特開 2023-115475 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023115475

(43)【公開日】2023-08-21

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/06 20060101AFI20230814BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20230814BHJP

【ＦＩ】

B60W30/06

G08G1/09 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022017701

(22)【出願日】2022-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(74)【代理人】

【識別番号】100211052

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】益子 泰一郎

【テーマコード（参考）】

3D241

5H181

【Ｆターム（参考）】

3D241BA21

3D241BA33

3D241BA60

3D241BB03

3D241BC01

3D241BC02

3D241CE02

3D241CE04

3D241DD11Z

5H181AA07

5H181BB04

5H181BB05

5H181CC03

5H181CC04

5H181CC12

5H181CC14

5H181FF04

5H181FF13

5H181FF27

5H181FF32

(57)【要約】

【課題】遠隔操作の安全性を高めることができる車両制御装置を提供する。
【解決手段】
一態様の車両制御装置は、操作端末の位置情報を取得する端末位置取得部と、操作端末を操作する操作者の位置を特定する操作者位置特定部と、操作者による操作端末の操作内容に応じて、車両を移動させる制御を行う制御部と、車両の非操舵輪の車軸の延長線上に位置する操作可能領域内に操作者及び操作端末が位置する場合に制御部による車両の制御を許可し、操作可能領域内に操作者及び操作端末が位置しない場合に制御部による車両の制御を禁止する許可判定部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作端末の位置情報を取得する端末位置取得部と、
前記操作端末を操作する操作者の位置を特定する操作者位置特定部と、
前記操作者による前記操作端末の操作内容に応じて、車両を移動させる制御を行う制御部と、
前記車両の非操舵輪の車軸の延長線上に位置する操作可能領域内に前記操作者及び前記操作端末が位置する場合に前記制御部による前記車両の制御を許可し、前記操作可能領域内に前記操作者及び前記操作端末が位置しない場合に前記制御部による前記車両の制御を禁止する許可判定部と、
を備える、車両制御装置。

【請求項2】

前記操作可能領域は、前記車両の左右の一方側のみに設定されている、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記許可判定部は、前記操作者及び前記操作端末が一定時間以上に亘って前記操作可能領域内に継続して位置しているときに前記制御部による前記車両の制御を許可する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

操作端末を操作して車両の外部から車両を遠隔操作する装置が知られている。例えば下記特許文献１には、車両の周囲を撮像した画像から操作者の位置を特定するとともに、操作端末から信号を受信して操作端末の位置を取得し、操作端末の位置と操作端末の位置との距離が所定距離よりも離れているときに遠隔操作を禁止する車両制御装置について記載されている。この車両制御装置では、操作端末から操作者が離れている場合に遠隔操作の実行を禁止することにより、周辺監視が不十分な環境下で遠隔操作が行われないようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－７９８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車外から車両を遠隔操作する場合には、誤操作等によって車両が意図しない動きをしたときに車両が操作者に接触する恐れがある。特に、倉庫等の輸送拠点では、多数の車両及び作業者が頻繁に出入りして荷役作業が行われる。このような混雑した環境下で車両が意図しない動きをすると衝突事故に繋がりやすいため、遠隔操作の安全性には十分な配慮が求められる。

【0005】

そこで、本開示は、車両の遠隔操作の安全性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様の車両制御装置は、操作端末の位置情報を取得する端末位置取得部と、操作端末を操作する操作者の位置を特定する操作者位置特定部と、操作者による操作端末の操作内容に応じて、車両を移動させる制御を行う制御部と、車両の非操舵輪の車軸の延長線上に位置する操作可能領域内に操作者及び操作端末が位置する場合に制御部による車両の制御を許可し、操作可能領域内に操作者及び操作端末が位置しない場合に制御部による車両の制御を禁止する許可判定部と、を備える。

【0007】

非操舵輪の車軸の延長線上に位置する操作可能領域は、車両が任意の操舵角で走行したときに通る軌跡から外れた位置にあるので、操作可能領域内に操作者及び操作端末が位置しているときに遠隔操作を許可することにより、誤操作等によって車両が意図しない動きをした場合であっても操作者と車両との接触を防ぐことができる。したがって、本態様の車両制御装置によれば、車両の遠隔操作の安全性を向上させることができる。

【0008】

一実施形態では、操作可能領域は、車両の左右の一方側のみに設定されていてもよい。操作可能領域が車両の左右の一方側のみに設定されることにより、誤って左右の他方側に位置する他の車両を操作することを防止することができる。

【0009】

一実施形態では、許可判定部は、操作者及び操作端末が一定時間以上に亘って操作可能領域内に継続して位置しているときに制御部による車両の制御を許可してもよい。安全性の観点から、車両の周囲にいない第三者がネットワークを介して車両を不正に遠隔操作することを防ぐことが望ましい。操作者及び操作端末が操作可能領域内に一定時間以上継続して位置することを遠隔操作の許可条件とすることにより、遠隔地からの不正な遠隔操作を防ぐことができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、遠隔操作の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る車両制御装置の機能的構成を示すブロック図である。

【図2】操作可能領域について説明する図である。

【図3】一実施形態に係る車両制御方法を示すフローチャートである。

【図4】車両の移動軌跡と操作可能領域との位置関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して種々の実施形態に係る車両制御装置について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。

【0013】

図１は、一実施形態に係る車両制御装置の機能的構成を示すブロック図である。車両制御装置１０は、車両１に搭載される。車両１は、貨物を搭載する貨物車である。例えば、図２に示すように、車両１は、操舵可能な操舵輪４１と操舵不能な非操舵輪４２を有するトラックである。操舵輪４１は車両１の前輪であり、非操舵輪４２は車両１の後輪である。車両１は、例えば設定された走行ルートに沿って自律的に走行する自動運転車である。

【0014】

図１に示すように、車両１は、車両制御装置１０、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１１、外部センサ１２、内部センサ１３、通信部１４、及び、アクチュエータ１５を備えている。車両制御装置１０は、後述する操作端末３を操作する操作者２から遠隔操作の指示を受け付け、車両１を移動させる制御を行う。

【0015】

車両制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路などを有する電子制御ユニットである。車両制御装置１０は、例えばＣＡＮ通信回路を用いて通信するネットワークに接続され、上述した車両１の各構成要素と通信可能に接続される。車両制御装置１０は、例えば、ＣＰＵが出力する信号に基づいて、ＣＡＮ通信回路を動作させてデータを入出力し、データをＲＡＭに記憶し、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムを実行することで、後述する機能を実現する。車両制御装置１０は、複数の電子制御ユニットから構成されてもよい。

【0016】

ＧＰＳ受信機１１は、複数のＧＰＳ衛星から信号を受信して、車両１の位置情報（例えば緯度及び経度）を測定する。外部センサ１２は、車両１の外部環境の情報を検出する。外部環境とは、例えば車両１の周辺の他車両、構造物及び歩行者等の物体である。外部センサ１２としては、例えばカメラが用いられる。

【0017】

カメラは、車両１の周辺の画像を撮像する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有する。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれる。図２に示すように、例えばカメラは、車両１のサイドミラー付近に設けられ、車両１の側方を撮像する。なお、カメラは、車両１の左右の一方（図２では、車両１の左側）のみに配置されていてもよいし、車両１の左右の両側に配置されてもよい。

【0018】

外部センサ１２は、カメラに限定されず、レーダセンサなどであってもよい。レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して車両１の周辺の物体を検出する。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー（LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging）が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を車両１の周辺に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで車両周囲の物体を検出する。

【0019】

内部センサ１３は、車両１の走行状態を検出する。内部センサ１３としては、例えば舵角センサ、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサが利用される。舵角センサは、車両１の操舵輪の舵角を検出する。車速センサは、車両１の速度を検出する。車速センサとしては、例えば、車両１のドライブシャフトに設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。加速度センサは、車両１の加速度を検出する。加速度センサは、車両１の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両１の加速度を検出する横加速度センサとを含んでもよい。ヨーレートセンサは、車両１の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサが用いられる。

【0020】

通信部１４は、例えば無線通信装置であり、遠隔操作に関する各種情報を後述する操作端末３と送受信する。例えば、通信部１４は、操作端末３の位置情報及び遠隔操作の開始要求を示す遠隔操作要求を操作端末３から受信する。これに対して、通信部１４は、遠隔操作の許可又は禁止を示す情報を操作端末３に送信する。

【0021】

アクチュエータ１５は、車両１の走行制御を実行する装置である。アクチュエータ１５は、例えばエンジンアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び、操舵アクチュエータを含む。エンジンアクチュエータは、車両制御装置１０の制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量を変更（例えばスロットル開度を変更）して、車両１の駆動力を制御する。なお、車両１がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、エンジンアクチュエータは、動力源であるモータの駆動力を制御する。

【0022】

ブレーキアクチュエータは、車両制御装置１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御して、車両１の制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば液圧ブレーキシステムが用いられる。なお、車両１が回生ブレーキシステムを備えている場合、ブレーキアクチュエータは、液圧ブレーキシステム及び回生ブレーキシステムの両方を制御してもよい。操舵アクチュエータは、車両制御装置１０からの制御信号に応じて電動パワーステアリングシステムの駆動を制御する。アシストモータの駆動が制御されることにより、車両１の操舵輪４１の操舵角が制御される。

【0023】

車両制御装置１０は、操作端末３から遠隔操作要求を受け付けると、車両１を遠隔操作で制御可能な遠隔操作モードに切り替える。そして、操作者２による操作端末３の操作内容に応じて車両１を制御する。操作者２とは、操作端末３を操作して車両１の遠隔操作を行う者である。操作者２が行う遠隔操作の内容は、車両１を遠隔で移動させるものであれば限定されない。

【0024】

操作端末３は、例えばスマートフォン、タブレット又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の移動端末であり、車両１を遠隔操作するために利用される。図１に示すように、操作端末３は、ＧＰＳ受信機２１、表示装置２２、入力装置２３及び通信部２４を備えている。ＧＰＳ受信機２１は、複数のＧＰＳ衛星から信号を受信して、操作端末３の位置情報（例えば緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信機２１によって測定された操作端末３の位置情報は、通信部２４を介して車両制御装置１０に送信される。

【0025】

表示装置２２は、例えばディスプレイであり、遠隔操作に必要な情報を操作者２に提示する。入力装置２３は、車両１の遠隔操作の内容を操作者２から受け付ける。例えば、入力装置２３は、ボタン、スイッチ、タッチパネル、キーボード又はマウス等である。操作者２は、入力装置２３を用いて遠隔操作に関する各種情報を操作端末３に入力する。例えば、操作者２は、遠隔操作の開始要求を示す情報、及び、遠隔操作の内容に関する情報を入力装置を用いて入力する。遠隔操作の内容に関する情報としては、例えば、車両１のアクセル量、ブレーキ量、舵角、又は、車両１の目標位置が入力される。

【0026】

通信部２４は、例えば無線通信装置であり、遠隔操作に関する各種情報を車両１と送受信する。例えば、操作者２から遠隔操作の開始要求を受け付けると、通信部２４は、ＧＰＳ受信機２１によって取得された操作端末３の位置情報、及び、遠隔操作の開始要求を示す遠隔操作要求を車両制御装置１０に送信する。遠隔操作要求には、遠隔操作を希望する車両１を特定する識別情報が含まれていてもよい。遠隔操作要求の送信に対して、車両制御装置１０から遠隔操作の許可を示す情報を受信すると、通信部２４は、操作者２によって入力された遠隔操作の内容を示す遠隔操作情報を車両制御装置１０に送信する。

【0027】

車両制御装置１０についてより詳細に説明する。車両制御装置１０は、操作端末３から車両１の遠隔操作要求を受け付けると、車両１の遠隔操作を許可するか否かを判定する。車両１の遠隔操作を許可する場合には車両１の制御モードを遠隔操作モードに切り替える。そして、操作者２から遠隔操作情報を受信し、遠隔操作情報に応じて車両１を移動させる制御を行う。

【0028】

図１に示すように、車両制御装置１０は、機能的構成として、操作要求取得部３１、端末位置取得部３２、操作者位置特定部３３、許可判定部３４及び制御部３５を備えている。

【0029】

操作要求取得部３１は、通信部１４を介して操作端末３から遠隔操作要求を取得する。端末位置取得部３２は、操作端末３から通信部１４を介して受信した操作端末３の位置情報を取得する。操作者位置特定部３３は、外部センサ１２の出力に基づいて、操作者２の位置情報を取得する。例えば外部センサ１２としてカメラを用いる場合には、カメラによって車両１の側方を撮像し、撮像された画像に対して画像認識処理を行うことにより車両１の周囲に存在する操作者２の位置を特定する。また、外部センサ１２としてレーダを用いる場合には、レーダから電波又は光を車両１の周辺に送信し、操作者２から反射された電波又は光を受信することで操作者２の位置を特定する。

【0030】

許可判定部３４は、操作者２及び操作端末３の位置情報に基づいて、車両１の遠隔操作を許可するか否かを判定する。より具体的に説明すると、許可判定部３４は、操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１内に位置するか否かを判定する。操作可能領域Ｒ１は、車両１の非操舵輪４２の車軸４３の延長線上に位置する領域である。図２に示すように、車両１が後二軸である場合には、２つの車軸４３の延長線の間に画成された領域を操作可能領域Ｒ１としてもよい。操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１内に位置すると判定した場合には、許可判定部３４は、遠隔操作を許可することを示す操作許可通知を制御部３５に出力するとともに、操作許可通知を通信部１４を介して操作端末３に送信する。

【0031】

一方、操作者２及び操作端末３が操作禁止領域Ｒ２内に位置すると判定した場合には、許可判定部３４は、遠隔操作を禁止することを示す操作禁止通知を制御部３５に出力するとともに、操作禁止通知を通信部１４を介して操作端末３に送信する。操作禁止領域Ｒ２は、操作可能領域Ｒ１を除く領域、すなわち車両１の非操舵輪４２の車軸４３の延長線上に位置しない領域である。

【0032】

図２に示すように、操作可能領域Ｒ１は、車両の左右の一方側（図２では左側）のみに設定されていてもよい。すなわち、許可判定部３４は、操作者２及び操作端末３が車両１の左右一方側（例えば左側）に位置にするときに、操作者２による遠隔操作を許可し、操作者２及び操作端末３が車両１の左右他方側（例えば右側）に位置にするときに操作者２による遠隔操作を禁止する。倉庫等の貨物の輸送拠点では、多数の車両が整列して配置され、その周囲で多数の作業者が荷役作業をすることがある。このような環境下では、ある車両を遠隔操作しようとしたときに、隣の車両を誤って操作する恐れがある。特に混雑した環境下では、誤って他の車両を遠隔操作すると衝突事故に繋がる危険が生じる。これに対し、操作者２及び操作端末３が車両１の左右一方側に位置するときに遠隔操作を許可することにより、他の車両を誤って遠隔操作することを防止することができる。

【0033】

また、許可判定部３４は、操作者２及び操作端末３が一定時間以上に亘って操作可能領域Ｒ１内に継続して位置しているときに遠隔操作を許可してもよい。安全性の観点から、車両１の周囲にいない第三者がネットワークを介して車両１を不正に遠隔操作することを防ぐことが望ましい。操作者２及び操作端末３が一定時間以上に亘って操作可能領域Ｒ１内に継続して位置することを遠隔操作の許可条件とすることにより、遠隔地から車両１が不正に遠隔操作されにくくなる。

【0034】

制御部３５は、許可判定部３４によって遠隔操作が許可されたときに、操作者２によって指定された遠隔操作の内容を示す遠隔操作情報を取得し、遠隔操作情報に基づいて車両を移動させる制御を行う。例えば、操作者２によって目標位置が指定された場合には、制御部３５は、現在位置から目標位置までの走行ルートを設定し、アクチュエータ１５のエンジンアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び、操舵アクチュエータに制御信号を送出して、設定された走行ルートに沿って車両１を目標位置まで移動させる。一方、許可判定部３４によって遠隔操作が禁止された場合には、制御部３５は、車両１の遠隔操作の制御を行わない。

【0035】

次に、車両制御装置１０によって実行される車両制御方法について説明する。図３は、一実施形態の車両制御方法を示すフローチャートである。この車両制御方法では、まず車両制御装置１０の操作要求取得部３１が、操作端末３から遠隔操作要求を受信したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。遠隔操作要求を受信していない場合には、操作端末３から遠隔操作要求を受信するまで待機する。

【0036】

操作端末３から遠隔操作要求を受信した場合には、端末位置取得部３２が、ＧＰＳ受信機１１によって測定された操作端末３の位置情報を取得する（ステップＳＴ２）。次に、操作者位置特定部３３が、外部センサ１２の検出結果に基づいて、操作者２の位置情報を取得する（ステップＳＴ３）。

【0037】

次に、許可判定部３４が、操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１内、すなわち車両１の非操舵輪４２の車軸４３の延長線上に位置するか否かを判定する（ステップＳＴ４）。なお、図４に示すように、操作可能領域Ｒ１は、車両１の非操舵輪４２の車軸４３の延長線上の位置であって、車両１の操舵角を最大にしたときに車両１が通る軌跡Ｃ（すわなち、最小旋回半径となる軌跡）の内側に位置する領域であってもよい。操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１内に位置しないと判定された場合には、制御部３５による遠隔操作の実行を禁止する（ステップＳＴ５）。そして、遠隔操作の禁止を示す操作禁止通知を操作端末３に送信し、操作端末３から再び遠隔操作要求を受信するまで待機する。

【0038】

一方、操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１内に位置すると判定された場合には、許可判定部３４は、一定時間に亘って操作者２及び操作端末３が継続して操作可能領域Ｒ１内に位置しているか否かを判定する（ステップＳＴ６）。一定時間に亘って操作者２及び操作端末３が継続して操作可能領域Ｒ１内に位置していると判定された場合には、許可判定部３４は、制御部３５による遠隔操作の実行を許可する（ステップＳＴ７）。そして、そして、遠隔操作の許可を示す操作許可通知を操作端末３に送信する。

【0039】

許可判定部３４によって遠隔操作の実行が許可されると、制御部３５は、操作端末３から遠隔操作の内容を示す遠隔操作情報を取得する（ステップＳＴ８）。そして、制御部３５は、操作者２によって指定された遠隔操作が実行されるようにアクチュエータ１５を制御する（ステップＳＴ９）。これにより、車両１が遠隔操作によって移動される。一方、一定時間に亘って操作者２及び操作端末３が継続して操作可能領域Ｒ１内に位置していないと判定された場合には、操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１に一定時間以上位置していると判定されるまでステップＳＴ４の判定を繰り返す。

【0040】

以上説明したように、車両制御装置１０は、操作者２及び操作端末３が操作可能領域Ｒ１内に位置するときに、車両１の遠隔操作を許可する。図４に示すように、操作可能領域Ｒ１は、車両１の舵角を最大にしたときに車両１が通る軌跡Ｃから外れて位置しているので、誤操作等によって車両１が意図しない動きをした場合であっても、発車直後に車両１と操作者２とが接触することが防止される。したがって、避難を開始するための時間的な猶予を操作者２に与えることができる。その結果、遠隔操作の安全性を高めることができる。

【0041】

さらに、車両制御装置１０は、車両１に搭載された外部センサ１２を用いて操作者２の位置情報を取得している。そして、操作者２及び操作端末３が車両１の周囲に位置するときに遠隔操作の許可をしているので、遠方からネットワークを介して車両１を不正に遠隔操作されることが防止される。

【0042】

以上、種々の実施形態に係る車両制御装置１０について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。例えば、図２に示す実施形態では、操作可能領域Ｒ１が、車両１の左側のみに設定されているが、操作可能領域Ｒ１は、車両１の左右両側に設定されていてもよい。また、操作端末３の位置情報は、外部センサ１２の検出結果に基づいて取得されてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１…車両、２…操作者、３…操作端末、１０…車両制御装置、３２…端末位置取得部、３３…操作者位置特定部、３４…許可判定部、３５…制御部、４２…非操舵輪、４３…車軸、Ｒ１…操作可能領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】