WO2024090004A1 - 設計支援方法、設計支援システム、及びプログラム - Google Patents

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WO2024090004A1
WO2024090004A1 PCT/JP2023/030842 JP2023030842W WO2024090004A1 WO 2024090004 A1 WO2024090004 A1 WO 2024090004A1 JP 2023030842 W JP2023030842 W JP 2023030842W WO 2024090004 A1 WO2024090004 A1 WO 2024090004A1
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WO
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customer
driving control
area
unit
odd
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PCT/JP2023/030842
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哲平 齋藤
新士 石原
貴大 酒井
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/40—Transportation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y20/00—Information sensed or collected by the things
    • G16Y20/20—Information sensed or collected by the things relating to the thing itself
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/60—Positioning; Navigation

Definitions

  • the present invention relates to a design support method, design support system, and program for the Operational Design Domain (ODD) of control systems for automatically driving transport robots, automobiles, and other work vehicles.
  • ODD Operational Design Domain
  • control systems have been developed to realize automated driving of automobiles and automated driving of various industrial vehicles such as transport robots and construction machinery.
  • the automation of industrial vehicles is expected to reduce costs by making the site unmanned, and to improve work efficiency by standardizing work efficiency.
  • automated driving of automobiles is expected to improve traffic congestion and reduce accidents.
  • control systems that realize automation vary widely depending on the target vehicle and the environment in which it operates, and designing them requires know-how such as matching the vehicle's control characteristics with its performance to suit the environment, which requires a significant amount of work.
  • ODD the environmental condition that guarantees the operation of the autonomous driving control system.
  • Patent Document 1 The design support system described in Patent Document 1 is known as a method for defining and updating an ODD.
  • Patent Document 1 describes a technology for creating a data set from an environmental map and defining an ODD for a condition space through a safety evaluation of an autonomous driving control system.
  • the defined ODD can be updated when additional data is received.
  • This type of design support system makes it possible to automatically define an ODD from an environmental map without relying on individual know-how, thereby reducing the number of people required for development and lowering development costs.
  • Patent Document 1 which defines an ODD based on a reliability evaluation (such as operation rate) from an environmental data set
  • the ODD that matches the environment in which the autonomous driving service is provided requires an autonomous driving control system with high functionality, which may not satisfy the key performance indicators indicated by the operator of the autonomous driving service. For example, this may result in increased development costs or a decrease in operation rate.
  • the present invention aims to provide a design support method, design support system, and program that can design an ODD that suppresses increases in development costs for autonomous driving services and improves key performance indicators for business operators.
  • the present invention provides a design support system that receives environmental data from an environmental measurement device that measures the environment of a service provision area managed by a customer and customer requests and outputs improvement values of the customer's key performance indicators, comprising an automatic driving control function database that stores a program for automatic driving control of vehicles traveling in the service provision area, an area environmental data generation unit that has an area digital map generation unit that uses the environmental data to generate a digital map of the service provision area, an automatic driving ODD automatic definition unit that generates and outputs an operation design area that is an environmental constraint condition for operating an automatic driving service from information on the digital map, and an automatic driving control program that generates and outputs an operation design area that is an environmental constraint condition for operating an automatic driving service for the operation design area output from the automatic driving ODD automatic definition unit.
  • the design support system is characterized in that it includes an ODD adjustment unit that evaluates the fulfillment of the driving control function specifications and changes the operation design domain based on the evaluation results, an automatic driving control system evaluation unit that evaluates the operation design domain based on the customer requirements, and a KPI evaluation unit that generates a customer requirement evaluation formula that evaluates the customer's key performance indicators based on the customer requirements, calculates the customer requirement evaluation formula based on the value output from the automatic driving control system evaluation unit, and outputs the operation design domain and the customer's key performance indicators, and the ODD adjustment unit makes changes to the operation design domain so as to improve it over the previous value of the customer requirement evaluation formula based on the value of the customer requirement evaluation formula calculated and output by the KPI evaluation unit, and the KPI evaluation unit outputs an improvement value of the customer's key performance indicator based on the changed operation design domain.
  • the present invention also provides a design support method that obtains environmental data from an environmental measurement device that measures the environment of a service area managed by a customer and customer requirements, and outputs an improvement value of the customer's key performance indicators using a computer device
  • the design support method comprising: an automatic driving control function database that stores an automatic driving control program for automatically controlling the driving of vehicles that run in the service area; a calculation unit of the computer device uses the environmental data to generate a digital map of the service area, generates an operation design domain that is an environmental constraint condition for operating the automatic driving service from the information of the digital map, evaluates the satisfaction of the automatic driving control function specifications stored in the automatic driving control program in pairs for the operation design domain, changes the operation design domain based on the evaluation results, evaluates the operation design domain based on the customer requirements, generates a customer requirements evaluation formula that evaluates the customer's key performance indicators based on the customer requirements, calculates the customer requirements evaluation formula based on the value output from the automatic driving control system evaluation unit, obtains the operation design domain and the customer's key performance
  • a design support program for receiving environmental data from an environmental measurement device that measures the environment of a service provision area managed by a customer and customer requests and outputting an improvement value of the customer's key performance indicators comprising an automatic driving control function program which is an automatic driving control program for automatic driving control of vehicles traveling in the service provision area, an area environmental data generation program having an area digital map generation unit that generates a digital map of the service provision area using the environmental data, an automatic driving ODD automatic definition program that generates and outputs an operation design area that is an environmental constraint condition for operating an automatic driving service from information on the digital map, and an evaluation result obtained by evaluating the satisfaction of the automatic driving control function specifications stored in the automatic driving control program in pairs for the operation design area.
  • a KPI evaluation program that generates a customer requirement evaluation formula for evaluating a customer's key performance indicators based on the customer requirements, calculates the customer requirement evaluation formula based on the value output from the automatic driving control system evaluation program, and outputs the operation design area and the customer's key performance indicators
  • the ODD adjustment program modifies the operation design area so as to improve it over the previous value of the customer requirement evaluation formula based on the value of the customer requirement evaluation formula calculated and output by the KPI evaluation program
  • the KPI evaluation program outputs an improved value of the customer's key performance indicators based on the modified operation design area.
  • the present invention provides a design support system that can automatically design an ODD that can improve the business owner's key performance indicators. This makes it possible to provide an autonomous driving service that improves the business owner's key performance indicators.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a design support system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an automated transport area providing cargo transport services.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a shape digital map.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a data structure of an automatic driving control function database.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a traceability table showing the relationship between autonomous driving control function data, ODD items, and KPI values.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a design support method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of use of the output of the design support system 1.
  • FIG. 1 illustrates an example of a work site providing freight transportation services.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a work site after an environment change.
  • FIG. 1 illustrates an example of a public highway environment in which freight transportation services are provided.
  • FIG. 13 is
  • the present invention can be applied to the design of all services related to machines capable of autonomous driving in specific environments, and the application of the present invention is not limited to automated guided vehicle services.
  • Example 1 the basic configuration of a design support method and a design support system according to an embodiment of the present invention will be described, in Example 2, the case where the service provision area is a work site will be described, in Example 3, the case where the service provision area is a general public road will be described, and in Example 4, the program of the design support system will be described.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a design support system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • a design support system 1 is described that is applied to the creation of an automated cargo transport service in a logistics warehouse (area) 10 using automated transport vehicles.
  • the design support system 1 in Figure 1 includes an area environment data generation unit 3, an automatic driving control function database DB, an automatic driving control system evaluation unit 5, a customer information input unit 6, an automatic automatic driving ODD definition unit 7, an ODD adjustment unit 8, and a KPI evaluation unit 9, and provides design support by importing the output of an environmental measurement device 2 from an external logistics warehouse (area) 10 and customer requirements.
  • the design support system 1 which is composed of a computer device, stores a design support program in an internal ROM for automatically designing an ODD for an autonomous vehicle, and is a system that realizes a design support method by executing processing according to the program in a CPU.
  • the program will be described in Example 5.
  • the design support system 1 is connected to the environmental measuring device 2 via a signal line, and acquires environmental information D1 for the area 10 for which the design support system 1 provides services.
  • the area 10 for which the services are provided is, for example, the automated transport area for which cargo transport services are provided as shown in FIG. 2.
  • Trucks 18 enter and leave the automated transport area 10 from the outside, and cargo is carried in and out between the trucks 18 and a cargo storage area 16 by forklifts 17. Furthermore, cargo in the cargo storage area 16 is transported by automated transport vehicle 11 to an appropriate designated storage location, moving along a route that avoids obstacles such as shelves 12 within the automated transport service provision area 15.
  • the automated guided vehicle 11 is equipped with cameras and LiDAR as environmental measurement devices 2B, and cameras and LiDAR are placed at appropriate locations within the area 10 as fixed environmental measurement devices 2A, which allow the environment within the area to be understood.
  • Environmental information D1 measured by these environmental measurement devices 2A and 2B is transmitted to the design support system 1.
  • the environmental measuring device 2 may obtain environmental information about the automatic transport area 10 by driving the automatic transport vehicle 11 along a route specified by the area data collection unit 3a described below, or the environmental measuring device 2 may be installed at any location within the automatic transport area 10 to collect environmental information about the automatic transport area 10.
  • the environmental information D1 refers to the road surface and structure positions and shapes on which the automated guided vehicle 11 travels, the brightness of lighting in the travel area, and the availability of infrastructure such as Wi-Fi. Therefore, the environmental measurement device 2 is not limited to cameras and LiDAR, but also includes devices for measuring radio waves and the brightness of lighting. Furthermore, the environmental measurement device 2 may be installed on either the vehicle or the equipment side, and the signal line between the environmental measurement device 2 and the design support system 1 may be a wired or wireless connection.
  • the environmental information D1 measured by the environmental measuring device 2 is input to the area environmental data generating unit 3.
  • the area environment data generating section 3 is composed of an area data collecting section 3a, an area digital map generating section 3b, and a service provision area specifying section 3c.
  • the service provision area specifying section 3c which is involved in the present invention will be described later.
  • the area data collection unit 3a collects environmental information D1 of the automatic transport area 10 from an environmental measurement device 2B mounted on an automatic transport vehicle 11 traveling within the automatic transport area 10 that provides cargo transport services, for example, as shown in FIG. 2.
  • the environmental measurement device 2B may obtain the environmental information D1 of the automatic transport area 10 by having the automatic transport vehicle 11 travel along a route specified by the area data collection unit 3a, or the environmental measurement device 2 may be installed at any location within the automatic transport area 10 to collect the environmental information D1 of the automatic transport area 10.
  • FIG. 2 also shows on-site reference coordinates 19 for defining the position within the area.
  • the area digital map generator 3b aggregates the environmental information D1 collected by the area data collector 3a, and constructs a shape digital map in which obstacles such as shelves 12 installed in the automatic transport area 10 are represented, for example, as a collection of three-dimensional points.
  • Figure 3 shows, as an example of a digital shape map, shape data of a shelf 12 generated based on an image acquired by an image sensor or the like mounted on an automated guided vehicle 11. This data is obtained by extracting the outline 13 based on the image of the shelf 12, and data such as the external dimensions of the shelf 12 and aisle width data 20 are treated as the digital shape map.
  • the environmental measuring device 2 it is advisable to store and manage the information acquired by the environmental measuring device 2 in a digital map regarding environmental information related to radio waves such as Wi-Fi in the automatic transport area 10, such as managing each area according to whether or not wireless infrastructure is available.
  • a Wi-Fi antenna 21 is installed in the shooting area in FIG. 3, and it is advisable to also manage environmental information related to radio waves in this location.
  • the autonomous driving control function database DB in FIG. 1 stores autonomous driving control function data D2.
  • an example of autonomous driving control function data D2 is stored in a relational database format, including the autonomous driving control function ID (D21), function name D22, function specifications D23, autonomous driving control program D24 for the function, sensors D25 required to realize the function, and KPIs (D26, D27).
  • the autonomous driving control function is, for example, a function to acquire the position of the vehicle in the autonomous transport area 10, and control of the autonomous transport vehicle 11 to acquire luggage from the shelf 12.
  • the automatic driving control system evaluation unit 5 in FIG. 1 includes an operation evaluation unit 5a, and has a function of evaluating the automatic driving performance in the automatic transport area 10 when some of the automatic driving control functions as automatic driving control programs registered in the automatic driving control function database DB are installed on an automatic transport vehicle 11.
  • the operation evaluation unit 5a may be configured, for example, as a vehicle motion simulator capable of performing simulations on a computer, or may be a computing device that performs evaluation based on the functional specifications of the automatic driving control functions registered in the automatic driving control function database DB.
  • the customer information input unit 6 sets key performance indicators (hereinafter, KPIs) as variables based on request input from the customer to whom the service is provided.
  • KPIs are, for example, the introduction cost and running cost of the service, safety, operation rate, the number of cargo shipments per unit time, etc.
  • the customer information input unit 6 also defines a formula for calculating the KPIs.
  • the customer information input unit 6 also identifies the area in which the service is provided based on the input request for the service, and outputs information about the area to the service provision area identification unit 3c.
  • the customer information input unit 6 may be equipped with a system that identifies the area using a graphical user interface (GUI), such as by specifying a rectangle on a map.
  • GUI graphical user interface
  • area 10 in FIG. 2 is identified as the area in which the service is provided.
  • the customer may use the GUI to specify the automatic transport service provision area 15 and the cargo storage area 16.
  • the forklift 17 is specified to only enter the cargo storage area 16 within the automatic transport service provision area 15.
  • the customer can specify that the forklift 17 is to be manually operated, and that the forklift 17 will transport cargo from the cargo storage area 16 to the truck 18.
  • the service provision area identification unit 3c in Figure 1 receives information on the service area 10 and identifies the area.
  • the area is identified by specifying a certain area based on the area's latitude and longitude position and size from a position on a map specified by the GUI provided in the customer information input unit 6, or by specifying a route by specifying the latitude and longitude of multiple points.
  • on-site reference coordinates 19 are provided in the automatic transport service provision area 15, and the coordinates of the four corners of the automatic transport service provision area 15 are specified by the on-site reference coordinates 19.
  • the identified area information is provided to the area data collection unit 3a, which collects environmental information within the area.
  • the area information is also provided to the area digital map generation unit 3b, and the area digital map generation unit 3b specifies the range within which the digital map is to be generated.
  • the area environment data generation unit 3 organizes, for example, the current area configuration (area digital map, obstacles, etc.) and in-area environment information of the area 10 for which the service is provided, as well as what (where) and how the driving environment is to be changed from this state based on customer requests, along with the requested items, and passes this information to the automatic driving ODD definition unit 7 for the next stage of processing.
  • the automated driving ODD automatic definition unit 7 in FIG. 1 includes an operational environment characteristic extraction unit 7a and an operational environment change unit 7b.
  • the operational environment characteristic extraction unit 7a defines the ODD based on the digital map generated by the area digital map generation unit 3b and environmental information D1. Items of the ODD include, for example, the minimum width 20 of the passageway through which the automated transport vehicle 11 in FIG. 3 passes, the presence or absence of infrastructure equipment such as a WiFi antenna 21 required for the automated transport vehicle 11 to use WiFi, the presence or absence of workers in the automated transport service provision area 15 in FIG. 2, and the maximum vehicle speed defined by the safety rules of the automated transport area 10.
  • the operation environment change unit 7b has a function of outputting changes related to ODD items to the operation environment characteristic extraction unit 7a when there is a change in the automatic transport area 10 related to the ODD items. For example, if there is a change in the layout of the shelves 12 in the automatic transport area 10 and the minimum value of the aisle width 20 in FIG. 3 is changed, the minimum value is output. Also, when a change is made to the automatic transport area 10, such as installing a fixed surveillance camera 2A in the automatic transport area 10 in FIG. 2, the change is extracted.
  • the installation of a fixed surveillance camera 2A means that the ODD item's infrastructure sensor support, that is, the automatic driving of the automatic transport vehicle 11 can use infrastructure sensor support, and this change is defined as the presence or absence of infrastructure sensor support for the ODD item through the operation environment characteristic extraction unit 7a.
  • the operation environment change unit 7b also has a function to calculate, based on the digital map, candidates for installing infrastructure sensors such as the surveillance cameras 2A that provide infrastructure sensor support in the automatic transport area 10. For example, based on the digital map, if there is an area within the automatic transport service provision area 15 where multiple automatic transport vehicles 11 have difficulty detecting each other due to blind spots caused by shelves 12, the type and installation location of sensors such as the surveillance cameras 2A to be placed so as to eliminate the blind spots is output as candidates.
  • the types of sensors that can be used for infrastructure sensor support and their use are stored in the automatic driving control function database DB.
  • the ODD adjustment unit 8 in FIG. 1 has a function of adjusting and determining the ODD items D3 of the automated guided vehicles 11 in the service to be provided and the automated driving control function data D2 of the automated driving control function installed in the automated guided vehicles 11, based on the ODD items D3 from the driving environment characteristics extraction unit 7a and the automated driving control function data D2 from the automated driving control function database DB.
  • the adjustment is made so as to improve the customer KPI evaluation value from the KPI evaluation unit 9, which will be described later.
  • the adjustment method is, for example, based on the process shown in traceability tables 23a and 23b, which show the relationship between the automatic driving control function data D2, ODD item D3, and KPI values D26 and D27 shown in Figure 5.
  • Traceability table 23a lists multiple autonomous driving control functions (IDs 1, 2, 3) referenced from the autonomous driving control function database DB on the vertical axis, and lists the ID (D21) of the autonomous driving control function data D2, function name D22, and KPI values D26, D27 on the horizontal axis.
  • the KPI values for each autonomous driving control function, D27 are the KPI values that will arise from installing that function. For example, KPI1 in D26 is the cost of installing the function (k yen), and KPI2 in D27 is the impact on power consumption and service operation time (h), etc.
  • the impact KPI2 on power consumption and service operation time (h) is 0, and the impact KPI on the cost of installing the function (k ⁇ ) is -4, -3, or -8.
  • Traceability table 23a also shows a list of ODD items D3 (ODD items 1, 2, 3) for multiple automatic driving control functions (IDs 1, 2, 3) on the horizontal axis, and shows the correspondence between the ODD items and the automatic driving control functions on the vertical axis, depending on whether or not there is an ODD item and what the numerical value influences.
  • ODD items 1 and 3 are applied to automatic driving control functions 1 and 2, and ODD item 2 is applied to automatic driving control function 3.
  • the traceability table 23a also includes, for odd item D3, KPI values (customer KPI evaluation values 13) that will arise as a result of changing odd item D3.
  • KPI values customer KPI evaluation values 13
  • the KPI impact on the cost of installing the function (k ⁇ ) after changing odd item D3 is 0 for all odd items 1, 2, and 3, meaning that there will be no increase in cost due to the change.
  • the KPI impact 2 on power consumption and service operating time (h) after changing odd item D3 is +12, +4, and +12 for odd items 1, 2, and 3, respectively.
  • traceability table 23b shows that the application of ODD item 2 to autonomous driving control function 2 has been excluded.
  • the new applied KPI value at this time is shown as customer KPI evaluation value 17.
  • the KPIs for each item in the traceability table 23a are set by transmitting the KPIs set in the customer information input unit 6 to the ODD adjustment unit 8 via the KPI evaluation unit 9 and the automatic driving control function database DB.
  • Flowchart 24 in FIG. 6 shows an example of a process performed by the ODD adjustment unit 8, the automatic driving control system evaluation unit 5, and the KPI evaluation unit 9 to determine a combination of ODD items and automatic driving control functions to improve the customer KPI evaluation value.
  • Flowchart 24 consists of steps S100 to S107, with steps S100, S101, S102, S105, S106, and S107 being processed by ODD adjustment unit 8.
  • Step S103 is a process within the automated driving control system evaluation unit 5
  • step S104 is a process within the KPI evaluation unit 9.
  • step S101 a temporary storage variable Ep of the KPI evaluation value is initialized to 0.
  • step S102 the combination of the automatic driving control function and the ODD item on the vertical and horizontal axes of the traceability table 23 is changed.
  • step S103 the ODD item D3 and the automatic driving control function D2 selected by the automatic driving control system evaluation unit 5 are evaluated.
  • step S104 the KPI evaluation unit 9 calculates a customer KPI evaluation value from the evaluation result of the automatic driving control system evaluation unit 5 and assigns it to the variable E.
  • Ki is each KPI value
  • wi is a weight for each KPI calculated by the customer information input unit 6 based on the information entered by the customer in the customer information input unit 6, and is set based on the importance or priority of the customer, for example.
  • the weight wi may also be used as a parameter for normalizing KPI values having different units.
  • L is the number of KPIs.
  • step S105 it is determined whether the customer KPI evaluation value has improved and converged sufficiently, and if the condition is true, it is determined that the customer KPI has been improved to the maximum extent, and the combination of ODD item D3 and automatic driving control function D2 at that time is output, and the process ends in step S108. If the conditional expression in step S105 is false, the process proceeds to step S107, the calculated customer KPI evaluation value E is substituted for the temporary saved variable Ep, and the process returns to step S102, and a combination that will improve the customer KPI evaluation value D2 is searched for again.
  • the automatic driving control system evaluation unit 5 shown in FIG. 1 includes an operation scenario generation unit 5b, which automatically creates a test scenario for evaluation by the operation evaluation unit 5a based on the ODD item D2 received from the ODD adjustment unit 8, and transmits the test scenario to the operation evaluation unit 5a.
  • the number of vehicles in operation in the test scenario is set according to the number of ODD vehicles in operation.
  • the test scenario describes and evaluates whether the automated transport vehicle 11 can be safely controlled when the worker is walking in various locations.
  • the KPI evaluation unit 9 collects the results of the operation evaluation unit 5a, calculates each KPI value, and calculates the customer KPI evaluation value E using, for example, formula (1). Furthermore, if the ODD adjustment unit 8 determines that the customer KPI evaluation value E has been sufficiently improved, the KPI evaluation unit 9 outputs the ODD, the automatic driving control function, and the customer KPI evaluation value as the calculation results of the design support system 1.
  • the customer first inputs KPIs and services they wish to introduce into the customer information input unit 6, and the area environment data generation unit 3 collects and analyzes environmental information in advance. Based on that environmental information, the ODD automatic definition unit 7 can automatically define the ODD.
  • the performance satisfaction relationship between the ODD defined in the ODD adjustment unit 8 and the functions that can be installed on the automated guided vehicle 11 stored in the automatic driving control function database DB is evaluated, and based on the customer KPI evaluation value estimated through the automatic driving control system evaluation unit 5 and the KPI evaluation unit 9, a combination of the ODD and automatic driving control function that maximizes the satisfaction of the customer KPI evaluation value can be automatically designed.
  • traceability table 23b By improving the customer KPI evaluation value according to the flowchart 24 in FIG. 6 based on this customer KPI evaluation value, a combination like that shown in traceability table 23b can be calculated.
  • traceability table 23b attention is focused on ODD item 2 as an example.
  • the KPI2 value related to ODD item 2 with the KPI1 value of the automatic driving control function CCC required to deal with ODD item 2, it can be seen that the value for improving the customer KPI evaluation value is negative.
  • an automated cargo transport service that does not consider ODD item 2 is provided by not equipping the automated transport vehicle 11 with an automated driving control function CCC. This reduces the service provision time for KPI 2, but when the customer KPI evaluation value in the traceability table 23b is calculated by setting all weights to 1 in equation (1), the result is 17, which is an improved value compared to the traceability table 23a.
  • the customer can minimize the post-implementation adjustments that have previously occurred, and can quickly launch a service that meets the customer's KPIs to the greatest extent possible.
  • the KPI is cost
  • a design solution can be obtained before actual operation that alleviates ODD by excluding pedestrians within the automated transport area 10 from the area using rules, while minimizing the need for additional function development and performance improvements to the automated driving control function.
  • the improvement information provided by the KPI evaluation unit 9 is improvement information D4 related to the autonomous driving control function, improvement information D5 related to the ODD, and customer KPI (D6), and the improvement information provided by the autonomous driving control system evaluation unit 5 is infrastructure sensor information D7 related to sensor placement and sensor type.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of how the output of the design support system 1 is used.
  • the improvement information D4 relating to the autonomous driving control function in the upper part of FIG. 7 is provided directly to the autonomous vehicle 11, or indirectly to the autonomous vehicle 11 via the control system 30.
  • the autonomous driving control function D4 includes control software and the sensor specifications required for it, and the autonomous driving control function D4 from the design support system 1 is newly installed in the autonomous driving vehicle 11.
  • the control software is implemented in the calculation device 11a (controller, etc.) of the autonomous driving vehicle 11, and the sensor 11b is installed in the autonomous driving vehicle 11 according to the sensor specifications.
  • the calculation device 11a of the autonomous vehicle 11 calculates a control command value for controlling the autonomous driving of the vehicle, sends the control command value to the control device 11a, and transmits a control signal to the actuator (not shown) of the vehicle (tire rotation speed and steering angle).
  • the calculation device 31 and the control device 11a may be provided in separate devices.
  • the calculation device 31 may be provided in the control system 30, which is a device provided in a location separate from the autonomous vehicle 11.
  • the control system 30 and the autonomous vehicle 11 can exchange signals via wireless communication, etc.
  • control software for the autonomous driving control function D4 is implemented in the arithmetic device 31 of the management system 30, and a sensor is installed in the autonomous driving vehicle 11 based on the sensor specifications.
  • a control command value for autonomous driving control calculated by the arithmetic device 31 of the management system 30 is transmitted to the autonomous driving vehicle 11 via wireless communication, and the control device 11a of the autonomous driving vehicle 11 transmits a control signal for driving the actuator of the host vehicle based on the control command value to the actuator.
  • the sensor signal is transmitted to the arithmetic device 31 of the management system 30 via wireless communication and is used in the calculation of the autonomous driving control.
  • the second row from the top of Figure 7 shows an example of how improvement information D5 related to the ODD is used, in which the information is provided directly to the autonomous vehicle 11, or indirectly to the autonomous vehicle 11 via the control system 30.
  • the ODD-related improvement information D5 is used by the control system 30, and the ODD deviation determination unit 32 provided in the control system 30 determines whether the environment (service provision area) in which the autonomous vehicle 11 is traveling satisfies the driving environment conditions defined in the ODD-related improvement information D5, based on the ODD-related improvement information D5 and various environmental information.
  • the control system 30 can exchange signals with the control device 11a of the autonomous vehicle 11 via wireless communication, and the ODD deviation determination unit 32 does not send any signal to the control device when the driving conditions are met, but sends an ODD deviation signal to the control device 11a of the autonomous vehicle 11 when the driving conditions are not met (when the vehicle deviates from the ODD).
  • control device 11a of the autonomous vehicle 11 When the control device 11a of the autonomous vehicle 11 receives the ODD deviation signal, it notifies the driver who is present to cancel the autonomous driving state that it will switch to manual driving, or it transitions from the autonomous driving state to an emergency stop state, generates a control signal to automatically and safely stop the vehicle, and sends it to the actuator.
  • the ODD deviation determination unit may also be installed in the autonomous vehicle.
  • the various environmental information includes weather, time, GNSS radio wave conditions, road shape and condition, and the presence or absence of unintended pedestrians.
  • the third row from the top of Figure 7 shows an example of using the customer KPI (D6).
  • the customer KPI evaluation D6 e.g., numerical evaluation result
  • the customer KPI evaluation D6 is used to notify the customer of the customer KPI evaluation result via the display device 40. If the customer accepts the evaluation result notified on the display device, the customer issues an instruction to start downstream processes such as the automatic excavation control function, ODD, and infrastructure sensor. If the customer does not accept the evaluation result, the customer request in Figure 1 is changed and the design support system 1 is executed again.
  • the third row from the top of Figure 7 shows an example of how infrastructure sensor information D7 is used.
  • a design firm or the like Based on the infrastructure sensor information D7, a design firm or the like performs detailed design 50 (designing the pillars on which the sensors are attached, etc.) for installing infrastructure sensors in the service provision area, which is the subsequent process, and creates detailed drawings 51.
  • a construction firm installs 52 the infrastructure sensors in the service provision area based on the detailed drawings 51.
  • the ODD conditions are set according to the customer's wishes, but this may be a proposal to change the service conditions. Also, if the ODD is exceeded during implementation, it is advisable to stop the vehicle or stop automatic driving and hand over driving authority to the driver.
  • Example 2 the service provision location is assumed to be as shown in FIG. 8.
  • a shovel 27 excavates soil 26 every day, and the soil is loaded onto a dump truck 28 for transport, so that environmental information changes frequently.
  • design support system 1 supports design before implementation as a service related to automated driving, but it is desirable to redefine the ODD to accommodate environmental changes after operation begins, and to maintain or improve the customer KPI evaluation value.
  • an environmental change detection unit 3d is newly provided within the area data collection unit 3a in Figure 1.
  • the environmental change detection unit 3d means that when a change occurs in the environment of the area in which the service is provided, the area data collection unit 3a collects data again, the area digital map generation unit 3b generates a digital map again, and the design support system 1 is provided with a function of re-executing a series of processes.
  • the environmental change detection unit 3d of the design support system 1 detects a change in the area 29 at the work site 25 based on the environmental information D2 from the environmental measurement device 2 mounted on the dump truck 28, the area environmental data generation unit 3, the ODD automatic definition unit 7, the ODD adjustment unit 8, the automatic driving control system evaluation unit 5, and the KPI evaluation unit 9 are executed again to redesign and output the ODD and automatic driving control function that maintains or improves the customer KPI evaluation value.
  • Example 3 the location where the service is provided is assumed to be as shown in FIG. 10.
  • an autonomous vehicle 31 In a general public road environment 30 as shown in FIG. 10, an autonomous vehicle 31 must travel in accordance with various traffic rules, including traffic lights 32.
  • the traffic rules are defined as ODDs, just like the driving environment, and the autonomous vehicle 31 must be equipped with an autonomous driving control function that satisfies the ODDs provided in the general public road environment 30.
  • the design support system 1 of the first embodiment only functions registered in the autonomous driving control function database DB can be considered, so when providing an autonomous vehicle 31 for a general public road environment 30 where there is no design experience, the design support system 1 does not output an appropriate design, and there is a problem that a design solution that satisfies the customer's KPIs cannot be obtained.
  • the KPI evaluation unit 9 in FIG. 1 of the first embodiment has a function of adding an automatic driving control program with modified function specifications or an automatic driving control program with a newly added function to the automatic driving control function database DB.
  • the general public road environment 30 in FIG. 10 includes traffic lights 32, and is therefore defined as an environment with traffic lights in the ODD. Therefore, the self-driving car 31 is required to have the functionality to recognize the signs of the traffic lights 32.
  • Recognizing traffic light 32 signs using an onboard camera of an autonomous vehicle 31 may be a costly feature depending on other ODD items such as weather and lighting. Therefore, an environment for recognition support using infrastructure equipment 33 is created, and an ODD that can use infrastructure support is provided.
  • ODD item 4 shown in the traceability table 34 in FIG. 11 is an ODD indicating infrastructure support capable of information sharing with the traffic light 32, it is necessary to install the autonomous driving control function DDD35 corresponding to the ODD item 4 in the autonomous driving automobile 31.
  • the traceability table 34 in FIG. 11 is assumed to be a design solution as a result of improving the customer KPI evaluation value according to the flowchart 24 in FIG. 6. If the autonomous driving control function DDD35 is a newly added function, the KPI evaluation unit 9 in FIG. 1 registers the autonomous driving control function DDD35 in the autonomous driving control function database DB.
  • the present invention has been described as being applied to automated transport vehicles, construction vehicles, and autonomous automobiles, but the present invention can also be applied to other autonomous vehicles, such as agricultural vehicles and autonomous work robots.
  • Example 4 the program of the design support system will be explained.
  • the program of the design support system is stored in the ROM of the computer device, and some of these programs execute the processes of the ODD adjustment unit 8, the automatic driving control system evaluation unit 5, and the KPI evaluation unit 9 shown in Figure 6.
  • the other programs although not shown, it is preferable to configure the programs in units of the calculation functions of each unit in Figure 1.
  • an automatic driving control function program which is a program for controlling automatic driving of vehicles traveling in a service provision area; an area environmental data generation program having an area digital map generation unit that uses environmental data to generate a digital map of the service provision area; an automatic driving ODD definition program that generates and outputs an operation design area that is an environmental constraint condition for operating an automatic driving service from digital map information; an ODD adjustment program that evaluates the satisfaction of the automatic driving control function specifications stored in the automatic driving control program in pairs for the operation design area and changes the operation design area based on the evaluation results; an automatic driving control system evaluation program that evaluates the operation design area based on customer requirements; and a KPI evaluation program that generates a customer requirement evaluation formula that evaluates the customer's key performance indicators based on the customer requirements, calculates the customer requirement evaluation formula based on the values output from the automatic driving control system evaluation program, and outputs the operation design area and the customer's key performance indicators.
  • Design support system 2 Environmental measurement device 3: Area environmental data generation unit 3a: Area data collection unit 3b: Area digital map generation unit 3c: Service provision area identification unit 3d: Environmental change detection unit 4: Automatic driving control function database 5: Automatic driving control system evaluation unit 5a: Operation evaluation unit 5b: Operation scenario generation unit 6: Customer information input unit 7: ODD automatic definition unit 8: ODD adjustment unit 9: KPI evaluation unit 10: Automatic transport area 11: Automatic transport vehicle 12: Shelf 13: Outline Line 15: Automated transport service provision area 16: Cargo storage area 17: Forklift 18: Truck 19: Site reference coordinates 20: Passage width 21: Wi-Fi antenna 22: Surveillance camera 23a, 23b: Traceability table 24: Flowchart 25: Work site 26: Soil and sand 27: Shovel 28: Dump truck 29: Area 30: General public road environment 31: Automated driving car 32: Traffic light 33: Infrastructure equipment 34: Traceability table 35: Automated driving control function DDD S100 to S108: Step

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Abstract

自動運転サービスの開発コスト増加の抑制と事業主の重要業績評価指標を改善するＯＤＤを設計できる設計支援方法、設計支援システム、及びプログラムを提供する。顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て顧客の重要業績評価指標の改善値を出力する設計支援システムであって、サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するためのプログラムを格納した自動運転制御機能データベースと、環境データを用いて、サービス提供エリアのデジタル地図を生成するエリアデジタル地図生成部を備えたエリア環境データ生成部と、デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し出力する自動運転ＯＤＤ自動定義部と、自動運転ＯＤＤ自動定義部から出力された運行設計領域に対し、自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更するＯＤＤ調整部と、顧客要求に基づいて、運行設計領域を評価する自動運転制御システム評価部と、顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、自動運転制御システム評価部から出力された値に基づき顧客要求評価式を演算し運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを出力するＫＰＩ評価部とを備え、ＯＤＤ調整部は、ＫＰＩ評価部で演算出力された顧客要求評価式の値に基づき、以前の顧客要求評価式の値よりも向上するように前記運行設計領域に変更を加え、ＫＰＩ評価部は、変更された運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を出力することを特徴とする設計支援システム。

Description

設計支援方法、設計支援システム、及びプログラム
　本発明は、搬送ロボット、自動車、その他作業車両を自動運転させる制御システムの運行設計領域（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｄｏｍａｉｎ、以下、ＯＤＤ）の設計支援方法、設計支援システム、及びプログラムに関する。
　近年、自動車の自動運転や、搬送ロボットや建設機械など様々な産業用車両の走行の自動を実現する制御システムが開発されている。産業用車両の自動化により、現場無人化によるコスト低減や、作業効率の均一化による現場の作業効率改善が期待される。また自動車の自動運転化により渋滞の改善や事故の低減が期待される。
　自動化を実現する制御システムの構成や仕様は、対象とする車両や運行する環境によって多種多様となり、その設計には車両の制御特性と環境への適用性能のすり合わせなどのノウハウを必要とすることから多大な工数を必要とする。
　特に、車両の制御特性と環境への適用性能のすり合わせには、自動運転制御システムの動作を保証する環境条件であるＯＤＤを定義する必要があるが、開発するエンジニアが自動運転車両を導入する環境を調査し、自動運転制御システムの仕様との整合性を確認するのも多大な開発コストを要する。
　ＯＤＤの定義及び更新方法として、特許文献１に記載の設計支援システムが知られている。特許文献１では、環境地図からデータセットを作成し、自動運転制御システムの安全評価により条件空間に対するＯＤＤを定義する技術が記載されている。また、定義したＯＤＤは追加データを受信すると更新することができる。この様な設計支援システムにより、個人のノウハウによらず環境地図から自動的にＯＤＤを定義することができるため、開発に必要な人数を削減し、開発コストを低減できる。
ＷＯ２０２１１４７３０１Ａ１号公報
　特許文献１に記載の、環境データセットから（稼働率等の）信頼性評価を基準としてＯＤＤ定義する設計支援システムによれば、自動運転サービスを提供する環境と一致するＯＤＤでは求められる自動運転制御システムが高機能になり、自動運転サービスによる事業主の示す重要業績評価指標を満足しない場合がある。例えば、開発コストの増加や稼働率の低下である。
　このことから、本発明においては、自動運転サービスの開発コスト増加の抑制と事業主の重要業績評価指標を改善するＯＤＤを設計できる設計支援方法、設計支援システム、及びプログラムを提供することを目的とする。
　以上のことから本発明においては、「顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て顧客の重要業績評価指標の改善値を出力する設計支援システムであって、サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するためのプログラムを格納した自動運転制御機能データベースと、環境データを用いて、サービス提供エリアのデジタル地図を生成するエリアデジタル地図生成部を備えたエリア環境データ生成部と、デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し出力する自動運転ＯＤＤ自動定義部と、自動運転ＯＤＤ自動定義部から出力された運行設計領域に対し、自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更するＯＤＤ調整部と、顧客要求に基づいて、運行設計領域を評価する自動運転制御システム評価部と、顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、自動運転制御システム評価部から出力された値に基づき顧客要求評価式を演算し運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを出力するＫＰＩ評価部とを備え、ＯＤＤ調整部は、ＫＰＩ評価部で演算出力された顧客要求評価式の値に基づき、以前の顧客要求評価式の値よりも向上するように前記運行設計領域に変更を加え、ＫＰＩ評価部は、変更された運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を出力することを特徴とする設計支援システム。」としたものである。
　また本発明においては、「顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て、計算機装置を用いて顧客の重要業績評価指標の改善値を出力する設計支援方法であって、サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するための自動運転制御プログラムを格納した自動運転制御機能データベースを備え、計算機装置の演算部は、環境データを用いて、サービス提供エリアのデジタル地図を生成し、デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し、運行設計領域に対し、自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更し、顧客要求に基づいて、運行設計領域を評価し、顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、自動運転制御システム評価部から出力された値に基づき顧客要求評価式を演算し、運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを得るとともに、顧客要求評価式の値に基づき、以前の顧客要求評価式の値よりも向上するように運行設計領域に変更を加え、変更された運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を得ることを特徴とする設計支援方法」としたものである。
　また本発明においては、「顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て顧客の重要業績評価指標の改善値を出力するための設計支援プログラムであって、サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するための自動運転制御プログラムである自動運転制御機能プログラムと、環境データを用いて、サービス提供エリアのデジタル地図を生成するエリアデジタル地図生成部を備えたエリア環境データ生成プログラムと、デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し出力する自動運転ＯＤＤ自動定義プログラムと、運行設計領域に対し、自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更するＯＤＤ調整プログラムと、顧客要求に基づいて、運行設計領域を評価する自動運転制御システム評価プログラムと、顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、自動運転制御システム評価プログラムから出力された値に基づき顧客要求評価式を演算し運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを出力するＫＰＩ評価プログラムとを備え、ＯＤＤ調整プログラムは、ＫＰＩ評価プログラムで演算出力された顧客要求評価式の値に基づき、以前の顧客要求評価式の値よりも向上するように運行設計領域に変更を加え、ＫＰＩ評価プログラムは、変更された運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を出力することを特徴とする設計支援プログラム。」としたものである。
　本発明によれば、従来、自動運転サービスを提供する環境に基づくＯＤＤ下でのみ自動運転を提供していたのに対し、事業主の重要業績評価指標を改善できるＯＤＤを自動で設計する事ができる設計支援システムを提供できる。これにより事業主の重要業績評価指標を改善する自動運転サービスを提供できる。
本発明の実施例１に係る設計支援システムの構成例を示す図。 貨物運搬サービスを提供する自動搬送エリアの一例を示す図。 形状デジタル地図の一例を示す図。 自動運転制御機能データベースのデータ構造の一例を示す図。 自動運転制御機能データとＯＤＤ項目とＫＰＩ値との関係を示すトレーサビリティ表の一例を示す図。 本発明の実施例１に係る設計支援方法のフローを示す図。 設計支援システム１の出力の活用事例を示す図。 貨物運搬サービスを提供する作業現場の一例を示す図。 作業現場の環境変化後の一例を示す図。 貨物運搬サービスを提供する一般公道環境の一例を示す図。 トレーサビリティ表の一例を示す図。
　以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。但し、本発明の実施例に係る設計支援方法、設計支援システム、及びプログラムを、自動搬送車両を用いた物流倉庫における貨物の自動搬送サービスの設計事例により説明するものとする。
　なお、本発明は、特定の環境下における自動走行可能な機械に関するサービス全般の設計に適用が可能であり、本発明の適用は自動搬送車両サービスに限定されるものではない。
　以下、実施例１では本発明の実施例に係る設計支援方法、設計支援システムの基本構成について説明し、実施例２ではサービス提供エリアが作業現場である場合について説明し、実施例３ではサービス提供エリアが一般公道である場合について説明し、実施例４では設計支援システムのプログラムについて説明する。
　図１は、本発明の実施例に係る設計支援システム１の構成例を示す図である。実施例１では、自動搬送車両を用いた物流倉庫（エリア）１０における貨物の自動搬送サービス構築に適用する設計支援システム１について説明する。
　図１の設計支援システム１は、エリア環境データ生成部３、自動運転制御機能データベースＤＢ、自動運転制御システム評価部５、顧客情報入力部６、自動運転ＯＤＤ自動定義部７、ＯＤＤ調整部８、ＫＰＩ評価部９を備えており、外部の物流倉庫（エリア）１０から環境計測装置２の出力と、顧客要求を取り込んで設計支援を行う。
　また計算機装置で構成される設計支援システム１は、内部のＲＯＭに自動運転車両のＯＤＤを自動で設計する設計支援プログラムを保持しており、ＣＰＵにおいてプログラムに従った処理を実行することにより、設計支援方法を実現するシステムである。なおプログラムについて、実施例５で説明する。
　以下、図１に示す構成について詳細に説明するが、ここには太線で示す本発明部分と細線で示す既存技術部分があるので、まず細線の既存技術部分について説明する。
　設計支援システム１は、環境計測装置２と信号線を介して接続され、設計支援システム１がサービスを提供するエリア１０の環境情報Ｄ１を取得する。ここでサービスを提供するエリア１０とは、例えば図２に示す貨物運搬サービスを提供する自動搬送エリアである。自動搬送エリア１０には外部からトラック１８が出入りし、トラック１８と貨物置き場１６との間で貨物をフォークリフト１７により搬入、搬出している。また貨物置き場１６の貨物は、自動搬送車両１１により自動搬送サービス提供エリア１５内の棚１２などの障害物を避ける経路を移動して、指示された適宜の保管場所に貨物を移送される。
　自動搬送車両１１は、環境計測装置２ＢとしてカメラやＬｉＤＡＲを搭載しており、またエリア１０内の適宜の個所に固定の環境計測装置２ＡとしてカメラやＬｉＤＡＲを配置しており、これらによりエリア内環境を把握している。これらの環境計測装置２Ａ、２Ｂで計測された環境情報Ｄ１が設計支援システム１に伝送される。
　このように環境計測装置２は、後述するエリアデータ収集部３ａが指定した経路を自動搬送車両１１に走行させることで自動搬送エリア１０の環境情報を取得してもよいし、自動搬送エリア１０内に環境計測装置２を任意の場所に設置し、自動搬送エリア１０の環境情報を収集しても良い。
　ここで環境情報Ｄ１とは、自動搬送車両１１が走行する路面や構造物の位置・形状、走行エリアの照明の明度やＷｉＦｉ等のインフラの利用可否などである。従って、環境計測装置２はカメラやＬｉＤＡＲに限らず、電波や照明の明度の計測装置なども含むものである。また環境計測装置２は車両や設備側のいずれに設置されていてもよく、環境計測装置２と設計支援システム１との信号線は有線接続でも無線接続でもよい。
　環境計測装置２で計測した環境情報Ｄ１は、エリア環境データ生成部３に入力される。
エリア環境データ生成部３は、エリアデータ収集部３ａとエリアデジタル地図生成部３ｂとサービス提供エリア特定部３ｃで構成される。本発明部分に関与するサービス提供エリア特定部３ｃについては後述する。
　このうちエリアデータ収集部３ａでは、例えば図２に示す貨物運搬サービスを提供する自動搬送エリア１０内を走行する自動搬送車両１１に搭載した環境計測装置２Ｂから自動搬送エリア１０の環境情報Ｄ１を収集する。環境計測装置２Ｂは、エリアデータ収集部３ａが指定した経路を自動搬送車両１１に走行させることで自動搬送エリア１０の環境情報Ｄ１を取得してもよいし、自動搬送エリア１０内に環境計測装置２を任意の場所に設置し、自動搬送エリア１０の環境情報Ｄ１を収集しても良い。なお図２にはエリア内位置を定義するための現場基準座標１９を併せて表記している。
　エリアデジタル地図生成部３ｂでは、エリアデータ収集部３ａが収集した環境情報Ｄ１を集約し、自動搬送エリア１０に設置されている棚１２などの障害物を例えば３次元点の集合で表現した形状デジタル地図として構築する。
　図３には形状デジタル地図の一例として、自動搬送車両１１に搭載したイメージセンサ等で取得した画像をもとに生成した棚１２の形状データを示す。棚１２の画像をもとに外形線１３を抽出したデータであり、棚１２の外形寸法等のデータ、通路幅のデータ２０などを形状デジタル地図として扱う。
　なお、自動搬送エリア１０におけるＷｉＦｉなどの電波に関する環境情報に関しては、無線インフラの使用可否で領域ごとに管理するなど、環境計測装置２で取得した情報をデジタル地図に格納し管理するのがよい。例えば図３の撮影領域にはＷｉＦｉアンテナ２１が設置されているがこの場所での電波に関する環境情報も併せて管理しておくのがよい。
　図１の自動運転制御機能データベースＤＢには、自動運転制御機能データＤ２が格納されている。自動運転制御機能データＤ２の一例を図４に示すように、自動運転制御機能のＩＤ（Ｄ２１）、機能名称Ｄ２２、機能仕様Ｄ２３、機能の自動運転制御プログラムＤ２４や、機能を実現するために要求されるセンサＤ２５、ＫＰＩ（Ｄ２６、Ｄ２７）等が、リレーショナルデータベースのような形式で格納されている。自動運転制御機能とは、例えば、自車両の自動搬送エリア１０における位置を取得する機能や、荷物を棚１２から取得するための自動搬送車両１１の制御等である。
　図１の自動運転制御システム評価部５は運行評価部５ａを備えており、自動運転制御機能データベースＤＢに登録されている自動運転制御プログラムとしての自動運転制御機能のいくつかを、自動搬送車両１１に搭載した際の自動搬送エリア１０での自動運転性能を評価する機能を備えている。運行評価部５ａは例えばコンピュータ上でシミュレーション可能な車両運動シミュレータのようなもので構成されていても良いし、自動運転制御機能データベースＤＢに登録されている自動運転制御機能の機能仕様をもとに評価する演算器でもよい。
　以上の細線で示す構成が、既存技術部分に関わる部分である。この前提のもとに以下、本発明部分について詳細に説明する。まず顧客情報入力部６は、サービスを提供する顧客からの要求入力にもとづき、重要業績評価指標（以下、ＫＰＩ）を変数として設定する。
ＫＰＩは例えば、サービスの導入コストやランニングコスト、安全性、稼働率、単位時間あたりの貨物出荷数などである。また、顧客情報入力部６はＫＰＩを算出する計算式も定義する。
　また、顧客情報入力部６は入力されたサービスへの要求から、サービスの提供エリアを特定し、サービス提供エリア特定部３ｃへ提供エリアの情報を出力する。例えば、顧客情報入力部６は、地図上で矩形による指定など、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）などを用いてエリアを特定するシステムを備えてもよい。この場合は、図２のエリア１０が、サービスの提供エリアとして特定される。
　図２の自動搬送エリア１０をサービスの提供エリアとする場合、ＧＵＩを用いて自動搬送サービス提供エリア１５や、貨物置き場１６を顧客は指定してもよい。このとき、フォークリフト１７は、自動搬送サービス提供エリア１５内では貨物置場１６への進入のみが指定される。さらに、フォークリフト１７は手動運転であること、また、フォークリフト１７は貨物置き場１６から貨物をトラック１８へと搬送することを、顧客は指定することができる。
　これにより図１のサービス提供エリア特定部３ｃでは、提供エリア１０の情報を受け取り、エリアを特定する。例えば、顧客情報入力部６が備えたＧＵＩで指定された地図上の位置から、エリアの緯度経度による位置とサイズによる一定領域指定や、複数点の緯度経度での指定による運行経路等で特定する。図２においては一例として、自動搬送サービス提供エリア１５に現場基準座標１９が設けられ、自動搬送サービス提供エリア１５の４角の座標が現場基準座標１９で指定される。
　特定したエリア情報は、エリアデータ収集部３ａに提供し、エリアデータ収集部３ａはエリアの範囲内の環境情報を収集する。また、エリアデジタル地図生成部３ｂにもエリア情報を提供し、エリアデジタル地図生成部３ｂが生成するデジタル地図を生成する範囲を指定する。
　これにより、エリア環境データ生成部３は、サービスを提供するエリア１０の例えば現在のエリア構成（エリアデジタル地図、障害物など）とエリア内環境情報、並びにこの状態から顧客要求により運行環境について何を（どこを）、どのように変更することが要求されているのか、その要求項目とともに整理されて次段処理の自動運転ＯＤＤ自動定義部７に渡すことになる。
　図１の自動運転ＯＤＤ自動定義部７は、運行環境特性抽出部７ａと運行環境変更部７ｂを備える。運行環境特性抽出部７ａはエリアデジタル地図生成部３ｂが生成したデジタル地図や環境情報Ｄ１をもとにＯＤＤを定義する。ＯＤＤの項目は例えば、図３の自動搬送車両１１が通行する通路幅２０の最小値、自動搬送車両１１がＷｉＦｉを利用するために必要なＷｉＦｉアンテナ２１等のインフラ設備の有無、図２の自動搬送サービス提供エリア１５における作業員の有無、自動搬送エリア１０の安全ルールで定義される車両の最高速度、などである。
　運行環境変更部７ｂは、自動搬送エリア１０にＯＤＤの項目に関わる変化があった際に、その変更を運行環境特性抽出部７ａに出力する機能を備える。たとえば、自動搬送エリア１０の棚１２のレイアウトに変更があり、図３の通路幅２０の最小値が変更された場合、その最小値を出力する。また図２の自動搬送エリア１０に固定の監視カメラ２Ａを設置するなど、自動搬送エリア１０に変化を与えた場合にも、その変更を抽出する。固定の監視カメラ２Ａの設置は、ＯＤＤの項目のインフラセンサによるサポート、すなわち自動搬送車両１１の自動運転走行がインフラセンササポートを利用できることを意味し、この変更点は運行環境特性抽出部７ａを通じてＯＤＤの項目のインフラセンサによるサポート有無として定義される。
　さらに、運行環境変更部７ｂは自動搬送エリア１０におけるインフラセンササポートをおこなう監視カメラ２Ａのようなインフラとしてのセンサの設置候補もデジタル地図をもとに算出する機能も備える。例えば、デジタル地図をもとに、自動搬送サービス提供エリア１５内で複数の自動搬送車両１１が互いを棚１２による死角で検出しづらい領域がある場合、その死角を消すように監視カメラ２Ａなどの配置するセンサの種類やその設置位置を候補として出力する。インフラセンササポートで使用可能なセンサの種類やその使用は自動運転制御機能データベースＤＢに格納されている。
　図１のＯＤＤ調整部８では、運行環境特性抽出部７ａからのＯＤＤ項目Ｄ３と自動運転制御機能データベースＤＢからの自動運転制御機能データＤ２をもとに、提供するサービスにおける自動搬送車両１１のＯＤＤ項目Ｄ３と自動搬送車両１１に搭載する自動運転制御機能の自動運転制御機能データＤ２を調整し、決定する機能を備える。調整には後述するＫＰＩ評価部９からの顧客ＫＰＩ評価値を改善する様に調整する。
　調整方法は例えば、図５に示す自動運転制御機能データＤ２とＯＤＤ項目Ｄ３とＫＰＩ値Ｄ２６、Ｄ２７との関係を示すトレーサビリティ表２３ａおよび２３ｂに示す処理にもとづき行われる。
　トレーサビリティ表２３ａは、縦軸に自動運転制御機能データベースＤＢから参照した複数の自動運転制御機能（ＩＤが１、２、３）を列挙し、横軸に対応する自動運転制御機能データＤ２のＩＤ（Ｄ２１）、機能名称Ｄ２２、ＫＰＩ値Ｄ２６、Ｄ２７の一覧を示している。各自動運転制御機能におけるＫＰＩ値、Ｄ２７はその機能を搭載したことによって生じるであろうＫＰＩ値である。例えば、Ｄ２６のＫＰＩ１は機能の搭載コスト（ｋ￥）、Ｄ２７のＫＰＩ２は消費電力、サービス稼働時間（ｈ）に与える影響等である。
　図示の例では、自動運転制御機能データＤ２のＩＤ（Ｄ２１）が、１、２、３のいずれの場合にも、消費電力、サービス稼働時間（ｈ）に与える影響ＫＰＩ２は０であり、機能の搭載コスト（ｋ￥）に与える影響ＫＰＩは―４、―３、―８である。
　またトレーサビリティ表２３ａは、横軸に複数の自動運転制御機能（ＩＤが１、２、３）毎のＯＤＤ項目Ｄ３の一覧（ＯＤＤ項目１、２、３）を示しており、ＯＤＤ項目に関して、縦軸の自動運転制御機能に対しＯＤＤ項目の有無や数値が影響するものとの対応付を示している。この例では、自動運転制御機能１と２に対してＯＤＤ項目１、３が適用され、自動運転制御機能３に対してＯＤＤ項目２が適用された事例を示している。
　またトレーサビリティ表２３ａは、ＯＤＤ項目Ｄ３に関して、ＯＤＤ項目Ｄ３の変更に伴い生じるであろうＫＰＩ値（顧客ＫＰＩ評価値１３）を備える。この例では、ＯＤＤ項目Ｄ３の変更後の機能の搭載コスト（ｋ￥）に与える影響ＫＰＩは、ＯＤＤ項目１、２、３のいずれの場合にも０であり、これは変更によるコスト増加が生じないことを意味している。これに対し、ＯＤＤ項目Ｄ３の変更後の消費電力、サービス稼働時間（ｈ）に与える影響ＫＰＩ２は、ＯＤＤ項目１、２、３でそれぞれ＋１２、＋４、＋１２であったことを示している。
　図５のトレーサビリティ表２３ａのＯＤＤ項目適用後のＫＰＩ値（顧客ＫＰＩ評価値１３）によれば、ＯＤＤ項目２による改善効果はさほど大きくないが、ＯＤＤ項目１、３による改善効果が著しい。なお最終的には、この評価結果を受けて、トレーサビリティ表２３ｂでは、自動運転制御機能２に対するＯＤＤ項目２の適用を除外したことを表している。この時の新たな適用済みＫＰＩ値が顧客ＫＰＩ評価値１７として示されている。
　トレーサビリティ表２３ａの各項目に対するＫＰＩは顧客情報入力部６で設定されたＫＰＩがＫＰＩ評価部９と自動運転制御機能データベースＤＢを介してＯＤＤ調整部８に伝達されて設定される。
　図６のフローチャート２４に、ＯＤＤ調整部８と自動運転制御システム評価部５とＫＰＩ評価部９で実施される、顧客ＫＰＩ評価値を改善するようにＯＤＤ項目および自動運転制御機能の組み合わせを決定する処理の一例を示す。
　フローチャート２４はステップＳ１００～ステップＳ１０７からなり、ステップＳ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７がＯＤＤ調整部８で処理される内容である。ステップＳ１０３は、自動運転制御システム評価部５内の処理であり、ステップＳ１０４は、ＫＰＩ評価部９内の処理である。
　この一連処理では、まずステップＳ１００から開始し、ステップＳ１０１でＫＰＩ評価値の一時保存変数Ｅｐを０で初期化する。ステップＳ１０２でトレーサビリティ表２３の縦軸および横軸の自動運転制御機能とＯＤＤ項目の組み合わせを変更する。ステップＳ１０３では自動運転制御システム評価部５にて選択されたＯＤＤ項目Ｄ３および自動運転制御機能Ｄ２を評価する。ステップＳ１０４では自動運転制御システム評価部５の評価結果からＫＰＩ評価部９にて顧客ＫＰＩ評価値を算出し、変数Ｅに代入する。顧客ＫＰＩ評価値Ｅを算出する式は例えば次のとおりである。
［数１］
Ｅ＝Σｗｉ・Ｋｉ（ｉ∈１…Ｌ）　　（１）
　ここでＫｉは各ＫＰＩ値であり、ｗｉは顧客が顧客情報入力部６に入力した情報をもとに顧客情報入力部６で算出した各ＫＰＩに対する重みであり、例えば、顧客の重要度や優先度にもとづき設定される。また、重みｗｉは、異なる単位を持つＫＰＩ値に対して正規化するためのパラメータとして用いても良い。ＬはＫＰＩの数である。
　ステップＳ１０５にて顧客ＫＰＩ評価値が改善されており、かつ十分に収束しているかを判定し、条件が真であれば、顧客ＫＰＩを最大限改善したと判断し、その時のＯＤＤ項目Ｄ３および自動運転制御機能Ｄ２の組み合わせを出力し、ステップＳ１０８にて終了する。ステップＳ１０５の条件式が偽の場合ステップＳ１０７へと進み、計算した顧客ＫＰＩ評価値Ｅを一時保存変数Ｅｐに代入し、ステップＳ１０２に戻り、再び顧客ＫＰＩ評価値Ｄ２を改善するような組み合わせを探索する。
　なお上記の説明ではＯＤＤ項目Ｄ２および自動運転制御機能Ｄ３の両方の組み合わせを調整しているが、ＯＤＤ項目Ｄ２だけの変更で顧客ＫＰＩ評価値Ｅを改善してもよい。
　図１に戻り、図６のフローについてさらに具体的に説明する。図１に示す自動運転制御システム評価部５は、運行シナリオ生成部５ｂを備え、ＯＤＤ調整部８から受けたＯＤＤ項目Ｄ２にもとづき運行評価部５ａで評価する際のテストシナリオを自動的に作成し、運行評価部５ａへ送信する。
　例えばＯＤＤの運行車両台数によって、テストシナリオでの運行台数を設定する。また、作業者が自動搬送サービス提供エリア１５に存在する場合があると定義されたＯＤＤの場合、テストシナリオに作業者が様々な場所で歩行している際に安全に自動搬送車両１１を制御できるかなどを記述し、評価する。
　ＫＰＩ評価部９は、運行評価部５ａの結果を収集し各ＫＰＩ値を計算し、例えば（１）式を用いて顧客ＫＰＩ評価値Ｅを算出する。また、ＯＤＤ調整部８で十分に顧客ＫＰＩ評価値Ｅを改善したと判定された場合、ＫＰＩ評価部９は、そのＯＤＤと自動運転制御機能と顧客ＫＰＩ評価値を設計支援システム１の計算結果として出力する。
　このようにして最終的に求められたＯＤＤと自動運転制御機能と顧客ＫＰＩ評価値が、図５のトレーサビリティ表２３ｂであり、自動運転制御機能２に対するＯＤＤ項目２の適用を除外した、他のケースを最終案として提示したものである。
　上記一連処理を採用する本発明の効果について説明する。具体的な効果事例として、ここでは図２に示す作業現場に自動搬送車両１１を新たに導入し、自動搬送エリア１０内にて自動貨物運搬サービスを提供する場合を想定する。この想定事例では、自動搬送エリア１０が自動搬送車両１１の走行性能を十分に満たす環境条件になっているか否かが不明であるため、導入に工数を要しコストが増加する課題がある。またその様に導入コストをかけて自動貨物運搬サービスを導入したとしても、顧客が望むＫＰＩの値を満たす性能がでるかは、導入して稼働するまで不明で、ＫＰＩ値を改善するための調整にもコストが発生する。
　しかし、本実施例では、図１に示す設計支援システム１を用いることで、自動搬送車両１１を自動搬送エリア１０に導入する前に、自動搬送エリア１０が自動搬送車両１１の走行性能を十分に満たす環境条件であるかを判断でき、また顧客が要求するＫＰＩ値を最大限満たすような自動貨物運搬サービスの性能を見積もることができるため、導入後の調整等で発生していた工数やコストを削減できる。
　設計支援システム１では、まず顧客に顧客情報入力部６へＫＰＩや導入したいサービスを入力してもらうことで、エリア環境データ生成部３にて、事前に環境情報を収集し分析をする。その環境情報を元にＯＤＤ自動定義部７でＯＤＤを自動で定義することができる。ＯＤＤ調整部８で定義されてＯＤＤと自動運転制御機能データベースＤＢに格納されている自動搬送車両１１に搭載可能な機能との性能充足関係を評価し、自動運転制御システム評価部５とＫＰＩ評価部９を通じて見積もられた顧客ＫＰＩ評価値を元に、顧客ＫＰＩ評価値を最大限満たすようなＯＤＤと自動運転制御機能の組み合わせを自動的に設計することができる。
　図５のトレーサビリティ表２３ａと２３ｂを用いて、顧客ＫＰＩ評価値を改善する組合せを算出する一例を示す。レーサビリティ表２３ａの縦軸には自動運転制御機能が３種類（ＩＤ：１、２、３）記載されている。各自動運転制御機能にはそれぞれ顧客が示したＫＰＩに対するＫＰＩ値である搭載コスト（ＫＰＩ１）とサービス提供時間（ＫＰＩ２）が設定されている。横軸にはＯＤＤの項目１～３とそれぞれのＯＤＤ項目の考慮の有無で決まるＫＰＩ値が設定されている。縦軸と横軸の直行表には対応関係が示されている。（１）式において、重みをすべて１としてトレーサビリティ表２３ａの顧客ＫＰＩ評価値を計算すると１３という値となる。
　この顧客ＫＰＩ評価値を元に、図６のフローチャート２４に従い、顧客ＫＰＩ評価値を改善すると、トレーサビリティ表２３ｂのような組合せを算出できる。トレーサビリティ表２３ｂでは、一例として、ＯＤＤ項目２に着目した。ＯＤＤ項目２に関するＫＰＩ２値と、ＯＤＤ項目２に対応するために必要な自動運転制御機能ＣＣＣのＫＰＩ１値を比較すると、顧客ＫＰＩ評価値を改善する値がマイナスであることがわかる。
　そこで、図６のフローチャート２４に従い、図５のトレーサビリティ表２３ｂのようにＯＤＤ項目２を考慮しない自動貨物運搬サービスとして、自動搬送車両１１に自動運転制御機能ＣＣＣを搭載しないことで、ＫＰＩ２のサービス提供時間が低下するが、（１）式において重みをすべて１としてトレーサビリティ表２３ｂの顧客ＫＰＩ評価値を計算すると１７となり、トレーサビリティ表２３ａより改善した値となる設計解が得られる。
　このように、顧客は設計支援システム１の出力であるＯＤＤや自動運転制御機能の組み合わせをもとに自動貨物運搬サービスを立ち上げることで、今まで発生していた導入後の調整を最小限に抑制でき、かつ、顧客のＫＰＩを最大限満たすようなサービスを速やかに立ち上げることが可能となる。例えばＫＰＩがコストであれば、自動運転制御機能への追加機能開発や性能改善を最小限にしつつ、自動搬送エリア１０内の歩行者をルールでエリア外に除外してＯＤＤを緩和するような設計解が実運用前に得られる。
　図１に示す設計支援システム１の処理結果として、設計支援システム１からはエリア環境改善に関する各種の改善情報が提示される。このうちＫＰＩ評価部９が与える改善情報は、自動運転制御機能に関する改善情報Ｄ４、ＯＤＤに関する改善情報Ｄ５、顧客ＫＰＩ（Ｄ６）であり、自動運転制御システム評価部５が与える改善情報は、センサ配置やセンサ種類に関するインフラセンサの情報Ｄ７である。
　図７は、設計支援システム１の出力の活用事例を示す図である。図７の上段の自動運転制御機能に関する改善情報Ｄ４は、直接自動運転車両１１に与えられ、または管制システム３０を介して間接的に自動運転車両１１に与えられる。
　自動運転制御機能Ｄ４には制御ソフトウェアとそれに必要なセンサ仕様が含まれており、設計支援システム１からの自動運転制御機能Ｄ４を自動運転車両１１に新に追加搭載する。制御ソフトウェアは自動運転車両１１の演算装置１１ａ（コントローラ等）に実装され、センサ仕様に従い自動運転車両１１にセンサ１１ｂを搭載する。
　これに応じて自動運転車両１１は、演算装置１１ａが自車両を自動運転制御させる制御指令値を計算し、制御指令値を制御装置１１ａに送り、自車両のアクチュエータ（図示せず、タイヤの回転数や操舵角）を駆動する制御信号をアクチュエータに送信する。
　管制システム３０を介した間接的利用の場面では、演算装置３１と制御装置１１ａは別々の装置に設けられても良い。例えば、演算装置３１を自動運転車両１１とは別の場所に設けられた装置である管制システム３０に備えてもよい。管制システム３０と自動運転車両１１は無線通信等で信号をやりとりできる。
　この場合、自動運転制御機能Ｄ４の制御ソフトウェアを管制システム３０の演算装置３１に実装し、センサ仕様にもとづき自動運転車両１１にセンサを搭載する。管制システム３０の演算装置３１で計算した自動運転制御させる制御指令値を、無線通信を介して自動運転車両１１へ送信し、自動運転車両１１の制御装置１１ａは制御指令値に基づき自車両のアクチュエータを駆動する制御信号をアクチュエータに送信する。センサ信号は無線通信を介して管制システム３０の演算装置３１に送られ、自動運転制御の演算に用いられる。
　図７の上から２段目には、ＯＤＤに関する改善情報Ｄ５の活用事例を示しており、この場合、直接自動運転車両１１に与えられ、または管制システム３０を介して間接的に自動運転車両１１に与えられる。
　間接的利用の場合に、ＯＤＤに関する改善情報Ｄ５は管制システム３０で用いられ、管制システム３０が備えるＯＤＤ逸脱判定部３２はＯＤＤに関する改善情報Ｄ５と各種環境情報を元に、自動運転車両１１が走行する環境（サービス提供エリア）がＯＤＤに関する改善情報Ｄ５で定義された走行可能環境条件を満たしているかを判定する。
　管制システム３０は自動運転車両１１の制御装置１１ａと無線通信を介して信号をやり取りでき、ＯＤＤ逸脱判定部３２は、走行可能条件を満たしている状態では、制御装置には何も信号をおくらず、一方で、走行可能条件を満たさない場合（ＯＤＤを逸脱した場合）は自動運転車両１１の制御装置１１ａへＯＤＤ逸脱信号を送信する。
　自動運転車両１１の制御装置１１ａはＯＤＤ逸脱信号を受信すると、例えば、自動運転状態を解除するために登場している運転者へ手動運転に切り替わる旨を通知し、あるいは自動運転状態から緊急停止状態へ遷移し、自動的に安全に車両を停車させる制御信号を生成し、アクチュエータに送信する。また、ＯＤＤ逸脱判定部は自動運転自動車に搭載されていてもよい。なお、各種環境情報は天候、時刻、ＧＮＳＳ電波状況、道路の形状や状態、意図しない歩行者の有無等である。
　図７の上から３段目には、顧客ＫＰＩ（Ｄ６）の活用事例を示している。顧客ＫＰＩ評価Ｄ６（評価結果の数値等）は、表示装置４０を介して顧客に顧客ＫＰＩ評価結果を通知するために使用される。顧客は表示装置で通知された評価結果を受け入れる場合は、例えば、顧客は自動掘削制御機能、ＯＤＤ、インフラセンサの後工程を開始指示する。評価結果を受け入れない場合は、図１の顧客要求を変更し、再度、設計支援システム１を実行する。
　図７の上から３段目には、インフラセンサの情報Ｄ７の活用事例を示している。インフラセンサ情報Ｄ７を元に、設計業者等が後工程であるサービス提供エリアにインフラセンサを設置するための詳細設計５０（センサを取り付ける柱の設計等）を行い、詳細図面５１を作成する。その後詳細図面５１を元に施工業者がサービス提供エリアにインフラセンサを設置５２する。
　なお実施例１では、原則は顧客意向に従ってＯＤＤ条件設定することについて説明したが、これは、サービス条件の変更の提案であってもよい。また、実装時にＯＤＤを超えた場合は、車両停止、または自動運転を停止して運転権限を運転者にわたすようにするのがよい。
　上記した本発明によれば、事業主の重要業績評価指標の最大化と信頼性の確保を両立するように調整した運行設計領域であるＯＤＤを自動で設計する事ができる設計支援システムを提供できる。これにより事業主の重要業績評価指標を改善する自動運転サービスを提供できる。
　実施例２では、サービス提供場所として図８を想定する。図８に示すような作業現場２５では、日々、土砂２６をショベル２７が掘削し、ダンプトラック２８へ積載し運搬するため環境情報の変化が頻繁に発生する。ショベル２７やダンプトラック２８を自動運転化する場合に、設計支援システム１では、自動運転に関わるサービスとして導入前の設計を支援するが、運用開始後の環境変化に対応してもＯＤＤを再定義し、顧客ＫＰＩ評価値を維持もしくは改善することが望まれる。
　上記課題を解決するために、実施例１と異なる点および構成を、図１、８、９を用いて説明する。まず実施例２では、図１のエリアデータ収集部３ａ内に新たに環境変化検出部３ｄを備える。環境変化検出部３ｄは、サービスを提供するエリアの環境に変化が生じるとエリアデータ収集部３ａに再度データを収集させ、エリアデジタル地図生成部３ｂは再度デジタル地図を生成し、設計支援システム１の一連の処理を再実行する機能を備えたことを意味する。
　これによれば、図８の作業現場２５において自動運転で稼働するショベル２７が土砂２６を掘り進めると、図９の領域２９には土砂２６がなくなり路面に残土があるような領域が発生する。そのため領域２９の路面は他の領域より凹凸が多い事がある。このような凹凸の多い路面が自動運転サービス提供エリア内に存在する状態をＯＤＤとして再定義することで、自動運転のダンプトラック２８が正常に領域２９を走行できるかを検討し、走行するにはダンプトラック２８の機能改善が必要、もしくは、領域２９を他の領域同等に整地してＯＤＤを緩和するべきかをすみやかに検証する必要がある。
　そこで、例えばダンプトラック２８に搭載した環境計測装置２からの環境情報Ｄ２を元に設計支援システム１の環境変化検出部３ｄが作業現場２５において領域２９が変化したことを検出すると、エリア環境データ生成部３、ＯＤＤ自動定義部７、ＯＤＤ調整部８、自動運転制御システム評価部５、および、ＫＰＩ評価部９を再度実行し、顧客ＫＰＩ評価値を維持もしくは改善するＯＤＤと自動運転制御機能を再設計し、出力する。
　これにより、例えば、領域２９を他の領域と同等に整地してＯＤＤを緩和するなどの設計方針が日々の環境変化に対応して得られ、コストなどの顧客ＫＰＩを満足する水準で維持することができる。
　実施例３では、サービス提供場所として図１０を想定する。図１０に示すような一般公道環境３０では、自動運転自動車３１は信号機３２を始めとする様々な交通ルールに従い、走行する必要がある。交通ルールは走行環境と同様にＯＤＤとして定義され、自動運転自動車３１は一般公道環境３０が備えるＯＤＤを充足する自動運転制御機能を搭載する必要がある。
　このような一般公道環境３０で自動運転自動車３１を走らせるには多種多様な交通ルールだけでなく、天候や歩行者等の多くのＯＤＤ項目に対応する必要があるため、搭載する自動運転制御機能が増大する。自動運転自動車３１に搭載する自動運転制御機能を検討する際、新規で開発するか、もしくは開発済みの自動運転制御機能を採用するか、などの設計検討が必要となるが、実施例１の設計支援システム１では、自動運転制御機能データベースＤＢに登録されている機能でのみ検討が可能であるため、設計経験のない一般公道環境３０に自動運転自動車３１を提供するには設計支援システム１では適切な設計が出力されず、顧客ＫＰＩを満足する設計解が得られない課題がある。
　上記課題を解決するために、実施例１と異なる点および構成を、図１を用いて説明する。実施例３では、実施例１の図１において、図１のＫＰＩ評価部９は機能の仕様を変更した自動運転制御プログラムや新たに追加した機能の自動運転制御プログラムを自動運転制御機能データベースＤＢに追加する機能を備えたものである。
　図１０の一般公道環境３０は信号機３２を備えるため、信号機のある環境としてＯＤＤで定義される。そのため、自動運転自動車３１は信号機３２の標示を認識する機能が要求される。
　自動運転自動車３１の車載カメラで信号機３２の標示を認識するには、他のＯＤＤ項目である天候や照明などの条件によっては搭載コストのかかる機能となる可能性がある。そこで、インフラ設備３３による認識のサポート環境を構築し、インフラサポートを利用できるＯＤＤを設ける。
　図１１に示すトレーサビリティ表３４に示すＯＤＤ項目４を信号機３２と情報連携可能なインフラサポートを示すＯＤＤとしたとき、ＯＤＤ項目４に対応する自動運転制御機能ＤＤＤ３５を自動運転自動車３１に搭載する必要がある。この時、図６のフローチャート２４に従い、顧客ＫＰＩ評価値を改善した結果として、図１１のトレーサビリティ表３４が設計解であるとする。図１のＫＰＩ評価部９は、自動運転制御機能ＤＤＤ３５が新たに追加された機能である場合、自動運転制御機能データベースＤＢに自動運転制御機能ＤＤＤ３５を登録する。これにより、一般公道環境３０と類似した環境下で別の自動運転サービスを提供する際に、設計支援システム１を用いた時、自動運転制御機能ＤＤＤ３５を用いることが選択可能となるため、新たな機能開発費用を要することなく、自動運転自動車３１を提供する設計支援システム１から顧客ＫＰＩを満足する設計解が速やかに得られる。
　以上の実施例では、自動搬送車両、建設車両、自動運転自動車に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はその他の自動運転車両である、例えば農作業車両や、自律作業ロボットにも適用可能である。
　実施例４では設計支援システムのプログラムについて説明する。設計支援システムのプログラムは、計算機装置のＲＯＭに収納されているが、この一部は図６に示したＯＤＤ調整部８、自動運転制御システム評価部５、ＫＰＩ評価部９の処理を実行するプログラムである。またほかのプログラムについて、図示していないが、図１の各部演算機能の単位でプログラムを構成するのがよい。
　例えば、エリア環境データ生成部３について、これを１単位とするプログラムを形成し、この中のサブプログラムとしてエリアデータ収集部３ａとエリアデジタル地図生成部３ｂとサービス提供エリア特定部３ｃの機能を実現するのがよい。この考え方は、他の各部演算機能においても適用されるのがよい。
　具体的には例えば、サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するためのプログラムである自動運転制御機能プログラムと、環境データを用いて、サービス提供エリアのデジタル地図を生成するエリアデジタル地図生成部を備えたエリア環境データ生成プログラムと、デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し出力する自動運転ＯＤＤ自動定義プログラムと、運行設計領域に対し、自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更するＯＤＤ調整プログラムと、顧客要求に基づいて、運行設計領域を評価する自動運転制御システム評価プログラムと、顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、自動運転制御システム評価プログラムから出力された値に基づき顧客要求評価式を演算し運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを出力するＫＰＩ評価プログラムを備えるのがよい。
１：設計支援システム
２：環境計測装置
３：エリア環境データ生成部
３ａ：エリアデータ収集部
３ｂ：エリアデジタル地図生成部
３ｃ：サービス提供エリア特定部
３ｄ：環境変化検出部
４：自動運転制御機能データベース
５：自動運転制御システム評価部
５ａ：運行評価部
５ｂ：運行シナリオ生成部
６：顧客情報入力部
７：ＯＤＤ自動定義部
８：ＯＤＤ調整部
９：ＫＰＩ評価部
１０：自動搬送エリア
１１：自動搬送車両
１２：棚
１３：外形線
１５：自動搬送サービス提供エリア
１６：貨物置き場
１７：フォークリフト
１８：トラック
１９：現場基準座標
２０：通路幅
２１：ＷｉＦｉアンテナ
２２：監視カメラ
２３ａ、２３ｂ：トレーサビリティ表
２４：フローチャート
２５：作業現場
２６：土砂
２７：ショベル
２８：ダンプトラック
２９：領域
３０：一般公道環境
３１：自動運転自動車
３２：信号機
３３：インフラ設備
３４：トレーサビリティ表
３５：自動運転制御機能ＤＤＤ
Ｓ１００～Ｓ１０８：ステップ

Claims (12)

  1. 　顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て顧客の重要業績評価指標の改善値を出力する設計支援システムであって、
    　前記サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するための自動運転制御プログラムを格納した自動運転制御機能データベースと、
    　前記環境データを用いて、前記サービス提供エリアのデジタル地図を生成するエリアデジタル地図生成部を備えたエリア環境データ生成部と、
    　前記デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し出力する自動運転ＯＤＤ自動定義部と、
    　前記自動運転ＯＤＤ自動定義部から出力された運行設計領域に対し、前記自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更するＯＤＤ調整部と、
    　前記顧客要求に基づいて、前記運行設計領域を評価する自動運転制御システム評価部と、
    　前記顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、前記自動運転制御システム評価部から出力された値に基づき前記顧客要求評価式を演算し前記運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを出力するＫＰＩ評価部とを備え、
    　前記ＯＤＤ調整部は、前記ＫＰＩ評価部で演算出力された前記顧客要求評価式の値に基づき、以前の前記顧客要求評価式の値よりも向上するように前記運行設計領域に変更を加え、
    　前記ＫＰＩ評価部は、変更された前記運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を出力することを特徴とする設計支援システム。
  2. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記自動運転ＯＤＤ自動定義部は、前記車両の自動運転制御機能を生成して出力し、前記自動運転制御システム評価部は前記顧客要求に基づいて、前記車両の自動運転制御機能を評価し、前記ＫＰＩ評価部は前記自動運転制御機能と顧客の重要業績評価指標とを出力することを特徴とする設計支援システム。
  3. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記自動運転制御システム評価部は、前記サービス提供エリアにおける環境の改善を提示することを特徴とする設計支援システム。
  4. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記ＯＤＤ調整部は、前記ＫＰＩ評価部で演算出力された前記顧客要求評価式の値に基づき、以前の前記顧客要求評価式の値よりも向上するように前記運行設計領域と前記自動運転制御プログラムとに変更を加え、
    　前記ＫＰＩ評価部は、変更された前記運行設計領域と前記自動運転制御プログラムとに基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を出力することを特徴とする設計支援システム。
  5. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記自動運転制御システム評価部は、前記自動運転制御機能データベースに格納された自動運転制御プログラムと生成したデジタル地図とを利用して運行設計領域と自動運転制御プログラムとデジタル地図とから仮想環境にて自動運転走行をさせて自動運転制御システムと運行設計領域を評価することを特徴とする設計支援システム。
  6. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記自動運転制御システム評価部は、前記ＯＤＤ調整部から出力された前記運行設計領域から評価する運行シナリオを生成する運行シナリオ生成部を備えたことを特徴とする設計支援システム。
  7. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記自動運転ＯＤＤ自動定義部は、前記デジタル地図の情報と自動運転制御プログラムから環境に設置して環境情報を収集する少なくとも１つのインフラセンサの設計情報を出力する運行環境変更部を備えたことを特徴とする設計支援システム。
  8. 　請求項７に記載の設計支援システムであって、
    　前記設計支援システムは、全ての前記インフラセンサが収集した情報を集約し、前記車両へと情報を共有するインフラセンサシステムを備えたことを特徴とする設計支援システム。
  9. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記エリア環境データ生成部は、サービスを提供するエリアの環境に変化が生じると再度データを収集し、前記エリアデジタル地図生成部に再度デジタル地図を生成し、前記設計支援システムの一連の処理を再実行する環境変化検出部を備えたことを特徴とする設計支援システム。
  10. 　請求項１に記載の設計支援システムであって、
    　前記ＫＰＩ評価部は、変更した前記自動運転制御プログラムを前記自動運転制御機能データベースに追加する機能を備えたことを特徴とする設計支援システム。
  11. 　顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て、計算機装置を用いて顧客の重要業績評価指標の改善値を出力する設計支援方法であって、
    　前記サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するための自動運転制御プログラムを格納した自動運転制御機能データベースを備え、
    　前記計算機装置の演算部は、前記環境データを用いて、前記サービス提供エリアのデジタル地図を生成し、前記デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し、前記運行設計領域に対し、前記自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更し、前記顧客要求に基づいて、前記運行設計領域を評価し、前記顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、自動運転制御システムの評価値に基づき前記顧客要求評価式を演算し、前記運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを得るとともに、
    　前記顧客要求評価式の値に基づき、以前の前記顧客要求評価式の値よりも向上するように前記運行設計領域に変更を加え、変更された前記運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を得ることを特徴とする設計支援方法。
  12. 　顧客が管理するサービス提供エリアの環境を計測する環境計測装置からの環境データと、顧客要求を得て顧客の重要業績評価指標の改善値を出力するための設計支援プログラムであって、
    　前記サービス提供エリアを走行する車両を自動運転制御するための自動運転制御プログラムである自動運転制御機能プログラムと、
    　前記環境データを用いて、前記サービス提供エリアのデジタル地図を生成するエリアデジタル地図生成部を備えたエリア環境データ生成プログラムと、
    　前記デジタル地図の情報から自動運転サービスを運行するための環境制約条件となる運行設計領域を生成し出力する自動運転ＯＤＤ自動定義プログラムと、
    　前記運行設計領域に対し、前記自動運転制御プログラムに対で格納されている自動運転制御機能仕様の充足を評価して評価結果に基づき運行設計領域を変更するＯＤＤ調整プログラムと、
    　前記顧客要求に基づいて、前記運行設計領域を評価する自動運転制御システム評価プログラムと、
    　前記顧客要求に基づき顧客の重要業績評価指標を評価する顧客要求評価式を生成し、前記自動運転制御システム評価プログラムから出力された値に基づき前記顧客要求評価式を演算し前記運行設計領域と顧客の重要業績評価指標とを出力するＫＰＩ評価プログラムとを備え、
    　前記ＯＤＤ調整プログラムは、前記ＫＰＩ評価プログラムで演算出力された前記顧客要求評価式の値に基づき、以前の前記顧客要求評価式の値よりも向上するように前記運行設計領域に変更を加え、
    　前記ＫＰＩ評価プログラムは、変更された前記運行設計領域に基づき、顧客の重要業績評価指標の改善値を出力することを特徴とする設計支援プログラム。
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