の情報」、アクセルＥＣＵ３３から得られる「スロットル開度の情報」、ブレーキＥＣＵ３４から得られる「ブレーキ踏み込み量の情報」等が挙げられる。

絶対位置算出部１０２は、単独測位に必要な上記「ＧＮＳＳ情報」を取得し、単独測位によって車両Ｖの「絶対位置」を算出するものである。
車両Ｖの「絶対位置」とは、複数の人工衛星ＳＡからＧＮＳＳ電波を受信し、既知点にそれぞれ位置する人工衛星ＳＡと車両Ｖとの間の距離を測定し、それぞれの測定距離（ＧＮＳＳ情報に相当）から未知点を求める３次元方程式を解くことで得られる車両Ｖの３次元位置である。
図５に示すように、「絶対位置」の位置精度は±１０ｍ程度である。

相対位置算出部１０３は、相対測位に必要な上記「ＧＮＳＳ補正情報」を取得し、相対測位によって「絶対位置」を補正し、車両Ｖの「相対位置」を算出するものである。
車両Ｖの「相対位置」とは、既知点に位置する基準局ＳＴにおいてもＧＮＳＳ電波を受信し、基準局ＳＴから計測誤差がより小さい距離（それぞれの人工衛星ＳＡと車両Ｖとの間の距離）を取得し、それぞれの測定距離（ＧＮＳＳ補正情報に相当）から求められる車両Ｖの３次元位置である。
図５に示すように、「相対位置」の位置精度は±４０ｃｍ程度であり、絶対位置よりも位置精度が高くなっている。図５では、「ＧＮＳＳ補正情報」を「ＧＮＳＳ情報＋ＲＴＫ情報」と表現している。
「相対位置」の算出方法としては、ＲＴＫ測位方式（干渉測位方式）の算出方法と、ＤＧＰＳ測位方式（相対測位方式）の算出方法とがある。いずれの算出方法であっても良い。
なお、上記基準局ＳＴは、既知点に位置する複数の基準局ＳＴのうち、原則として車両Ｖに最も近い位置に設置されている基準局である。

補正位置算出部１０４は、車両Ｖの上記「角速度及び加速度の情報」を取得し、「ＧＮＳＳ情報」と、「加速度及び角速度の情報」とに基づいて車両Ｖの絶対位置を補正した「補正絶対位置」を算出するものである。
車両Ｖの「補正絶対位置」とは、ＧＮＳＳ情報と、車両Ｖの角速度及び加速度の情報（ＩＭＵ情報とも呼ばれる）とを組み合わせて測位することで得られる車両Ｖの３次元位置である。
「補正絶対位置」の位置精度は、絶対位置よりも位置精度が高くなっている。

また、補正位置算出部１０４は、「ＧＮＳＳ補正情報」と、「加速度及び角速度の情報」とに基づいて車両Ｖの相対位置を補正した「補正相対位置」を算出する。
図５に示すように、「補正相対位置」の位置精度は±５ｃｍ程度であり、絶対位置及び相対位置よりも位置精度が高くなっている。
図５では、「加速度及び角速度の情報」を「ＩＭＵ情報」と表現し、「ＧＮＳＳ情報＋ＲＴＫ情報＋ＩＭＵ情報」と記載している。

受信判定部１０５は、ＧＮＳＳ情報をリアルタイムで受信できるか否かを判定し、ＧＮＳＳ情報をリアルタイムで受信できると判定した場合には、続けてＧＮＳＳ補正情報をリアルタイムで受信できるか否かを判定するものである。
具体的には、受信判定部１０５は、車両Ｖの周囲に障害物があって人工衛星ＳＡから電波を受信できない場合、また基準局ＳＴとの間でデータの送受信ができない場合を想定し、人工衛星ＳＡから電波を受信できるか否か、また基準局ＳＴとの間でデータの送受信ができるか否かを判定する。

位置特定部１０６は、受信判定部１０５による判定結果に基づいて車両の現在位置を特定するものである。
詳しく述べると、位置特定部１０６は、図６に示すように、ＧＮＳＳ情報及びＧＮＳＳ補正情報をリアルタイムで受信できると判定された場合には（図６のＳ３）、最も位置精度が高い「補正相対位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定する（図６のＳ４）。
また、位置特定部１０６は、ＧＮＳＳ情報をリアルタイムで受信でき、ＧＮＳＳ補正情報をリアルタイムで受信できないと判定された場合には（図６のＳ３）、位置精度が高い「補正絶対位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定する（図６のＳ５）。
さらに、位置特定部１０６は、ＧＮＳＳ情報及びＧＮＳＳ補正情報をリアルタイムで受信できないと判定された場合には（図６のＳ２）、直前に受信した「ＧＮＳＳ情報」と、「加速度及び角速度の情報」とに基づいて算出された「推測位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定する（図６のＳ６）。
なお、「推測位置」は、直前に受信した「ＧＮＳＳ情報」と、当該「ＧＮＳＳ情報」を受信した過去の時点から現時点までの「加速度及び角速度の情報」とに基づいて算出される車両Ｖの３次元位置である。「推測位置」の位置精度は、「絶対位置」と同等の位置精度となる。

映像処理部１０７は、複数の撮影装置１１ａ－１１ｉから車両Ｖの外部映像データをそれぞれ取得し、所定のレイアウト情報に基づいてそれぞれの外部映像を合成した合成映像（合成映像データ）を作成するものである。
上記合成映像を生成し、生成した合成映像データを操作装置５０に向けて送信することで、複数の外部映像データを送信する場合と比較して送信するデータ量を少なくし（通信回線数を少なくし）、データ通信にかかるコストを削減することができる。

通信部１０８は、車載通信装置４０を利用して車両制御装置１と操作装置５０の間でデータの送受信を実行するものである。
具体的には、通信部１０８は、車両Ｖの「遠隔運転」に必要な情報として、外部情報取得部１０１によって得られた「外部環境の検出情報」と、位置特定部１０６によって特定された「現在位置の情報」とを操作装置５０に向けて送信する。
なお、通信部１０８は、外部情報取得部１０１によって得られた「車両情報」も合わせて操作装置５０に向けて送信して良い。
また、通信部１０８は、オペレータによるユーザ入力を受け付けた操作装置５０から、車両Ｖの運転操作情報を受信する。

車両制御部１０９は、外部情報取得部１０１によって得られた「外部環境の検出情報」と、位置特定部１０６によって特定された「現在位置の情報」とに基づいて総合ＥＣＵ３１を制御し、車両Ｖの「自動運転」を実行する。
また、車両制御部１０９は、操作装置５０から取得した車両Ｖの「運転操作情報」に基づいて総合ＥＣＵ３１を制御し、車両Ｖの「遠隔運転」を実行する。
なお、車両制御部１０９は、車両Ｖの「自動運転」を実行するにあたって、車載ＥＣＵ３０から車両Ｖの「車両情報」を取得し、「車両情報」をさらに組み合わせて総合ＥＣＵ３１を制御しても良い。

＜＜サブ機能＞＞
車両Ｖの現在位置を特定するにあたって、位置精度をより高めるべく、車両Ｖの「速度の情報」をさらに取得することとしても良い。
具体的には、速度演算部１１０が、車両Ｖの上記「角速度及び加速度の情報」を取得し、当該加速度及び角速度を積分演算することで車両Ｖの「速度」を演算する。
そして、補正位置算出部１０４が、「ＧＮＳＳ情報」と、「角速度及び加速度の情報」と、新たに「速度の情報」とを組み合わせて測位することで、位置精度のより高い「補正絶対位置」を算出することができる。あるいは「補正相対位置」を算出することができる。
なお、速度演算部１１０は、車両Ｖの「速度」を演算するにあたって「ＧＮＳＳ情報（ＧＮＳＳ補正情報）」と、「加速度及び角速度の情報」とをカルマンフィルタで処理することで、車両Ｖの「速度」を演算することとしても良い。このようにすれば、より精度良く「速度」を演算することができる。
なお、車両Ｖの現在位置を特定するにあたって、車両Ｖの「舵角の情報」を取得し、「舵角の情報」をさらに組み合わせて演算しても良い。例えば車両Ｖに舵角センサを新たに搭載することで、舵角センサを通じて「舵角の情報」を取得することができる。
なお、車両Ｖの「速度の情報」を取得するにあたっては、車両Ｖに車輪速センサを新たに搭載し、車輪速センサを通じて「速度の情報」を取得しても良い。

また、車両Ｖの周囲に障害物が存在しない環境において車両Ｖの「自動運転」又は「遠隔運転」を実行するにあたっては、車両Ｖの現在位置の位置精度よりも、データ通信量やデータ通信にかかるコストの削減を優先することとしても良い。
具体的には、位置情報選択部１１１が、図６のＳ７よりも前において、外部情報取得部１０１によって得られた外部環境の検出情報に基づいて「相対位置」を用いるか、又は「補正相対位置」を用いるかを選択する。
より具体的には、外部環境の検出情報から車両Ｖの周囲に移動物体や建物（構造物）が存在しない場合（例えば荒野や草原を走行する場合）には、車両制御装置１のデータ通信量を抑えるために「相対位置」を選択すると良い。すなわち、車両Ｖの角速度及び加速度の情報を取得しないこととして良い（角速度及び加速度の測定を一時的に中断して良い）。
あるいは、外部環境の検出情報から車両Ｖの周囲に移動物体や建物が存在する場合（例えば市街地を走行する場合）には、車両Ｖの現在位置の位置精度を優先し、「補正相対位置」選択すると良い。
このようにすれば、車両Ｖの周囲の外部環境に対応させて、車両Ｖの現在位置の特定方法を適宜選択することができる。
位置情報選択部１１１による選択は、予め設定された選択条件又はユーザ設定された選択条件に従ってなされると良い。

上記構成により、車両Ｖの周囲の外部環境（電波状況やデータ通信状況）に対応させて臨機応変に車両Ｖの位置情報を測定し、より位置精度の高い現在位置を特定することが可能な車両遠隔操作システムを実現することができる。

＜車両遠隔操作方法＞
次に、車両遠隔操作システムＳで実行される車両遠隔操作プログラム（車両遠隔操作方法）の処理について、図６に基づいて説明する。
本実施形態に係る上記プログラムは、記憶部１００を備えた車両制御装置１の機能的な構成要素として、上述した外部情報取得部１０１と、絶対位置算出部１０２と、相対位置算出部１０３と、補正位置算出部１０４と、受信判定部１０５と、位置特定部１０６と、映像処理部１０７と、通信部１０８と、車両制御部１０９とを実現させるためのプログラムであって、車両制御装置１のＣＰＵがこの車両整備支援プログラムを実行する。
上記プログラムは、ユーザ（具体的には、運転手又はオペレータ）からの操作指示を受け付けて実行されるものである。

図６に示す車両遠隔操作フローでは、まず、外部情報取得部１０１が、ＧＮＳＳ受信機２１を通じて「ＧＮＳＳ情報」を取得開始するステップＳ１から始まる。
実際には、外部情報取得部１０１は、ＧＮＳＳ受信機２１を通じて「ＧＮＳＳ情報」及び「ＧＮＳＳ補正情報」を取得開始し、また慣性測定装置２２を通じて車両Ｖの「角速度及び加速度の情報」を取得開始する。
なお、外部情報取得部１０１は、車載センサ１０から車両Ｖの周囲の「外部環境の検出情報」についても取得開始する。

次に、ステップＳ２で、受信判定部１０５が、ＧＮＳＳ情報をリアルタイムで受信できるか否かを判定する。
「ＧＮＳＳ情報」を受信できると判定した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進み、続けて受信判定部１０５が「ＧＮＳＳ補正情報」をリアルタイムで受信できるか否かを判定する。
受信判定部１０５が「ＧＮＳＳ補正情報」も受信できると判定した場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、絶対位置算出部１０２、相対位置算出部１０３及び補正位置算出部１０４によって、車両Ｖの「補正相対位置（相対位置）」を算出する。
具体的には、まず、絶対位置算出部１０２が「ＧＮＳＳ情報」を取得し、単独測位によって車両Ｖの「絶対位置」を算出する。そして、相対位置算出部１０３が「ＧＮＳＳ補正情報」を取得し、相対測位によって車両Ｖの「相対位置」を算出する。そして、補正位置算出部１０４が「角速度及び加速度の情報」を取得し、車両Ｖの相対位置を補正した「補正相対位置」を算出する。そして、ステップＳ７に進む。
当該「補正相対位置」は、最も位置精度が高い位置情報である。

上記ステップ３で、受信判定部１０５が「ＧＮＳＳ補正情報」も受信できないと判定した場合には（ステップＳ３：Ｎо）、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、絶対位置算出部１０２及び補正位置算出部１０４によって、車両Ｖの「絶対補正位置（絶対位置）」を算出する。
具体的には、まず、絶対位置算出部１０２が「ＧＮＳＳ情報」を取得し、単独測位によって車両Ｖの「絶対位置」を算出する。そして、補正位置算出部１０４が「角速度及び加速度の情報」を取得し、車両Ｖの絶対位置を補正した「補正絶対位置」を算出する。
そして、ステップＳ７に進む。

上記ステップＳ２で、受信判定部１０５が「ＧＮＳＳ情報」を受信できないと判定した場合には（ステップＳ２：Ｎо）、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、位置特定部１０６によって、車両Ｖの「推測位置」を算出する。
具体的には、位置特定部１０６が、直前に受信した「ＧＮＳＳ情報」と、「加速度及び角速度の情報」とに基づいて「推測位置」を算出する（推測位置算出部に相当する）。
そして、ステップＳ７に進む。

次に、ステップＳ７で、位置特定部１０６が、算出された位置情報を用いて車両Ｖの現在位置を特定する。
上記ステップＳ４から進んだ場合には、位置特定部１０６は、最も位置精度が高い「補正相対位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定する。
上記ステップＳ５から進んだ場合には、位置特定部１０６は、「補正絶対位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定する。
上記ステップＳ６から進んだ場合には、位置特定部１０６は、「推測位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定する。

次に、ステップＳ８で、通信部１０８が、車両Ｖの「遠隔運転」に必要な情報として、位置特定部１０６によって特定された「現在位置の情報」と、外部情報取得部１０１によって得られた「外部環境の検出情報」とを操作装置５０に向けて送信する。
なお、操作装置５０は、これら情報を受信し、現在位置の情報と、外部環境の検出情報とに基づく内容をモニタ５１及びナビモニタ５２に表示し、必要に応じてオペレータにユーザ報知する。

上記ステップＳ１からステップＳ８を経ながら、最終的にユーザから遠隔操作の停止を受け付けた場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、図６のプロセスを終了する。
一方で、遠隔操作の停止を受け付けていない場合には（ステップＳ９：Ｎо）、ステップＳ２に戻る。
上記の車両遠隔操作プログラムの構成により、車両Ｖの周囲の外部環境に対応させて、車両Ｖの現在位置をより正確に測定することが可能となる。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、図２に示すように、車両遠隔操作システムＳが、車両制御装置１と、車載ＥＣＵ３０とを備えており、「自動運転機能（車載ＥＣＵ３０）」を搭載した車両Ｖに対して「遠隔運転機能（車両制御装置１）」を新たに付与するものであったが、特に限定されることなく変更可能である。
例えば、車両制御装置１が車載ＥＣＵ３０の機能も備えることとしても良い。すなわち、車両遠隔操作システムＳが、車両制御装置１（車載ＥＣＵ３０の機能を含む）と、車載センサ１０と、車載ロケータ２０と、車載通信装置４０と、操作装置５０と、から主に構成されていても良い（車載ＥＣＵ３０を構成から外しても良い）。

上記実施形態では、図２に示すように、車両遠隔操作システムＳが、車両制御装置１と、車載ロケータ２０とを備えているが、特に限定されることなく、車両制御装置１が車載ロケータ２０を有することとしても良い。
その場合、車載ロケータ２０が、車両Ｖの絶対位置を算出する絶対位置算出部１０２と、車両Ｖの相対位置を算出する相対位置算出部１０３と、車両Ｖの補正相対位置を算出する補正位置算出部１０４とを有していると良い。そして、車両制御装置１が、車両Ｖの絶対位置、相対位置、補正相対位置の情報をそれぞれ取得すると良い。

上記実施形態では、図２、図４に示すように、補正位置算出部１０４が、慣性測定装置２２から車両Ｖの加速度及び角速度の情報を取得し、車両Ｖの補正相対位置を算出しているが、特に限定されることなく変更可能である。
例えば、車両制御装置１が車両Ｖの現在位置を特定するにあたって、車両Ｖの加速度及び角速度の情報を取得しない（利用しない）こととしても良い。その場合には、車両Ｖの「絶対位置」、「相対位置」を用いて車両Ｖの現在位置を特定することになる。
また例えば、車両制御装置１が車両Ｖの現在位置を特定するにあたって、車両Ｖの加速度及び角速度の情報を取得せず（利用せず）、車両Ｖの速度の情報を取得する（利用する）こととしても良い。

上記実施形態では、図２に示すように、撮影装置１１が、車載センサ１０の一部として車両Ｖの周囲の外部環境の情報を検出するものであるが、特に限定されることなく、撮影装置１１は、車両Ｖの周囲の外部映像を取得するだけであっても良い。
すなわち、レーダ１２及びライダ１３が、車載センサ１０として車両Ｖの周囲の外部環境の情報を検出する機能を果たすものであっても良い。

上記実施形態では、車両制御装置１が読み取り可能な記録媒体に車両遠隔操作プログラムが記憶されており、車両制御装置１が当該プログラムを読み出して実行することによって処理が実行される。ここで車両制御装置１が読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。
そのほか、車両制御装置１となる端末（携帯端末）を利用して専用ウェブアプリを起動させて、ウェブブラウザ上で車両遠隔操作プログラムが実行されることとしても良い。

上記実施形態では、主として本発明に係る車両遠隔操作システム及び車両遠隔操作方法に関して説明した。
ただし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

Ｓ 車両遠隔操作システム
Ｖ 車両
Ｖ１ 電動パワーステアリング
Ｖ１ａ ハンドル
Ｖ２ 電動スロットル
Ｖ２ａ アクセルペダル
Ｖ３ 電磁ブレーキ装置
Ｖ３ａ ブレーキペダル
１ 車両制御装置
１０ 車載センサ
１１ 撮影装置
１１ａ－１１ｉ 第１撮影装置－第９撮影装置
１２ レーダ（ミリ波レーダ）
１２ａ－１２ｄ 第１レーダ－第４レーダ
１３ ライダ
１３ａ－１３ｅ 第１ライダ－第５ライダ
２０ 車載ロケータ
２１ ＧＮＳＳ受信機（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機）
２２ 慣性測定装置（ＩＭＵ）
３０ 車載ＥＣＵ
３１ 総合ＥＣＵ
３２ ハンドルＥＣＵ
３３ アクセルＥＣＵ
３４ ブレーキＥＣＵ
４０ 車載通信装置
５０ 操作装置
５１ 表示モニタ
５２ 表示ナビモニタ
５３ ハンドル
５４ アクセルペダル
５５ ブレーキペダル
５６ 操作スイッチ
１００ 記憶部
１０１ 外部情報取得部
１０２ 絶対位置算出部
１０３ 相対位置算出部
１０４ 補正位置算出部
１０５ 受信判定部
１０６ 位置特定部
１０７ 映像処理部
１０８ 通信部（第１通信部）
１０９ 車両制御部
１１０ 速度演算部
１１１ 位置情報選択部
５００ 記憶部
５０１ 通信部（第２通信部）
５０２ 画面表示部
５０３ 操作データ作成部
５０４ ユーザ報知部
ＳＡ 人工衛星
ＳＴ 基準局

Claims (7)

1. 走行する車両の現在位置を特定し、特定した前記現在位置の情報に基づいて前記車両の走行を制御する車両制御装置と、
   前記車両制御装置とネットワークを介して接続され、前記ネットワークを介した通信によって前記車両の走行を操作するための操作装置と、を備えた車両遠隔操作システムであって、
   前記車両制御装置は、
   前記車両に搭載されたＧＮＳＳ受信機を通じて単独測位に必要なＧＮＳＳ情報を取得し、単独測位によって前記車両の絶対位置を算出する絶対位置算出部と、
   外部の基準局から相対測位に必要なＧＮＳＳ補正情報を受信できるか否かを判定する受信判定部と、
   前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合に、相対測位によって前記絶対位置を補正し、前記車両の相対位置を算出する相対位置算出部と、
   前記相対位置を用いて前記車両の現在位置を特定する位置特定部と、
   前記操作装置に向けて前記車両の現在位置の情報を送信する通信部と、を有していることを特徴とする車両遠隔操作システム。
2. 前記車両制御装置は、前記車両に搭載された慣性測定装置から前記車両の加速度及び角速度の情報を取得し、前記ＧＮＳＳ補正情報と、前記加速度及び角速度の情報とに基づいて前記車両の相対位置を補正した補正相対位置を算出する補正位置算出部を有し、
   前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合に、前記位置特定部は、前記相対位置を補正した前記補正相対位置を用いて前記車両の現在位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の車両遠隔操作システム。
3. 前記補正位置算出部は、前記ＧＮＳＳ情報と、前記加速度及び角速度の情報とに基づいて前記車両の絶対位置を補正した補正絶対位置をさらに算出し、
   前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できないと判定された場合に、前記位置特定部は、前記補正絶対位置を用いて前記車両の現在位置を特定することを特徴とする請求項２に記載の車両遠隔操作システム。
4. 前記受信判定部は、
   前記ＧＮＳＳ情報を受信できるか否かをさらに判定し、
   前記ＧＮＳＳ情報を受信できると判定された場合には、続けて前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できるか否かを判定し、
   前記ＧＮＳＳ情報を受信できないと判定された場合には、前記位置特定部は、直前に受信したＧＮＳＳ情報と、前記加速度及び角速度の情報とに基づいて算出された前記車両の推測位置を用いて前記車両の現在位置を特定することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両遠隔操作システム。
5. 前記車両制御装置は、前記加速度及び角速度の情報に基づいて車両の速度を演算する速度演算部を有し、
   前記補正位置算出部は、前記ＧＮＳＳ情報と、前記加速度及び角速度の情報と、前記速度の情報とに基づいて前記補正相対位置を算出することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車両遠隔操作システム。
6. 前記車両制御装置は、
   前記車両に搭載された車載センサから前記車両の外部環境の検出情報を取得する外部情報取得部と、
   前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合に、前記外部環境の検出情報に基づいて前記相対位置を用いるか、又は前記補正相対位置を用いるかを選択する位置情報選択部と、を有していることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の車両遠隔操作システム。
7. 走行する車両の現在位置を特定し、特定した前記現在位置の情報に基づいて前記車両の走行を制御する第１コンピュータと、
   前記第１コンピュータとネットワークを介して接続され、前記ネットワークを介した通信によって前記車両の走行を操作するための第２コンピュータと、によって実行される車両遠隔操作方法であって、
   前記第１コンピュータが、
   前記車両に搭載されたＧＮＳＳ受信機を通じて単独測位に必要なＧＮＳＳ情報を取得し、単独測位によって前記車両の絶対位置を算出することと、
   外部の基準局から相対測位に必要なＧＮＳＳ補正情報を受信できるか否かを判定することと、
   前記ＧＮＳＳ補正情報を受信できると判定された場合に、相対測位によって前記絶対位置を補正し、前記車両の相対位置を算出することと、
   前記相対位置を用いて前記車両の現在位置を特定することと、
   前記第２コンピュータに向けて前記車両の現在位置の情報を送信することと、を実行することを特徴とする車両遠隔操作方法。

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