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(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】P2024172038
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】遠隔制御装置
(51)【国際特許分類】
G05D 1/00 20240101AFI20241205BHJP
【ＦＩ】
G05D1/00 B
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023089458
(22)【出願日】2023-05-31
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-01-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】池田 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 恭裕
(72)【発明者】
【氏名】八重樫 和男
(72)【発明者】
【氏名】伊豆 裕樹
【テーマコード（参考）】
5H301
【Ｆターム（参考）】
5H301AA02
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301DD07
5H301DD17
5H301FF07
5H301GG08
5H301GG09
(57)【要約】
【課題】モデルのマッチングによる移動体の位置検出にかかる処理時間を短縮させることができる技術を提供する。
【解決手段】遠隔制御装置は、測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、３次元点群データにおける移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、位置推定部によって３次元点群データに対してテンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、推定された移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して移動体に送信する遠隔制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】遠隔制御装置は、測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、３次元点群データにおける移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、位置推定部によって３次元点群データに対してテンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、推定された移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して移動体に送信する遠隔制御部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
遠隔制御装置であって、
測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、
前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、
前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、
推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備える、
遠隔制御装置。
測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、
前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、
前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、
推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備える、
遠隔制御装置。
【請求項2】
前記開始位置決定部は、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置に関する情報を用いて、前記開始位置を決定する、請求項１に記載の遠隔制御装置。
【請求項3】
請求項２に記載の遠隔制御装置であって
前記開始位置決定部は、
前回に前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を、前記移動体の位置に関する情報として取得し、
取得された前記前回マッチング位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
前回に前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を、前記移動体の位置に関する情報として取得し、
取得された前記前回マッチング位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項4】
請求項３に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、
さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前記前回マッチング位置から移動した前記移動体の移動後の位置を推定し、
推定された前記移動後の位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前記前回マッチング位置から移動した前記移動体の移動後の位置を推定し、
推定された前記移動後の位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項5】
請求項２に記載の遠隔制御装置であって、
さらに、前記移動体の位置に関する情報である前記移動体の目標ルートを格納する記憶装置を備え、
前記開始位置決定部は、前記目標ルートのいずれかの位置を前記開始位置として決定する、
遠隔制御装置。
さらに、前記移動体の位置に関する情報である前記移動体の目標ルートを格納する記憶装置を備え、
前記開始位置決定部は、前記目標ルートのいずれかの位置を前記開始位置として決定する、
遠隔制御装置。
【請求項6】
請求項５に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、
前回に前記目標ルートにおいて前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を取得し、
取得された前記目標ルートにおける前記前回マッチング位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
前回に前記目標ルートにおいて前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を取得し、
取得された前記目標ルートにおける前記前回マッチング位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項7】
請求項２に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、予め定められた物体検出手法によって前記３次元点群データから検出された前記移動体の位置と、前記３次元点群データの背景に対応する点群データと前記移動体に対応する点群データとの差分により検出された前記移動体の位置とのいずれかを、前記移動体の位置に関する情報として用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、予め定められた物体検出手法によって前記３次元点群データから検出された前記移動体の位置と、前記３次元点群データの背景に対応する点群データと前記移動体に対応する点群データとの差分により検出された前記移動体の位置とのいずれかを、前記移動体の位置に関する情報として用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項8】
請求項７に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、
前記移動体の位置が複数検出された場合に、
さらに、前記移動体を識別するための移動体識別情報を用いて、検出された複数の前記移動体の位置のうち、前記移動体識別情報に対応する前記移動体の位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
前記移動体の位置が複数検出された場合に、
さらに、前記移動体を識別するための移動体識別情報を用いて、検出された複数の前記移動体の位置のうち、前記移動体識別情報に対応する前記移動体の位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、遠隔制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
空間内の物体の位置を検出する技術が知られている。例えば、特許文献１では、カメラから取得された入力画像から車両の側面形状を示す２次元の投影像が生成され、生成された投影像に対して、メモリに格納された２次元モデルを、２次元の投影像の先頭位置に位置決めしてから順次に走査され、走査位置ごとにマッチングすることにより、車両の位置を認識する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－２５９６５８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、従来の技術では、メモリに格納された２次元モデルを、２次元の投影像の先頭位置に位置決めしてから順次に走査するため、マッチングが完了するまでの時間が長くなるといった問題がある。そのため、メモリに格納されたモデルのマッチングにより移動体の位置を検出する技術において、移動体の位置が検出されるまでの時間を短縮するための技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
（１）本開示の一形態によれば、遠隔制御装置が提供される。この遠隔制御装置は、測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備える。
この形態の遠隔制御装置によれば、マッチングの開始位置を移動体の近傍に決定することにより、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングによる移動体の位置検出にかかる処理時間を短縮させることができる。
（２）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置に関する情報を用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動体の位置に関する情報を用いて、テンプレートマッチングの開始位置を決定することにより、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（３）上記形態の遠隔制御装置において、記開始位置決定部は、前回に前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を、前記移動体の位置に関する情報として取得してよく、取得された前記前回マッチング位置を用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、今回のマッチング時における移動体の位置の近傍である可能性が高い前回マッチング位置を用いることにより、簡易な処理によりテンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（４）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前記前回マッチング位置から移動した前記移動体の移動後の位置を推定してよく、推定された前記移動後の位置を用いて前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動後の移動体の位置を推定することにより、マッチングの開始位置を、今回のマッチング時における移動体の位置により近い位置に設定することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間をさらに短縮させることができる。
（５）上記形態の遠隔制御装置において、さらに、前記移動体の位置に関する情報である前記移動体の目標ルートを格納する記憶装置を備えてよく、前記開始位置決定部は、前記目標ルートのいずれかの位置を前記開始位置として決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動体が存在する可能性が高い目標ルート上の位置を開始位置に設定することにより、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（６）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、前回に前記目標ルートにおいて前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を取得してよく、取得された前記目標ルートにおける前記前回マッチング位置を用いて前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動体が存在する可能性がより高い目標ルート上の前回マッチング位置を用いることにより、移動体の位置をより早期に検出することができる。
（７）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、予め定められた物体検出手法によって前記３次元点群データから検出された前記移動体の位置と、前記３次元点群データの背景に対応する点群データと前記移動体に対応する点群データとの差分により検出された前記移動体の位置とのいずれかを、前記移動体の位置に関する情報として用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、物体検出を利用して移動体の暫定位置を抽出することができ、簡易な方法により、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（８）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、前記移動体の位置が複数検出された場合に、さらに、前記移動体を識別するための移動体識別情報を用いて、検出された複数の前記移動体の位置のうち、前記移動体識別情報に対応する前記移動体の位置を用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、物体検出によって複数の移動体の暫定位置が検出された場合であっても、移動体識別情報を用いることにより、制御対象の移動体の位置を抽出することができる。
本開示は、遠隔制御装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、遠隔制御システム、移動体の移動方法、移動体の製造方法、移動体の検出方法、移動体検出装置、遠隔制御システムの制御方法、遠隔制御装置の制御方法、これらの制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
この形態の遠隔制御装置によれば、マッチングの開始位置を移動体の近傍に決定することにより、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングによる移動体の位置検出にかかる処理時間を短縮させることができる。
（２）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置に関する情報を用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動体の位置に関する情報を用いて、テンプレートマッチングの開始位置を決定することにより、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（３）上記形態の遠隔制御装置において、記開始位置決定部は、前回に前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を、前記移動体の位置に関する情報として取得してよく、取得された前記前回マッチング位置を用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、今回のマッチング時における移動体の位置の近傍である可能性が高い前回マッチング位置を用いることにより、簡易な処理によりテンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（４）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前記前回マッチング位置から移動した前記移動体の移動後の位置を推定してよく、推定された前記移動後の位置を用いて前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動後の移動体の位置を推定することにより、マッチングの開始位置を、今回のマッチング時における移動体の位置により近い位置に設定することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間をさらに短縮させることができる。
（５）上記形態の遠隔制御装置において、さらに、前記移動体の位置に関する情報である前記移動体の目標ルートを格納する記憶装置を備えてよく、前記開始位置決定部は、前記目標ルートのいずれかの位置を前記開始位置として決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動体が存在する可能性が高い目標ルート上の位置を開始位置に設定することにより、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（６）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、前回に前記目標ルートにおいて前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を取得してよく、取得された前記目標ルートにおける前記前回マッチング位置を用いて前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、移動体が存在する可能性がより高い目標ルート上の前回マッチング位置を用いることにより、移動体の位置をより早期に検出することができる。
（７）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、予め定められた物体検出手法によって前記３次元点群データから検出された前記移動体の位置と、前記３次元点群データの背景に対応する点群データと前記移動体に対応する点群データとの差分により検出された前記移動体の位置とのいずれかを、前記移動体の位置に関する情報として用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、物体検出を利用して移動体の暫定位置を抽出することができ、簡易な方法により、移動体の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
（８）上記形態の遠隔制御装置において、前記開始位置決定部は、前記移動体の位置が複数検出された場合に、さらに、前記移動体を識別するための移動体識別情報を用いて、検出された複数の前記移動体の位置のうち、前記移動体識別情報に対応する前記移動体の位置を用いて、前記開始位置を決定してよい。
この形態の遠隔制御装置によれば、物体検出によって複数の移動体の暫定位置が検出された場合であっても、移動体識別情報を用いることにより、制御対象の移動体の位置を抽出することができる。
本開示は、遠隔制御装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、遠隔制御システム、移動体の移動方法、移動体の製造方法、移動体の検出方法、移動体検出装置、遠隔制御システムの制御方法、遠隔制御装置の制御方法、これらの制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】遠隔制御システムの概略構成を示す説明図。
【図2】車両の走行方法を模式的に示す説明図。
【図3】遠隔制御による車両の走行処理の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図4】第１実施形態に係る開始位置決定処理の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図5】前回マッチング位置からの走行後の車両の推定位置を示す説明図。
【図6】第２実施形態に係る遠隔制御装置の内部機能性を示すブロック図。
【図7】第２実施形態に係る開始位置決定処理を示すフローチャート。
【図8】第２実施形態に係る開始位置決定処理におけるテンプレートマッチングを示す説明図。
【図9】第３実施形態に係る遠隔制御装置の全体構成の例を上面視で示す説明図。
【図10】第３実施形態に係る遠隔制御装置の内部機能構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本開示の第１実施形態に係る遠隔制御装置３００を含む遠隔制御システム５００の概略構成を示す説明図である。遠隔制御装置３００は、遠隔制御によって車両１００を自動走行させるための制御指令を生成して車両１００に送信する。遠隔制御システム５００は、例えば、遠隔制御によって走行可能な車両１００を製造する工場で用いられる。
図１は、本開示の第１実施形態に係る遠隔制御装置３００を含む遠隔制御システム５００の概略構成を示す説明図である。遠隔制御装置３００は、遠隔制御によって車両１００を自動走行させるための制御指令を生成して車両１００に送信する。遠隔制御システム５００は、例えば、遠隔制御によって走行可能な車両１００を製造する工場で用いられる。
【0009】
車両１００は、例えば、乗用車、トラック、バス、ならびに工事用車両などである。車両１００は、電気自動車（BEV：Battery Electric Vehicle）であることが好ましい。なお、車両１００は、電気自動車に限られず、例えば、ガソリン自動車や、ハイブリッド自動車や、燃料電池自動車でもよい。車両１００は、車両通信装置１９０と、アクチュエータ１４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを備えている。
【0010】
ＥＣＵ２００は、車両１００に搭載され、車両１００の各種の制御を実行する。ＥＣＵ２００は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）、光記録媒体、半導体メモリ等の記憶装置２２０と、中央演算処理装置としてのＣＰＵ２１０と、インタフェース回路２３０とを備えている。ＣＰＵ２１０と、記憶装置２２０と、インタフェース回路２３０とは、内部バスを介して、双方向に通信可能に接続されている。インタフェース回路２３０には、アクチュエータ１４０、車両通信装置１９０が接続されている。車両通信装置１９０は、工場内のアクセスポイント等を介して、遠隔制御装置３００など、ネットワークに接続された車両１００の外部の装置との無線通信を行う。
【0011】
記憶装置２２０の読み書き可能な領域には、本実施形態において提供される機能の少なくとも一部を実現するためのコンピュータプログラムが格納されている。ＣＰＵ２１０がメモリに格納された各種のコンピュータプログラムを実行することによって、運転制御部２１２などの機能が実現される。
【0012】
運転制御部２１２は、車両１００の運転制御を実行する。「運転制御」とは、例えば、加速度、速度、ならびに舵角の調整など、車両１００の「走る」、「曲がる」、「止まる」の機能を発揮する各アクチュエータ１４０を駆動させるための種々の制御である。本実施形態では、アクチュエータ１４０には、車両１００を加速させるための駆動装置のアクチュエータ、車両１００の進行方向を変更するための操舵装置のアクチュエータ、および、車両１００を減速させるための制動装置のアクチュエータが含まれている。駆動装置には、バッテリ、バッテリの電力により駆動する走行用モータ、および、走行用モータにより回転する駆動輪が含まれている。駆動装置のアクチュエータには、走行用モータが含まれている。なお、アクチュエータ１４０には、さらに、車両１００のワイパーを揺動させるためのアクチュエータや、車両１００のパワーウィンドウを開閉させるためのアクチュエータなどが含まれてもよい。
【0013】
運転制御部２１２は、車両１００に運転者が搭乗している場合に、運転者の操作に応じてアクチュエータ１４０を制御することにより、車両１００を走行させることができる。運転制御部２１２は、車両１００に運転者が搭乗しているか否かにかかわらず、遠隔制御装置３００から送信される制御指令に応じてアクチュエータ１４０を制御することにより、車両１００を走行させることもできる。
【0014】
遠隔制御システム５００は、遠隔制御装置３００とともに、１以上の車両検出器８０を備えている。車両検出器８０は、車両１００の位置と車両１００の向きとの少なくともいずれかを推定するために用いられる種々のデータを測定するための装置である。車両検出器８０には、車両１００の３次元点群データを測定する測距装置であるＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）が用いられている。３次元点群データとは、点群の３次元位置を示すデータである。ＬｉＤＡＲを用いることにより、高精度の３次元点群データが取得され得る。なお、車両検出器８０によって車両１００の位置のみを取得し、車両１００の経時的な変化等を取得することによって、車両１００の向きや走行方向が推定されてもよい。
【0015】
車両検出器８０は、遠隔制御装置３００と無線通信あるいは有線通信により通信可能に接続されている。遠隔制御装置３００は、車両検出器８０から３次元点群データを取得することにより、目標ルートＲＴに対する車両１００の相対的な位置および向きをリアルタイムで取得することができる。本実施形態では、車両検出器８０の位置は、走行路ＳＲの近傍に固定されており、基準座標系Σｒと車両検出器８０の装置座標系との相対関係は既知である。基準座標系Σｒの座標値と車両検出器８０と装置座標系の座標値とを相互に変換するための座標変換行列は、遠隔制御装置３００に予め格納されている。
【0016】
遠隔制御装置３００は、遠隔制御による車両１００の運転制御を実行する。遠隔制御装置３００は、例えば、遠隔制御によって車両１００を自動走行させることによって、工場内の製造過程における車両１００の搬送などを行う。遠隔制御による自動走行を利用した車両１００の搬送を、「自走搬送」とも呼ぶ。自走搬送により、クレーンやコンベアなどの搬送装置を用いずに、車両１００を移動させることができる。遠隔制御装置３００は、さらに、車両１００の周囲監視を実行してもよい。
【0017】
遠隔制御装置３００は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ３１０と、記憶装置３４０と、インタフェース回路３５０と、遠隔通信装置３９０とを備えている。ＣＰＵ３１０と、記憶装置３４０と、インタフェース回路３５０とは、内部バスを介して、双方向に通信可能に接続されている。インタフェース回路３５０には、遠隔通信装置３９０が接続されている。遠隔通信装置３９０は、ネットワーク等を介して車両１００との通信を行う。
【0018】
記憶装置３４０は、たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、およびＳＳＤ等である。記憶装置３４０の読み書き可能な領域には、車両点群データＶＰと、目標ルートＲＴと、アクチュエータ駆動履歴ＡＣと、前回マッチング位置ＢＭとが格納されている。目標ルートＲＴは、予め定められた車両１００の走行路ＳＲ上の走行経路である。
【0019】
車両点群データＶＰは、車両１００の位置及び向きの少なくとも一方を推定するためのテンプレート点群として機能する。車両点群データＶＰには、例えば、車両１００の３次元ＣＡＤデータを用いることができる。車両点群データＶＰには、車両１００の向きを特定するための情報が含まれてよい。車両点群データＶＰを用いたテンプレートマッチングにより、３次元点群データ中の車両１００の位置及び向きを高精度で推定することができる。
【0020】
アクチュエータ駆動履歴ＡＣは、車両１００の各アクチュエータ１４０における入出力値の履歴である。アクチュエータ駆動履歴ＡＣは、例えば、遠隔制御装置３００から車両１００に送信された制御指令値の履歴であってもよく、例えば、車速、舵角、制動力、回転角度などの車両１００の検出器から得られた実測値であってもよい。前回マッチング位置ＢＭは、後述するように、位置推定部３１８によって前回実行された３次元点群データと、車両点群データＶＰとのテンプレートマッチングが完了した位置の座標値である。
【0021】
記憶装置３４０には、本実施形態において提供される機能の少なくとも一部を実現するためのコンピュータプログラムが格納されている。記憶装置３４０に記憶されたコンピュータプログラムがＣＰＵ３１０によって実行されることにより、ＣＰＵ３１０は、遠隔制御部３１２と、点群データ取得部３１４と、開始位置決定部３１６と、位置推定部３１８として機能する。ただし、これらの機能の一部または全部はハードウェア回路によって構成されてもよい。点群データ取得部３１４は、車両検出器８０によって測定された３次元点群データを取得する。
【0022】
開始位置決定部３１６は、取得された３次元点群データに対して車両点群データＶＰのマッチングを開始する開始位置を決定する。マッチングを開始する開始位置は、テンプレートマッチングを早期に完了させる観点から、３次元点群データ中の検出対象の車両１００の位置、あるいはその近傍の位置であることが好ましい。
【0023】
本実施形態では、開始位置決定部３１６は、３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報を用いて、テンプレートマッチングの開始位置を決定する。「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」とは、３次元点群データ中の車両１００の位置、あるいはその近傍の位置を推定するために利用されるデータである。「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」は、テンプレートマッチングとは異なる方法によって取得され、テンプレートマッチングを実行する前の処理で利用される。「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」は、テンプレートマッチングの処理速度を速めるために、小さい容量のデータ、あるいは簡易な処理によって得られるデータ等であることが好ましい。
【0024】
位置推定部３１８は、取得された３次元点群データ中における車両１００の位置及び向きを推定する。本実施形態では、位置推定部３１８は、３次元点群データに対して車両点群データＶＰを用いたテンプレートマッチングを実行することによって、３次元点群データ中における車両１００の位置及び向きを推定する。３次元点群データに対する車両点群データＶＰのテンプレートマッチングには、例えば、ＩＣＰ（Iterative Closest Point）アルゴリズムや、ＮＤＴ（Normal Distribution Transform）アルゴリズムなどを利用することができる。
【0025】
遠隔制御部３１２は、推定された車両１００の位置及び向きを用いて、遠隔制御のための制御指令を生成して車両１００に送信する。この制御指令は、記憶装置３４０に格納された目標ルートＲＴに従って車両１００を走行させる指令である。制御指令は、駆動力又は制動力と、舵角とを含む指令として生成することができる。あるいは、制御指令を、車両１００の位置及び向きの少なくとも一方と、今後の走行ルートとを含む指令として生成してもよい。車両１００が遠隔制御の要求を受信すると、ＥＣＵ２００の運転制御部２１２によって運転制御が実現され、この結果、車両１００が自動的に走行する。
【0026】
図２は、車両１００の走行方法を模式的に示す説明図である。図２には、車両１００を製造する工場ＦＣにおいて、車両１００の自走搬送が実行される様子が示されている。工場ＦＣは、第一工程５０と第二工程６０とを備えている。第一工程５０は、例えば、車両１００の組み立てが実施される場所であり、第二工程６０は、例えば、車両１００の検査が実施される場所である。第一工程５０と第二工程６０とは、車両１００が走行可能な走行路ＳＲによって接続されている。工場ＦＣ内の任意の位置は、基準座標系Σｒのｘｙｚ座標値で表現される。
【0027】
遠隔制御装置３００は、車両検出器８０によって取得される３次元点群データ中の車両１００の位置及び向きを所定の時間間隔で推定しながら、車両１００を目標ルートＲＴに沿って走行させる。図３の例では、走行路ＳＲに設定された目標ルートＲＴは、互いに連続する目標ルートＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３を含んでいる。走行路ＳＲの周囲には、目標ルートＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３それぞれに対応する車両検出器８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃを含む複数の車両検出器８０が設置されている。
【0028】
遠隔制御装置３００は、車両１００の位置に応じて適宜に車両検出器８０を切り替えて車両１００の位置及び向きを推定し、車両１００を目標ルートＲＴに沿って走行させる。図３の例では、第一工程５０を出発した車両１００は、車両検出器８０Ａによって取得される３次元点群データを用いた遠隔制御によって目標ルートＲＴ１に沿って走行する。車両１００が目標ルートＲＴ２に到達すると、車両検出器８０Ａは、目標ルートＲＴ２を走行する車両１００の検出に好適な車両検出器８０Ｂへと切り替えられる。車両１００が目標ルートＲＴ３に到達すると、同様に、車両検出器８０Ｂは、車両１００の検出に好適な車両検出器８０Ｃへと切り替えられる。
【0029】
図３は、本実施形態に係る遠隔制御による車両１００の走行処理における処理ルーチンを示すフローチャートである。本フローは、車両１００が走行路ＳＲの走行を開始することによって開始される。本フローは、点群データ取得部３１４が、制御対象となる車両１００の測定を担当する車両検出器８０から３次元点群データを新たに取得するたびに繰り返し実行され得る。
【0030】
ステップＳ１００では、点群データ取得部３１４は、車両検出器８０から３次元点群データを取得する。ステップＳ２００では、開始位置決定部３１６は、開始位置決定処理を実行する。「開始位置決定処理」とは、取得された３次元点群データに対して車両点群データＶＰのマッチングを開始する開始位置を決定する処理である。
【0031】
ステップＳ３００では、開始位置決定処理により決定された開始位置からテンプレートマッチングが開始される。開始位置で車両点群データＶＰとのマッチングが完了できない場合には、開始位置を起点とするその周囲などを順次にマッチングする。テンプレートマッチングは、完了するまでマッチング位置を変えながら繰り返し実行される。ステップＳ４００では、位置推定部３１８は、車両点群データＶＰを用いたテンプレートマッチングを実行することによって、３次元点群データ中における車両１００の位置及び向きを推定する。ステップＳ５００では、遠隔制御部３１２は、推定された車両１００の位置及び向きを用いて、目標ルートＲＴに従って車両１００を走行させる制御指令を生成して車両１００に送信する。
【0032】
図４は、第１実施形態に係る開始位置決定処理の処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本実施形態では、「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」として、前回のマッチング結果があるか否かに応じて、前回に３次元点群データと車両点群データＶＰとのマッチングが完了した前回マッチング位置ＢＭと、車両１００の目標ルートＲＴとのいずれかが選択的に用いられる。
【0033】
ステップＳ２１０では、開始位置決定部３１６は、前回のテンプレートマッチングによるマッチング結果があるか否かを確認する。前回のマッチング結果があるか否かは、例えば、記憶装置３４０に記憶された処理履歴に前回のマッチング結果が格納されているか否か、あるいは記憶装置３４０に前回マッチング位置ＢＭが格納されているか否か等によって、確認することができる。
【0034】
前回のマッチング結果がない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、開始位置決定部３１６は、処理をステップＳ２５０に移行する。この場合には、「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」として、車両１００の目標ルートＲＴが用いられる。ステップＳ２５０では、開始位置決定部３１６は、記憶装置３４０に格納された目標ルートＲＴを取得する。
【0035】
ステップＳ２６０では、目標ルートＲＴにおける車両１００の走行開始位置を取得する。目標ルートＲＴにおける車両１００の走行開始位置は、例えば、目標ルートＲＴに対応付けられて記憶装置３４０に予め格納されている。図２の例では、車両１００の走行開始位置は、第一工程５０の出口近傍である。
【0036】
ステップＳ２７０では、開始位置決定部３１６は、テンプレートマッチングの開始位置を、取得された目標ルートＲＴの走行開始位置に決定して、本フローを終了する。前回のマッチング結果がない場合には、車両１００の走行が開始されておらず、車両１００が走行開始位置に存在している可能性が高い。したがって、前回のマッチング結果がない場合には、目標ルートＲＴにおける車両１００の走行開始位置を開始位置に設定することにより、テンプレートマッチングの処理時間を速めることができる。
【0037】
ステップＳ２１０において、前回のマッチング結果がある場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、開始位置決定部３１６は、処理をステップＳ２２０に移行する。この場合には、「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」として、前回に３次元点群データと車両点群データＶＰとのマッチングが完了した前回マッチング位置ＢＭが用いられる。また、本実施形態では、さらに、前回マッチング位置ＢＭを用いて、今回マッチングを実行する時点における車両１００の走行後の位置を推定し、当該走行後の位置が「３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報」として用いられる。
【0038】
ステップＳ２２０では、開始位置決定部３１６は、車両１００のアクチュエータ駆動履歴ＡＣを取得する。取得するアクチュエータ駆動履歴ＡＣは、少なくとも前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの車両１００の走行に関するアクチュエータ１４０の駆動履歴が含まれている。ステップＳ２３０では、開始位置決定部３１６は、前回マッチングが完了された時点から今回マッチングを実行するまでの間に走行した車両１００の走行後の位置を推定する。具体的には、開始位置決定部３１６は、アクチュエータ１４０の駆動履歴を用いて、前回マッチング位置ＢＭからの走行経路を推定することにより、走行後の車両１００の位置を推定する。ステップＳ２４０では、開始位置決定部３１６は、走行後の車両１００の推定位置を、テンプレートマッチングの開始位置に決定して、本フローを終了する。
【0039】
図５は、前回マッチング位置からの走行後の車両１００の推定位置を示す説明図である。図５には、車両検出器８０から取得された３次元点群データＰＤ１の例が示されている。３次元点群データＰＤ１には、前回マッチング位置ＢＭの一例としての前回マッチング時の車両１００の位置ＢＭ１と、前回マッチング位置から走行経路ＡＲを走行した後の車両１００の位置ＡＭとが模式的に示されている。
【0040】
車両１００の走行後の位置ＡＭは、例えば、前回マッチング時の位置ＢＭ１を始点として、アクチュエータ駆動履歴ＡＣから得られる車両１００の走行経路ＡＲあるいは位置ＡＭを推定することによって取得することができる。他の実施形態としては、開始位置決定部３１６は、アクチュエータ駆動履歴ＡＣに代えて、車速、舵角、制動力、回転角度などを取得する検出器の出力値から車両１００の走行経路ＡＲあるいは位置ＡＭが推定されてもよい。あるいは、車両１００の走行後の位置は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System／全球測位衛星システム）受信機などから取得された車両１００の現在位置を、走行後の車両１００の位置ＡＭとして用いられてもよい。
【0041】
開始位置決定部３１６は、推定された走行後の車両１００の位置ＡＭを、テンプレートマッチングの開始位置に決定し、位置推定部３１８は、車両点群データＶＰを用いたテンプレートマッチングを位置ＡＭから開始する。車両１００の走行後の位置ＡＭをテンプレートマッチングの開始位置とすることにより、車両１００の実際の位置あるいはその近傍を開始位置とすることができる。したがって、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。また、位置ＡＭから離れた位置でテンプレートマッチングが開始される場合と比較して、勾配降下法などによる局所解に陥ることで実際の車両１００の位置とは異なる位置でマッチングが完了してしまう不具合を抑制でき、車両１００の検出精度を向上させることができる。
【0042】
以上、説明したように、本実施形態の遠隔制御装置３００は、車両検出器８０を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部３１４と、３次元点群データに対して車両点群データＶＰをマッチングさせることによって３次元点群データにおける車両１００の位置及び向きを推定する位置推定部３１８と、位置推定部３１８によって３次元点群データに対してテンプレートマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部３１６と、推定された車両１００の位置及び向きを用いて、車両１００を遠隔制御するための制御指令を生成して車両１００に送信する遠隔制御部３１２と、を備えている。本実施形態の遠隔制御装置３００によれば、マッチングの開始位置を車両１００の近傍に設定することにより、車両１００の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
【0043】
本実施形態の遠隔制御装置３００によれば、開始位置決定部３１６は、点群データ取得部３１４によって取得された３次元点群データにおける車両１００の位置に関する情報を用いて、開始位置を決定する。車両１００の位置に関する情報を用いて、テンプレートマッチングの開始位置を車両１００の位置に設定することにより、車両１００の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
【0044】
本実施形態の遠隔制御装置３００によれば、開始位置決定部３１６は、前回マッチング位置ＢＭを取得し、取得された前回マッチング位置ＢＭを用いて、テンプレートマッチングの開始位置を決定する。今回のマッチング時における車両１００の位置の近傍である可能性が高い前回マッチング位置ＢＭを用いることにより、簡易な処理によりテンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
【0045】
本実施形態の遠隔制御装置３００によれば、開始位置決定部３１６は、さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前回マッチング位置ＢＭから走行した車両１００の走行後の位置ＡＭを推定し、推定された走行後の位置ＡＭをテンプレートマッチングの開始位置として決定する。走行後の車両１００の位置を推定することにより、マッチングの開始位置を、今回のマッチング時における車両１００の位置により近い位置に設定することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間をさらに短縮させることができる。
【0046】
本実施形態の遠隔制御装置３００によれば、前回のマッチング結果がない場合には、開始位置決定部３１６は、目標ルートＲＴの走行開始位置を、テンプレートマッチングの開始位置として決定する。車両１００が存在する可能性が高い目標ルートＲＴ上を開始位置に設定することにより、車両１００の位置を早期に検出することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。特に、前回のマッチング結果がない場合には、車両１００が存在する可能性が高い走行開始位置を開始位置に設定することにより、テンプレートマッチングにかかる処理時間をより短縮させることができる。
【0047】
Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態に係る遠隔制御装置３００ｂの内部機能性を示すブロック図である。本実施形態の遠隔制御装置３００ｂは、第１実施形態の遠隔制御装置３００とは、ＣＰＵ３１０に代えて、さらに物体検出部３２２として機能するＣＰＵ３１０ｂを備える点と、記憶装置３４０に代えて、さらに車両識別情報ＶＩおよび学習済みモデルＬＭを格納した記憶装置３４０ｂを備える点とにおいて相違し、それ以外の構成は同様である。
図６は、第２実施形態に係る遠隔制御装置３００ｂの内部機能性を示すブロック図である。本実施形態の遠隔制御装置３００ｂは、第１実施形態の遠隔制御装置３００とは、ＣＰＵ３１０に代えて、さらに物体検出部３２２として機能するＣＰＵ３１０ｂを備える点と、記憶装置３４０に代えて、さらに車両識別情報ＶＩおよび学習済みモデルＬＭを格納した記憶装置３４０ｂを備える点とにおいて相違し、それ以外の構成は同様である。
【0048】
学習済みモデルＬＭは、予め定められた深層学習を利用した物体検出手法により物体検出を行う機械学習モデルである。学習済みモデルＬＭは、所定のデータセットを用いて充分に学習済みである。学習済みモデルＬＭには、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Convolutional Neural Network）を用いた種々の手法を用いることができる。物体検出には、特に、Ｒ－ＣＮＮ（Region-Convolutional Neural Networks）、Ｆａｓｔ Ｒ－ＣＮＮ、Ｆａｓｔｅｒ Ｒ－ＣＮＮ、ＹＯＫＯ（You Only Lock Once）の各バージョン、ＳＳＤ（Single Shot Detector）などの深層学習を利用した手法が好適である。
【0049】
物体検出部３２２は、学習済みモデルＬＭを用いて、３次元点群データのアノテーション（Annotation）を実行して、３次元点群データ中の車両の暫定位置を検出する。この場合の「車両」とは、属性（クラス）としての車両を意味し、制御対象となる車両１００以外の車両も含まれ得る。具体的には、物体検出部３２２は、検出された３次元点群データを学習済みモデルＬＭに入力して物体検出を実行して、車両と認識された領域に対して、３Ｄバウンディングボックス（Bounding Box）を生成する。「バウンディングボックス」とは、車両の物体領域を最小の直方体で囲うことによって３次元点群データの外部領域から抽出された部分領域を意味する。すなわち、物体検出部３２２は、バウンディングボックスの形成により、３次元点群データ中において車両が占有する領域を抽出する。
【0050】
車両識別情報ＶＩは、車両１００それぞれを識別可能な種々の情報を意味する。車両識別情報ＶＩには、例えば、車両識別番号（ＶＩＮ：Vehicle Identification Number）などの車両１００ごとに与えられるＩＤ情報や、車種・色・形状・大きさなどの車両１００の仕様情報、仕掛かり中の工程の名称などの車両１００の生産管理情報などが含まれる。車両識別情報ＶＩには、検出され得るバウンディングボックスのサイズが含まれてもよい。車両識別情報ＶＩは、例えば、車両１００に付されたＲＦ－ＩＤ（Radio Frequency-Identification：無線移動識別）タグ等から短距離無線通信などを介して取得することができる。
【0051】
図７は、第２実施形態に係る開始位置決定処理を示すフローチャートである。ステップＳ６００では、物体検出部３２２は、取得された３次元点群データを用いて物体検出を行い、３次元点群データ中の車両１００の暫定位置を取得する。より具体的には、物体検出部３２２は、取得された３次元点群データを学習済みモデルＬＭに入力することにより、３次元点群データ中に車両のバウンディングボックスを生成する。
【0052】
ステップＳ６１０では、物体検出部３２２は、制御対象となる車両１００の車両識別情報ＶＩを取得する。ステップＳ６２０では、物体検出部３２２は、車両識別情報ＶＩを用いて、制御対象となる車両１００に対応するバウンディングボックスを抽出する。物体検出部３２２は、例えば、制御対象となる車両１００の車両識別情報ＶＩに対応付けられたバウンディングボックスのサイズあるいは車両１００のサイズと一致するバウンディングボックスを、生成されたバウンディングボックスから抽出する。バウンディングボックスのサイズや車両１００のサイズに変えて、車両１００の一部あるいは全部の形状、車両１００の一部あるいは全部の長さ・車幅・高さなどの車両識別情報ＶＩが用いられてもよい。ステップＳ６３０では、開始位置決定部３１６は、抽出されたバウンディングボックスの位置を、テンプレートマッチングの開始位置に決定して、本フローを終了する。
【0053】
図８は、第２実施形態に係る開始位置決定処理におけるテンプレートマッチングを示す説明図である。図８には、車両検出器８０から取得された３次元点群データＰＤ２の例が示されている。３次元点群データＰＤ２には、制御対象である車両１００の３次元点群データと、制御対象ではない車両１００Ｒの３次元点群データとが含まれている。物体検出部３２２は、３次元点群データＰＤ２を学習済みモデルＬＭに入力することにより、車両として認識された車両１００および車両１００Ｒそれぞれに対して、バウンディングボックスＢＢ１，ＢＢ２を生成する。
【0054】
次に、物体検出部３２２は、車両識別情報ＶＩを取得する。この場合の車両識別情報ＶＩとは、サイズの異なる車両１００，１００Ｒの区別に便宜な情報として、例えば、車両１００，１００Ｒの大きさや幅、あるいはバウンディングボックスのサイズに関する情報であることが好ましい。取得された車両識別情報ＶＩから、バウンディングボックスＢＢ１，ＢＢ２のうち、車両１００のバウンディングボックスＢＢ１が抽出される。開始位置決定部３１６は、抽出されたバウンディングボックスＢＢ１の位置を、テンプレートマッチングの開始位置に決定し、位置推定部３１８は、開始位置としてのバウンディングボックスＢＢ１の位置から、車両点群データＶＰを用いたテンプレートマッチングを開始する。
【0055】
以上のように、本実施形態の遠隔制御装置３００ｂによれば、開始位置決定部３１６は、予め定められた深層学習を利用した物体検出手法によって３次元点群データＰＤ２から検出された車両１００の位置を、開始位置として決定する。深層学習を利用した物体検出という既知の手法を利用して３次元点群データＰＤ２から車両１００の位置を抽出することができる。また、３次元点群データＰＤ２中の車両１００の位置を用いることにより、開始位置を車両１００の近傍に設定することができ、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
【0056】
本実施形態の遠隔制御装置３００ｂによれば、開始位置決定部３１６は、複数の車両１００，１００Ｒの位置が検出された場合に、さらに、車両１００を識別するための車両識別情報ＶＩを用いて、検出された複数の車両１００の位置のうち、車両識別情報ＶＩに対応する車両１００の位置を用いて、開始位置を決定する。したがって、深層学習を利用した物体検出手法によって複数の車両１００，１００Ｒが検出された場合であっても制御対象の車両１００の位置を抽出することができる。
【0057】
Ｃ．第３実施形態：
図９は、第３実施形態に係る遠隔制御装置３００ｃの全体構成の例を上面視で示す説明図である。本実施形態の遠隔制御装置３００ｃは、いわゆるガイドモビリティとも呼ばれる無人搬送車両である。遠隔制御装置３００ｃは、第１実施形態と同様に遠隔制御によって車両１００を自動走行させる機能を備えるとともに、遠隔制御装置３００ｃの本体を走行路ＳＲ上で自動走行させる機能を備えている。すなわち、遠隔制御装置３００ｃは、走行路ＳＲを自動で走行しながら、遠隔制御によって後続の車両１００を自動走行させて誘導する。
図９は、第３実施形態に係る遠隔制御装置３００ｃの全体構成の例を上面視で示す説明図である。本実施形態の遠隔制御装置３００ｃは、いわゆるガイドモビリティとも呼ばれる無人搬送車両である。遠隔制御装置３００ｃは、第１実施形態と同様に遠隔制御によって車両１００を自動走行させる機能を備えるとともに、遠隔制御装置３００ｃの本体を走行路ＳＲ上で自動走行させる機能を備えている。すなわち、遠隔制御装置３００ｃは、走行路ＳＲを自動で走行しながら、遠隔制御によって後続の車両１００を自動走行させて誘導する。
【0058】
遠隔制御装置３００ｃは、自走用の駆動輪１４２と、自走用検出器７０と、車両検出器８０とを備えている。車両検出器８０の機能は、第１実施形態で示した車両検出器８０と同様であるので説明を省略する。自走用検出器７０は、カメラやＬｉＤＡＲなどの測距装置である。自走用検出器７０によって取得されたデータは、遠隔制御装置３００ｃが自動走行するための自己位置推定および環境地図作成の同時実行（ＳＬＡＭ：Simultaneous Localization and Mapping）に利用される。カメラには、ステレオカメラや単眼カメラ、ＲＧＢ－Ｄカメラ（深度カメラ）などのカメラが利用され得る。カメラやＬｉＤＡＲに代えて、ＴｏＦセンサなどが用いられてもよい。なお、図９の例では、車両検出器８０は、遠隔制御装置３００ｃに搭載されるもののみであるが、さらに、走行路ＳＲの周囲に設置されてもよい。
【0059】
図１０は、第３実施形態に係る遠隔制御装置３００ｃの内部機能構成を示すブロック図である。遠隔制御装置３００ｃの内部機能構成は、第１実施形態の遠隔制御装置３００とは、ＣＰＵ３１０に代えて、さらにＳＬＡＭ部３２８および自動運転制御部３３０として機能するＣＰＵ３１０ｃを備える点と、記憶装置３４０に代えて、さらにガイド車両ルートＧＲが格納されている記憶装置３４０ｃを備える点とにおいて相違し、それ以外は同様である。ガイド車両ルートＧＲは、遠隔制御装置３００ｃが走行すべき予め定められた目標ルートである。
【0060】
アクチュエータ３６０は、遠隔制御装置３００ｃの自動走行用の駆動装置、操舵装置、および制動装置それぞれのアクチュエータが含まれている。駆動装置には、バッテリ、バッテリの電力により駆動する走行用モータ、および走行用モータにより回転する駆動輪１４２が含まれる。
【0061】
ＳＬＡＭ部３２８は、自走用検出器７０が検出したデータを用いたＳＬＡＭを実行して、遠隔制御装置３００ｃの自動走行用のマップの生成等を実行する。自動運転制御部３３０は、アクチュエータ３６０を制御することにより、遠隔制御装置３００ｃを自動走行させる。具体的には、自動運転制御部３３０は、ＳＬＡＭ部３２８によって生成されたマップを用いて、記憶装置３４０ｃに格納されたガイド車両ルートＧＲに従って遠隔制御装置３００ｃを自動走行させる。
【0062】
図９に示すように、遠隔制御装置３００ｃがガイド車両ルートＧＲに沿って走行すると、車両１００は遠隔制御装置３００ｃの遠隔制御によって誘導されて、遠隔制御装置３００ｃと同様の走行経路を走行する。本実施形態においても上記第１実施形態と同様に、車両検出器８０から取得された３次元点群データに対するテンプレートマッチングが行われ、開始位置決定部３１６は、テンプレートマッチングの開始位置を決定するための開始位置決定処理を実行する。このように、本実施形態のように、自動走行する遠隔制御装置３００ｃにおいても第１実施形態と同様に、車両１００の位置に関する情報を用いて、テンプレートマッチングの開始位置を、車両１００の近傍に設定することにより、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
【0063】
Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ１）上記第２実施形態では、深層学習を利用した物体検出手法によって車両のバウンディングボックスを生成し、生成されたバウンディングボックスを利用して抽出された車両１００の位置を開始位置として決定する例を示した。これに対して、物体検出部３２２は、バウンディングボックスの生成に代えて、取得された３次元点群データから、静止物を表す背景点群データを除去する前処理を実行するようにしてもよい。当該前処理は、「背景差分処理」とも呼ばれる。この場合には、開始位置決定部３１６は、３次元点群データの背景に対応する点群データと、検出対象としての車両１００に対応する点群データとの差分により検出された車両１００の暫定位置を、テンプレートマッチングの開始位置として決定する。このように構成された遠隔制御装置３００によれば、背景差分という簡易な処理により開始位置を決定することができる。
（Ｄ１）上記第２実施形態では、深層学習を利用した物体検出手法によって車両のバウンディングボックスを生成し、生成されたバウンディングボックスを利用して抽出された車両１００の位置を開始位置として決定する例を示した。これに対して、物体検出部３２２は、バウンディングボックスの生成に代えて、取得された３次元点群データから、静止物を表す背景点群データを除去する前処理を実行するようにしてもよい。当該前処理は、「背景差分処理」とも呼ばれる。この場合には、開始位置決定部３１６は、３次元点群データの背景に対応する点群データと、検出対象としての車両１００に対応する点群データとの差分により検出された車両１００の暫定位置を、テンプレートマッチングの開始位置として決定する。このように構成された遠隔制御装置３００によれば、背景差分という簡易な処理により開始位置を決定することができる。
【0064】
（Ｄ２）上記第１実施形態では、前回のマッチング結果がない場合には、開始位置決定部３１６が目標ルートＲＴにおける車両１００の走行開始位置を開始位置に設定する例を示した。これに対して、開始位置決定部３１６は、前回のマッチング結果の有無にかかわらず、目標ルートＲＴにおける車両１００の走行開始位置を開始位置に設定してもよい。また、目標ルートＲＴの走行開始位置に代えて、目標ルートＲＴのいずれかの位置を開始位置として決定してもよい。この場合には、図４で示したステップＳ２６０を省略することができる。この形態の遠隔制御装置３００によれば、車両１００が存在する可能性が高い目標ルートＲＴ上を開始位置とすることにより、テンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。この場合において、開始位置で車両１００が検出できなかった場合には、目標ルートＲＴに沿ってテンプレートマッチングが実行されることが好ましい。
【0065】
また、開始位置決定部３１６は、前回に目標ルートＲＴにおける前回マッチング位置ＢＭを取得し、取得された目標ルートＲＴにおける前回マッチング位置ＢＭを用いて開始位置を決定してもよい。この形態の遠隔制御装置３００によれば、車両１００が存在する可能性がより高い目標ルートＲＴ上の前回マッチング位置ＢＭを用いることにより、簡易な方法でテンプレートマッチングにかかる処理時間をより短縮させることができる。
【0066】
（Ｄ３）上記各実施形態では、車両１００が乗用車、トラック、バス、ならびに工事用車両などである例を示した。ただし、車両１００は、これらに限らず、二輪車、四輪車などの種々の自動車や電車などを含んでもよい。また、車両１００以外の種々の移動体であってもよい。「移動体」とは、移動し得る物体を意味する。移動体は、例えば、電動垂直離着陸機（いわゆる空飛ぶ自動車）、船舶、航空機、ロボット、リニアモーターカーなどが含まれる。この場合には、本開示における「車両」「車」との表現を、適宜に「移動体」に置き換えることができ、「走行」との表現を、適宜に「移動」に置き換えることができる。
【0067】
（Ｄ４）車両１００は、遠隔制御により移動可能な構成を備えていればよい。例えば、以下に述べる構成を備えるプラットフォームの形態であってもよい。具体的には、車両１００は、遠隔制御により「走る」、「曲がる」、「止まる」の機能を発揮するため構成を備えていればよい。すなわち、「遠隔制御により移動可能な車両１００」とは、運転席やダッシュボードなどの内装部品の少なくとも一部が装着されていなくてもよく、バンパーやフェンダーなどの外装部品の少なくとも一部が装着されていなくてもよく、ボディシェルが装着されていなくてもよい。この場合、車両１００が工場から出荷されるまでの間に、ボディシェル等の残りの部品が車両１００に装着されてもよく、ボディシェル等の残りの部品が車両１００に装着されていない状態で、車両１００が工場から出荷された後にボディシェル等の残りの部品が車両１００に装着されてもよい。
【0068】
（Ｄ５）上記第１実施形態では、開始位置決定部３１６がさらに、前回マッチング位置ＢＭから走行した車両１００の走行後の位置ＡＭを推定する例を示した。これに対して、開始位置は、走行後の位置ＡＭ以外の位置であってよく、例えば、前回マッチング位置ＢＭを用いてもよい。車両１００の位置の近傍である可能性が高い前回マッチング位置ＢＭを用いることにより、簡易な処理によりテンプレートマッチングにかかる処理時間を短縮させることができる。
【0069】
（Ｄ６）上記第１実施形態では、開始位置決定部３１６が前回マッチング位置ＢＭを用いて開始位置を決定する例、ならびに目標ルートＲＴのいずれかの位置を開始位置として決定する例を示した。これに対して、開始位置決定部３１６は、前回マッチング位置ＢＭ以外の位置や、目標ルートＲＴとは異なる位置を開始位置として決定してもよい。例えば、開始位置決定部３１６は、車両検出器８０とは異なる検出器による検出結果から取得された車両１００の暫定位置を開始位置として決定してもよい。
【0070】
（Ｄ７）上記第３実施形態では、物体検出部３２２が、車両識別情報ＶＩを用いて、制御対象となる車両１００を抽出する例を示した。これに対して、例えば、ステップＳ６００で単数のバウンディングボックスが生成されている場合、すなわち制御対象の車両１００のみのバウンディングボックスが生成されている場合には、車両識別情報ＶＩが用いられなくてもよい。また、車両１００の位置などの車両識別情報ＶＩ以外の情報を用いて制御対象の車両１００を抽出できるような場合も、物体検出部３２２は、車両識別情報ＶＩを取得しなくてもよい。これの場合には、図７で示したステップＳ６１０，Ｓ６２０は省略されてよい。
【0071】
本開示に記載の制御及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0072】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【0073】
５０…第一工程、６０…第二工程、７０…自走用検出器、８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ…車両検出器、１００，１００Ｒ…車両、１４０…アクチュエータ、１４２…駆動輪、１９０…車両通信装置、２００…ＥＣＵ、２１０…ＣＰＵ、２１２…運転制御部、２２０…記憶装置、２３０…インタフェース回路、３００，３００ｂ，３００ｃ…遠隔制御装置、３１０，３１０ｂ，３１０ｃ…ＣＰＵ、３１２…遠隔制御部、３１４…点群データ取得部、３１６…開始位置決定部、３１８…位置推定部、３２２…物体検出部、３２８…ＳＬＡＭ部、３３０…自動運転制御部、３４０，３４０ｂ，３４０ｃ…記憶装置、３５０…インタフェース回路、３６０…アクチュエータ、３９０…遠隔通信装置、５００…遠隔制御システム、ＡＣ…アクチュエータ駆動履歴、ＡＭ…位置、ＡＲ…走行経路、ＢＢ１，ＢＢ２…バウンディングボックス、ＢＭ，ＢＭ１…前回マッチング位置、ＦＣ…工場、ＧＲ…ガイド車両ルート、ＬＭ…モデル、ＰＤ１，ＰＤ２…３次元点群データ、ＲＴ，ＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３…目標ルート、ＳＲ…走行路、ＶＩ…車両識別情報、ＶＰ…車両点群データ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
遠隔制御装置であって、
測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、
前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、
前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、
推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備え、
前記開始位置決定部は、前記マッチングに用いられた位置に関する情報および前記制御指令に含まれる情報のうち前記移動体に設けられるアクチュエータの駆動履歴に関する情報と、前記制御指令を生成するために用いられる前記移動体の位置及び向きと、前記遠隔制御による前記移動体の移動経路として予め定められた目標ルートとのうち少なくともいずれか一つの情報を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、
前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、
前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、
推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備え、
前記開始位置決定部は、前記マッチングに用いられた位置に関する情報および前記制御指令に含まれる情報のうち前記移動体に設けられるアクチュエータの駆動履歴に関する情報と、前記制御指令を生成するために用いられる前記移動体の位置及び向きと、前記遠隔制御による前記移動体の移動経路として予め定められた目標ルートとのうち少なくともいずれか一つの情報を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項2】
前記開始位置決定部は、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置に関する情報を用いて、前記開始位置を決定する、請求項１に記載の遠隔制御装置。
【請求項3】
請求項２に記載の遠隔制御装置であって
前記開始位置決定部は、
前回に前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を、前記移動体の位置に関する情報として取得し、
取得された前記前回マッチング位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
前回に前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を、前記移動体の位置に関する情報として取得し、
取得された前記前回マッチング位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項4】
請求項３に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、
さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前記前回マッチング位置から移動した前記移動体の移動後の位置を推定し、
推定された前記移動後の位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
さらに、前回マッチングが完了した時点から今回マッチングを実行するまでの間に前記前回マッチング位置から移動した前記移動体の移動後の位置を推定し、
推定された前記移動後の位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項5】
請求項２に記載の遠隔制御装置であって、
さらに、前記移動体の位置に関する情報である前記目標ルートを格納する記憶装置を備え、
前記開始位置決定部は、前記目標ルートのいずれかの位置を前記開始位置として決定する、
遠隔制御装置。
さらに、前記移動体の位置に関する情報である前記目標ルートを格納する記憶装置を備え、
前記開始位置決定部は、前記目標ルートのいずれかの位置を前記開始位置として決定する、
遠隔制御装置。
【請求項6】
請求項５に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、
前回に前記目標ルートにおいて前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を取得し、
取得された前記目標ルートにおける前記前回マッチング位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
前回に前記目標ルートにおいて前記３次元点群データと前記テンプレート点群とのマッチングが完了した前回マッチング位置を取得し、
取得された前記目標ルートにおける前記前回マッチング位置を用いて前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項7】
請求項２に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、予め定められた物体検出手法によって前記３次元点群データから検出された前記移動体の位置と、前記３次元点群データの背景に対応する点群データと前記移動体に対応する点群データとの差分により検出された前記移動体の位置とのいずれかを、前記移動体の位置に関する情報として用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、予め定められた物体検出手法によって前記３次元点群データから検出された前記移動体の位置と、前記３次元点群データの背景に対応する点群データと前記移動体に対応する点群データとの差分により検出された前記移動体の位置とのいずれかを、前記移動体の位置に関する情報として用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【請求項8】
請求項７に記載の遠隔制御装置であって、
前記開始位置決定部は、
前記移動体の位置が複数検出された場合に、
さらに、前記移動体を識別するための移動体識別情報を用いて、検出された複数の前記移動体の位置のうち、前記移動体識別情報に対応する前記移動体の位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
前記開始位置決定部は、
前記移動体の位置が複数検出された場合に、
さらに、前記移動体を識別するための移動体識別情報を用いて、検出された複数の前記移動体の位置のうち、前記移動体識別情報に対応する前記移動体の位置を用いて、前記開始位置を決定する、
遠隔制御装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］
本開示の一形態によれば、遠隔制御装置が提供される。この遠隔制御装置は、測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備える。前記開始位置決定部は、前記マッチングに用いられた位置に関する情報および前記制御指令に含まれる情報のうち前記移動体に設けられるアクチュエータの駆動履歴に関する情報と、前記制御指令を生成するために用いられる前記移動体の位置及び向きと、前記遠隔制御による前記移動体の移動経路として予め定められた目標ルートとのうち少なくともいずれか一つの情報を用いて前記開始位置を決定する。
［形態１］
本開示の一形態によれば、遠隔制御装置が提供される。この遠隔制御装置は、測距装置を用いて測定された３次元点群データを取得する点群データ取得部と、前記３次元点群データに対して、移動体を示すテンプレート点群をマッチングさせることによって、前記３次元点群データにおける前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を推定する位置推定部と、前記位置推定部によって前記３次元点群データに対して前記テンプレート点群のマッチングが開始される開始位置を決定する開始位置決定部と、推定された前記移動体の位置及び向きの少なくとも一方を用いて、前記移動体を遠隔制御するための制御指令を生成して前記移動体に送信する遠隔制御部と、を備える。前記開始位置決定部は、前記マッチングに用いられた位置に関する情報および前記制御指令に含まれる情報のうち前記移動体に設けられるアクチュエータの駆動履歴に関する情報と、前記制御指令を生成するために用いられる前記移動体の位置及び向きと、前記遠隔制御による前記移動体の移動経路として予め定められた目標ルートとのうち少なくともいずれか一つの情報を用いて前記開始位置を決定する。