JP7420314B1 - 移動体制御装置、移動体制御方法、及び移動体制御プログラム - Google Patents

Abstract

無線タグの設置を必要とせず、移動体や搭乗者の安全を確保することができる移動体制御装置を得ることを目的とする。本開示に係る移動体制御装置は、移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するウェイポイント選定部と、自己位置と、選定されたウェイポイントに設定され、移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、移動体の制御内容を決定する制御内容決定部と、備えた。

Description

本開示は、移動体制御装置、移動体制御方法、及び移動体制御プログラムに関する。

屋内や屋外で人や物を運搬する移動体において、計算機制御により自律移動する機能と共に、人による手動操作で移動させることができるシステムがある。この場合、手動操作で任意の場所へ移動できるため、移動体（車両等）の性能上安定した走行ができない領域へと移動し、人の誤操作により移動体を破壊してしまう可能性や、人が搭乗する場合には搭乗者が危険な状態となってしまう可能性がある。このため、人による操作においても、移動可能な領域を電子的に制限することにより機器や搭乗者等の安全を確保する必要がある。

特許文献１では、移動体が移動する経路に無線タグを設置して、経路を外れた場合には移動方向を制御することで経路から外れないようにする方法が開示されている。

特開２００２－３４１９３９号公報

コースに沿って無線タグを設置することで、経路から離れないように移動方向を制御する方法では、経路上の施設内すべてに無線タグを設置することが必要となり、設備費用や保守費用が大きくなるという問題があった。

本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、無線タグの設置を必要とせず、移動体や搭乗者の安全を確保することができる移動体制御装置を得ることを目的とする。

本開示に係る移動体制御装置は、移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、走行経路を示す、予め設定された複数のウェイポイントのうち、移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するウェイポイント選定部と、自己位置と、選定されたウェイポイントに予め設定され、移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、移動体の制御内容を決定する制御内容決定部と、を備え、移動制限属性は、ウェイポイントから移動体の移動を禁止する移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報を有し、制御内容決定部は、移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報に基づき、移動禁止領域に、移動体が進入するおそれがあるかを判定し、判定結果に基づき、移動体の制御内容を決定することを特徴とする。

本開示に係る移動体制御装置は、自己位置と、選定されたウェイポイントに設定され、移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、移動体の制御内容を決定する制御内容決定部と、備えたので、ウェイポイントに設定された移動制限属性に基づいて移動体を制御することにより、無線タグの設置を必要とせず、移動体や搭乗者の安全を確保することができる。

実施の形態１に係る移動体１０の構成を示す構成図である。 実施の形態１に係る移動体制御装置１００の構成を示す構成図である。 移動体１０の動作の具体例を示す概念図である。 移動体１０の動作の具体例を示す概念図である。 移動体１０の動作の具体例を示す概念図である。 移動体１０の動作の具体例を示す概念図である。 移動制限属性の設定方法の具体例を示す概念図である。 移動制限属性の設定方法の具体例を示す概念図である。 実施の形態１に係る移動体制御装置１００のハードウェア構成を示すハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る移動体制御装置１００の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る移動体１０の構成を示す構成図である。移動体１０は少なくとも手動運転が可能なものであり、移動体制御装置１００、センサ群２００、駆動装置３００、報知装置４００を備える。実施の形態１では、移動体１０が一人乗り用の車両である場合について説明する。すなわち、実施の形態１において、移動体１０は、シニアカーや電動車いすのように人の操作により任意の移動ができる機能（手動運転モード）を有し、走行可能な領域へ任意の操作で移動することができる。また、手動運転による移動体１０の操作者は移動体１０の搭乗者である。

センサ群２００は、少なくとの一つ以上のセンサを備えるものであって、例えば、手動運転の操作量を検知する操作量センサ２０１、移動体１０の位置を検知する位置センサ２０２、移動体１０の周辺に存在する物体を検知する物体検知センサ２０３を備える。

ここで、手動運転の操作量とは、移動体１０の操作者が入力した操作量であって、操作量センサ２０１としては、例えば、ハンドル操作量を検知する舵角センサや、アクセルの踏み込み量を検知するアクセルペダルポジションセンサが用いられる。また、リモコンやスティックによる操作を受け付ける場合には、リモコンへの入力値やスティックの傾きを操作量として取得するようにしてもよい。

位置センサ２０２には、例えば、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機が用いられる。また、後述する自己位置推定部１０３がＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）等の技術を用いて自己位置の推定を行う場合には、物体検知センサ２０３を兼ねるものであってもよい。

物体検知センサ２０３は、例えば、カメラやＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）であり、前述したように、位置センサとしての用途を兼ねてもよい。

駆動装置３００は、移動体１０を駆動するものであり、例えば、アクチュエータである。

報知装置４００は、移動体１０の操作者に対して報知を行うものであり、例えば、ディスプレイやスピーカーである。報知の手段は視覚的なものであっても、聴覚的なものであってもよい。

移動体制御装置１００は、移動体１０の移動を制御するものであり、運転モード設定部１０１、操作量取得部１０２、自己位置推定部１０３、ウェイポイント選定部１０４、及び制御内容決定部１０５を備える。

運転モード設定部１０１は、移動体１０の運転モードを設定するものである。ここで、運転モードとは、移動体１０の制御主体を示すものであり、自動運転モードの場合には、計算機が移動体１０の制御主体となり、手動運転モードの場合には人が制御主体となる。

操作量取得部１０２は、手動運転の操作量を取得するものである。実施の形態１において、操作量取得部１０２は移動体１０を移動させるための操作量（例えば、舵角、アクセル踏み込み量等）を操作量センサ２０１から取得する。移動体１０が自動運転モードを有する場合、計算機から自動運転における操作量を取得するようにしてもよい。

自己位置推定部１０３は、移動体１０の自己位置を推定するものである。実施の形態１において、自己位置推定部１０３は、センサ群２００から取得したセンサ情報に基づき、移動体１０の位置、すなわち自己位置を推定する。例えば、移動体１０が屋外に位置する場合には、ＧＮＳＳ受信機から取得した情報に基づき、自己位置を推定することができ、移動体１０が屋内に位置する場合には、カメラやＬｉＤＡＲから取得した情報に基づき、ＳＬＡＭ技術により、自己位置を推定することができる。

ウェイポイント選定部１０４は、走行経路を示すウェイポイントのうち、移動体１０の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するものである。ここで、ウェイポイントとは、移動体１０の走行経路に沿って一定の距離ごとに指定された点であり、予め人の手によって設定されたものである。また、ここでの走行経路とは、予め移動体１０の設計者や建物の管理者によって設定された走行予定経路を意味する。

ウェイポイントは少なくとも自身の位置情報を有し、さらに、移動体１０が自動運転モードを備える場合には、移動体１０が辿るべき順序に従って番号付けされた順序情報と、次のウェイポイントへの方向を示す方向情報を有する。例えば、移動体１０の運転モードが自動運転モードであるときには、移動体１０は設定された番号の順にウェイポイントを通過することにより、予め決められた走行経路を走行することができる。

また、ウェイポイントには移動制限属性が設定されている。移動制限属性は、移動体１０の移動範囲を制限するための情報であり、例えば、ウェイポイントから移動体１０が移動してはいけない領域である移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報を有する。

実施の形態１において、ウェイポイント選定部１０４は、走行経路を示すウェイポイントのうち、自己位置との距離が小さいウェイポイントを選定する。より具体的には、ウェイポイント選定部１０４は、移動体１０からの距離が所定の値以下であるウェイポイントを選定したり、直近で通過したウェイポイントと次に通過する予定であるウェイポイントを選定したりすることにより、自己位置との距離が小さいウェイポイントを選定する。

制御内容決定部１０５は、自己位置推定部１０３が推定した自己位置と、ウェイポイント選定部１０４で選定されたウェイポイントに設定され、移動体１０の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、移動体１０の制御内容を決定するものである。ここでの制御内容とは、例えば、移動体１０が特定の領域に進入しないように移動体１０を制御することや、移動体１０の操作者に注意を促す報知を報知装置４００に行わせることを含む。

例えば、制御内容決定部１０５は、移動体１０の移動を禁止する移動禁止領域に、移動体１０が進入するおそれがあるかを判定し、判定結果に基づき、移動体１０の制御内容を決定する。ここで、進入するおそれがある場合とは、例えば、手動運転の操作量をそのまま駆動装置３００に伝達した場合には、移動体１０が所定時間後に移動禁止領域に進入してしまう場合や、移動体１０と移動禁止領域との距離が所定の距離以下となった場合である。すなわち、制御内容決定部１０５は、より具体的には、手動運転の操作量をそのまま駆動装置３００に伝達した場合に移動体１０が所定時間後に移動禁止領域に進入するかの判定や、移動体１０の自己位置と移動禁止領域との距離が所定の距離以下であるかの判定を行う。

また、制御内容決定部１０５は、上記の処理を実現するために、例えば、自己位置推定部１０３が推定した自己位置と、操作量取得部１０２が取得した操作量に基づき、移動体が移動禁止領域に進入するおそれがあるかを判定する。より具体的には、制御内容決定部１０５は、操作量取得部１０２が取得した操作量に基づき、移動体１０の移動速度や旋回速度といった移動体１０の物理量を算出し、自己位置推定部１０３が推定した自己位置から、算出した移動速度及び旋回速度で移動した場合に、移動禁止領域に進入するおそれがあるかを判定する。

そして、制御内容決定部１０５は、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、移動体１０が移動禁止領域に進入しないように移動体１０の制御量を算出する。ここでの制御量とは、例えば、アクチュエータである駆動装置３００への入力値である。

ここで、制御内容決定部１０５は、移動体１０の制御量を算出する際に、操作量取得部１０２が取得した操作量を用いてもよい。すなわち、制御内容決定部１０５は、操作量取得部１０２が取得した操作量を修正することにより、移動体の制御量を算出するようにしてもよい。例えば、移動体１０が移動禁止領域の近くに存在し、制御内容決定部１０５が現在位置から所定の距離以上進まないことを決定した場合、制御内容決定部１０５は、移動体１０の速度が小さくなるように操作量を修正することにより、制御量を算出する。

また、制御内容決定部１０５は、自己位置と移動禁止領域との距離に応じて、移動体１０の制御量を算出するようにしてもよい。例えば、移動体１０の自己位置と移動禁止領域との距離がまだ大きい場合には、移動禁止領域に近づく時の速度を小さくするように制御し、移動体１０の自己位置と移動禁止領域との距離が小さくなった場合には、移動禁止領域にさらに近づこうとしたときに移動体１０を停止させることが考えられる。

また、制御内容決定部１０５は、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、移動体の操作者に注意を促す報知を報知装置４００に行わせる。

ここで、制御内容決定部１０５は、自己位置と移動禁止領域との距離に応じて、報知の内容を決定するようにしてもよい。
例えば、移動体１０の自己位置と移動禁止領域との距離がまだ大きい場合には、ディスプレイでの警告のみを行い、移動体１０の自己位置と移動禁止領域との距離が小さくなった場合には、スピーカーから警告音を発報するよう制御することが考えられる。

また、制御内容決定部１０５は、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがないと判定した場合、移動体１０に対して手動運転操作による操作量通りの制御を行うことを決定する。

また、制御内容決定部１０５が、ウェイポイントに設定された移動制限属性に基づいて、制御内容を決定する処理の具体例としては、予め記憶した地図情報に対して、移動制限属性に基づき、移動可能な領域と移動が禁止された領域を設定することが考えられる。

移動体制御装置１００の処理の詳細について、図３から図６を用いて説明する。
図３は、移動体１０の動作の具体例を示す概念図である。

移動体１０は、移動する領域を含む周辺の道路や建物などの構造物の位置関係を示す地図情報と、自動運転モードで移動する際の走行経路５０１を示す経路情報を有し、走行経路５０１は、複数のウェイポイント５０２で構成される。

移動体１０は、走行可能な領域へ任意の操作で移動することができる。なお、移動する範囲において壁や上り階段など構造物で移動できない領域には、人が操作する限りでは移動できないが、移動可能な範囲の先にある下り階段や下り坂には移動することができ、移動に危険が伴う可能性がある。

そこで、移動体１０のシステムとして自動運転可能な経路への復帰を前提に、移動可能な範囲を制限する必要があり、図３で示す移動可能領域５０３と移動禁止領域５０４をシステム運営上定義する 。移動禁止領域５０４は、何の制限も無ければ移動可能領域５０３から逸脱して手動操作で移動することができるが、ある範囲を超えると搭乗者が危険となる可能性や、移動体１０が元の移動可能領域５０３へ戻ることができなくなる可能性がある境界領域である。

図３において、移動体の移動が許可された領域を移動可能領域５０３、移動体の移動が禁止された領域を移動禁止領域５０４として示しているが、これらは地図情報に設定されたものではなく、移動体の設計者や建物の管理者が概念上設定するものである。そして、実施の形態１に係る移動体制御装置１００は地図情報にこれらの情報を設定することなく、ウェイポイントに設定された移動制限属性に基づいて移動体を制御することができる。

図４は、上記の状況を模式的に表したものであり、自動運転モードで移動中だった移動体１０がウェイポイント５０２Ａから手動運転モードに切り替わり、走行経路５０１を離れ、移動可能領域５０３から移動禁止領域５０４へ向かって移動している様子を表している。

移動体制御装置１００が備えるウェイポイント選定部１０４は、自己位置推定部１０３が推定した自己位置と各ウェイポイント５０２との位置関係（距離と方向）を算出し、算出した位置関係を示す情報を制御内容決定部１０５に伝達する。

このとき、各ウェイポイント５０２には移動禁止領域５０４に対する距離と方向の情報を持つ移動制限属性５０５を設定されているので、制御内容決定部１０５は、移動体１０の自己位置と各ウェイポイント５０２との位置関係から移動禁止領域５０４に移動体１０が移動している状況かを判断することができる。

移動制限属性５０５は、図３において、扇形で表現されており、扇形が有する円弧が移動可能領域と移動禁止領域の境界を示す。ここで、円弧の内側が移動可能領域、円弧の外側が移動禁止領域となり、移動可能領域は扇形内部だけでなく、図４から図７で示されるように扇形に挟まれた領域も含む。

すなわち、制御内容決定部１０５が、移動体１０が移動禁止領域５０４に進入するおそれがあるか判定する際には、移動禁止領域５０４そのものではなく、各ウェイポイント５０２に設定された円弧に接触するおそれがあるかを判定することとなる。より具体的には、制御内容決定部１０５は、手動運転の操作量をそのまま駆動装置３００に伝達した場合に移動体１０が円弧に接触するかを判定したり、移動体１０の自己位置と円弧の距離が所定の距離以下であるかを判定したりすることにより、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあるかを判定する。

制御内容決定部１０５は、移動制限属性５０５の円弧より先へ進まないことを決定し、移動体１０が円弧より先に進まないような制御量を算出する。例えば、操作者が入力した操作量よりも小さな量を制御量として駆動装置に送信する。また、制御内容決定部１０５は、移動体１０の現在位置から近いウェイポイント５０２へ向かうような制御量を算出するようにしてもよい。

また、ウェイポイント選定部１０４は、複数のウェイポイントを選定し、制御内容決定部１０５は、複数のウェイポイントに基づいて行動内容の決定を行うようにしてもよい。このとき、どのウェイポイントの属性を優先的に用いるかは、あらかじめ設計者が設定するものとする。例えば、図５の場合では、各ウェイポイントに設定された移動可能な範囲が大きく設定されているため、複数のウェイポイント５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃが選定された場合には、そのうちで、移動経路から見て、一番内側の円弧を持つウェイポイントであるウェイポイント５０２Ａの移動制限属性５０５Ａを優先的に用いて、行動を決定する。一方、図６の場合では、各ウェイポイントに設定された移動可能な範囲が小さく設定されているため、一番外側の円弧を持つウェイポイントであるウェイポイント５０２Ｃの移動制限属性５０５Ｃを優先的に用いて、行動を決定する。

図７及び図８は、ウェイポイント５０２に付与する移動制限属性の設定方法の例を示すものである。

図５では、各ウェイポイント５０２から走行経路５０１に垂直な垂線を移動禁止領域５０４方向へ引いた際の線分の長さｒと、線分を中心に角度θを移動制限属性５０５とする方法を示し、図６では、移動禁止領域５０４から各ウェイポイントへの垂線（移動禁止領域と移動可能領域の境界に垂直）の線分の長さｒと、ｒの関数として定義できる角度θを移動制限属性５０５とする方法を示している。走行経路５０１の各ウェイポイント５０２に、任意の属性を設定することで、移動体１０が移動禁止領域５０４に進入するおそれがあるかを判定するための情報として用いることができる。

上記では、移動制限属性を扇形の領域として設定したが、単に移動可能領域と移動禁止領域の境界を円弧のみで設定したり、扇形以外の形状、例えば、矩形で設定したりするようにしてもよい。

次に、移動体制御装置１００のハードウェア構成について説明する。
図９は、移動体制御装置１００のハードウェア構成を示すハードウェア構成図である。

運転モード設定部１０１、操作量取得部１０２、自己位置推定部１０３、ウェイポイント選定部１０４、及び制御内容決定部１０５は、記憶装置２に格納されたプログラムが処理装置１で実行されることにより実現される。

処理装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）中央処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサである。また、複数のプロセッサにより、移動体制御装置１００の各機能を実現しても良い。また、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ等で移動体制御装置１００の各機能を実現しても良い。

記憶装置２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであっても良いし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであっても良いし、ミニディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光ディスクでも良い。

以上のように、実施の形態１に係る移動体制御装置１００は構成される。

次に、移動体制御装置１００の動作の流れについて説明する。
図１０は、移動体制御装置１００の動作を示すフローチャートである。
ここで、移動体制御装置１００の動作が移動体制御方法に対応し、移動体制御方法をコンピュータに実行させるプログラムが移動体制御プログラムに対応する。また、「部」は適宜「工程」に読み替えてもよい。

まず、ステップＳ１で、移動体１０の搭乗者が運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替える操作を行うと、運転モード設定部１０１は、移動体１０の運転モードを手動運転モードに設定する。

次に、ステップＳ２で操作量取得部１０２は、操作量センサ２０１から、手動運転操作による操作量を取得する。

次に、ステップＳ３で自己位置推定部１０３は、位置センサ２０２から取得した情報に基づき、移動体１０の自己位置を推定する。

ステップＳ４で、ウェイポイント選定部１０４は、走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、前記移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定する。より具体的には、ステップＳ３で推定された自己位置に基づき、ウェイポイント選定部１０４は、走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、自己位置との距離が小さいウェイポイントを、移動体の行動内容の決定に用いるウェイポイントとして選定する。

ステップＳ５で、制御内容決定部１０５は、ステップＳ４でウェイポイント選定部１０４が選定したウェイポイントに設定された移動制限属性、ステップＳ３で自己位置推定部１０３が推定した自己位置、及びステップＳ２で操作量取得部１０２が取得した操作量に基づき、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあるか判定する。

ステップＳ６で、制御内容決定部１０５は、ステップＳ６の判定結果に基づき移動体１０の制御内容を決定する。例えば、制御内容決定部１０５が、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、制御内容決定部１０５は移動体１０が移動禁止領域に進入しないような値を移動体１０の制御量として算出するとともに、運転者に対して報知を行うことを決定する。また、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがないと判定した場合、制御内容決定部１０５は、手動運転操作による操作量通りの制御を行うことを決定する。

ステップＳ７で、制御内容決定部１０５は、駆動装置３００及び報知装置４００に制御信号を送信する。駆動装置３００は受信した制御信号に基づき移動体１０を駆動し、報知装置４００は受信した制御信号に基づき移動体１０の操作者に対して報知を行う。

以上のような動作により、移動体制御装置１００は、ウェイポイントに設定された移動制限属性に基づいて移動体を制御することにより、無線タグの設置を必要とせず、移動体や搭乗者の安全を確保することができる。

また、移動禁止領域を地図上に直接設定するような領域指定による制御方法は、移動経路を予め設定した環境において効率的でなく、データ量が大きくなってしまうが、実施の形態１に係る移動体制御装置１００は、ウェイポイントに設定された移動制限属性に基づいて移動体を制御するので、予め記憶するデータ量を削減することができる。

また、実施の形態１において、移動体制御装置１００は、移動体１０の移動を禁止する移動禁止領域に、移動体が進入するおそれがあるかを判定し、判定結果に基づき、移動体の制御内容を決定するようにしたので、誤って移動禁止領域に進入するのを防ぐことができる。

また、実施の形態１において、移動体制御装置１００は、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、移動体が移動禁止領域に進入しないように移動体の制御量を算出するようにしたので、操作者が無理に移動禁止領域に進入しようとするのを防ぐことができる。

また、実施の形態１において、移動体制御装置１００は、移動体１０と移動禁止領域との距離が所定の距離以下になると判定した場合、移動体１０の操作者に注意を促す報知を報知装置４００に行わせるようにしたので、移動を禁止する領域に向っていることを操作する人へ報知し、意図した動作にならないことを操作者が容易に把握することができる。

また、実施の形態１において、移動体制御装置１００は、自己位置と移動禁止領域との距離に応じて、報知の内容を決定するようにしたので、例えば、自己位置と移動禁止領域との距離が大きいときには映像のみや小さな音での報知を行い、自己位置と移動禁止領域との距離が小さいときには大音量での報知を行うことにより、操作者がストレスなく移動体１０を操作することを可能にするとともに、移動体１０と搭乗者の安全を確保することができる。

また、実施の形態１において、移動体制御装置１００は、自己位置と移動禁止領域との距離に応じて、移動体の制御量を算出するようにしたので、例えば、自己位置と移動禁止領域との距離が大きいときには移動体１０の速度を小さくし、自己位置と移動禁止領域との距離が小さいときには移動体１０を停止させることにより、移動可能領域の範囲内での自由な操作を可能にするとともに、移動体１０と搭乗者の安全を確保することができる。

次に、移動体制御装置１００の変形例について説明する。

上記においては、移動体１０の制御において手動操作の操作量を制限して移動禁止領域へ移動させない制御方法を示したが、移動禁止領域に進入しそうになった時に手動運転モードを終了させ、強制的に自動運転モードへ移行し、ウェイポイントで構成される走行経路を移動するように制御することで移動可能領域を逸脱しないようにしてもよい。

すなわち、本変形例における制御内容決定部１０５は、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、移動体の運転モードを手動運転モードから自動運転モードに切り替えることを決定する。そして、制御内容決定部１０５は、自動運転モードにより近くのウェイポイントに自動で復帰するように移動体１０を制御する。
このような構成とすることで、操作者が無理に移動禁止領域に進入しようとするのを防ぐことができる。

上記においては、地上を走行する移動体１０において１つの計画経路のウェイポイントを用いる例を示したが、移動可能な領域を移動するための複数経路が存在する環境においても適用可能であり、各経路に含まれるウェイポイントに設定する移動制限属性を用いることで同様に移動体１０の移動範囲を制限することが出来る。

上記においては、移動体１０が地上を走行する一人乗り車両である場合の例を示したが、制御対象の移動体１０はこれに限らず、複数人が登場する車両や、３次元空間を移動するドローンのような移動体であってもよい。ドローンのように、移動体が高さを含めた３次元空間を自由に移動する場合、ウェイポイントに設定する属性が移動禁止領域までの距離と方向であることに変わりはないが、方向は平面における角度ではなく、立体角によって指定される。

上記においては、移動体１０に搭載した報知装置４００に報知を行わせる例を示したが、報知を行わせる報知装置４００は、移動体１０に搭載したものに限らず、例えば、移動体１０を遠隔操作する操作者が所有するスマートフォンやタブレット等の端末に報知を行わせる構成であってもよい。

上記においては、自己位置と手動運転の操作量に基づいて、移動体１０が移動禁止領域に進入するおそれがあるかを判定する構成について説明したが、移動体１０に速度センサを搭載し、速度センサで検知した速度をさらに組み合わせて進入のおそれがあるかを判定するようにしてもよい。

上記においては、手動運転時の動作についてのみ説明したが、自動運転時にもウェイポイントに設定された移動制限属性に基づき、移動体１０を制御することにより、自動運転動作中に何らかの不具合で経路を外れる状況になった場合でも、安全な状態に復帰させることができる。

本開示に係る移動体制御装置は、車両やドローンの制御に用いるのに適している。

１０ 移動体、１００ 移動体制御装置、２００ センサ群、３００ 駆動装置、４００ 報知装置、１０１ 運転モード設定部、１０２ 操作量取得部、１０３ 自己位置推定部、１０４ ウェイポイント選定部、１０５ 制御内容決定部、２０１ 操作量センサ、２０２ 位置センサ、２０３ 物体検知センサ、１ 処理装置、２ 記憶装置。

Claims (19)

1. 移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、
   走行経路を示す、予め設定された複数のウェイポイントのうち、前記移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するウェイポイント選定部と、
   前記自己位置と、選定された前記ウェイポイントに予め設定され、前記移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、前記移動体の制御内容を決定する制御内容決定部と、
   を備え、
   前記移動制限属性は、前記ウェイポイントから前記移動体の移動を禁止する移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報を有し、
   前記制御内容決定部は、前記移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報に基づき、前記移動禁止領域に、前記移動体が進入するおそれがあるかを判定し、判定結果に基づき、前記移動体の制御内容を決定する
   ことを特徴とする移動体制御装置。
2. 前記制御内容決定部は、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、前記移動体が前記移動禁止領域に進入しないように前記移動体の制御量を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動体制御装置。
3. 前記制御内容決定部は、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、前記移動体の運転モードを手動運転モードから自動運転モードに切り替えることを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動体制御装置。
4. 前記制御内容決定部は、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、前記移動体の操作者に注意を促す報知を報知装置に行わせる
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
5. 前記制御内容決定部は、前記自己位置と前記移動禁止領域との距離に応じて、前記報知の内容を決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の移動体制御装置。
6. 前記制御内容決定部は、前記自己位置と前記移動禁止領域との距離に応じて、前記移動体の制御量を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動体制御装置。
7. 手動運転の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、
   前記制御内容決定部は、前記自己位置と前記操作量に基づき、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあるかを判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動体制御装置。
8. 前記ウェイポイント選定部は、走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、前記自己位置との距離が小さいウェイポイントを、前記移動体の行動内容の決定に用いるウェイポイントとして選定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動体制御装置。
9. コンピュータが、移動体の自己位置を推定する自己位置推定工程と、
   コンピュータが、走行経路を示す、予め設定された複数のウェイポイントのうち、前記移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するウェイポイント選定工程と、
   コンピュータが、前記自己位置と、選定された前記ウェイポイントに予め設定され、前記移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、前記移動体の制御内容を決定する制御内容決定工程と、
   を含み、
   前記移動制限属性は、前記ウェイポイントから前記移動体の移動を禁止する移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報を有し、
   前記制御内容決定工程では、前記移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報に基づき、前記移動禁止領域に、前記移動体が進入するおそれがあるかを判定し、判定結果に基づき、前記移動体の制御内容を決定する
   ことを特徴とする移動体制御方法。
10. 請求項９に記載の全工程をコンピュータに実行させる移動体制御プログラム。
11. 移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、
    走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、前記移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するウェイポイント選定部と、
    前記自己位置と、選定された前記ウェイポイントに予め設定され、前記移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、前記移動体の制御内容を決定する制御内容決定部と、
    を備え、
    前記制御内容決定部は、前記移動体の移動を禁止する移動禁止領域に、前記移動体が進入するおそれがあるかを判定し、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、前記移動体の運転モードを手動運転モードから自動運転モードに切り替えることを決定する
    ことを特徴とする移動体制御装置。
12. 前記制御内容決定部は、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、前記移動体の操作者に注意を促す報知を報知装置に行わせる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体制御装置。
13. 前記制御内容決定部は、前記自己位置と前記移動禁止領域との距離に応じて、前記報知の内容を決定する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体制御装置。
14. 前記制御内容決定部は、前記自己位置と前記移動禁止領域との距離に応じて、前記移動体の制御量を算出する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体制御装置。
15. 手動運転の操作量を取得する操作量取得部をさらに備え、
    前記制御内容決定部は、前記自己位置と前記操作量に基づき、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあるかを判定する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体制御装置。
16. 前記移動制限属性は、前記ウェイポイントから前記移動禁止領域までの距離及び方向に関する情報を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体制御装置。
17. 前記ウェイポイント選定部は、走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、前記自己位置との距離が小さいウェイポイントを、前記移動体の行動内容の決定に用いるウェイポイントとして選定する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動体制御装置。
18. コンピュータが、移動体の自己位置を推定する自己位置推定工程と、
    コンピュータが、走行経路を示す複数のウェイポイントのうち、前記移動体の制御内容の決定に用いるウェイポイントを選定するウェイポイント選定工程と、
    コンピュータが、前記自己位置と、選定された前記ウェイポイントに予め設定され、前記移動体の移動範囲を制限する移動制限属性とに基づいて、前記移動体の制御内容を決定する制御内容決定工程と、
    を含み、
    前記制御内容決定工程では、コンピュータが、前記移動体の移動を禁止する移動禁止領域に、前記移動体が進入するおそれがあるかを判定し、前記移動体が前記移動禁止領域に進入するおそれがあると判定した場合、前記移動体の運転モードを手動運転モードから自動運転モードに切り替えることを決定する
    ことを特徴とする移動体制御方法。
19. 請求項１８に記載の全工程をコンピュータに実行させる移動体制御プログラム。

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