特開 2024-174572 遠隔車両制御システム

(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】P2024174572

(43)【公開日】2024-12-17

(54)【発明の名称】遠隔車両制御システム

(51)【国際特許分類】

   B61L 27/16 20220101AFI20241210BHJP

   G05D 1/00 20240101ALI20241210BHJP

   B60L 15/40 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

B61L27/16

G05D1/00 B

B60L15/40 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023092465

(22)【出願日】2023-06-05

(71)【出願人】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】598121341

【氏名又は名称】慶應義塾

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】玉置 真也

(72)【発明者】

【氏名】成川 聖

(72)【発明者】

【氏名】久保 亮吾

(72)【発明者】

【氏名】小野塚 優太

【テーマコード（参考）】

5H125

5H161

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H125AA05

5H125CA04

5H125CC04

5H125EE52

5H161AA01

5H161JJ01

5H161JJ27

5H301AA03

5H301BB14

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD07

5H301DD17

(57)【要約】

【課題】所望の制御性能を維持しつつ、通信トラヒックの削減も実現できる遠隔制御装置、遠隔車両制御システム、及び遠隔車両制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る遠隔制御装置は、車両１００の走行に関する計測情報（車両速度応答ｖ_ｒｅｓ）を車両１００から受信する受信部２２と、前記計測情報と目標値（目標速度ｖ_ｃｍｄ）とから、車両１００の走行が前記目標値に近づくように車両１００を駆動する制御情報（目標速度と制御入力ｕ_ｒｅｆ）を生成する制御部２３と、前記制御情報及び前記車両に前記計測情報を送信させる送信指示（ｗ）を車両１００に送信する送信部２４と、を備える。送信部２４は、前記計測情報と前記目標値との差分である制御誤差（ｅ_ｃ）、及び前記計測情報の情報鮮度（Ａ_１）に基づいて、前記制御情報及び前記送信指示を車両１００に送信するか否かを判定することを特徴とする。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

目標値に基づいて単数又は複数の車両の走行を遠隔制御する遠隔制御装置であって、
前記車両の走行に関する計測情報を前記車両から受信する受信部と、
前記計測情報と前記目標値とから、前記車両の走行が前記目標値に近づくように前記車両を駆動する制御情報を生成する制御部と、
前記制御情報及び前記車両に前記計測情報を送信させる送信指示を前記車両に送信する送信部と、
を備え、
前記送信部は、前記計測情報と前記目標値との差分である制御誤差、及び前記計測情報の情報鮮度に基づいて、前記制御情報及び前記送信指示を前記車両に送信するか否かを判定すること
を特徴とする遠隔制御装置。

【請求項2】

前記送信部は、前記制御誤差が閾値未満の場合、前記制御情報及び前記送信指示の送信を停止すること
を特徴とする請求項１に記載の遠隔制御装置。

【請求項3】

前記送信部は、前記情報鮮度と前記計測情報との積が所定の判定値より大きくなったとき、又は前記制御誤差が閾値以上となったときに、前記制御情報及び前記送信指示の送信を再開すること
を特徴とする請求項２に記載の遠隔制御装置。

【請求項4】

前記送信部は、前記制御情報及び前記送信指示の送信を停止してから一定期間経過後に前記制御情報及び前記送信指示の送信を行うことを特徴とする請求項２に記載の遠隔制御装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の遠隔制御装置と、
前記車両に搭載される車両制御部と、
を備える遠隔車両制御システムであって、
前記車両制御部は、前記遠隔制御装置から受信した前記目標値と前記車両が計測した前記計測情報との差分である車両側制御誤差が車両側閾値未満の場合、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを停止すること
を特徴とする遠隔車両制御システム。

【請求項6】

前記車両制御部は、前記車両側制御誤差が前記車両側閾値以上となったとき、又は前記遠隔制御装置から前記送信指示を受信したときに、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを再開すること
を特徴とする請求項５に記載の遠隔車両制御システム。

【請求項7】

前記車両制御部は、
前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを停止してからの前記計測情報の積分値を計算しており、
前記車両側制御誤差が前記車両側閾値以上となったとき、又は前記遠隔制御装置から前記送信指示を受信したとき且つ前記積分値が規定値より大きいときに、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを再開すること
を特徴とする請求項５に記載の遠隔車両制御システム。

【請求項8】

目標値に基づいて単数又は複数の車両の走行を遠隔制御する遠隔車両制御方法であって、
前記車両の走行に関する計測情報を前記車両から受信すること、
前記計測情報と前記目標値とから、前記車両の走行が前記目標値に近づくように前記車両を駆動する制御情報を生成すること、及び
前記制御情報及び前記車両に前記計測情報を送信させる送信指示を前記車両に送信すること、
を行っており、
前記制御情報及び前記送信指示を前記車両に送信するか否かを、前記計測情報と前記目標値との差分である制御誤差、及び前記計測情報の情報鮮度に基づいて判定すること
を特徴とする遠隔車両制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遠隔車両制御システムのデータ送信技術に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の制御を効率的に実現する手法として、車両と地上装置（制御装置）との間の通信を利用する無線式列車制御システム（ＣＢＴＣ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ－Ｂａｓｅｄ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）がある。ＣＢＴＣを用いて車両の遠隔制御を実現する場合、通信ネットワークの品質（遅延、データ損失など）が制御性能に大きな影響を及ぼすことが知られている。

【0003】

また、データが取得されてからの経過時刻を表す情報の鮮度（ＡｏＩ：Ａｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）はネットワーク遅延だけでなく装置内の情報処理遅延も含み、制御性能を維持する指標として重要となるため、ＣＢＴＣシステムにおけるＡｏＩの最適化手法が提案されている（例えば、非特許文献１を参照。）。

【0004】

一方、ＣＢＴＣでは車両数や各種アプリケーション数の増大により通信トラヒックの増大が見込まれる。通信トラヒックを削減する手法として、モータの遠隔制御システムにおいて制御誤差に基づいてデータの送信タイミングを制御するイベント駆動型の制御手法が提案されている（例えば、非特許文献２を参照。）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Ｘ． Ｗａｎｇ， Ｌ． Ｌｉｕ， Ｌ． Ｚｈｕ， ａｎｄ Ｔ． Ｔａｎｇ， “Ｔｒａｉｎ －Ｃｅｎｔｒｉｃ ＣＢＴＣ Ｍｅｅｔｓ Ａｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｒａｉｎ－ｔｏ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｖｏｌ．２１， Ｎｏ．１０， ｐｐ． ４０７２－４０８５， Ｏｃｔ ２０２０．

【非特許文献2】Ｔ． Ｙａｍａｎａｋａ， Ｔ． Ｉｗａｉ， ａｎｄ Ｒ． Ｋｕｂｏ， “Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｗａｒｅ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，” ＩＥＥＥ Ａｃｃｅｓｓ， Ｖｏｌ． ９， ｐｐ． ５７６９－５７７８， Ｊａｎｕａｒｙ ２０２１．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＣＢＴＣの通信トラヒック削減のためには、前述のイベント駆動型の制御手法を用い、制御誤差とそのしきい値に基づいてデータの送信タイミングを制御することが有効と考えられる。しかし、フィードバック制御ループ内に通信ネットワークが存在するネットワーク化制御システムでは、通信トラヒック削減のためにフィードバック経路へのデータ送信も停止される時間が発生することがある。このような時間には、制御装置はリアルタイムに制御誤差を計算することができず、制御誤差のしきい値を用いてデータを送信するか否かの判定が困難となる。このように、ＣＢＴＣにおけるイベント駆動型の制御手法には、通信トラヒック削減との兼ね合い上、所望の制御性能を維持することが困難という課題があった。

【0007】

そこで、本発明は、前記課題を解決するために、本発明は、所望の制御性能を維持しつつ、通信トラヒックの削減も実現できる遠隔制御装置、遠隔車両制御システム、及び遠隔車両制御方法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】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係る遠隔制御装置は、イベント駆動型の制御に使用する制御誤差に加え、車両からフィードバックされる車両速度情報と当該車両速度情報の情報鮮度にも基づいてデータ送信タイミングを決定することとした。なお、情報鮮度（ＡｏＩ：Ａｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とは、データが取得されてからの経過時刻である。

【0009】

具体的には、本発明に係る遠隔制御装置は、目標値に基づいて単数又は複数の車両の走行を遠隔制御する遠隔制御装置であって、
前記車両の走行に関する計測情報を前記車両から受信する受信部と、
前記計測情報と前記目標値とから、前記車両の走行が前記目標値に近づくように前記車両を駆動する制御情報を生成する制御部と、
前記制御情報及び前記車両に前記計測情報を送信させる送信指示を前記車両に送信する送信部と、
を備え、
前記送信部は、前記計測情報と前記目標値との差分である制御誤差、及び前記計測情報の情報鮮度に基づいて、前記制御情報及び前記送信指示を前記車両に送信するか否かを判定すること
を特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る遠隔車両制御方法は、目標値に基づいて単数又は複数の車両の走行を遠隔制御する遠隔車両制御方法であって、
前記車両の走行に関する計測情報を前記車両から受信すること、
前記計測情報と前記目標値とから、前記車両の走行が前記目標値に近づくように前記車両を駆動する制御情報を生成すること、及び
前記制御情報及び前記車両に前記計測情報を送信させる送信指示を前記車両に送信すること、
を行っており、
前記制御情報及び前記送信指示を前記車両に送信するか否かを、前記計測情報と前記目標値との差分である制御誤差、及び前記計測情報の情報鮮度に基づいて判定すること
を特徴とする。

【0011】

本遠隔制御装置は、イベント駆動型の制御を行うのでデータの送信タイミングを制御でき、通信トラヒックを削減できる。さらに、本遠隔制御装置は、情報鮮度に基づいて車両からのデータ送信を再開させることができ、所望の制御性能を維持することができる。従って、本発明は、所望の制御性能を維持しつつ、通信トラヒックの削減も実現できる遠隔制御装置を提供することができる。

【0012】

前記送信部が、前記制御誤差が閾値未満の場合、前記制御情報及び前記送信指示の送信を停止することでデータの送信タイミングを制御できる。
前記送信部は、前記情報鮮度と前記計測情報との積が所定の判定値より大きくなったとき、又は前記制御誤差が閾値以上となったときに、前記制御情報及び前記送信指示の送信を再開することで所望の制御性能を維持することができる。
また、前記送信部は、前記制御情報及び前記送信指示の送信を停止してから一定期間経過後に前記制御情報及び前記送信指示の送信を行うことでも所望の制御性能を維持することができる。

【0013】

本発明に係る遠隔車両システムは、前記遠隔制御装置と、前記車両に搭載される車両制御部と、を備える遠隔車両制御システムであって、
前記車両制御部は、前記遠隔制御装置から受信した前記目標値と前記車両が計測した前記計測情報との差分である車両側制御誤差が車両側閾値未満の場合、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを停止すること
を特徴とする。

【0014】

車両側の制御部は、前記車両側制御誤差が車両側閾値未満の場合に計測情報とそのタイムスタンプ情報を遠隔制御装置へ送信することを停止するので通信トラヒックを削減できる。

【0015】

計測情報とそのタイムスタンプ情報の送信の再開のタイミングは、次の通りである。
前記車両制御部は、前記車両側制御誤差が前記車両側閾値以上となったとき、又は前記遠隔制御装置から前記送信指示を受信したときに、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを再開する。
また、前記車両制御部は、
前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを停止してからの前記計測情報の積分値を計算しており、
前記車両側制御誤差が前記車両側閾値以上となったとき、又は前記遠隔制御装置から前記送信指示を受信したとき且つ前記積分値が規定値より大きいときに、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻を前記遠隔制御装置へ送信することを再開してもよい。

【0016】

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、所望の制御性能を維持しつつ、通信トラヒックの削減も実現できる遠隔制御装置、遠隔車両制御システム、及び遠隔車両制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】遠隔車両制御システムを説明する図である。

【図2】遠隔車両制御システムを説明する図である。

【図3】遠隔車両制御システムを説明する図である。

【図4】遠隔車両制御システムの遠隔制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【図5】遠隔車両制御システムの車両の動作を説明するフローチャートである。

【図6】本発明に係る遠隔車両制御システムを説明する図である。

【図7】本発明に係る遠隔車両制御システムの遠隔制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【図8】本発明に係る遠隔車両制御システムの車両の動作を説明するフローチャートである。

【図9】本発明に係る遠隔車両制御システムの車両の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

【0020】

（実施形態１）
本実施形態では、遠隔車両制御システム（例えば、ＣＢＴＣ）の基本動作を説明する。
図１は、遠隔車両制御システムの基本構成を説明する図である。遠隔制御装置２０は、各車両（１００－１、１００－２）が計測した計測情報を収集し、車両運行計画に基づいて制御信号を生成して各車両の速度を制御する。各車両から収集する計測情報は、例えば車両の位置応答値、及び速度応答値などの車両で計測される情報である。以降の実施形態では、計測情報が速度応答値（ｖ_ｒｅｓ）である例を説明する。遠隔制御装置２０から各車両へ送信される制御情報（ｕ_ｒｅｆ）は、例えば、車両を駆動するための電流参照値、電圧参照値、速度参照値などの目標となる情報である。

【0021】

これらの計測情報および速度情報は無線通信ネットワーク３０を介して車両および制御装置に設置された通信装置によって送受信される。無線通信ネットワーク３０は、例えば、車両と制御装置との間を第５世代移動通信システム（５Ｇ）などのモバイル無線通信ネットワークである。無線通信ネットワーク３０の構成によっては、車両と制御装置との通信において数十ミリ秒から数秒の遅延が発生することもあり、遠隔車両制御システムにおける制御性能を劣化させる要因となっている。

【0022】

遠隔車両制御に関わる制御装置と各車両との通信頻度は制御システムにより異なるが、ミリ秒オーダから秒オーダとなることが想定される。特に、制御装置側に各車両の駆動モータを制御する制御装置を実装する場合にはミリ秒オーダの制御周期が求められる可能性があり、通信頻度の増加は通信トラヒックの増大をもたらす。

【0023】

通信トラヒックの増大によりネットワーク輻輳が発生すると、ネットワーク遅延やパケット損失が増加するため、制御通信においてネットワークの輻輳回避は重要な課題である。一方で、通信頻度の低減も制御性能の劣化を引き起こすため、制御性能を一定レベルに維持しつつ、通信頻度を抑制することが求められている。

【0024】

図２は、遠隔車両速度制御を実現する遠隔車両制御システム３０１の構成例を説明する図である。遠隔車両制御システム３０１は、単数又は複数の車両１００、及び遠隔制御装置２０で構成される。なお、以降の説明は車両１００が単数の場合を説明するが、車両が複数であっても遠隔車両制御システムは車両それぞれの参照走行プロファイルに基づいて車両毎に制御する。

【0025】

遠隔制御装置２０は車両１００とは異なる制御センタ内に設置されており、運行計画に基づいた車両の参照走行プロファイルｐｒが遠隔制御装置２０に入力される。遠隔制御装置２０は速度生成部２１、速度制御部２３、制御データを送信する送信部２４、及び計測データを受信する受信部２２を備える。

【0026】

速度生成部２１は、参照走行プロファイルｐｒに基づき現在時刻の追従すべき目標速度ｖ_ｃｍｄを出力する。目標速度ｖ_ｃｍｄの決定方法としては、例えば、走行環境や乗り心地を考慮して加速度や速度に上限を設け、かつ最短時間で目標地点に到達するように速度を決定する。

【0027】

受信部２２は、各車両１００から車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｒ}を受信する。車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｒ}は、無線通信ネットワーク３０の遅延や情報損失の影響を受けており、車両１００から送信された車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}よりもネットワーク遅延分遅れた情報となり、情報損失が生じた場合には情報が存在しない。情報損失が生じた場合、例えば、速度制御部２３は、サンプリング時刻ｋ（ｋは正の整数）の車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}［ｋ］として、１サンプリング時刻前に使用した車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}［ｋ－１］を使用することができる。サンプリング周期は、例えば制御周期と同一とする。

【0028】

速度制御部２３は、目標速度ｖ_ｃｍｄと車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}をもとに制御入力ｕ_ｒｅｆを決定する。制御入力の計算には、例えば、汎用的なフィードバック制御器としてＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御器を用いることができる。また、制御入力ｕ_ｒｅｆとしては、例えば、モータへの参照電圧値や参照電流値を用いることができる。

【0029】

送信部２４は、制御入力ｕ_ｒｅｆをｕ_{ｒｅｆ，ｓ}として車両へ送信する。制御入力ｕ_ｒｅｆとｕ_{ｒｅｆ，ｓ}は同一の値である。

【0030】

各車両１００には、制御部１０が備わっており、制御部１０は、受信部１１、演算処理部１２、及び送信部１３を有する。

【0031】

受信部１１は、遠隔制御装置２０からの制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｒ}を受信する。制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｒ}は無線通信ネットワーク３０の遅延や情報損失の影響を受けており、遠隔制御装置２０から送信された制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｓ}よりもネットワーク遅延分遅れた情報となり、情報損失が生じた場合には情報が存在しない。情報損失が生じた場合、例えば、演算処理部１２は、本来サンプリング時刻ｋに受信されるべき制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｄ}［ｋ］として１サンプリング時刻前に使用した車両速度応答ｕ_{ｒｅｆ，ｄ}［ｋ－１］を使用することができる。サンプリング周期は、例えば制御周期と同一とする。

【0032】

演算処理部１２は、モータを駆動し車両を移動させるとともに、車両速度を一定周期で計測し、車両速度応答ｖ_ｒｅｓを生成する。例えば、車両速度の計測周期は制御周期と一致させる。車両速度は、例えば、モータあるいは車輪の回転角速度から推定することができる。あるいは、車両軌道上のセンサやＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等により計測しても構わない。

【0033】

送信部１３は、車両速度応答ｖ_ｒｅｓをｖ_{ｒｅｓ，ｓ}として遠隔制御装置２０へ送信する。車両速度応答ｖ_ｒｅｓとｖ_{ｒｅｓ，ｓ}は同一の値である。

【0034】

（実施形態２）
本実施形態では、イベント駆動型の制御手法を採用する遠隔車両制御システムの動作を説明する。
図３は、本実施形態の遠隔車両制御システム３０２を説明する構成図である。遠隔車両制御システム３０２は、図２の遠隔車両制御システム３０１と同様に、単数又は複数の車両１００、及び遠隔制御装置２０で構成される。本実施形態では、図２の遠隔車両制御システム３０１と異なる動作部分のみ説明する。

【0035】

制御装置１０の受信部１１は、制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｒ}と同時に目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｒ}を受信する。目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｒ}は無線通信ネットワーク３０の遅延や情報損失の影響を受けており、遠隔制御装置２０から送信された目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｓ}よりもネットワーク遅延分遅れた情報となり、情報損失が生じた場合には情報が存在しない。情報損失が生じた場合、例えば、演算処理部１２は、サンプリング時刻ｋに受信されるべき目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}［ｋ］として１サンプリング時刻前に使用した目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}［ｋ－１］を使用することができる。サンプリング周期は、例えば制御周期と同一とする。

【0036】

図４は、イベント駆動型の制御手法で車両１００に向けてデータ送信を行う遠隔制御装置２０の動作を説明するフローチャートである。
遠隔制御装置２０の送信部２４は、速度制御部２３から得た目標速度ｖ_ｃｍｄと受信部２２が受信した車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}との差である制御誤差ｅ_ｃに基づいてデータ送信を行うか否かを判定する（ステップＳ１１１）。制御誤差の絶対値｜ｅ_ｃ｜がしきい値ｅ_ｔｈ１以上の場合（ステップＳ１１１で“Ｙｅｓ”）、送信部２４は制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｓ}と目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｓ}を車両１００へ送信する（ステップＳ１１２）。なお、制御入力ｕ_ｒｅｆとｕ_{ｒｅｆ，ｓ}は同一の値であり、目標速度ｖ_ｃｍｄとｖ_{ｃｍｄ，ｓ}は同一の値である。

【0037】

一方、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｃ｜がしきい値ｅ_ｔｈ１未満の場合（ステップＳ１１１で“Ｎｏ”）、送信部２４は制御入力ｕ_ｒｅｆの送信を一定期間Ｔ_ｓ１経過するまで停止する（ステップＳ１１３、Ｓ１１４で“Ｙｅｓ”）。送信停止後、一定期間Ｔ_ｓ１が経過した場合（Ｓ１１４で“Ｎｏ”）、送信部２４は制御入力ｕ_ｒｅｆを車両へ送信する（ステップＳ１１２）。以降、ステップＳ１１１からを繰り返す。

【0038】

図５は、イベント駆動型の制御手法で遠隔制御装置２０に向けて計測データ送信を行う車両１００の制御装置１０の動作を説明するフローチャートである。
制御装置１０の送信部１３は、遠隔制御装置２０から受信した目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}と車両速度応答ｖ_ｒｅｓとの差である制御誤差ｅ_ｍに基づいてデータ送信を行うか否かを判定する（ステップＳ１２１）。制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２以上の場合（ステップＳ１２１にて“Ｙｅｓ”）、送信部１３は車両速度応答ｖ_ｒｅｓを遠隔制御装置２０へ送信する（ステップＳ１２２）。なお、車両速度応答ｖ_ｒｅｓとｖ_{ｒｅｓ，ｓ}は同一の値である。

【0039】

一方、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２未満の場合（ステップＳ１２１にて“Ｎｏ”）、送信部１３は車両速度応答ｖ_ｒｅｓを現在時刻において遠隔制御装置２０へ送信（ステップＳ１２３）した後、車両速度応答ｖ_ｒｅｓの送信を一定期間Ｔ_ｓ２が経過するまで停止する（ステップＳ１２４、Ｓ１２５で“Ｙｅｓ”）。送信停止後、一定期間Ｔ_ｓ２が経過した場合（ステップＳ１２５で“Ｎｏ”）、送信部１３は車両速度応答ｖ_ｒｅｓを遠隔制御装置２０へ送信する（ステップＳ１２２）。以降、ステップＳ１２１からを繰り返す。

【0040】

（実施形態３）
本実施形態では、ＡｏＩも考慮するイベント駆動型の制御手法を採用する遠隔車両制御システムの動作を説明する。
図６は、本実施形態の遠隔車両制御システム３０３を説明する構成図である。遠隔車両制御システム３０３は、図３の遠隔車両制御システム３０２と同様に、単数又は複数の車両１００、及び遠隔制御装置２０で構成される。

【0041】

遠隔制御装置２０は、
車両１００の走行に関する計測情報（車両速度応答ｖ_ｒｅｓ）を車両１００から受信する受信部２２と、
前記計測情報と目標値（目標速度ｖ_ｃｍｄ）とから、車両１００の走行が前記目標値に近づくように車両１００を駆動する制御情報（目標速度と制御入力ｕ_ｒｅｆ）を生成する制御部２３と、
前記制御情報及び前記車両に前記計測情報を送信させる送信指示（ｗ）を車両１００に送信する送信部２４と、
を備える。
送信部２４は、前記計測情報と前記目標値との差分である制御誤差（ｅ_ｃ）、及び前記計測情報の情報鮮度（Ａ_１）に基づいて、前記制御情報及び前記送信指示を車両１００に送信するか否かを判定することを特徴とする。
本実施形態では、図３の遠隔車両制御システム３０２と異なる動作部分のみ説明する。

【0042】

図７は、ＡｏＩも考慮するイベント駆動型の制御手法で車両１００に向けてデータ送信を行う遠隔制御装置２０の動作を説明するフローチャートである。
遠隔制御装置２０の送信部２４は、速度制御部２３から得た目標速度ｖ_ｃｍｄ、受信部２２が受信した車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}との差である制御誤差ｅ_ｃ、および車両速度応答の情報鮮度Ａ_１に基づいてデータ送信を行うか否かを判定する。制御誤差の絶対値｜ｅ_ｃ｜がしきい値ｅ_ｔｈ１以上の場合（ステップＳ２１１で“Ｙｅｓ”）、送信部２４は制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｓ}、目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｓ}、及び送信部起動指示ｗ_ｓを車両１００へ送信する（ステップＳ２１２）。制御入力ｕ_ｒｅｆとｕ_{ｒｅｆ，ｓ}は同一の値であり、目標速度ｖ_ｃｍｄとｖ_{ｃｍｄ，ｓ}は同一の値である。

【0043】

一方、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｃ｜がしきい値ｅ_ｔｈ１未満の場合（ステップＳ２１１で“Ｎｏ”）、送信部２４は制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｓ}、目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｓ}、及び送信部起動指示ｗ_ｓの車両１００への送信を停止する（ステップＳ２１３）。

【0044】

ここで、情報鮮度Ａ_１を、現在時刻と車両速度応答ｖ_ｒｅｓが計測された時刻ｔ_ｔとの差とする。車両１００は、車両速度応答ｖ_ｒｅｓが計測された時刻ｔ_ｔをタイムスタンプ情報ｔ_ｓとし、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}とともに遠隔制御装置２０へ送信する。遠隔制御装置２０で受信したタイムスタンプ値をｔ_ｒとする。遠隔制御装置２０で受信できた最新の車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}のタイムスタンプ値をｔ_ｄとすると、情報鮮度Ａ_１は現在時刻とタイムスタンプ値ｔ_ｄとの差で計算できる。
なお、車両１００から遠隔制御装置２０へ車両速度応答及びタイムスタンプ情報の送信が停止されている状態では、最後に受信したタイムスタンプ情報を用いて情報鮮度Ａ_１が計算される。つまり、当該状態では時間とともに情報鮮度Ａ_１の値は増大していく。

【0045】

送信部２４は、送信停止後に情報鮮度Ａ_１と車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}との積がしきい値ｘ_ｔｈ１よりも大きくなった場合（ステップＳ２１４で“Ｎｏ”）、または制御誤差の絶対値｜ｅ_ｃ｜がしきい値ｅ_ｔｈ１以上となった場合（ステップＳ２１５で“Ｙｅｓ”）、制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｓ}、目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｓ}、及び送信部起動指示ｗ_ｓの車両１００への送信を再開する（ステップＳ２１２）。以降、ステップＳ２１１からを繰り返す。
なお、車両１００から遠隔制御装置２０へ車両速度応答及びタイムスタンプ情報の送信が停止されている状態では、最後に受信した車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}を用いて制御誤差ｅ_ｃが計算される。

【0046】

遠隔制御装置２０と車両１００の時刻同期については、例えばＧＮＳＳを用いるなど必要とされる精度により適切な方法を選択できる。なお、ネットワーク遅延が数ミリ秒である場合など影響が小さい場合、送信部２４は、タイムスタンプ値ｔ_ｄの代わりに遠隔制御装置２０が車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｄ}を受信した時刻を用いても構わない。

【0047】

車両１００は、車両制御部１０を備える。車両制御部１０は、受信部１１、演算処理部１２及び送信部１３を備えており、遠隔制御装置２０から受信した前記目標値（目標速度ｖ_ｃｍｄ）と車両１００が計測した前記計測情報（車両速度応答ｖ_ｒｅｓ）との差分である車両側制御誤差（ｅ_ｍ）が車両側閾値（ｅ_ｔｈ２）未満の場合、前記計測情報と前記計測情報の測定時刻（ｔ_ｓ）を遠隔制御装置２０へ送信することを停止すること
を特徴とする。

【0048】

図６にて各車両１００の受信部１１の機能を説明する。受信部１１は、制御入力ｕ_{ｒｅｆ，ｒ}と同時に、目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｒ}および送信部起動指示ｗ_ｒを受信する。目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｒ}および送信部起動指示ｗ_ｒは無線通信ネットワーク３０の遅延や情報損失の影響を受けており、制御装置から送信された目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｓ}および送信部起動指示ｗ_ｓよりもネットワーク遅延分遅れた情報となり、情報損失が生じた場合には情報が存在しない。

【0049】

情報損失が生じた場合、例えば、演算処理部１２は、サンプリング時刻ｋにおいて送信部１３で利用される目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}［ｋ］として１サンプリング時刻前に使用した目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}［ｋ－１］を使用することができる。サンプリング周期は、例えば制御周期と同一とする。情報損失が生じていない場合、目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}とｖ_{ｃｍｄ，ｒ}は同一の値である。

【0050】

また、サンプリング時刻ｋにおいて送信部１３で利用される送信部起動指示ｗ_ｄ［ｋ］は情報損失が生じた場合には送信されない。情報損失が生じていない場合、送信部起動指示ｗ_ｄとｗ_ｒは同一の値または指示内容である。

【0051】

［第１の計測データ送信方法］
図８は、ＡｏＩも考慮するイベント駆動型の制御手法で遠隔制御装置２０に向けて計測データ送信を行う車両１００の制御装置１０の動作（その１）を説明するフローチャートである。

【0052】

本方法では、送信部１３は、遠隔制御装置２０から受信した目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}と車両速度応答ｖ_ｒｅｓとの差である制御誤差ｅ_ｍおよび送信部起動指示ｗ_ｄに基づいてデータ送信を行うか否かを判定する。
まず、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２以上の場合（ステップＳ２２１にて“Ｙｅｓ”）、送信部１３は車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}及びタイムスタンプ情報ｔ_ｔを遠隔制御装置２０へ送信する（ステップＳ２２２）。なお、車両速度応答ｖ_ｒｅｓとｖ_{ｒｅｓ，ｓ}は同一の値である。タイムスタンプ情報ｔ_ｔは、車両１００が車両速度応答ｖ_ｒｅｓを計測した時刻である。

【0053】

一方、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２未満の場合（ステップＳ２２１にて“Ｎｏ”）、送信部１３は現在時刻における車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}及びタイムスタンプ情報ｔ_ｔを遠隔制御装置２０へ送信（ステップＳ２２３）した後、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}及び時刻ｔ_ｔの送信を停止する（ステップＳ２２４）。

【0054】

ここで、情報鮮度Ａ_２を、現在時刻と時刻ｔ_ｔとの差とする。車両１００は、車両速度応答ｖ_ｒｅｓが計測された時刻ｔ_ｔをタイムスタンプ情報ｔ_ｓとし、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}とともに遠隔制御装置２０へ送信している。情報鮮度Ａ_２は現在時刻と送信したタイムスタンプ値ｔ_ｓとの差で計算できる。

【0055】

送信部１３は、ステップＳ２２４の後に送信部起動指示ｗ_ｄを受信した場合（ステップＳ２２５で“Ｙｅｓ”）、または制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２以上となった場合（ステップＳ２２６で“Ｙｅｓ”）、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}およびタイムスタンプ情報ｔ_ｓの遠隔制御装置２０への送信を再開する（ステップＳ２２２）。以降、ステップＳ２２１からを繰り返す。

【0056】

［第２の計測データ送信方法］
図９は、ＡｏＩも考慮するイベント駆動型の制御手法で遠隔制御装置２０に向けて計測データ送信を行う車両１００の制御装置１０の動作（その２）を説明するフローチャートである。

【0057】

本方法では、送信部１３は、遠隔制御装置２０から受信した目標速度ｖ_{ｃｍｄ，ｄ}と車両速度応答ｖ_ｒｅｓとの差である制御誤差ｅ_ｍ、車両速度応答の積分値Ｉ、および送信部起動指示ｗ_ｄに基づいてデータ送信を行うか否かを判定する。
まず、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２以上の場合（ステップＳ２２１にて“Ｙｅｓ”）、送信部１３は車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}及びタイムスタンプ情報ｔ_ｔを遠隔制御装置２０へ送信する（ステップＳ２２２）。なお、ｖ_ｒｅｓとｖ_{ｒｅｓ，ｓ}は同一の値である。

【0058】

一方、制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２未満の場合（ステップＳ２２１にて“Ｎｏ”）、送信部１３は現在時刻における車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}及び及びタイムスタンプ情報ｔ_ｔを遠隔制御装置２０へ送信（ステップＳ２２３）した後、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}及び及びタイムスタンプ情報ｔ_ｔの送信を停止する（ステップＳ２２４）。

【0059】

送信部１３は、例えば、車両速度応答の積分値Ｉを、車両速度応答ｖ_ｒｅｓとその計測周期との積を積算することで計算する。また、送信部１３は、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}を遠隔制御装置２０へ送信したタイミングで積分値Ｉを０に初期化する（ステップＳ２２５ｂ）。

【0060】

ステップＳ２２４の後に車両速度応答の積分値Ｉがしきい値ｘ_ｔｈ２よりも大きく、かつ送信部起動指示ｗ_ｄを受信した場合（ステップＳ２２５ａ）、または制御誤差の絶対値｜ｅ_ｍ｜がしきい値ｅ_ｔｈ２以上となった場合（ステップＳ２２６）、送信部１３は、車両速度応答ｖ_{ｒｅｓ，ｓ}およびタイムスタンプ情報ｔ_ｓの遠隔制御装置２０への送信を再開する。以降、ステップＳ２２１からを繰り返す。

【0061】

（他の実施形態）
上述した実施形態において、各パラメータには次のようなバリエーションがある。
イベント駆動制御データ送信機能において用いる制御誤差ｅ_ｃおよびイベント駆動計測データ送信機能で用いる制御誤差ｅ_ｍは瞬時値を用いても構わないし、単純移動平均ないし指数移動平均を用いても構わない。単純移動平均ないし指数移動平均を用いることで、過渡状態における制御誤差の一時的な減少による送信停止を回避できる。
しきい値ｅ_ｔｈ１およびしきい値ｅ_ｔｈ２は要求される速度追従性能に基づいて一定値を取っても構わないし、車両位置ないし車両速度あるいは他車両との車間距離に基づいて決定しても構わない。
また、しきい値ｅ_ｔｈ１およびしきい値ｅ_ｔｈ２は要求される位置追従性能に基づいて一定値を取っても構わないし、車両位置ないし車両速度あるいは他車両との車間距離に基づいて決定しても構わない。
さらに、本システムが、イベント駆動制御データ送信機能ないしイベント駆動計測データ送信機能の送信停止後（ステップＳ２１３又はステップＳ２２４の後）、一定期間経過後にデータの強制送信を行う機能を具備しても構わない。
さらに、本発明の遠隔制御装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

【0062】

（発明の効果）
本発明は、通信トラヒックを削減するためのイベント駆動型のネットワーク化制御がなされているＣＢＴＣにおいて、制御誤差に加えてフィードバックされる車両速度情報と当該車両速度情報のＡｏＩに基づいてデータ送信タイミングを決定する機能を追加している。このため、本発明は、ある一定の車両走行距離間隔でデータを送信し、制御性能を一定レベルに維持することが可能である。

【符号の説明】

【0063】

１０：制御装置
１１：受信部
１２：演算処理部
１３：送信部
２０：遠隔制御装置
２１：速度生成部
２２：受信部
２３：速度制御部
２４：送信部
３０：無線通信ネットワーク
１００：車両
３０１～３０３：遠隔車両制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】