特開 2024-33743 制御システム、制御方法、および制御プログラム

(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】P2024033743

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】制御システム、制御方法、および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240306BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20240306BHJP

   B60W 30/08 20120101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 A

G08G1/09 V

B60W30/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137530

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 有真

(72)【発明者】

【氏名】石郷岡 祐

(72)【発明者】

【氏名】布施 康宏

(72)【発明者】

【氏名】近藤 明宏

(72)【発明者】

【氏名】新 吉高

【テーマコード（参考）】

3D241

5H181

【Ｆターム（参考）】

3D241BB37

3D241CD17

3D241CE02

3D241CE04

3D241CE05

3D241DB01Z

3D241DB02Z

3D241DB20Z

3D241DC03Z

3D241DC09Z

3D241DC25Z

3D241DC31Z

3D241DC35Z

3D241DC37Z

3D241DC44Z

3D241DC57Z

5H181AA01

5H181AA21

5H181BB12

5H181BB13

5H181FF13

5H181LL01

5H181LL02

5H181LL04

5H181LL07

5H181LL08

5H181LL09

5H181LL14

(57)【要約】

【課題】有人車両や人が混在した人混在環境においても安全性を保証した上で効率的な走行調停が可能な制御システム、制御方法、および制御プログラムを提供する。
【解決手段】移動体（車載装置１、移動体３）と管制装置２で構成される制御システム０において、前記管制装置２は、特定の移動体（車載装置１）において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域２０２を算出し、前記閉塞領域２０２と前記特定の移動体の制動時間と周辺情報に基づいて警戒領域２０３を算出する閉塞候補算出部２１と、前記閉塞候補算出部２１により算出された領域の種別、及び、前記領域に侵入する侵入移動体（移動体３）の種別に基づいて安全行動指示を選択する安全指示生成部２２と、前記安全行動指示を前記特定の移動体に通知する安全通知部２３と、を備え、前記特定の移動体は、前記安全行動指示に基づいて、行動を実施する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体と管制装置で構成される制御システムにおいて、
前記管制装置は、
特定の移動体において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域を算出し、前記閉塞領域と前記特定の移動体の制動時間と周辺情報に基づいて警戒領域を算出する閉塞候補算出部と、
前記閉塞候補算出部により算出された領域の種別、及び、前記領域に侵入する侵入移動体の種別に基づいて安全行動指示を生成する安全指示生成部と、
前記安全行動指示を前記特定の移動体に通知する安全通知部と、を備え、
前記特定の移動体は、前記安全通知部から通知された前記安全行動指示に基づいて、行動を実施することを特徴とする制御システム。

【請求項2】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記管制装置は、前記閉塞領域情報と前記警戒領域情報と前記移動体情報を前記特定の移動体に通知する閉塞指示部を備えることを特徴とする制御システム。

【請求項3】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記管制装置は、前記特定の移動体が移動する経路において、前記侵入移動体の任意時間後の位置が、前記特定の移動体の前記閉塞領域もしくは前記警戒領域内に位置付けられる場合に、前記特定の移動体に対して速度指示を出力する速度調整部を備えることを特徴とする制御システム。

【請求項4】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記閉塞候補算出部は、
前記特定の移動体において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて制動距離と制動時間を算出し、前記移動計画と前記制動距離による領域を前記閉塞領域として算出し、
前記閉塞領域と前記制動時間と、前記侵入移動体の速度もしくは前記侵入移動体の想定最高速度とに基づいて前記閉塞領域の外側に前記制動時間に前記侵入移動体が移動できる領域を前記警戒領域として算出することを特徴とする制御システム。

【請求項5】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記閉塞候補算出部は、
前記特定の移動体において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて制動距離と制動時間を算出し、前記移動計画と前記制動距離による領域を前記閉塞領域として算出し、
前記侵入移動体の位置と移動計画と、前記侵入移動体の速度もしくは前記侵入移動体の想定最高速度とに基づいて前記閉塞領域の外側に前記制動時間における前記侵入移動体が走行する領域を前記警戒領域として算出することを特徴とする制御システム。

【請求項6】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記安全指示生成部は、前記閉塞候補算出部により算出された領域の種別、及び、前記領域に侵入する前記侵入移動体の種別に加えて、ルールに基づいて安全行動指示を生成することを特徴とする制御システム。

【請求項7】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記移動体の種別は、少なくとも行動を制御可能な移動体と行動を制御不可能な移動体に分類されることを特徴とする制御システム。

【請求項8】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記移動体の種別は、自動運転車両、非自動運転車両、歩行者に分類されることを特徴とする制御システム。

【請求項9】

請求項６に記載の制御システムにおいて、
前記ルールは、歩道、分離帯、横断歩道、複数車線、又は作業エリアの少なくともいずれかを含む道路情報で構成されることを特徴とする制御システム。

【請求項10】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記安全指示生成部における前記侵入移動体とは、前記特定の移動体の前記閉塞領域または前記警戒領域に侵入した移動体を意味し、前記安全指示生成部における前記特定の移動体とは、前記侵入移動体により前記閉塞領域または前記警戒領域に侵入された移動体を意味することを特徴とする制御システム。

【請求項11】

請求項８に記載の制御システムにおいて、
前記歩行者あるいは有人車両は、前記管制装置から通知された侵入移動体通知情報を、音、光、振動、又は映像の少なくともいずれかで通知する機能を有するデバイスを所持することを特徴とする制御システム。

【請求項12】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記特定の移動体は、前記管制装置から通知された前記閉塞領域の外部を走行しない閉塞制御連携自動運転部を備えることを特徴とする制御システム。

【請求項13】

請求項１に記載の制御システムにおいて、
前記特定の移動体は、前記移動体情報と前記閉塞領域情報と前記警戒領域情報を基に、回避軌道を算出することを特徴とする制御システム。

【請求項14】

特定の移動体において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域を算出し、前記閉塞領域と前記特定の移動体の制動時間と周辺情報に基づいて前記閉塞領域の外側に警戒領域を算出する閉塞候補算出ステップと、
前記閉塞候補算出ステップにより算出された領域の種別、及び、前記領域に侵入する侵入移動体の種別に基づいて安全行動指示を生成する安全指示生成ステップと、
前記安全行動指示を前記特定の移動体に通知する安全通知ステップと、を含むことを特徴とする制御方法。

【請求項15】

特定の移動体において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域を算出し、前記閉塞領域と前記特定の移動体の制動時間と周辺情報に基づいて前記閉塞領域の外側に警戒領域を算出する閉塞候補算出手順と、
前記閉塞候補算出手順により算出された領域の種別、及び、前記領域に侵入する侵入移動体の種別に基づいて安全行動指示を生成する安全指示生成手順と、
前記安全行動指示を前記特定の移動体に通知する安全通知手順と、をコンピュータに実行させるための制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御システム、制御方法、および制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

有人車両と無人車用の干渉を制御する既存技術として、特開２０２１－１６２９７６号公報（特許文献１）に記載の技術がある。この公報には、制御できない有人車両（移動体）と閉塞領域が重なった場合に、無人車両を制動させることにより安全性を向上することを特徴とする交通管制サーバ及び交通管制システム並びに交通管制サーバと無線通信可能な表示装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１６２９７６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においては、固定的な領域を想定しているため、有人車両（移動体）の走行によっては衝突を防ぐことができない。したがって、有人車両や人が混在した環境においても安全性を保証することが課題である。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人混在環境においても安全性を保証した上で効率的な走行調停が可能な制御システム、制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の制御システムは、移動体と管制装置で構成される制御システムにおいて、前記管制装置は、特定の移動体において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域を算出し、前記閉塞領域と前記特定の移動体の制動時間と周辺情報に基づいて警戒領域を算出する閉塞候補算出部と、前記閉塞候補算出部により算出された領域の種別、及び、前記領域に侵入する侵入移動体の種別に基づいて安全行動指示を生成する安全指示生成部と、前記安全行動指示を前記特定の移動体に通知する安全通知部と、を備え、前記特定の移動体は、前記安全通知部から通知された前記安全行動指示に基づいて、行動を実施する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、人混在環境においても安全性を保証した上で効率的な走行調停が可能となる。

【0008】

上記した以外の課題、構成および効果については、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１における制御システム０の構成を示した図である。

【図2】実施例１における制御システム０の機能ブロック構成ならびに全体動作フロー概要を示した図である。

【図3】移動体情報２０１の例を示した図である。

【図4】閉塞領域２０２と警戒領域２０３の一例を示した図である。

【図5】閉塞領域２０２と警戒領域２０３の他例を示した図である。

【図6】安全指示情報２０４の例を示した図である。

【図7】閉塞候補算出部２１の処理フローを示した図である。

【図8】閉塞領域２０２の算出のための具体例を示した図である。

【図9】閉塞領域２０２の算出の処理フローの別例を示した図である。

【図10】図９に記載の処理フローで閉塞領域２０２を算出する際の具体例を示した図である。

【図11】安全指示生成部２２の処理フローを示した図である。

【図12】実施例２における安全指示生成部２２の処理フローを示した図である。

【図13】実施例２におけるルール情報２０５の例を示した図である。

【図14】実施例３における安全指示生成部２２の処理フローを示した図である。

【図15】実施例３におけるルール情報２０５の例を示した図である。

【図16】実施例４における制御システム０の機能ブロック構成ならびに全体動作フロー概要を示した図である。

【図17】実施例４における速度調整部２４の処理フローを示した図である。

【図18】現在の速度で走行した場合の閉塞領域および警戒領域を示した図である。

【図19】速度を調整した場合の閉塞領域および警戒領域を示した図である。

【図20】実施例５における制御システム０の機能ブロック構成ならびに全体動作フロー概要を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施例は、制御システム０および車載装置１および管制装置２に関する。

【0011】

以下、本発明に好適な実施形態の例（実施例）を図面を用いて説明する。

【0012】

[実施例１]
＜制御システムの構成＞
図１は、実施例１における制御システム０の構成を示した図である。

【0013】

制御システム０は、車載装置１と管制装置２と移動体３からなる。車載装置１は、車両の走行の機能が搭載されており、必要に応じて管制装置２から車両制御を補助する情報を受け取ることにより自動運転を行う。つまり、車載装置１は、自動運転可能な車両（移動体）である自動運転車両を構成する。管制装置２は、車載装置１や移動体３から位置や速度や移動計画といった移動体情報２０１（図２）を受け取り、任意の領域に対して閉塞制御を行い、車載装置１や移動体３に指示を行う。移動体３は、車載装置１の周辺に存在し得る有人車両（非自動運転車両）や人（歩行者）である。

【0014】

＜管制装置と車載装置の構成＞
図２は、実施例１における制御システム０の機能ブロック構成ならびに全体動作フロー概要を示した図である。

【0015】

車載装置１は、自動運転部１１と出力調停部１２と車両制御部１３を持つ。

【0016】

管制装置２は、閉塞候補算出部２１と安全指示生成部２２と安全通知部２３を持つ。

【0017】

自動運転部１１は、車両に搭載されているセンサを基に、車両の制御指令値を算出し、車両を制御する。

【0018】

出力調停部１２は、自動運転部１１の出力と安全通知部２３の出力を基に、制御指令値の調停を行い、車両制御部１３に入力する。

【0019】

車両制御部１３は、調停後の制御指令値を基に、車両の制御を行う。

【0020】

閉塞候補算出部２１は、車載装置１や移動体３から受け取った位置や速度や移動計画といった移動体情報２０１を基に、閉塞領域２０２と警戒領域２０３を算出する。

【0021】

安全指示生成部２２は、閉塞領域２０２と警戒領域２０３と移動体情報２０１を基に、閉塞制御を行い、安全指示情報２０４を生成する。

【0022】

安全通知部２３は、安全指示情報２０４を車載装置１（の出力調停部１２）に通知する。

【0023】

＜移動体情報＞
図３は、本実施例における移動体情報２０１の例を示した図である。

【0024】

移動体情報２０１は、本実施例の想定する環境に存在している各移動体（車載装置１、移動体３）の位置、速度、種別、経路（移動計画）を、それぞれIDを割り当てて管理する。この情報は、各移動体（車載装置１、移動体３）が管制装置２に通知してもよいし、インフラセンサ等を使用して検知してもよい。本実施例において各移動体の種別は、少なくとも行動を制御可能な移動体（例えば無人車両）と行動を制御不可能な移動体（例えば有人車両や人）に分類される。換言すると、本実施例において各移動体の種別は、自動運転車両（例えば無人車両）、非自動運転車両（例えば有人車両）、人（歩行者）に分類される。また、例えば有人車両は人が運転しているため、現在の速度情報を有しているが、どのような経路で走行するかの情報は含まれていないことが考えられる。一方で、有人車両であっても例えば目的地があり、そこまでの経路が確定している場合も考えられる。また、歩行者についても同様であるが、歩行者は容易に進行方向や速度が変わるため、速度情報を持たないことが考えられる。

【0025】

＜閉塞領域と警戒領域＞
図４と図５は、本実施例における閉塞領域２０２と警戒領域２０３の例を示した図である。

【0026】

閉塞領域２０２は、図４と図５における斜線で示された領域である。警戒領域２０３は、閉塞領域２０２の外側に存在している領域である。

【0027】

閉塞領域２０２は、特定の移動体（車載装置１）が制動をかけて停止するまでに走行する領域である。

【0028】

警戒領域２０３は、移動体３が移動しても衝突を防ぐために必要な領域である。

【0029】

図４に示すように、車両が直線路を走行（直進）している場合も考えられるし、図５に示すように、車両がカーブを走行している場合も考えられる。図示しないが、右左折等、様々な走行パターンに応じて領域が決定される。

【0030】

＜安全指示情報＞
図６は、本実施例における安全指示情報２０４の例を示した図である。

【0031】

図６に示すように、対象となる車両に対して例えば減速のような安全指示を出す。

【0032】

＜閉塞候補算出部＞
図７は、本実施例における閉塞候補算出部２１の処理フローを示した図である。

【0033】

ステップＳ２１１に示すように前提を次のようにする。
座標系：車両座標系（車両座標系と世界座標系はそれぞれ変換することが可能である。）
現在位置：(0,0)
自車両の軌道：y=f(x)
現在速度(m/s)：V0
減速度(m/s^2)：-A

【0034】

ステップＳ２１２において、制動時間T_stopを算出する。制動時間はT_stop=V0/Aで求まる。

【0035】

ステップＳ２１３において、制動距離D_stopを算出する。制動距離はD_stop=V0*T_stop+(-A*T_stop^2)/2で求まる。

【0036】

ステップＳ２１４において、自車両の停止位置を(X_stop,Y_stop)とし、停止位置X_stopは以下の（数１）を満たす。
（数１）

【0037】

ステップＳ２１５において、閉塞領域２０２の算出を行う。

【0038】

ステップＳ２１６において、警戒領域２０３の算出を行う。

【0039】

＜閉塞領域の算出＞
図８は、閉塞領域２０２の算出のための具体例を示した図である。

【0040】

閉塞領域２０２は、車幅、車長、軌道（移動計画）、位置、速度、加速度（減速度）から求まる。一例を以下に説明する。

【0041】

閉塞領域２０２を算出するにあたり、車両左側の軌道はy=g(x)で、車両右側の領域はy=h(x)で表現する。

【0042】

軌道上の任意の点(a,f(a))について考える。

【0043】

任意の点における接線の傾きは、f’(a)であることから、法線の傾きは-1/f’(a)であることがわかる。（接線の傾きと法線の傾きをかけると-1となる。つまり直交していることがわかる。）

【0044】

また、法線は任意の点(a,f(a))を通るため、法線はy = -1/f’(a)*x + a/f’(a) + f(a)で表現できる。

【0045】

次に、車両の左側と右側の関数について考える。法線との交点を(c,d)とする。

【0046】

(c,d)は法線を通るため、d = (a-c)/f’(a) + f(a)である。

【0047】

車両サイズは一定であるため、任意の点と交点(c,d)の距離D_車幅マージンは常に一定である。つまり、(a-c)^2 + (f(a)-d)^2 = D_車幅マージン^2である。

【0048】

これらより、dを代入することで次式の（数２）が得られる。
（数２）
(a-c)^2 + (f(a) - (a-c)/f’(a) + f(a))^2 = D_車幅マージン^2
⇔(f’(a)^2+1) * (c-a)^2 = (f’(a)*D_車幅マージン)^2
⇔c = a ± f’(a)*D_車幅マージン

【0049】

そして、aの範囲は、0≦a≦X_stopであるため、左側は-D_車幅マージン ≦ x ≦X_stop - f’(X_stop)*D_車幅マージン、右側はD_車幅マージン ≦ x ≦X_stop + f’(X_stop)*D_車幅マージンである。

【0050】

求まったcによって、左側はxが負の方向に、右側はxが正の方向であるため、次式の（数３）が得られる。
（数３）
・g(x)
d = g(c) = (a - (a - f’(a)*D_車幅マージン))/f’(a) + f(a)
⇔d = f(a) + D_車幅マージン
⇔y = f(x) + D_車幅マージン, -D_車幅マージン ≦ x ≦ X_stop - f’(X_stop)*D_車幅マージン
・h(x)
d = h(c) = (a - (a + f’(a)*D_車幅マージン))/f’(a) + f(a)
⇔d = f(a) - D_車幅マージン
⇔y = f(x) - D_車幅マージン, D_車幅マージン ≦ x ≦ X_stop + f’(X_stop)*D_車幅マージン

【0051】

閉塞領域２０２は、図８に示すようにg(x)とh(x)を車長マージン分拡張した領域となる。

【0052】

また、軌道がy=f(x)で表現できない区間が存在する場合、x=(任意の定数)となるため、次の（数４）のように閉塞領域２０２を決定することができる。
（数４）
-D_車幅マージン≦x≦D_車幅マージン, -D_車長マージン≦y≦D_stop+車長マージン

【0053】

＜閉塞領域の算出の別例＞
図９は、閉塞領域２０２の算出の処理フローの別例を示した図である。図１０は、図９に記載の処理フローで閉塞領域２０２を算出する際の具体例を示した図である。

【0054】

ステップＳ２１５１において、iとD_sumを0に初期化する。

【0055】

ステップＳ２１５２において、ウェイポイント（WP）が存在しているか否かを判定し、ウェイポイントが存在している場合はステップＳ２１５３に進み、存在していない場合は処理を終了する。

【0056】

ステップＳ２１５３において、処理対象のウェイポイント間の距離を算出する。

【0057】

ステップＳ２１５４において、今までの距離の合計（D_sum）と処理対象のウェイポイント間の距離（D_i）の合計が、制動距離（D_stop）を超えているかを判定し、制動距離を超えている場合はステップＳ２１５７に進み、そうでない場合はステップＳ２１５５に進む。

【0058】

ステップＳ２１５５において、今までの距離の合計に、処理対象のウェイポイント間の距離を加算する。

【0059】

ステップＳ２１５６において、処理対象のウェイポイントの線分に、車長と車幅を考慮して閉塞領域を算出する。また、次のウェイポイントに処理を移す。

【0060】

図１０のWP_1とWP_2に示すような領域となる。

【0061】

ステップＳ２１５７において、WP_iと停止位置（WP_stop）の距離が、制動距離（D_stop）と今までの距離の合計（D_sum）の差になるような停止位置を算出する。

【0062】

ステップＳ２１５８において、WP_iと停止位置（WP_stop）の線分に、車長と車幅を考慮して閉塞領域を算出する。図１０のWP_3と停止位置（X_stop,Y_stop）のような領域となる。例えば図１０の場合、(WP_1とWP_2の距離)+(WP_2とWP_3の距離)+(WP_3と停止位置の距離)=D_stopとなる。

【0063】

このような手順で閉塞領域を算出する。

【0064】

すなわち、本実施例において、閉塞候補算出部２１は、特定の移動体である車載装置１において、車載装置１の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域を算出する。詳しくは、閉塞候補算出部２１は、特定の移動体である車載装置１において、車載装置１の位置と移動計画と速度に基づいて制動距離と制動時間を算出し、移動計画と制動距離による領域を閉塞領域として算出する。

【0065】

＜警戒領域の算出＞
警戒領域２０３は、特定の移動体（車載装置１）が制動をかけて停止するまでに、移動体３が移動できる領域であり、特定の移動体（車載装置１）の制動時間と軌道と移動体３の速度（現在速度または想定最高速度）から求まる。一例を下記に示す。

【0066】

自車両の軌道を媒介変数t(tは時刻を表し、0≦t≦T_stop)を用いて、x = f_x(t) , y = f_y(t)と表現できるとする。

【0067】

警戒領域２０３は、次式の（数５）のように算出できる。
（数５）
(x - f_x(t))^2 + (y - f_y(t))^2 ≦(V_other * t)^2 , 0≦t≦T_stop

【0068】

V_otherは移動体３の速度であり、移動体情報２０１から現在速度を参照してもよいし、想定される移動体３の最高速度を参照してもよい。

【0069】

すなわち、本実施例において、閉塞候補算出部２１は、特定の移動体である車載装置１において、閉塞領域と車載装置１の制動時間と周辺情報（移動体３の速度（現在速度または想定最高速度）など）に基づいて閉塞領域の外側に警戒領域を算出する。詳しくは、閉塞候補算出部２１は、車載装置１の閉塞領域と制動時間と、移動体３の速度もしくは移動体３の想定最高速度とに基づいて閉塞領域の外側に制動時間に移動体３が移動できる領域を警戒領域として算出する。換言すると、閉塞候補算出部２１は、移動体３の位置と移動計画と、移動体３の速度もしくは移動体３の想定最高速度とに基づいて閉塞領域の外側に制動時間における移動体３が走行する領域を警戒領域として算出する。

【0070】

＜安全指示生成部＞
図１１は、安全指示生成部２２の処理フローを示した図である。

【0071】

ステップＳ２２１において、閉塞領域２０２に移動体３（他移動体）が存在するか否かを判定し、存在している場合はステップＳ２２６に進み、存在していない場合はステップＳ２２２に進む。

【0072】

ステップＳ２２２において、警戒領域２０３に移動体３が存在するか否かを判定し、存在している場合はステップＳ２２３に進み、存在していない場合は処理を終了する。

【0073】

ステップＳ２２３において、移動体３が無人車両であるか否かを判定し、無人車両である場合はステップＳ２２４に進み、無人車両でない場合はステップＳ２２６に進む。

【0074】

ステップＳ２２４において、移動計画が閉塞領域２０２に侵入しない計画となっているか否かを判定し、閉塞領域２０２に侵入しない計画となっている場合は処理を終了し、閉塞領域２０２に侵入する計画となっている場合はステップＳ２２５に進む。

【0075】

ステップＳ２２５において、自車両が優先であるか否かを判定し、自車両が優先である場合は処理を終了し、自車両が優先でない場合はステップＳ２２６に進む。

【0076】

ステップＳ２２６において、安全指示情報２０４（図６）を生成する。

【0077】

このような手順で安全指示生成部２２は車両に対して指示すべき内容を決定する。

【0078】

すなわち、安全指示生成部２２は、閉塞候補算出部２１により算出された領域の種別（閉塞領域、警戒領域）、及び、その領域に侵入する移動体３（他移動体）の種別（無人車両、有人車両など）に基づいて安全行動指示（安全指示情報２０４）を生成する。

【0079】

＜安全通知部＞
安全通知部２３は、安全指示生成部２２で生成された安全行動指示（安全指示情報２０４）を車載装置１（の出力調停部１２）に通知する。

【0080】

実施例１における制御システム０および車載装置１および管制装置２によれば、閉塞領域２０２と警戒領域２０３を算出し、閉塞領域２０２や警戒領域２０３に侵入された場合に制動することにより、移動体３との衝突を防ぐことが可能となる。また、移動体３の種別によって侵入を許可することにより、走行効率を向上させることが可能となる。

【0081】

[実施例２]
本発明の実施例２における制御システム０について説明する。

【0082】

実施例１と異なる点は、ルール情報２０５を追加することにより、警戒領域２０３への移動体３の侵入を許可することにより、ルールを順守している場合に、安全性を保証しつつ、走行効率を向上させることが可能となる。

【0083】

なお、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0084】

＜安全指示生成部＞
図１２は、実施例２における安全指示生成部２２の処理フローを示した図である。

【0085】

ステップＳ２２７において、ルール情報を取得する。

【0086】

ステップＳ２２１において、閉塞領域２０２に移動体３（他移動体）が存在するか否かを判定し、存在している場合はステップＳ２２６に進み、存在していない場合はステップＳ２２２に進む。

【0087】

ステップＳ２２２において、警戒領域２０３に移動体３が存在するか否かを判定し、存在している場合はステップＳ２２８に進み、存在していない場合は処理を終了する。

【0088】

ステップＳ２２８において、ルール情報２０５を参照し、警戒領域２０３に存在している移動体３の侵入を許可するかどうかを判定し、許可する場合は処理を終了し、許可しない場合はステップＳ２２６に進む。

【0089】

ステップＳ２２６において、安全指示情報２０４（図６）を生成する。

【0090】

このような手順で安全指示生成部２２は車両に対して指示すべき内容を決定する。

【0091】

すなわち、安全指示生成部２２は、閉塞候補算出部２１により算出された領域の種別（閉塞領域、警戒領域）、及び、その領域に侵入する移動体３（他移動体）の種別（無人車両、有人車両など）に加えて、ルールに基づいて安全行動指示（安全指示情報２０４）を生成する。

【0092】

＜ルール情報＞
図１３は、実施例２におけるルール情報２０５の例を示した図である。

【0093】

例えば、警戒領域２０３に侵入してきた移動体３が無人車両（制御可能）の場合、優先度に応じて制御（そのまま走行／減速）を行う。

【0094】

有人車両（制御不可能）や歩行者（作業員／外部作業員）が警戒領域２０３に存在する場合には、ルールベースで処理を決定する。

【0095】

歩道において、歩行者（作業員）の場合は、ルール順守が徹底されているため、車道に飛び出さないと判断でき、警戒領域２０３の内、歩道の領域への侵入を許可することができる。一方で、歩行者（外部作業員）の場合、ルール順守の徹底が困難であるため、歩道の領域への侵入を許可しない。

【0096】

車道において、分離帯が存在する場合は、対向車両が走行車線に侵入する可能性がないと判断することができるため、移動体３の車道の領域への侵入を許可することができる。

【0097】

横断歩道の場合、歩行者が横断する可能性があるため、横断歩道の領域への侵入を許可しない。

【0098】

複数車線がある場合、有人車両が急な車線変更を行った際に衝突の可能性があるため、当該車線の領域への侵入を許可しない。一方で、車線変更禁止区間の場合は、車線を変更できないため、当該車線の領域への侵入を許可する。

【0099】

例えばコンテナといった物品が道路上に置いてある場合やクレーン等といった機器により物品が移動し得る場合に、その可動範囲は衝突の可能性があると判断し、作業エリアへの侵入を許可しない。換言すると、前記領域と干渉した場合は、車載装置１を搭載した車両は減速／停止する。

【0100】

このように、安全指示生成部２２は、歩道、分離帯、横断歩道、複数車線、作業エリアといった道路情報で構成されるルールに基づいて安全行動指示（安全指示情報２０４）を生成する。

【0101】

実施例２における制御システム０および車載装置１および管制装置２によれば、ルール情報２０５を追加することにより、警戒領域２０３への移動体３の侵入を許可することにより、ルールを順守している場合に、安全性を保証しつつ、走行効率を向上させることが可能となる。

【0102】

[実施例３]
本発明の実施例３における制御システム０について説明する。

【0103】

実施例１、２と異なる点は、ルール情報２０５に侵入移動体への安全指示を定義することにより、侵入してきた移動体３に警告を出すことで、安全性を向上させることが可能となる。

【0104】

なお、実施例１、２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0105】

＜安全指示生成部＞
図１４は、実施例３における安全指示生成部２２の処理フローを示した図である。

【0106】

ステップＳ２２７において、ルール情報２０５を取得する。

【0107】

ステップＳ２２１において、閉塞領域２０２に移動体３（他移動体）が存在するか否かを判定し、存在している場合はステップＳ２２６に進み、存在していない場合はステップＳ２２２に進む。

【0108】

ステップＳ２２２において、警戒領域２０３に移動体３が存在するか否かを判定し、存在している場合はステップＳ２２８に進み、存在していない場合は処理を終了する。

【0109】

ステップＳ２２８において、ルール情報２０５を参照し、警戒領域２０３に存在している移動体３の侵入を許可するかどうかを判定し、許可する場合は処理を終了し、許可しない場合はステップＳ２２６に進む。

【0110】

ステップＳ２２６において、安全指示情報２０４（図６）を生成する。

【0111】

ステップＳ２２９において、侵入移動体通知情報を生成する。移動体（有人車両、歩行者）は、管制装置２から通知される侵入移動体通知情報を、音・光・振動・映像の少なくともいずれかで通知する機能を有するデバイスを所持するものとする。この情報が通知された移動体（有人車両、歩行者）は、所持しているデバイスで、音・光・振動・映像の少なくともいずれかで警告される。

【0112】

このような手順で安全指示生成部２２は車両に対して指示すべき内容を決定する。

【0113】

＜ルール情報＞
図１５は、実施例３におけるルール情報２０５の例を示した図である。

【0114】

図１５に示すように、有人車両・歩行者が閉塞領域２０２に侵入した場合には、管制装置２が侵入移動体通知情報を送り、有人車両・歩行者が所持しているデバイスを通じて警告される。

【0115】

また、有人車両・歩行者が警戒領域２０３に侵入した際は、侵入が許可されていない場合に、管制装置２が侵入移動体通知情報を送り、有人車両・歩行者が所持しているデバイスを通じて警告される。

【0116】

実施例３における制御システム０および車載装置１および管制装置２によれば、ルール情報２０５に侵入移動体への安全指示を定義することにより、侵入してきた移動体３に警告を出すことで、安全性を向上させることが可能となる。

【0117】

[実施例４]
本発明の実施例４における制御システム０について説明する。

【0118】

実施例１、２、３と異なる点は、干渉が見込まれる場合、特定の移動体（車載装置１）の速度を調整することにより、加減速回数を削減し、安定した走行を実現することが可能となる。

【0119】

なお、実施例１、２、３と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0120】

＜管制装置と車載装置の構成＞
図１６は、実施例４における制御システム０の機能ブロック構成ならびに全体動作フロー概要を示した図である。

【0121】

管制装置２は、実施例１の構成に加え、移動体情報２０１を基に速度情報２０６を算出する速度調整部２４と、速度情報２０６を車載装置１（の出力調停部１２）に送信（通知）する速度通知部２５を持つ。

【0122】

＜速度調整部＞
図１７は、本実施例における速度調整部２４の処理フローを示した図である。

【0123】

ステップＳ２４１において、軌道と横断歩道の交点を算出する。横断歩道を関数で表現することが可能であるため、軌道との交点(X_横断歩道,Y_横断歩道)を算出できる。

【0124】

ステップＳ２４２において、移動体３と横断歩道の距離を算出する。図３の歩行者(X3,Y3)を例として説明する。距離D_横断歩道は、√((X3-X_横断歩道)^2+(Y3-Y_横断歩道)^2)で算出できる。

【0125】

ステップＳ２４３において、調整速度を算出する。調整速度V_調整は、V_調整=(A/V_other)*(D_横断歩道-D_歩行者マージン)で算出できる。

【0126】

ステップＳ２４４において、(X_横断歩道-X_stop)^2+(Y_横断歩道-Y_stop)^2が(V_other*T_stop)^2より小さいか否かを判定し、小さい場合はステップＳ２４５に進み、そうでない場合は処理を終了する。

【0127】

ステップＳ２４５において、V0がV_調整より大きいか否かを判定し、大きい場合はステップＳ２４６に進み、そうでない場合は処理を終了する。

【0128】

ステップＳ２４６において、V_調整を速度情報２０６として車載装置１（の出力調停部１２）へ出力する（速度通知部２５）。

【0129】

このような手順で、速度調整部２４は、干渉を防ぐための速度（V_調整）を算出し、現在速度がV_調整より大きい場合はV_調整を車載装置１（の出力調停部１２）へ通知する。

【0130】

すなわち、本実施例において、管制装置２の速度調整部２４は、特定の移動体（車載装置１）が移動する経路において、移動体３の任意時間後の位置が、車載装置１の閉塞領域もしくは警戒領域内に位置付けられる場合に、車載装置１に対して（速度調整のための）速度指示（速度情報２０６）を出力する。

【0131】

図１８は、現在の速度で走行した場合の閉塞領域および警戒領域を示した図である。図１９は、速度を調整した場合の閉塞領域および警戒領域を示した図である。図１８と図１９を用いて具体例を説明する。

【0132】

図１８に示すように、現在の速度で走行する場合、例えば歩行者（移動体３）が警戒領域２０３へ侵入することが考えられる。図１８の場合は横断歩道の付近であるため、警戒領域２０３への侵入は許可されないので、減速指示が車載装置１に通知される。しかしながら、減速することにより警戒領域２０３は小さくなるため、侵入状態が解消され、再度目標速度まで加速する。

【0133】

そこで、図１９に示すように、マージンを踏まえて速度を決定して警戒領域２０３を（小さく）設定することにより、安全性を保証した上で、加減速の頻発を防ぎ、安定した走行を実現することができる。

【0134】

実施例４における制御システム０および車載装置１および管制装置２によれば、干渉が見込まれる場合、特定の移動体（車載装置１）の速度を調整することにより、加減速回数を削減し、安定した走行を実現することが可能となる。

【0135】

[実施例５]
本発明の実施例５における制御システム０について説明する。

【0136】

実施例１、２、３、４と異なる点は、車載装置１へ移動体情報２０１と閉塞領域２０２と警戒領域２０３の情報を送信することにより、自動運転部１１において前記領域を回避する軌道を算出し、干渉を発生させずに走行することが可能となる。

【0137】

なお、実施例１、２、３、４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0138】

＜管制装置と車載装置の構成＞
図２０は、実施例５における制御システム０の機能ブロック構成ならびに全体動作フロー概要を示した図である。

【0139】

管制装置２は、実施例１の構成に加え、移動体情報２０１と閉塞領域２０２と警戒領域２０３の情報を車載装置１（の自動運転部１１）へ送信（通知）する閉塞指示部２６を持つ。

【0140】

また、自動運転部１１は、閉塞領域２０２と警戒領域２０３を回避するような軌道を、公知のパスプランニングの方法によって算出することが可能である。

【0141】

すなわち、車載装置１は、管制装置２から通知された閉塞領域２０２の外部を走行しない閉塞制御連携自動運転部１１を備える。また、本実施例において、車載装置１（の自動運転部１１）は、移動体情報と閉塞領域情報と警戒領域情報を基に、閉塞領域２０２や警戒領域２０３を回避するような回避軌道を算出することが可能である。

【0142】

実施例５における制御システム０および車載装置１および管制装置２によれば、車載装置１へ閉塞領域２０２と警戒領域２０３の情報を送信することにより、自動運転部１１において前記領域を回避する軌道を算出し、干渉を発生させずに走行することが可能となる。

【0143】

［実施例１～５のまとめ］
以上で説明したように、本実施例の制御システム０は、移動体（車載装置１、移動体３）と管制装置２で構成される制御システム０において、前記管制装置２は、特定の移動体（車載装置１）において、前記特定の移動体の位置と移動計画と速度に基づいて閉塞領域２０２を算出し、前記閉塞領域２０２と前記特定の移動体の制動時間と周辺情報（移動体３の速度（現在速度または想定最高速度）など）に基づいて（前記閉塞領域２０２の外側に）警戒領域２０３を算出する閉塞候補算出部２１と、前記閉塞候補算出部２１により算出された領域の種別（閉塞領域２０２、警戒領域２０３）、及び、前記領域に侵入する（前記特定の移動体の周辺の）侵入移動体（移動体３）の種別（無人車両、有人車両）に基づいて安全行動指示を生成する安全指示生成部２２と、前記安全行動指示を前記特定の移動体に通知する安全通知部２３と、を備え、前記特定の移動体は、前記安全通知部２３から通知された前記安全行動指示に基づいて、行動を実施する。

【0144】

なお、前記安全指示生成部２２における前記侵入移動体（移動体３）とは、前記特定の移動体の前記閉塞領域２０２または前記警戒領域２０３に侵入した移動体を意味し、前記安全指示生成部２２における前記特定の移動体（車載装置１）とは、前記侵入移動体により前記閉塞領域２０２または前記警戒領域２０３に侵入された移動体を意味する。

【0145】

本実施例によれば、閉塞領域２０２と警戒領域２０３を算出し、閉塞領域２０２には移動体の侵入を許可せず、警戒領域２０３には移動体の種別に応じて侵入を許可することにより、人混在環境においても安全性を保証した上で効率的な走行調停が可能となる。

【0146】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0147】

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【0148】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【符号の説明】

【0149】

０ 制御システム
１ 車載装置（特定の移動体）
１１ 自動運転部
１２ 出力調停部
１３ 車両制御部
２ 管制装置
２１ 閉塞候補算出部
２２ 安全指示生成部
２３ 安全通知部
２４ 速度調整部
２５ 速度通知部
２６ 閉塞指示部
２０１ 移動体情報
２０２ 閉塞領域
２０３ 警戒領域
２０４ 安全指示情報
２０５ ルール情報
２０６ 速度情報
３ 移動体（侵入移動体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】