(57)【要約】【課題】車速又は進行方向を電子制御するためのソフトウェア又はハードウェアを備えていない車両に対しても適用可能な車両運転支援システムを提供する。【解決手段】車両（２０）の運転を外部から制御する車両運転支援システム（１）において、特定エリア内に設置された監視装置（５）と、車両（２０）に搭載され、ステアリングホイール（２３）、アクセルペダル（２５）、ブレーキペダル又はシフトレバー（２７）のうちの少なくとも一つを操作する少なくとも一つのロボット装置（２１）と、車両（２０）の外部に設置され、監視装置（５）の検出情報に基づいてロボット装置（２１）の制御に用いる情報を演算し、通信ネットワークを介して車両（２０）に情報を送信する情報処理装置（５０）と、車両（２０）に搭載され、情報処理装置（５０）から送信される情報に基づいてロボット装置（２１）を制御する車両制御装置（３０）と、を備える。【選択図】図１
2020077120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（２０）の運転を外部から制御する車両運転支援システム（１）において、
特定エリア内に設置された監視装置（５）と、
前記車両（２０）に搭載され、ステアリングホイール（２３）、アクセルペダル（２５）、ブレーキペダル又はシフトレバー（２７）のうちの少なくとも一つを操作する少なくとも一つのロボット装置（２１）と、
前記車両（２０）の外部に設置され、前記監視装置（５）の検出情報に基づいて前記ロボット装置（２１）の制御に用いる情報を演算し、通信ネットワークを介して前記車両（２０）に前記情報を送信する情報処理装置（５０）と、
前記車両（２０）に搭載され、前記情報処理装置（５０）から送信される前記情報に基づいて前記ロボット装置（２１）を制御する車両制御装置（３０）と、を備える、
車両運転支援システム。
【請求項２】
前記情報処理装置（５０）は、
前記監視装置（５）の検出情報に基づいて所定時間後の前記車両（２０）の目標位置を設定する、
請求項１に記載の車両運転支援システム。
【請求項３】
前記情報処理装置（５０）は、
前記車両（２０）が前記特定エリア内に設定される目的地点に到達するための前記所定時間後の前記目標位置を設定する、
請求項２に記載の車両運転支援システム。
【請求項４】
前記情報処理装置（５０）は、
前記監視装置（５）の検出情報に基づいて前記車両（２０）の周囲情報を算出し、前記車両（２０）の周囲情報に基づいて前記車両（２０）の目標位置を設定する、
請求項２又は３に記載の車両運転支援システム。
【請求項５】
前記情報処理装置（５０）は、
前記監視装置（５）の検出情報に基づいて前記特定エリア内の情報を算出し、前記特定エリア内の情報に基づいて前記車両（２０）の目標位置を設定する、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両運転支援システム。
【請求項６】
前記車両制御装置（３０）は、
所定時間後の前記車両（２０）の目標位置の情報に基づいて設定される前記ステアリングホイール（２３）の目標舵角、前記アクセルペダル（２５）の目標踏込量、前記ブレーキペダルの目標踏込量又は前記シフトレバー（２７）の目標位置に基づいて、前記ロボット装置（２１）のアクチュエータ（４１，４３，４５）を制御する、
請求項２〜５のいずれか１項に記載の車両運転支援システム。
【請求項７】
前記情報処理装置（５０）は、
前記車両（２０）の現在位置の情報及び所定時間後の前記車両（２０）の目標位置の情報を前記車両制御装置（３０）に送信し、
前記車両制御装置（３０）は、
前記車両（２０）の現在位置及び目標位置の情報に基づいて、前記ロボット装置（２１）の前記アクチュエータ（４１，４３，４５）の目標操作量を設定し、前記アクチュエータ（４１，４３，４５）を制御する、
請求項６に記載の車両運転支援システム。
【請求項８】
前記情報処理装置（５０）は、
前記車両（２０）の現在位置の情報及び前記所定時間後の前記車両（２０）の目標位置の情報に基づいて算出される前記ロボット装置（２１）の前記アクチュエータ（４１，４３，４５）の目標操作量を前記車両制御装置（３０）に送信し、
前記車両制御装置（３０）は、前記アクチュエータ（４１，４３，４５）の目標操作量に基づいて前記アクチュエータ（４１，４３，４５）を制御する、
請求項６に記載の車両運転支援システム。
【請求項９】
前記車両（２０）を、前記特定エリア内に設定される複数の異なる地点（１１，１３）間を自動運転させるために用いられる、
前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両運転支援システム。
【請求項１０】
前記車両運転支援システムが、構内物流システムに適用され、
前記情報処理装置（５０）は、
さらに生産ラインの稼働状況の情報に基づいて、前記車両（２０）の前記ロボット装置（２１）の制御に用いる情報を演算する、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両運転支援システム。
【請求項１１】
前記情報処理装置（５０）は、
前記生産ラインの稼働状況の情報に基づいて、制御対象の車両（２０）の台数を変更する、
請求項１０に記載の車両運転支援システム。
【請求項１２】
前記情報処理装置（５０）は、
複数の車両（２０）を制御する際に、
第１の車両の走行状況に応じて、第２の車両の制御目標を変更し、又は、第３の車両の走行を開始させる、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両運転支援システム。
【請求項１３】
前記車両運転支援システムが、自動バレーパーキングシステムに適用され、
前記情報処理装置（５０）が、
駐車位置及び前記駐車位置までの走行ルートを設定する第１の装置、及び、設定された走行ルートにしたがって前記ロボット装置（２１）の制御に用いる情報を演算する第２の装置を含む、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両運転支援システム。
【請求項１４】
車両（２０）の運転を外部から制御する車両運転支援方法において、
前記車両（２０）の外部に設置された情報処理装置（５０）が、特定エリア内に設置された監視装置（５）の検出情報に基づいて、前記車両（２０）に搭載され、ステアリングホイール（２３）、アクセルペダル（２５）、ブレーキペダル又はシフトレバー（２７）のうちの少なくとも一つを操作する少なくとも一つのロボット装置（２１）の制御に用いる情報を演算し、通信ネットワークを介して前記車両（２０）に前記情報を送信するステップと、
前記車両（２０）に搭載された車両制御装置（３０）が、前記情報処理装置（５０）から送信される前記情報に基づいて前記ロボット装置（２１）を制御するステップと、を備える、
車両運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両運転支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年車両外部の装置により車両の運転を制御するシステムが提案されている。例えば特許文献１には、開始位置から目標位置に至る駐車場におけるルートを車両外部で特定し、当該ルートのうち少なくとも１つの区間を、通信ネットワークを介して車両に送信し、上記区間を辿る走行時、当該区間を辿る自律走行中の逸脱について、車両外部の監視システムによって当該車両を監視する駐車場の誘導方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１８−５０２３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の技術は、車両の進行方向及び車速を車両の外部から制御可能な自律運転技術を搭載した車両の制御を前提としている。このため、運転者の操作によらずに外部から操作可能な自動変速機、ステアリング装置又は加減速装置を備えていない車両等、車速又は進行方向を電子制御するためのソフトウェア又はハードウェアを備えていない車両には適用することができない。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、自律運転技術を搭載していないあるいは部分的にしか搭載していない車両に対しても適用可能な車両運転支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある観点によれば、車両の運転を外部から制御する車両運転支援システムにおいて、特定エリア内に設置された監視装置と、車両に搭載され、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル又はシフトレバーのうちの少なくとも一つを操作する少なくとも一つのロボット装置と、車両の外部に設置され、監視装置の検出情報に基づいてロボット装置の制御に用いる情報を演算し、通信ネットワークを介して車両に情報を送信する情報処理装置と、車両に搭載され、情報処理装置から送信される情報に基づいてロボット装置を制御する車両制御装置と、を備える、車両運転支援システムが提供される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、車両の運転を外部から制御する車両運転支援方法において、車両の外部に設置された情報処理装置が、特定エリア内に設置された監視装置の検出情報に基づいて、車両に搭載され、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル又はシフトレバーのうちの少なくとも一つを操作する少なくとも一つのロボット装置の制御に用いる情報を演算し、通信ネットワークを介して車両に情報を送信するステップと、車両に搭載された車両制御装置が、情報処理装置から送信される情報に基づいてロボット装置を制御するステップと、を備える、車両運転支援方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明によれば、自律運転技術を搭載していない車両に対しても車両運転支援システムを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両運転支援システムの全体構成例を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る車両運転支援システムの適用例を示す模式図である。
【図３】同実施形態に係る情報処理装置及び車両制御装置の第１の構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の構成例の情報処理装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】第１の構成例の車両制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】同実施形態に係る情報処理装置及び車両制御装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【図７】第２の構成例の情報処理装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】第２の構成例の車両制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
＜１．車両運転支援システムの全体構成例＞
図１を参照して、本実施形態に係る車両運転支援システム１の全体構成例を説明する。図１は、車両運転支援システム１の全体構成例を示す模式図である。
【００１２】
車両運転支援システム１は、監視装置５、情報処理装置５０、ロボット装置２１及び車両制御装置３０を備える。このうち、ロボット装置２１及び車両制御装置３０は車両２０に搭載され、監視装置５及び情報処理装置５０は車両２０の外部に設置される。車両運転支援システム１は、車両２０の外部に設置された情報処理装置５０が、特定エリア内に設置された複数の監視装置５ａ〜５ｊ（特に区別を要しない場合には監視装置５と総称する。）の検出情報に基づいて車両２０を制御し、車両２０を走行させるシステムである。
【００１３】
特定エリアは、任意に設定されるエリアであってよいが、少なくとも情報処理装置５０と車両２０とが無線通信ネットワークを介して通信可能な範囲内で設定される。さらに、監視装置５と情報処理装置５０とが無線通信手段により通信を行う場合、特定エリアは、監視装置５と情報処理装置５０とが通信可能な範囲内で設定される。
【００１４】
制御対象となる車両２０は、少なくとも運転者のハンドル操作、アクセル操作、ブレーキ操作又はシフト切換操作に起因してエンジン、ステアリング装置、ブレーキ装置、変速機等が動作する車両である。車両２０は、これらの動作の少なくとも１つが運転者の操作によらずに作動しない車両２０であってもよい。車両２０は、自律運転を行うためのソフトウェア又はハードウェアの少なくとも一部を備えていない車両２０であってよい。例えば、車両２０は、電動ステアリング装置又は自動変速機の少なくとも一方を備えていなくてもよい。
【００１５】
なお、本明細書において、自律運転とは、車両２０の車速又は進行方向を調節する操作のうちの一部又は全部が、人の手によらずに行われる運転状態をいう。
【００１６】
監視装置５は、特定エリア内の状況を監視するための装置である。監視装置５は、レーダーセンサ、カメラ、超音波センサ又はＬＩＤＡＲのうちの一つ又は複数のセンサ素子を備える。監視装置５は、監視範囲内の物体を検知できる装置であれば特に限定されるものではない。
【００１７】
特定エリア内に設置される監視装置５の数は、一つであってもよく複数であってもよい。ただし、監視装置５によって特定エリア内の全範囲を監視可能にするために、複数の監視装置が設置されることが好ましい。特に、監視装置５は、曲がり角や走行路の交差点、死角となりやすい位置の付近に設置される。監視装置５による検出情報を示す信号は、情報処理装置５０に送信される。監視装置５は、有線又は無線の通信手段により、情報処理装置５０に対して信号を送信する。
【００１８】
情報処理装置５０は、監視装置５の検出情報に基づいてロボット装置２１の制御に用いる情報を演算し、当該情報を示す信号を、通信ネットワークを介して車両２０に送信する。情報処理装置５０は、例えば基地局９を介して通信ネットワークに接続される。通信ネットワークは、例えばＷｉ−ＦｉやＬＴＥ（Long  Term  Evolution）等の通信方式を利用したモバイルネットワークであってよい。
【００１９】
情報処理装置５０は、監視装置５の検出情報に基づいて、特定エリア内の情報であるエリア内情報を算出する。エリア内情報は、車両２０の周囲に限らず特定エリア内に存在する他車両や物、施設の状況を示す情報を含む。エリア内情報は、主として、車両２０の走行ルートを設定するために用いられる。
【００２０】
また、情報処理装置５０は、監視装置５の検出情報に基づいて、制御対象の車両２０の走行状態の情報を算出する。車両２０の走行状態の情報は、車両２０の位置、向き、車速及び進行方向の情報を含む。また、情報処理装置５０は、監視装置５の検出情報に基づいて、車両２０の周囲情報を算出する。車両２０の周囲情報とは、車両２０の周囲に存在する他車両や物、人物等の状況を示す情報を含む。車両２０の周囲情報は、主として、車両２０を自律走行させるための安全性を判断するために用いられる。
【００２１】
情報処理装置５０は、エリア内情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲情報に基づいて、車両２０に搭載されたロボット装置２１の制御に用いる情報を演算し、通信ネットワークを介して車両２０に当該情報を送信する。例えば、情報処理装置５０は、エリア内情報に基づいて車両２０の走行ルートを設定し、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲情報に基づいて、所定時間後の車両２０の目標位置を設定する。
【００２２】
情報処理装置５０は、車両２０の目標位置に基づいて車両２０の目標舵角及び目標加速度を設定するとともに、これらの目標舵角及び目標加速度に応じたロボット装置２１の制御に用いる情報を車両２０に送信する。
【００２３】
車両２０に搭載されたロボット装置２１は、ステアリングホイール２３を動作させる第１のアクチュエータ４１、アクセルペダル２５を動作させる第２のアクチュエータ４３、シフトレバー２７を動作させる第３のアクチュエータ４５及び図示しないブレーキペダルを動作させる第４のアクチュエータを含む。図１には、人型のロボット装置２１が示されているが、ロボット装置２１は人型でなくてもよい。また、ロボット装置２１は、それぞれ一つ又は複数のアクチュエータを備えた複数のロボット装置からなっていてもよい。
【００２４】
第１のアクチュエータ４１は、ステアリングホイール２３を回転動作させる。第１のアクチュエータ４１は、例えばステッピングモータに代表されるモータであってよい。第２のアクチュエータ４３及び第４のアクチュエータは、それぞれアクセルペダル２５又はブレーキペダルの踏込動作を行う。第２のアクチュエータ４３及び第４のアクチュエータは、例えばモータの出力又は油圧によりピストンを進退動させる構成のアクチュエータであってよい。第３のアクチュエータ４５は、シフトレバー２７の位置を移動させる。図１に示した例では、シフトレバー２７の位置を移動させる二軸ロボット装置２１ａが備えられ、第３のアクチュエータ４５は、二軸ロボット装置２１ａのアームを回転動作させるモータである。
【００２５】
これらの各アクチュエータは、車室内の任意の位置に取り付けられる。各アクチュエータは、取外し可能にされていてもよい。アクチュエータが取外し可能になっていれば、例えば車両運転支援システム１の異常時等にアクチュエータを取外し、人の手によって車両２０を運転することができる。なお、ロボット装置２１及び各アクチュエータの構成は上記の例に限られない。
【００２６】
車両制御装置３０は、情報処理装置５０から送信される情報に基づいてロボット装置２１の各アクチュエータを制御する。つまり、車両制御装置３０は、車両２０の目標舵角及び目標加速度に応じて設定されるロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量に応じて各アクチュエータに駆動信号を出力する。
【００２７】
＜２．車両運転支援システムの適用例＞
次に、図２を参照して、本実施形態に係る車両運転支援システム１の適用例を説明する。図２は、車両運転支援システム１（１Ａ）の適用例を示す模式図である。かかる適用例は、車両２０を、特定エリア内に存在する二つの異なる第１の地点１１及び第２の地点１３の間を走行させるためのシステムに車両運転支援システムを適用した例である。
【００２８】
図２に示した車両運転支援システム１Ａは、車両２０に、第１の地点１１と第２の地点１３との間で搬送物をピストン輸送させるシステムである。かかる車両運転支援システム１Ａは、例えば工場あるいは倉庫等における構内輸送システムに適用することができる。車両２０は、少なくとも車路１０内を走行するように設定される。
【００２９】
車路１０に沿って複数（図２の例では１０個）の監視装置５ａ〜５ｊが設置されている。複数の監視装置５ａ〜５ｊは、車路１０及び車路１０の周囲を含む特定エリア内に存在する車両、人物、障害物等の位置に応じた信号を情報処理装置５０に出力する。特に、車路１０と通路１６とが合流する合流地点１５は監視装置５ｂ，５ｃにより監視可能にされ、車両２０にとって死角となり得る障害物１７の周囲は監視装置５ｈ，５ｉ，５ｊにより監視可能にされる。それぞれの監視装置５ａ〜５ｊは、有線又は無線の通信手段を介して情報処理装置５０に信号を出力する。
【００３０】
情報処理装置５０は、監視装置５ａ〜５ｊの検出信号に基づいて、エリア内情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲状況の情報を算出する。例えば、図２に示す状態において、情報処理装置５０は、あらかじめ記憶された監視装置５ａ〜５ｊの設置位置の情報と照らし合わせながら、すべての監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて、エリア内情報として、車路１０及び車路１０の周囲の車両１９ａ，１９ｂ、人物、障害物１７等の位置を特定する。情報処理装置５０は、当該エリア内情報に基づいて、第１の地点１１から第２の地点１３に車両２０を移動させる走行ルートＲを設定する。
【００３１】
また、情報処理装置５０は、例えば監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて、車両２０の走行状態の情報として、制御対象の車両２０の位置、向き、車速及び進行方向を特定する。例えば、情報処理装置５０は、第１の地点１１に存在する車両２０の車両制御装置３０と通信することにより制御対象の車両２０を認識した後、監視装置５ａ〜５ｊを用いて当該車両２０の位置、向き、車速及び進行方向を特定する。
【００３２】
また、情報処理装置５０は、例えば監視装置５ａ，５ｂ，５ｃの検出情報に基づいて、制御対象の車両２０の周囲状況の情報として、走行ルートＲに沿って車両２０が走行する際の障害の有無を特定する。例えば、図２に示す状態において、情報処理装置５０は、車両２０の進行方向前方の合流地点１５に対して、通路１６から他の車両１９ｂが迫っていることを特定する。
【００３３】
情報処理装置５０は、算出したエリア内情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲状況の情報に基づいて、所定時間経過後の車両２０の目標位置を設定する。さらに、情報処理装置５０は、設定した車両２０の目標位置に応じた、車両２０に搭載されたロボット装置２１の制御に用いる情報を、所定時間ごとに、基地局９及び通信ネットワークを介して車両２０に対して当該情報を送信する。具体的に、情報処理装置５０は、所定時間ごとに監視装置５ａ〜５ｊの検出情報を受信し、所定の演算処理の実行により得られたロボット装置２１の制御に用いる情報を所定時間ごとに車両２０に対して送信する。所定時間は、情報処理装置５０の処理速度を考慮しつつ、例えば０．３〜１．０秒の範囲内に設定されてよい。
【００３４】
車両２０に搭載された車両制御装置３０は、情報処理装置５０から送信される情報を受信し、当該情報に基づいてロボット装置２１の各アクチュエータの駆動を制御する。これにより、所定時間ごとに車両２０の舵角及び加速度が調節され、車両２０の安全性を確保しつつ、車両２０を第１の地点１１から第２の地点１３まで走行させることができる。
【００３５】
車両２０を第２の地点１３から第１の地点１１へと走行させる際にも、情報処理装置５０及び車両制御装置３０は同様の処理を行う。このようにして、車両運転支援システム１Ａは、車両２０の外部からの制御により、車両２０を、第１の地点１１と第２の地点１３との間を安全に行き来させることができる。
【００３６】
＜３．情報処理装置及び車両制御装置の構成例＞
以下、図２に示した車両運転支援システム１Ａに用いられる情報処理装置５０及び車両制御装置３０の構成例を説明する。
【００３７】
（３−１．第１の構成例）
図３は、情報処理装置５０及び車両制御装置３０の第１の構成例を示すブロック図である。第１の構成例では、情報処理装置５０は、所定時間後の車両２０の目標位置を算出し、車両２０の現在位置及び目標位置の情報を車両制御装置３０に送信する。車両制御装置３０は、受信した情報に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定し、各アクチュエータを制御する。
【００３８】
（情報処理装置）
情報処理装置５０は、第１の通信部５１、第２の通信部５２、検出情報処理部５３、ルート設定部５４、車両制御情報設定部５５及び記憶部５６を備える。情報処理装置５０の一部又は全部は、例えば、マイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよく、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。また、情報処理装置５０の一部又は全部は、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００３９】
記憶部５６は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）又はＲＯＭ（Read  Only  Memory）等の記憶素子や、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やストレージ装置、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶装置を含む。記憶部５６は、マイクロコンピュータ等により実行されるプログラムや各種演算処理に用いられるパラメータ、演算結果、各種センサ等の検出情報等を記憶する。
【００４０】
第１の通信部５１は、監視装置５と情報処理装置５０との間で通信を行うためのインタフェースである。情報処理装置５０は、第１の通信部５１を介して監視装置５から出力される信号を受信する。
【００４１】
第２の通信部５２は、車両制御装置３０と情報処理装置５０との間で通信を行うためのインタフェースである。情報処理装置５０は、第２の通信部５２により、基地局９及び通信ネットワークを介して車両制御装置３０に対して信号を送信する。
【００４２】
検出情報処理部５３は、監視装置５の検出情報を用いて種々の演算処理を行う。例えば、検出情報処理部５３は、マイクロコンピュータ等によるプログラムの実行により実現される機能であってよい。検出情報処理部５３は、監視装置５の検出情報に基づいて、エリア内情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲状況の情報を算出する。
【００４３】
ルート設定部５４は、車両２０の走行ルートＲを設定する。例えば、ルート設定部５４は、マイクロコンピュータ等によるプログラムの実行により実現される機能であってよい。ルート設定部５４は、算出されたエリア内情報に基づいて、車両２０を第１の地点１１から第２の地点１３まで走行させるための走行ルートＲを設定する。ルート設定部５４は、記憶部５６にあらかじめ記憶された車路１０内において、走行ルートＲを設定するよう構成されていてよい。
【００４４】
なお、あらかじめ走行ルートＲを不変に設定されている場合には、ルート設定部５４が省略されていてもよい。
【００４５】
車両制御情報設定部５５は、所定時間ごとに、所定時間後の車両２０の目標位置を設定する。例えば、車両制御情報設定部５５は、マイクロコンピュータ等によるプログラムの実行により実現される機能であってよい。車両制御情報設定部５５は、走行ルートＲの情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲状況の情報に基づいて、所定時間後の車両２０の目標位置を設定する。車両制御情報設定部５５は、設定した目標位置の情報を、第２の通信部５２を介して車両２０に搭載された車両制御装置３０に送信する。
【００４６】
情報処理装置５０は、監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づく所定時間後の車両２０の目標位置の設定処理と、車両２０の現在位置及び目標位置の情報の送信処理とを所定時間ごとに実行する。所定時間は、例えば１〜５秒であってよい。
【００４７】
（車両制御装置）
車両制御装置３０は、通信部３１、制御情報演算部３２及びロボット制御部３３を備える。車両制御装置３０の一部又は全部は、例えば、マイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよく、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。また、車両制御装置３０の一部又は全部は、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００４８】
車両制御装置３０は、一つの電子制御ユニットにより構成されていてもよく、互いに通信可能な複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。また、車両制御装置３０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の図示しない記憶素子を備えていてもよい。
【００４９】
通信部３１は、車両制御装置３０と情報処理装置５０との間で通信を行うためのインタフェースである。車両制御装置３０は、通信部３１により、通信ネットワークを介して車両制御装置３０から送信される信号を受信する。
【００５０】
制御情報演算部３２は、情報処理装置５０から受信した信号が示す情報に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定する。例えば、制御情報演算部３２は、マイクロコンピュータ等によるプログラムの実行により実現される機能であってよい。制御情報演算部３２は、情報処理装置５０から送信される車両２０の現在位置及び目標位置の情報に基づいて、車両２０の目標舵角及び目標加速度を設定する
【００５１】
具体的に、制御情報演算部３２は、所定時間後の車両２０の目標位置と、車両２０の現在の位置及び向きとに基づいて、車両２０の目標舵角及び目標加速度を設定する。また、制御情報演算部３２は、設定した車両２０の目標舵角及び目標加速度の情報に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定する。
【００５２】
ロボット制御部３３は、制御情報演算部３２により設定された各アクチュエータの目標操作量に基づいて各アクチュエータの動作を制御する。ロボット制御部３３は、例えばマイクロコンピュータ及び駆動回路を備えて構成され、各アクチュエータの目標操作量にしたがって各アクチュエータの駆動回路を制御する。このとき、各アクチュエータの操作量の変化量（速度）には上限が設定され、車両２０の急ハンドルや急加速が生じないようになっていてもよい。
【００５３】
これにより、車両２０は、車両２０の外部の情報処理装置５０によって制御され、車両２０の安全性を確保しつつ、車両２０を第１の地点１１から第２の地点１３まで走行させることができる。
【００５４】
（情報処理装置及び車両制御装置の動作例）
次に、第１の構成例に係る情報処理装置５０及び車両制御装置３０の動作例を説明する。
【００５５】
図４は、情報処理装置５０の動作例を示すフローチャートである。情報処理装置５０の検出情報処理部５３は、第１の通信部５１を介して、監視装置５ａ〜５ｊから送信される検出情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００５６】
次いで、検出情報処理部５３は、取得した監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて、エリア内情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲状況の情報を算出する（ステップＳ１３）。
【００５７】
次いで、情報処理装置５０のルート設定部５４は、エリア内情報に基づいて、車両２０を第１の地点１１から第２の地点１３まで走行させるための走行ルートＲを設定する（ステップＳ１５）。なお、あらかじめ走行ルートＲを不変に設定されている場合には、ステップＳ１５の処理が省略されていてもよい。
【００５８】
次いで、情報処理装置５０の車両制御情報設定部５５は、走行ルートＲの情報、車両２０の走行状態の情報及び車両２０の周囲状況の情報に基づいて、所定時間後の車両２０の目標位置を設定する（ステップＳ１７）。
【００５９】
基本的に、車両制御情報設定部５５は、車両２０が走行ルートＲに沿って、あらかじめ設定された加速度で移動するように所定時間後の車両２０の目標位置を設定する。そのうえで、車両２０の位置及び進行方向が走行ルートＲから外れている場合に、車両制御情報設定部５５は、車両２０を走行ルートＲ上に戻すように車両２０の目標位置を設定する。また、走行ルートＲ上に、人物や他の車両等の障害が存在する場合に、車両制御情報設定部５５は、当該障害を回避するように車両２０の目標位置を設定する。障害を回避することには、車両２０を一時的に走行ルートＲから外させることだけでなく、車両２０を減速させたり停止させたりすることも含む。
【００６０】
次いで、車両制御情報設定部５５は、設定した車両２０の目標位置の情報と、車両２０の現在位置、向き及び進行方向の情報とを、第２の通信部５２及び通信ネットワークを介して車両制御装置３０に送信する（ステップＳ１９）。
【００６１】
情報処理装置５０は、ステップＳ１１〜ステップＳ１９までの各処理をあらかじめ設定した所定時間ごとに繰り返し実行する。所定時間は、情報処理装置５０の処理速度を考慮しつつ、例えば０．３〜１．０秒の範囲内に設定されてよい。
【００６２】
図５は、車両制御装置３０の動作例を示すフローチャートである。車両制御装置３０の制御情報演算部３２は、通信部３１を介して、情報処理装置５０から送信される車両２０の所定時間後の目標位置の情報と、車両２０の現在位置、向き及び進行方向の情報とを取得する（ステップＳ３１）。
【００６３】
次いで、制御情報演算部３２は、受信した所定時間後の車両２０の目標位置と、車両２０の現在位置、向き及び進行方向の情報とに基づいて、車両２０の目標舵角及び目標加速度を設定する（ステップＳ３３）。
【００６４】
次いで、制御情報演算部３２は、設定した目標舵角及び目標加速度の情報に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定する（ステップＳ３５）。具体的に、制御情報演算部３２は、目標舵角の情報に基づいて、ステアリングホイール２３を動作させる第１のアクチュエータ４１の目標操作量を設定する。第１のアクチュエータ４１がステッピングモータ等のモータである場合、目標操作量は、例えば回転角度である。
【００６５】
また、制御情報演算部３２は、目標加速度の情報に基づいて、アクセルペダル２５を動作させる第２のアクチュエータ４３、シフトレバー２７を動作させる第３のアクチュエータ４５及び図示しないブレーキペダルを動作させる第４のアクチュエータの目標操作量を設定する。第２のアクチュエータ４３及び第４のアクチュエータがピストンを進退動させる構成のアクチュエータである場合、目標操作量は、例えばピストンのストローク量である。また、第３のアクチュエータ４５が二軸ロボット装置２１ａのアームを回転動作させるモータである場合、目標操作量は、各モータの回転角度である。
【００６６】
例えば、制御情報演算部３２は、あらかじめ記憶されたエンジンの動作点及び変速機のシフト切換線のマップ情報を参照しつつ、目標加速度に基づいてアクセルペダル２５又はブレーキペダルの目標踏込量及びシフトレバー２７の目標位置を設定する。制御情報演算部３２は、設定したアクセルペダル２５又はブレーキペダルの目標踏込量及びシフトレバー２７の目標位置に基づいて、第２のアクチュエータ４３、第３のアクチュエータ４５及び第４のアクチュエータの目標操作量を設定する。
【００６７】
次いで、制御情報演算部３２は、設定した各アクチュエータの目標操作量をロボット制御部３３に送信する（ステップＳ３７）。
【００６８】
次いで、ロボット制御部３３は、受信した各アクチュエータの目標操作量に基づいて、各アクチュエータの駆動回路の制御し、各アクチュエータを作動させる（ステップＳ３９）。
【００６９】
車両制御装置３０は、ステップＳ３１〜ステップＳ３９までの各処理をあらかじめ設定した所定時間ごとに繰り返し実行する。
【００７０】
以上説明した第１の構成例によれば、車両２０の外部に設置された情報処理装置５０が、特定エリア内に設置された監視装置５の検出情報に基づいて所定時間後の車両２０の目標位置を設定し、車両２０の現在位置の情報とともに車両制御装置３０に送信する。また、車両制御装置３０は、受信した車両２０の現在位置及び目標位置の情報に基づいて、車両２０に設置されたロボット装置２１の各アクチュエータの操作量を制御する。
【００７１】
これにより、ステアリングホイール２３、アクセルペダル２５、ブレーキペダル及びシフトレバー２７が各アクチュエータによって動作され、車両２０の進行方向及び速度が調節される。したがって、自律運転技術が搭載されていない車両であっても、車両２０の外部の情報処理装置５０によって、車両２０の安全性を確保しつつ、車両２０を第１の地点１１から第２の地点１３まで走行させることができる。
【００７２】
また、第１の構成例では、車両制御装置３０は、ロボット装置２１の各アクチュエータの駆動を制御することで足り、車両２０の軌道の修正は、監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて情報処理装置５０により行われる。このため、自律運転を可能にするソフトウェア又はハードウェアが搭載されていない車両２０であっても、本実施形態に係る車両運転支援システム１を適用することができる。
【００７３】
なお、第１の構成例では、情報処理装置５０が、所定時間後の車両２０の目標位置を設定し、車両制御装置３０が、車両２０に搭載されたロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定する。このため、車両制御装置３０が、車両２０ごとのステアリング特性、エンジンの出力特性、ブレーキ特性及び変速特性の情報を持つことで、情報処理装置５０は、これらの特性の異なる車両に対しても同じ制御情報を送信すれば足り、情報処理装置５０の負荷を比較的小さくすることができる。
【００７４】
（３−２．第２の構成例）
図６は、情報処理装置５０及び車両制御装置３０の第２の構成例を示すブロック図である。第２の構成例では、情報処理装置５０は、所定時間後の車両２０の目標位置の情報に基づいて車両２０の目標舵角及び目標加速度を算出し、さらに当該目標舵角及び目標加速度の情報に基づいて算出されるロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量の情報を車両制御装置３０に送信する。車両制御装置３０は、受信した情報に基づいて、各アクチュエータを制御する。
【００７５】
第２の構成例は、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量が、車両２０の外部の情報処理装置５０により設定される点において、第１の構成例とは異なる。以下、主として第１の構成例と異なる点を説明する。
【００７６】
（情報処理装置）
情報処理装置５０は、第１の構成例と同様に、第１の通信部５１、第２の通信部５２、検出情報処理部５３、ルート設定部５４、車両制御情報設定部５７及び記憶部５６を備える。第２の構成例において、第１の通信部５１、第２の通信部５２、検出情報処理部５３、ルート設定部５４及び記憶部５６は、第１の構成例の情報処理装置５０と同様に構成される。
【００７７】
第２の構成例において、車両制御情報設定部５７は、第１の構成例の車両制御情報設定部５５と同様の手順で、所定時間後の車両２０の目標位置を設定する。そして、車両制御情報設定部５７は、第１の構成例の車両制御装置３０の制御情報演算部３２が行っていた手順に沿って、車両２０の目標舵角及び目標加速度を設定するとともに、目標舵角及び目標加速度の情報に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定する。車両制御情報設定部５７は、設定した各アクチュエータの目標操作量の情報を、第２の通信部５２及び通信ネットワークを介して、車両制御装置３０に送信する。
【００７８】
（車両制御装置）
車両制御装置３０は、通信部３１及びロボット制御部３３を備える。第２の構成例において、車両制御装置３０は、第１の構成例の車両制御装置３０の制御情報演算部３２に相当する機能を備えていない。ロボット制御部３３は、情報処理装置５０から送信された各アクチュエータの目標操作量に基づいて各アクチュエータの動作を制御する。
【００７９】
（情報処理装置及び車両制御装置の動作例）
次に、第２の構成例に係る情報処理装置５０及び車両制御装置３０の動作例を説明する。
【００８０】
図７は、情報処理装置５０の動作例を示すフローチャートである。情報処理装置５０の検出情報処理部５３、検出情報処理部５３、ルート設定部５４及び車両制御情報設定部５７は、それぞれ図４に示したステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を行い、所定時間後の車両２０の目標位置を算出する。
【００８１】
次いで、車両制御情報設定部５７は、図５に示したステップＳ３３の処理に沿って、所定時間後の車両２０の目標位置と、車両２０の現在位置、向き及び進行方向の情報とに基づいて、車両２０の目標舵角及び目標加速度を設定する（ステップＳ２１）。
【００８２】
次いで、車両制御情報設定部５７は、設定した目標舵角及び目標加速度の情報に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定する（ステップＳ２３）。
【００８３】
次いで、車両制御情報設定部５７は、設定した各アクチュエータの目標操作量の情報を、第２の通信部５２及び通信ネットワークを介して車両制御装置３０に送信する（ステップＳ２５）。
【００８４】
情報処理装置５０は、ステップＳ１１〜ステップＳ２５までの各処理をあらかじめ設定した所定時間ごとに繰り返し実行する。
【００８５】
図８は、車両制御装置３０の動作例を示すフローチャートである。車両制御装置３０の制御情報演算部３２は、通信部３１を介して、情報処理装置５０から送信される各アクチュエータの目標操作量の情報を取得する（ステップＳ３６）。
【００８６】
次いで、ロボット制御部３３は、受信した各アクチュエータの目標操作量に基づいて、各アクチュエータの駆動回路の制御し、各アクチュエータを作動させる（ステップＳ３７）。
【００８７】
車両制御装置３０は、ステップＳ３６〜ステップＳ３７までの各処理をあらかじめ設定した所定時間ごとに繰り返し実行する。
【００８８】
以上説明した第２の構成例によれば、車両２０の外部に設置された情報処理装置５０が、特定エリア内に設置された監視装置５の検出情報に基づいて、車両２０に搭載されたロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定して車両制御装置３０に送信する。また、車両制御装置３０は、受信した目標操作量に基づいて、ロボット装置２１の各アクチュエータの操作量を制御する。
【００８９】
これにより、ステアリングホイール２３、アクセルペダル２５、ブレーキペダル及びシフトレバー２７が各アクチュエータによって動作され、車両２０の進行方向及び速度が調節される。したがって、自律運転技術が搭載されていない車両であっても、車両２０の外部の情報処理装置５０によって、車両２０の安全性を確保しつつ、車両２０を第１の地点１１から第２の地点１３まで走行させることができる。
【００９０】
また、第２の構成例においても、車両制御装置３０は、ロボット装置２１の各アクチュエータの駆動を制御することで足り、車両２０の軌道の修正は、監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて情報処理装置５０により行われる。このため、自律運転を可能にするソフトウェア又はハードウェアが搭載されていない車両２０であっても、本実施形態に係る車両運転支援システム１を適用することができる。
【００９１】
なお、第２の構成例では、情報処理装置５０が、車両２０に搭載されたロボット装置２１の各アクチュエータの目標操作量を設定し、車両制御装置３０に送信する。このため、情報処理装置５０は、制御対象の車両２０のステアリング特性、エンジンの出力特性、ブレーキ特性及び変速特性の情報を記憶又は設定可能にすることで、これらの特性の異なる車両を制御することができる。したがって、車両２０に対してロボット装置２１を着脱可能にして、あらゆる車両２０を車両２０の外部から制御することができるようになる。この場合、車両２０には、ロボット制御部３３としての機能があれば足りるため、車両制御装置３０の構成を簡素化することができる。
【００９２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９３】
例えば、上記実施形態において、車両運転支援システム１は、車両２０のステアリングホイール２３、アクセルペダル２５、ブレーキペダル及びシフトレバー２７のすべてをロボット装置２１により動作させるシステムであったが、本発明はかかる例に限定されない。車両運転支援システムは、車両２０のステアリングホイール２３、アクセルペダル２５、ブレーキペダル及びシフトレバー２７のうちの一部をロボット装置２１により動作させるシステムであってもよい。
【００９４】
例えば、車両２０が、目標加速度に基づいてエンジンの燃料噴射量若しくは吸気量及び自動変速機の変速比を制御するソフトウェア及びハードウェアを備える場合、ロボット装置２１が、アクセルペダル２５を操作する第２のアクチュエータ及びシフトレバー２７を操作する第３のアクチュエータを備えていなくてもよい。また、車両２０が、目標加速度（目標減速度）に基づいて回生ブレーキ又は油圧式ブレーキシステムを制御するソフトウェア及びハードウェアを備える場合、ロボット装置２１が、ブレーキペダルを操作する第４のアクチュエータを備えていなくてもよい。車両２０が、目標舵角に基づいてステアリングホイール２３の回転角度を調節する電動パワーステアリング装置を制御するソフトウェア及びハードウェアを備える場合、ロボット装置２１が、ステアリングホイール２３を操作する第１のアクチュエータを備えていなくてもよい。
【００９５】
また、上記の実施形態は、第１の地点１１と第２の地点１３との間で車両２０に搬送物をピストン輸送させる例であり、情報処理装置５０は、監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて車両２０の制御を行っていたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、運転支援システム１が構内物流システムに適用される場合、情報処理装置５０は、さらに生産ラインの生産速度や出荷速度、出荷状況等の稼働状況の情報に基づいて車両２０の目的地点、目標到達時間及び所定時間後の目標位置を設定し、ロボット装置２１の制御に用いる情報を算出してもよい。
【００９６】
また、情報処理装置５０が複数の車両２０の制御を行う場合、第１の車両の走行ルート内に障害物が一時的に現れたり、何らかの影響で目標到達時間に間に合わない状況になったりすると情報処理装置５０が判断した場合、物流システムの出荷時期に遅れが生じないように、第２の車両あるいは第３の車両を制御してしてもよい。具体的には、走行ルート上に障害のない第２の車両の走行速度等の制御目標を変更したり、待機中の第３の車両の走行を開始させたりしてもよい。
【００９７】
さらに、情報処理装置５０は、繁忙期であるか否か等によって、運転の支援を行う車両２０の台数や、それぞれの車両２０の目標到達時間又は走行速度等を変えながら車両２０の制御を行ってもよい。
【００９８】
また、上記の実施形態において、車両運転支援システム１を適用した構内輸送システムは、車両２０が二つの異なる第１の地点１１と第２の地点１３との間を行き来する例であったが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、車両運転支援システム１は、車両２０を、一つ又は二つ以上の中間地点を経由しつつ、第１の地点から第２の地点まで移動させるシステムに適用されてもよい。この場合、情報処理装置５０は、特定エリア内に設置された監視装置５の検出情報に基づいて、中間地点を経由する第１の地点から第２の地点までの走行ルートＲを設定しつつ、ロボット装置２１を利用した車両２０の制御を行う。
【００９９】
かかる車両運転支援システムは、例えば、空港やイベント会場での人輸送システム、あるいは、ごみ回収施設（特定エリア）内におけるごみ収集車両の自動運転システムに適用することができる。例えば、ごみ収集車両の自動運転システムにおいて、あらかじめ設定されたスタート地点で車両（ごみ収集車両）２０の運転者が車両２０から降りる一方、ロボット装置２１を車両２０に取り付けて制御を開始させる。かかる自動運転システムでは、車両２０を、スタート地点から、ごみを下ろすピット及び洗車場を経由して、終点まで自動で走行させるように利用される。
【０１００】
また、車両運転支援システムは、自動バレーパーキング（ＡＶＰ）システムに適用されてもよい。この場合、情報処理装置５０は、特定の駐車エリア内に設置された監視装置５の検出情報に基づいて空きスペース（駐車位置）を特定するとともに、車両２０の受け渡し位置から駐車位置までの走行ルートＲを設定しつつ、ロボット装置２１を利用した車両２０の制御を行う。車両２０が駐車位置に到達するまでに当該駐車位置に他車両が駐車した場合、情報処理装置５０は、目的とする駐車位置を変更して走行ルートＲを再設定する。かかるシステムは、パーキングエリアだけでなく、レンタカー施設において車両２０を受け渡し場所から空きスペースに移動させ、又は、空きスペースから受け渡し場所まで移動させるシステムとして利用される。このようにして、車両運転支援システム１は、車両２０を、受け渡し場所と駐車位置との間を安全に移動させることができる。
【０１０１】
また、上記の実施形態では、情報処理装置５０が１つの装置である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。情報処理装置５０が複数の装置を含み、上記した情報処理装置５０の機能が複数の装置に分散されて備えられてもよい。例えば、車両運転支援システム１が自動バレーパーキングシステム（ＡＶＰ）に適用される場合、上位システムのサーバ（第１の装置）が諸々の条件に応じて駐車位置を指定するとともに当該駐車位置までの走行ルートＲを設定するルート設定部５４の機能を備え、下位システムのサーバ（第２の装置）が上位システムから受信した走行ルートＲにしたがって、監視装置５ａ〜５ｊの検出情報に基づいて車両２０の制御情報を設定し送信する車両制御情報設定部５５の機能を備えてもよい。
【０１０２】
あるいは、情報処理装置５０が第１の走行ルートを設定するルート設定部５４を備えるとともに、上位システムのサーバから別の走行ルート（第２の走行ルート）の情報を受信してもよい。この場合、情報処理装置５０のルート設定部５４は、例えば、安全、距離又は時間のうちの少なくとも１つを考慮して、いずれかの走行ルートＲを選択してもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１・・・車両運転支援システム、５・・・監視装置、９・・・基地局、２０・・・車両、２１・・・ロボット装置、２３・・・ステアリングホイール、２５・・・アクセルペダル、２７・・・シフトレバー、３０・・・車両制御装置、３１・・・通信部、３２・・・制御情報演算部、３３・・・ロボット制御部、４１・・・第１のアクチュエータ、４３・・・第２のアクチュエータ、４５・・・第３のアクチュエータ、５０・・・情報処理装置、５１・・・第１の通信部、５２・・・第２の通信部、５３・・・検出情報処理部、５４・・・ルート設定部、５５・・・車両制御情報設定部、５６・・・記憶部、Ｒ・・・走行ルート
【図１】
2020077120.tif 000003
【図２】
2020077120.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020077120.tif 000006
【図５】
2020077120.tif 000007
【図６】
2020077120.tif 000008
【図７】
2020077120.tif 000009
【図８】
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