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公開番号2025043232
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023203826
出願日2023-12-01
発明の名称制御装置および制御方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G05D 1/227 20240101AFI20250321BHJP(制御;調整)
要約【課題】移動体とは異なる外部からの外部要因が移動体の無人運転の制御に影響を及ぼす場合に、外部要因に応じて、移動体の動作の制御態様を変更できる技術を提供する。
【解決手段】無人運転により移動可能な移動体の動作を制御する制御装置は、無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、移動体とは異なる外部からの外部要因に関する外乱情報を取得する取得部と、外乱情報を用いて、移動体の動作の制御態様を変更する制御部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
無人運転により移動可能な移動体の動作を制御する制御装置であって、
前記無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、前記移動体とは異なる外部からの外部要因に関する外乱情報を取得する取得部と、
前記外乱情報を用いて、前記移動体の前記動作の制御態様を変更する制御部と、を備える、制御装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記移動体が、前記移動体の前記外部との通信を利用して前記無人運転により移動する外部データモードの制御を実行している期間において、前記外乱情報を用いて、前記外部要因があることを検知された場合に、
前記制御部は、
前記移動体が前記外部との通信を利用することなく前記無人運転により移動する内部データモードと、
前記外部データモードで用いた第１通信モードとは異なる第２通信モードを利用して前記移動体が前記外部と通信することで、前記移動体が前記無人運転により移動する別通信モードと、のいずれかに前記制御態様を変更する、制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記外乱情報は、前記移動体と前記外部との間の通信状況と、前記移動体の前記動作を制御するために用いられる外部装置であって、前記移動体とは異なる場所に設けられた複数の外部装置間の通信状況と、の少なくとも一方に関する通信情報と、センサによって前記移動体を検出するときの検出状況に関する検出情報と、の少なくともいずれかを含む、制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記外部要因が前記無人運転の制御に及ぼす影響の大きさを示す影響度と予め定められた閾値とを比較したときに、前記影響度が前記閾値以上である場合に、前記制御部は、前記影響度が前記閾値未満である場合とは異なる前記動作を前記移動体に実行させる、制御装置。
【請求項５】
無人運転により移動可能な移動体の動作を制御する制御方法であって、
前記移動体の前記無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、前記移動体とは異なる外部からの外部要因に関する外乱情報を取得する取得工程と、
前記外乱情報を用いて、前記移動体の前記動作の制御態様を変更する制御工程と、を備える、制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置および制御方法に関する。
続きを表示（約 8,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、無人運転支援センタが自動走行する無人運転車両と定期的に通信することで、無人運転車両の状態を管理する管理システムが知られている（特許文献１）。この技術では、管理システムは、無人運転支援センタと無人運転車両との間の通信状況に基づいて、無人運転車両の自動走行を継続するか否かを決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－７１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両等の移動体が無人運転しているときに、移動体と外部との間の通信に支障が生じた場合、移動体の無人運転を継続することが困難となる場合がある。また、移動体を無人運転させるために、移動体をセンサによって外部から検出することで取得されるセンサ情報を用いて、移動体の位置等を算出する場合がある。センサ情報を用いて移動体の位置等を算出する場合、移動体の位置等を算出する過程において、センサ情報から移動体を検出する場合がある。しかし、センサ情報が取得されたときに、算出対象の移動体とは異なる他の物体が算出対象の移動体と重なって存在する場合には、センサ情報から移動体を検出するときの検出精度が低下する虞がある。このように、移動体とは異なる外部からの外部要因が移動体の無人運転の制御に影響を及ぼす場合がある。
【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）本開示の第１形態によれば、制御装置が提供される。無人運転により移動可能な移動体の動作を制御する制御装置は、前記無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、前記移動体とは異なる外部からの外部要因に関する外乱情報を取得する取得部と、前記外乱情報を用いて、前記移動体の前記動作の制御態様を変更する制御部と、を備える。この形態によれば、制御装置は、外乱情報を用いて、移動体の動作の制御態様を変更することができるので、外部要因に応じて適切な制御態様に変更できる。
（２）上記形態であって、前記移動体が、前記移動体の前記外部との通信を利用して前記無人運転により移動する外部データモードの制御を実行している期間において、前記外乱情報を用いて、前記外部要因があることを検知された場合に、前記制御部は、前記移動体が前記外部との通信を利用することなく前記無人運転により移動する内部データモードと、前記外部データモードで用いた第１通信モードとは異なる第２通信モードを利用して前記移動体が前記外部と通信することで、前記移動体が前記無人運転により移動する別通信モードと、のいずれかに前記制御態様を変更してもよい。この形態によれば、外部データモードの制御を実行している期間において、外乱情報を用いて外部要因があることを検知された場合に、制御装置は、内部データモードと別通信モードとのいずれかに制御態様を変更することができる。このようにすると、移動体と移動体の外部との間の通信に支障が生じた場合に、移動体は、内部データモードの制御を実行することで、外部との通信を利用することなく、無人運転による走行を継続することができる。また、移動体と移動体の外部との間の通信に支障が生じた場合に、別通信モードの制御を実行することで、移動体は、外部データモードとは異なる通信モードを利用して、外部と通信することができる。これにより、移動体は、無人運転による走行を継続することができる。つまり、制御装置が外乱情報を用いて移動体の制御態様を変更することで、移動体は、外部要因の影響を低減した状態において、動作を制御することができる。
（３）上記形態であって、前記外乱情報は、前記移動体と前記外部との間の通信状況と、前記移動体の前記動作を制御するために用いられる外部装置であって、前記移動体とは異なる場所に設けられた複数の外部装置間の通信状況と、の少なくとも一方に関する通信情報と、センサによって前記移動体を検出するときの検出状況に関する検出情報と、の少なくともいずれかを含んでもよい。この形態によれば、制御装置は、移動体と移動体の外部との間の通信状況と、複数の外部装置間の通信状況と、の少なくとも一方と、センサによって移動体を検出するときの検出状況と、の少なくともいずれかに応じて、移動体の動作の制御態様を変更することができる。
（４）上記形態であって、前記外部要因が前記無人運転の制御に及ぼす影響の大きさを示す影響度と予め定められた閾値とを比較したときに、前記影響度が前記閾値以上である場合に、前記制御部は、前記影響度が前記閾値未満である場合とは異なる前記動作を前記移動体に実行させてもよい。この形態によれば、制御装置は、外部要因が無人運転の制御に及ぼす影響の大きさに応じて、移動体の動作の制御態様を変更することができる。
（５）本開示の第２形態によれば、制御方法が提供される。無人運転により移動可能な移動体の動作を制御する制御方法は、前記移動体の前記無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、前記移動体とは異なる外部からの外部要因に関する外乱情報を取得する取得工程と、前記外乱情報を用いて、前記移動体の前記動作の制御態様を変更する制御工程と、を備える。この形態によれば、制御方法の実行により、外乱情報を用いて、移動体の動作の制御態様を変更することができるので、外部要因に応じて適切な制御態様に変更できる。
（６）本開示の第３形態によれば、制御システムが提供される。無人運転により移動可能な移動体の動作を制御する制御システムは、１以上の移動体と、前記移動体の前記無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、前記移動体とは異なる外部からの外部要因に関する外乱情報を取得する取得部と、前記外乱情報を用いて、前記外部要因があることを検知する検知部と、前記外部要因があることを前記検知部が検知した場合に、前記外乱情報を用いて、前記移動体の前記動作の制御態様を変更する制御部と、を備える。この形態によれば、制御システムは、外乱情報を用いて、外部要因があることを検知することができる。そして、制御システムは、外部要因があることを検知した場合に、移動体の動作の制御態様を変更することができる。これにより、制御システムは、外部要因に応じて適切な制御態様に変更できる。
（７）上記形態であって、第１の場合と、第２の場合と、第３の場合と、第４の場合と、の少なくともいずれかに該当する場合に、前記制御部は、前記制御態様を変更し、前記第１の場合は、前記移動体の動作を制御するために用いられる外部装置であって、前記移動体とは異なる場所に設けられた外部装置が前記外部要因によって予め定められた機能を実現できない場合であり、前記第２の場合は、前記外部要因によって複数の前記外部装置間の通信に支障が生じた場合であり、前記第３の場合は、前記移動体とは異なる場所に設けられた外部センサが前記外部要因によって予め定められた機能を実現できない場合であり、前記第４の場合は、前記外部要因によって前記移動体と前記外部装置との間の通信に支障が生じた場合あってもよい。この形態によれば、第１の場合と、第２の場合と、第３の場合と、第４の場合と、の少なくともいずれかに該当する場合に、移動体の動作の制御態様を変更することができる。
（８）上記形態であって、前記移動体は、さらに、前記移動体に搭載され、前記移動体の動作を制御する移動体制御装置を備え、前記移動体制御装置は、前記内部データモードと前記別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、前記移動体の動作を規定する制御信号と、前記移動体の移動経路と、のいずれか一方を生成する生成部を備えてもよい。この形態によれば、内部データモードと別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、制御信号と移動経路とのいずれか一方を生成して、移動体の動作を制御することができる。
（９）上記形態であって、前記移動体制御装置は、さらに、前記移動体の位置を推定する推定部を備え、前記生成部は、前記移動体制御装置の記憶部に予め記憶された内部データであって、前記移動体の推定位置と、前記制御信号に含まれるパラメータごとの目標値である目標制御値と、を対応付けた内部データを用いて、前記推定位置に対応する前記目標制御値を取得することで、前記制御信号を生成してもよい。この形態によれば、内部データモードと別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、移動体の位置を推定することができる。そして、移動体制御装置は、内部データを用いて、移動体の推定位置に対応する目標制御値を取得することで、制御信号を生成することができる。
（１０）上記形態であって、前記移動体制御装置は、さらに、前記移動体の位置を推定する推定部を備え、前記生成部は、前記移動体制御装置の記憶部に予め記憶された内部データであって、前記移動体の目的地を示す内部データを用いて、前記推定位置から前記目的地までの少なくとも一部の前記移動経路を生成してもよい。この形態によれば、内部データモードと別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、移動体の位置を推定することができる。そして、移動体制御装置は、内部データを用いて、移動体の推定位置から目的地までの少なくとも一部の移動経路を生成することができる。
（１１）上記形態であって、前記内部データモードの制御を実行している期間において、前記推定部は、前記移動体に搭載されたセンサであって、前記移動体の周辺領域の情報を取得可能なセンサとしての周辺検出センサから出力される周辺検出センサ情報を用いて、前記移動体の前記位置を推定してもよい。この形態によれば、前記内部データモードの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、周辺検出センサ情報を用いて、移動体の位置を推定することができる。
（１２）上記形態であって、前記内部データモードの制御を実行している期間において、前記推定部は、前記移動体に搭載されたセンサであって、前記移動体の前記位置を取得可能なセンサとしての位置検出センサから出力される位置検出センサ情報を用いて、前記移動体の前記位置を推定してもよい。この形態によれば、前記内部データモードの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、位置検出センサ情報を用いて、移動体の位置を推定することができる。
（１３）上記形態であって、前記内部データモードの制御を実行している期間において、前記推定部は、予め定められた時点からの経過時間と、現在時刻と、情報を受信することが予定されていた時刻であって前記情報を受信しなかった時刻である未受信時刻と、の少なくともいずれかの時間に関する時間情報を取得して、前記移動体制御装置の記憶部に予め記憶された管理情報であって、予め定められた時点において前記移動体が存在することが予定される位置を示す管理情報を用いて、前記時間情報に対応する前記移動体の前記位置を取得することで、前記移動体の前記位置を推定してもよい。この形態によれば、内部データモードの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、管理情報を用いて、時間情報に対応する移動体の位置を取得することで、移動体の位置を推定することができる。
（１４）上記形態であって、前記別通信モードの制御を実行している期間において、前記推定部は、予め定められた時点からの経過時間と、現在時刻と、情報を受信することが予定されていた時刻であって前記情報を受信しなかった時刻である未受信時刻と、の少なくともいずれかの時間に関する時間情報を取得して、前記第２通信モードを利用して外部から取得した管理情報であって、予め定められた時点において前記移動体が存在することが予定される位置を示す管理情報を用いて、前記時間情報に対応する前記移動体の前記位置を取得することで、前記移動体の前記位置を推定してもよい。この形態によれば、別通信モードの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、第２通信モードを利用して、外部から管理情報を取得することができる。そして、移動体制御装置は、管理情報を用いて、時間情報に対応する移動体の位置を取得することで、移動体の位置を推定することができる。
（１５）上記形態であって、前記別通信モードの制御を実行している期間において、前記推定部は、前記第２通信モードを利用して外部から取得した外部センサ情報であって、前記移動体とは異なる場所に設置されたセンサであって、前記移動体を検出可能なセンサとしての外部センサから出力される外部センサ情報を用いて、前記移動体の前記位置を推定してもよい。この形態によれば、別通信モードの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、第２通信モードを利用して、外部から外部センサ情報を取得することができる。そして、移動体制御装置は、外部センサ情報を用いて、移動体の位置を推定することができる。
（１６）上記形態であって、前記生成部は、予め定められた時点からの経過時間と、現在時刻と、情報を受信することが予定されていた時刻であって前記情報を受信しなかった時刻である未受信時刻と、の少なくともいずれかの時間に関する時間情報を取得して、前記移動体制御装置の記憶部に予め記憶された内部データであって、前記時間情報と、前記制御信号に含まれるパラメータごとの目標値である目標制御値と、を対応付けた内部データを用いて、前記時間情報に対応する前記目標制御値を取得することで、前記制御信号を生成してもよい。この形態によれば、内部データモードと別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、内部データを用いて、時間情報に対応する目標制御値を取得することで、制御信号を生成することができる。
（１７）上記形態であって、前記生成部は、予め定められた時点からの経過時間と、現在時刻と、情報を受信することが予定されていた時刻であって前記情報を受信しなかった時刻である未受信時刻と、の少なくともいずれかの時間に関する時間情報を取得して、前記移動体制御装置の記憶部に予め記憶された内部データであって、前記時間情報に応じた前記移動経路を生成するための内部データを用いて、前記移動経路を生成してもよい。この形態によれば、内部データモードと別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、内部データを用いて、時間情報に応じた移動経路を生成することができる。
（１８）上記形態であって、前記生成部は、前記移動体制御装置の記憶部に予め記憶された内部データであって、予め定められた動作を前記移動体に実行させるための内部データを用いて、前記制御信号と前記移動経路とのいずれか一方を生成してもよい。この形態によれば、移動体の位置を推定したり、時間情報を取得したりすることなく、制御信号と移動経路とのいずれか一方を生成することができる。
（１９）上記形態であって、前記生成部は、前記移動体の移動状況に応じて、前記移動体を予め定められた退避場所に退避させる退避信号と、前記移動体を停止させる停止信号と、の少なくとも一方を含む緊急退避信号と、前記移動体の移動を継続させる非緊急退避信号と、のいずれか一方を生成してもよい。この形態によれば、内部データモードと別通信モードとのいずれかの制御を実行している期間において、移動体制御装置は、移動体の移動状況に応じて、緊急退避信号を生成することができる。これにより、移動体制御装置は、移動体を退避場所に移動させたり、移動体を停止させたりすることができる。また、移動体制御装置は、移動体の移動状況に応じて、非緊急退避信号を生成することができる。これにより、移動体制御装置は、移動体を退避場所に移動させたり、移動体を停止させたりすることなく、移動を継続させることができる。
（２０）上記形態であって、前記制御部は、前記移動体に対して実行される製造工程に応じて、前記制御態様を変更してもよい。この形態によれば、移動体に対して実行される製造工程に応じて、移動体の動作の制御態様を変更することができる。
本開示は、上記の制御装置および制御方法以外の種々の形態で実現することが可能である。例えば、制御装置と移動体とを備える制御システム、制御装置、制御システム、および、移動体の製造方法、移動体の動作を制御する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】
第１実施形態における走行システムの構成を示す図。
第１実施形態における車両の走行制御の処理手順を示すフローチャート。
第１実施形態における処理フローを示すフローチャート。
第２実施形態における走行システムの構成を示す図。
第２実施形態における処理フローを示すフローチャート。
第３実施形態における走行システムの構成を示す図。
第３実施形態における車両の走行制御の処理手順を示すフローチャート。
第３実施形態における処理フローを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における制御システム１の構成を示す図である。制御システム１は、移動体に搭乗した搭乗者の走行操作によることなく、移動体を移動させるためのシステムである。制御システム１は、無人運転により移動可能な１以上の移動体と、移動体を外部から検出するセンサと、外乱情報を用いて移動体の動作の制御態様を変更する制御装置５の機能を有し、移動体の動作を外部から遠隔制御する遠隔制御装置６と、を備える。外乱情報は、移動体の無人運転の制御に影響を及ぼす外部要因であって、移動体とは異なる外部からの外部要因に関する情報である。
【０００９】
本開示において、「移動体」は、移動し得る物体を意味し、例えば、車両１０や電動垂直離着陸機（いわゆる空飛ぶ自動車）である。本実施形態では、移動体は、車両１０である。車両１０は、車輪によって走行する車両であっても無限軌道によって走行する車両であってもよく、例えば、乗用車、トラック、バス、二輪車、四輪車、戦車、工事用車両等である。車両１０は、電気自動車（ＢＥＶ：ＢａｔｔｅｒｙＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、ならびに燃料電池自動車を含む。なお、移動体が車両１０以外である場合には、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。
【００１０】
「無人運転」とは、搭乗者の走行操作によらない運転を意味する。走行操作とは、車両１０の「走る」、「曲がる」、「止まる」の少なくともいずれかに関する操作を意味する。無人運転は、車両１０の外部に位置する装置を用いた自動または手動の遠隔制御によって、あるいは、車両１０の自律制御によって実現される。無人運転によって走行している車両１０には、走行操作を行わない搭乗者が搭乗していてもよい。走行操作を行わない搭乗者には、例えば、単に車両１０の座席に着座している人や、組み付け、検査、スイッチ類の操作といった走行操作とは異なる作業を車両１０に乗りながら行っている人が含まれる。なお、搭乗者の走行操作による運転は、「有人運転」と呼ばれることがある。本実施形態では、車両１０は、車両１０を製造するために複数の製造工程が実行される工場内を無人運転により走行する。すなわち、本実施形態では、工場内において、無人運転による車両１０の走行を利用して車両１０を搬送させることで、車両１０を生産する。
（【００１１】以降は省略されています）

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