特開 2024-175873 遠隔制御システム

(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】P2024175873

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】遠隔制御システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/00 20240101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

G05D1/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093949

(22)【出願日】2023-06-07

(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】澤野 拓朗

(72)【発明者】

【氏名】岩堀 健人

(72)【発明者】

【氏名】狩野 岳史

(72)【発明者】

【氏名】波田野 恭祥

(72)【発明者】

【氏名】池田 圭吾

(72)【発明者】

【氏名】安山 翔悟

(72)【発明者】

【氏名】加藤 潤也

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301AA02

5H301AA10

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD07

5H301DD15

5H301FF07

5H301GG07

5H301GG08

5H301GG09

(57)【要約】

【課題】遠隔制御システムが備える機能部の異常を検出する。
【解決手段】遠隔制御によって移動体を自動で移動させる遠隔制御システムであって、互いに情報を送受信する複数の機能部を備え、複数の機能部の少なくとも一部は、他の機能部から受信した情報を利用して、他の機能部における異常の有無を検出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠隔制御によって移動体を自動で移動させる遠隔制御システムであって、
互いに情報を送受信する複数の機能部を備え、
前記複数の機能部の少なくとも一部は、他の機能部から受信した情報を利用して、前記他の機能部における異常の有無を検出する、
遠隔制御システム。

【請求項2】

請求項１に記載の遠隔制御システムであって、
前記複数の機能部は、前記移動体を移動させる経路を決定する経路計画部と、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方を取得する移動体特定部とを含む、
遠隔制御システム。

【請求項3】

請求項２に記載の遠隔制御システムであって、
前記経路計画部と前記移動体特定部とは、前記異常の有無を相互に検出する、
遠隔制御システム。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の遠隔制御システムであって、
前記経路計画部と前記移動体特定部との少なくとも一方において前記異常が検出された場合に、前記移動体の移動速度の抑制と、操舵角度の制限とのうちの少なくとも一方を実行する機能部を備える、
遠隔制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遠隔制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両の製造工程において、遠隔制御により車両を走行させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１６／０６６３６２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような車両の遠隔制御は、遠隔制御システムが備える種々の機能部においてそれぞれ実行される処理により実現される。各機能部において異常が発生すると、当該機能部において実行される処理の結果に不具合が生じ、車両の遠隔制御が不安定になるおそれがある。そこで、遠隔制御システムが備える機能部における異常の有無を検出する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によって移動体を自動で移動させる遠隔制御システムが提供される。この遠隔制御システムは、互いに情報を送受信する複数の機能部を備え、前記複数の機能部の少なくとも一部は、他の機能部から受信した情報を利用して、前記他の機能部における異常の有無を検出する。
この遠隔制御装置によれば、複数の機能部の少なくとも一部は、他の機能部から受信した情報を利用して、当該機能部における異常の有無を検出できる。
（２）上記遠隔制御システムにおいて、前記複数の機能部は、前記移動体を移動させる経路を決定する経路計画部と、前記移動体の位置と向きとの少なくとも一方を取得する移動体特定部とを含んでもよい。
この遠隔制御システムによれば、経路計画部と移動体特定部とを含む遠隔制御システムにおいて異常の有無を検出できる。
（３）上記遠隔制御システムにおいて、前記経路計画部と前記移動体特定部とは、前記異常の有無を相互に検出してもよい。
この遠隔制御システムによれば、経路計画部と移動体特定部とは、異常の有無を相互に検出するので、より安定して異常を検出できる。
（４）上記遠隔制御システムにおいて、前記経路計画部と前記移動体特定部との少なくとも一方において前記異常が検出された場合に、前記移動体の移動速度の抑制と、操舵角度の制限とのうちの少なくとも一方を実行する機能部を備えてもよい。
この遠隔制御システムによれば、異常を検出した場合に移動体の移動速度の抑制と、操舵角度の制限とのうちの少なくとも一方を実行するので、移動体の移動量を抑制でき、移動体の走行に問題が発生する可能性を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態における遠隔制御システムの概略構成を示す説明図である。

【図2】車両と遠隔制御装置の構成を示すブロック図である。

【図3】本実施形態の異常検出処理の手順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】

【0008】

Ａ．実施形態：
Ａ－１．システム構成：
図１は、本実施形態における遠隔制御システム１０の概略構成を示す説明図である。遠隔制御システム１０は、移動体としての１台以上の車両１００と、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装置２００と、車両１００の３次元点群データを測定する複数の車両検出器３００と、車両１００の製造工程の管理を行う工程管理装置４００と、を備える。

【0009】

本実施形態では、車両１００は、電気自動車（BEV：Battery Electric Vehicle）として構成されている。なお、移動体は、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。移動体は、車両１００に限られず、例えば、電動垂直離着陸機（いわゆる空飛ぶ自動車）として構成されていてもよい。

【0010】

本実施形態では、車両１００を製造する工場において、車両１００を自動走行させる遠隔制御が実行される。工場は、第１場所ＰＬ１と第２場所ＰＬ２とを備えている。第１場所ＰＬ１は、例えば、車両１００の組み立てが実施される場所であり、第２場所ＰＬ２は、例えば、車両１００の検査が実施される場所である。第１場所ＰＬ１と第２場所ＰＬ２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。

【0011】

走行路ＳＲの周辺には、車両１００を測定対象とする複数の車両検出器３００が設置されている。車両検出器３００は、カメラやLiDAR(Light Detection And Ranging)として構成され、車両１００の画像や３次元点群データを取得する。

【0012】

遠隔制御装置２００は、車両１００を走行路ＳＲに沿って走行させるための制御指令を生成し、制御指令を車両１００に送信する。車両１００は、受信した制御指令に従って走行する。したがって、遠隔制御システム１０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を第１場所ＰＬ１から第２場所ＰＬ２まで遠隔制御により移動させることができる。また、遠隔制御装置２００は、車両検出器３００や、シャッターや電力供給装置等、走行路ＳＲの周辺に存在する図示しない周辺機器の稼働を制御する制御指令を生成し、制御指令を各機器に送信してもよい。

【0013】

図２は、車両１００と遠隔制御装置２００の構成を示すブロック図である。車両１００は、車両１００の各部を制御するための車両制御装置１１０と、車両制御装置１１０の制御下で駆動するアクチュエータ群１２０と、無線通信により遠隔制御装置２００と通信するための通信装置１３０と、車両１００の位置情報を取得するためのＧＰＳ受信機１４０とを備えている。本実施形態では、アクチュエータ群１２０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、アクチュエータ群１２０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。また、車両１００は、カメラ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲなどの種々の物体検出器を備えてもよい。

【0014】

車両制御装置１１０は、プロセッサ１１１と、メモリ１１２と、入出力インタフェース１１３と、内部バス１１４とを備えるコンピュータにより構成されている。プロセッサ１１１、メモリ１１２、および、入出力インタフェース１１３は、内部バス１１４を介して、双方向に通信可能に接続されている。入出力インタフェース１１３には、アクチュエータ群１２０、通信装置１３０、および、ＧＰＳ受信機１４０が接続されている。

【0015】

本実施形態では、プロセッサ１１１は、メモリ１１２に予め記憶されているプログラムＰＧ１を実行することにより、車両制御部１１５及び位置情報取得部１１６として機能する。車両制御部１１５は、アクチュエータ群１２０を制御する。車両制御部１１５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群１２０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。車両制御部１１５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２００から送信される制御指令に応じてアクチュエータ群１２０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。位置情報取得部１１６は、ＧＰＳ受信機１４０を用いて、車両１００の現在地を示す位置情報を取得する。但し、位置情報取得部１１６とＧＰＳ受信機１４０は省略可能である。

【0016】

遠隔制御装置２００は、プロセッサ２０１と、メモリ２０２と、入出力インタフェース２０３と、内部バス２０４とを備えるコンピュータにより構成されている。プロセッサ２０１、メモリ２０２、および、入出力インタフェース２０３は、内部バス２０４を介して、双方向に通信可能に接続されている。入出力インタフェース２０３には、無線通信により車両１００と通信するための通信装置２０５が接続されている。

【0017】

本実施形態では、プロセッサ２０１は、メモリ２０２に予め記憶されているプログラムＰＧ２を実行することにより、システム管制部２１０と、車両特定部２２０と、経路計画部２３０と、遠隔制御指令生成部２４０と、として機能する。

【0018】

システム管制部２１０は、車両１００の搬送の開始および停止、周辺機器の稼働を制御する。システム管制部２１０は、車両特定部２２０および経路計画部２３０に対して、車両１００の搬送を開始する際には制御開始指示を送信し、車両１００の搬送を終了する際には制御終了指示を送信する。また、システム管制部２１０は、制御開始指示および制御終了指示と併せて、後述する異常検出処理において各制御指示の内容の認証を行うための認証コードを車両特定部２２０および経路計画部２３０に対して送信する。

【0019】

車両特定部２２０は、システム管制部２１０から制御開始指示を受信すると、車両検出器３００から取得した画像または３次元点群データを利用して、車両１００の位置と向きとの少なくとも一方を含む情報（以下、「実測位置情報」とも呼ぶ）を取得する。車両特定部２２０は、システム管制部２１０から制御終了指示を受信するまで、予め定められた周期で実測位置情報を取得する。車両特定部２２０は、取得した実測位置情報をシステム管制部２１０および経路計画部２３０に送信する。車両特定部２２０は、本開示における「移動体特定部」に相当する。

【0020】

経路計画部２３０は、システム管制部２１０から制御開始指示を受信すると、車両特定部２２０から取得した実測位置情報を利用して、車両１００を搬送させる計画経路を決定する。経路計画部２３０は、システム管制部２１０から制御終了指示を受信するまで、車両特定部２２０から実測位置情報を受信するごとに計画経路を決定する。経路計画部２３０により決定された計画経路は、計画経路上の各地点における車両１００の速度および舵角の少なくとも一方を指定する情報、および、計画位置情報を含む。車両１００の速度および舵角のうち計画経路において指定されないものは、走行路ＳＲに沿った区間ごとに予め設定されていてよい。「計画位置情報」は、現時点における計画経路上の車両１００の推定位置を意味する。計画位置情報は、例えば、車両特定部２２０から前回取得した実測位置情報を基準として計画経路において指定された速度および舵角または予め指定された速度および舵角にて車両１００が移動した場合の位置として推定され得る。経路計画部２３０は、計画経路をシステム管制部２１０と車両特定部２２０とに送信する。また、経路計画部２３０は、システム管制部２１０に対して計画経路と併せて制御状態情報を送信する。「制御状態情報」は、車両１００が走行中または停止中であることを示す情報および車両１００が目的地に到達したか否かを示す情報を含む。

【0021】

遠隔制御指令生成部２４０は、経路計画部２３０により決定された計画経路に沿って車両１００を走行させるように、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。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。或いは、遠隔制御指令生成部２４０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。

【0022】

工程管理装置４００は、工場における車両１００の製造工程全般の管理を実行する。例えば、１台の車両１００が計画経路に沿った走行を開始する際には、その車両１００の識別番号や型式などを示す個体情報が、工程管理装置４００から遠隔制御装置２００に送信される。遠隔制御装置２００で検出された車両１００の位置は、工程管理装置４００にも送信される。なお、工程管理装置４００の機能を、遠隔制御装置２００と同じ装置に実装するようにしてもよい。

【0023】

Ａ－２．異常検出処理：
図３は、本実施形態の遠隔制御装置２００による異常検出処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、遠隔制御装置２００が起動されると開始され、遠隔制御装置２００が起動されている間、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０との各機能部において繰り返し実行される。

【0024】

ステップＳ１０において、各機能部は、他の機能部から情報を取得する。上述のように、本実施形態では、システム管制部２１０は、車両特定部２２０から実測位置情報を取得し、経路計画部２３０から計画位置情報および制御状態情報を取得する。車両特定部２２０は、システム管制部２１０から制御開始／終了指示および認証コードを取得し、経路計画部２３０から計画位置情報を取得する。経路計画部２３０は、システム管制部２１０から制御開始／終了指示および認証コードを取得し、車両特定部２２０から実測位置情報を取得する。なお、各機能部において送受信される情報は上記に限らず、各機能部において取り扱われる任意の情報であってよい。例えば、システム管制部２１０および車両特定部２２０は、計画位置情報に代えて、または、計画位置情報に加えて、計画経路上の各地点における車両１００の速度および舵角の少なくとも一方を指定する情報や制御状態情報を経路計画部２３０から取得してもよい。

【0025】

ステップＳ２０において、各機能部は、取得された情報に異常があるか否かを判定する。本実施形態では、システム管制部２１０は、車両特定部２２０から取得された実測位置情報が示す車両１００の位置と前回取得された実測位置情報が示す車両１００の位置との差異が予め設定された閾値を超える場合に、取得された実測位置情報に異常があると判定する。また、システム管制部２１０は、経路計画部２３０から取得された計画位置情報が示す車両１００の位置と前回取得された計画位置情報が示す位置との差異が予め設定された閾値を超える場合に、取得された計画位置情報に異常があると判定する。閾値は、例えば、実測位置情報または計画位置情報の取得の周期時間において、搬送時の上限速度として予め設定された速度で車両１００が走行する場合の距離として設定され得る。正常な遠隔制御が行われている場合には上記差異が当該閾値を超えることはないため、上記差異が当該閾値を超えている場合、取得された実測位置情報自体または計画位置情報自体に不具合が生じている可能性が高いからである。

【0026】

車両特定部２２０は、システム管制部２１０から受信した制御指示が示す内容と、認証コードが示す制御指示の内容とに差異がある場合に制御指示に異常があると判定する。また、車両特定部２２０は、経路計画部２３０から取得された計画位置情報が示す車両１００の位置と前回取得された計画位置情報が示す位置との差異が予め設定された閾値を超える場合に、取得された計画位置情報に異常があると判定する。

【0027】

経路計画部２３０は、システム管制部２１０から受信した制御指示が示す内容と、認証コードが示す制御指示の内容とに差異がある場合に制御指示に異常があると判定する。また、経路計画部２３０は、車両特定部２２０から取得された実測位置情報が示す車両１００の位置と前回取得された実測位置情報が示す位置との差異が予め設定された閾値を超える場合に、取得された実測位置情報に異常があると判定する。

【0028】

取得された情報に異常があると判定された場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０において、各機能部は、情報の送信元である機能部に異常が発生していると判定する。ステップＳ４０において、各機能部は、遠隔制御指令生成部２４０を介して、走行停止を指示する制御指示値を生成し車両１００に送信する。いずれかの機能部に異常が生じている場合には車両１００の走行に問題が生じるおそれがあるためである。なお、取得された情報に異常があると判定された場合の対応は車両走行に停止に限らず、車両１００の速度および操舵角の抑制、管理者への通知等であってもよい。

【0029】

他方、取得された情報に異常がないと判定された場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ステップＳ３２において、各機能部は、情報の送信元である機能部が正常であると判定する。ステップＳ４２において、各機能部は、遠隔制御指令生成部２４０を介して、走行継続を指示する制御指示値、または、異常により走行を停止していた場合には走行再開を指示する制御指示値を生成し車両１００に送信する。

【0030】

各機能部は、以上説明したステップＳ１０～ステップＳ４２の処理を繰り返し実行する。

【0031】

以上説明した実施形態の遠隔制御システム１０によれば、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０との各機能部は、他の機能部から受信した情報を利用して、当該機能部における異常の有無を検出できる。

【0032】

また、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０との各機能部は、異常の有無を相互に検出するので、より安定して異常を検出できる。

【0033】

また、異常を検出した場合に車両１００の移動速度の抑制と、操舵角度の制限とのうちの少なくとも一方を実行するので、車両１００の移動量を抑制でき、車両１００の走行に問題が発生する可能性を低減できる。

【0034】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態において、異常検出処理は、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０との各機能部において実行されるが、本開示はこれに限定されない。互いに異常を検出する機能部の数は３つに限られず、２つまたは４つ以上であってよい。異常検出処理は、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０とに加えて、または、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０とのうちのいずれかに代えて、車両１００が備える車両制御部１１５において実行されてよい。

【0035】

（Ｂ２）上記実施形態において、遠隔制御装置２００はひとつのコンピュータとして構成され、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０とは、いずれも同一のコンピュータにおいて実現される機能部であるが、本開示はこれに限定されない。遠隔制御装置２００は複数のコンピュータとして構成されてもよく、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０とは、互いに異なるコンピュータにおいて実現される機能部であってもよい。

【0036】

（Ｂ３）上記実施形態において、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０とは相互に異常を検出するが、本開示はこれに限定されない。例えば、システム管制部２１０は車両特定部２２０のみ、車両特定部２２０は経路計画部２３０のみ、経路計画部２３０はシステム管制部２１０のみをそれぞれ対象として異常を検出してもよい。また、システム管制部２１０と車両特定部２２０と経路計画部２３０とうちの一部の機能部のみが他の機能部の異常を検出してもよい。

【0037】

（Ｂ４）上記実施形態において、各機能部は他の機能部から受信した情報の内容に応じて異常を検出するが、本開示はこれに限定されない。例えば、各機能部は、他の機能部から前回情報を受信した時から予め定められた時間新たな情報が受信されない場合に、当該機能部に異常があると判定してもよい。

【0038】

上記実施形態において、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良く、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良い。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３つの機能を発揮するために、少なくとも、車両制御部１１５と通信装置１３０とを備えていれば良い。すなわち、遠隔制御により移動可能な車両１００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に装着されてもよいし、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。なお、プラットフォームの形態に対しても、各実施形態における車両１００と同様にして位置決定がなされ得る。

【0039】

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】

【0040】

１０…遠隔制御システム、１００…車両、１１０…車両制御装置、１１１…プロセッサ、１１２…メモリ、１１３…入出力インタフェース、１１４…内部バス、１１５…車両制御部、１１６…位置情報取得部、１２０…アクチュエータ群、１３０…通信装置、１４０…ＧＰＳ受信機、２００…遠隔制御装置、２０１…プロセッサ、２０２…メモリ、２０３…入出力インタフェース、２０４…内部バス、２０５…通信装置、２１０…システム管制部、２２０…車両特定部、２３０…経路計画部、２４０…遠隔制御指令生成部、３００…車両検出器、４００…工程管理装置、ＰＧ１、ＰＧ２…プログラム、ＰＬ１…第１場所、ＰＬ２…第２場所、ＳＲ…走行路

【図1】

【図2】

【図3】