JP2021017194A - 操作部制御装置及び車両制御システム - Google Patents

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裕太 森川
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Abstract

【課題】第1の操作者と第2の操作者との間で操作部の操作量の伝達を行うことができる操作部制御装置及び車両制御システムを提供する。【解決手段】遠隔制御装置20は、車両10を操作する操作部50の操作量を取得する操作情報取得部200と、操作情報取得部200により取得した操作部50の操作量を表す信号S1を送信可能であり、操作部50とは別に車両12を操作する操作部34の操作量を表す信号S2を受信可能である通信部201と、通信部201による信号S1の送信状態と信号S2の受信状態とを切り替える運転切替部203と、受信状態の通信部201が受信した信号S2に基づき、操作部34の操作量に応じて、操作部50を駆動させる制御部202と、を有している。【選択図】図1

Description

本発明は、操作部制御装置及び車両制御システムに関する。
下記特許文献1には、教習車用補助ブレーキ装置に関する発明が開示されている。この教習車用補助ブレーキ装置では、助手席側に配置されたブレーキペダル(操作部)と運転席側に配置されたブレーキ装置とがケーブルを介して接続されており、助手席側のブレーキペダルを踏み込むとブレーキ装置が作動するようになっている。
特開2018−184122号公報
ところで、教習車において、運転席の乗員すなわち教習生(第1の操作者)の技術向上の観点においては、教官(第2の操作者)から教習生に直接的にステアリングホイールの操作量やブレーキペダルの操作量を教示できることが好ましい。また、教官による教習生の習熟度の確認の観点においては、教習生のステアリングホイールの操作量やブレーキペダルの操作量を教官が確認できることが好ましい。
この点、上記特許文献1に記載された先行技術では、助手席側からブレーキ装置を操作することが可能とされているものの、助手席側の乗員によるブレーキペダルの操作量を運転席側の乗員に伝達することはできない。つまり、上記特許文献1に記載された先行技術は、第1の操作者と第2の操作者との間で操作部の操作量の伝達を行うという点においては改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、第1の操作者と第2の操作者との間で操作部の操作量の伝達を行うことができる操作部制御装置及び車両制御システムを得ることが目的である。
請求項1に記載の本発明に係る操作部制御装置は、車両を操作する第1操作部の操作量情報を取得する操作情報取得部と、前記操作情報取得部により取得した前記第1操作部の操作量情報を表す第1信号を送信可能であり、当該第1操作部とは別に前記車両を操作する第2操作部の操作量情報を表す第2信号を受信可能である通信部と、前記通信部による前記第1信号の送信状態と前記第2信号の受信状態とを切り替える運転切替部と、前記受信状態の前記通信部が受信した前記第2信号に基づき、前記第2操作部の操作量に応じて、前記第1操作部を駆動させる駆動制御部と、を有している。
請求項1に記載の本発明によれば、車両を操作する第1操作部の操作量情報が操作情報取得部で取得される。そして、通信部から操作情報取得部により取得した第1操作部の操作量情報を表す第1信号が送信される。また、通信部は、第1操作部とは別に車両を操作する第2操作部の操作量情報を表す第2信号を受信する。
一方、運転切替部では、通信部による第1信号の送信状態と第2信号の受信状態とが切り替えられる。そして、駆動制御部は、受信状態の通信部が受信した第2信号に基づき、第2操作部の操作量情報に応じて、第1操作部を駆動させる。
このため、例えば、本発明に係る操作部制御装置を、第1の操作者が操作する操作部を備えた遠隔操作装置と、第2の操作者が操作する操作部を備えた車両とに搭載することで、遠隔操作装置の操作部と車両の操作部との間で操作量を反映させることができる。
具体的には、遠隔操作装置側の操作部制御装置の通信部が、運転切替部によって、第1信号の送信状態とされ、車両側の操作部制御装置の通信部が、運転切替部によって、第2信号の受信状態とされた場合には、遠隔操作装置の操作部(第2操作部)の操作量が、車両の操作部(第1操作部)に反映される。
一方、車両側の操作部制御装置の通信部が、運転切替部によって、第1信号の送信状態とされ、遠隔操作装置側の操作部制御装置の通信部が、運転切替部によって、第2信号の受信状態とされた場合には、車両の操作部(第2操作部)の操作量が、遠隔操作装置の操作部(第1操作部)に反映される。
請求項2に記載の本発明に係る車両制御システムは、車両を遠隔操作する遠隔操作装置に搭載された第1操作部の第1操作量情報を取得する第1操作情報取得部と、前記車両に搭載された第2操作部の第2操作量情報を取得する第2操作情報取得部と、前記遠隔操作装置に搭載され、前記第1操作量情報を表す第1信号を送信可能であり、前記第2操作量情報を表す第2信号を受信可能である第1通信部と、前記車両に搭載され、前記第2信号を送信可能であり、前記第1信号を受信可能である第2通信部と、前記遠隔操作装置に搭載され、前記第1通信部が受信した前記第2信号に基づき前記第1操作部を駆動させる第1駆動制御部と、前記車両に搭載され、前記第2通信部が受信した前記第1信号に基づき前記第2操作部を駆動させる第2駆動制御部と、前記遠隔操作装置及び前記車両の少なくとも一方に搭載され、前記第2駆動制御部が前記第1信号に基づき前記第2操作部を駆動させる第1モードと、前記第1駆動制御部が前記第2信号に基づき前記第1操作部を駆動させる第2モードとに切り替える運転切替部と、を有している。
請求項2に記載の本発明によれば、車両を遠隔操作する遠隔操作装置に搭載された第1駆動制御部及び車両に搭載された第2駆動制御部が、遠隔操作装置及び車両の少なくとも一方に搭載された運転切替部によって、第1モードと第2モードとに切り替えられる。
そして、第1モードにある状態では、第1操作情報取得部で、遠隔操作装置において第1の操作者によって操作される第1操作部の第1操作量情報が取得され、当該第1操作量情報を表す第1信号が、遠隔操作装置の第1通信部から送信される。この第1信号は、車両の第2通信部で受信され、車両の第2駆動制御部は、当該第1信号に基づき車両の第2操作部を駆動させる。このため、遠隔操作装置の第1操作量情報が、車両の第2操作部に反映される。
一方、第2モードにある状態では、第2操作情報取得部で、車両において第2の操作者によって操作される第2操作部の第2操作量情報が取得され、当該第2操作量情報を表す第2信号が、第2通信部から送信される。この第2信号は、遠隔操作装置の第1通信部で受信され、遠隔操作装置の第1駆動制御部は、当該第2信号に基づき遠隔操作装置の第1操作部を駆動させる。このため、車両の第2操作量情報が遠隔操作装置の第1操作部に反映される。
請求項3に記載の本発明に係る車両制御システムは、請求項2に記載の発明において、前記第1操作量情報及び前記第2操作量情報は、ステアリングホイール、アクセルペダル及びブレーキペダルのうち少なくとも一つの操作量情報を含んでいる。
請求項3に記載の本発明によれば、遠隔操作装置を操作する第1の操作者と車両を操作する第2の操作者との間において、ステアリングホイール、アクセルペダル及びブレーキペダルのうち少なくとも一つの操作量の伝達を行うことができる。
請求項4に記載の本発明に係る車両制御システムは、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記第1通信部から前記第1信号を受信して当該第1信号を前記第2通信部に送信可能であり、当該第2通信部から前記第2信号を受信して当該第2信号を当該第1通信部に送信可能であるサーバを備えている。
請求項4に記載の本発明によれば、遠隔操作装置を操作する第1の操作者の第1操作量情報を表す第1信号が、第1通信部から送信されてサーバで受信されると共に、当該第1信号が当該サーバから車両の第2通信部に送信される。また、車両を操作する第2の操作者の第2操作量情報を表す第2信号が、第2通信部から送信されてサーバで受信されると共に、当該第2信号が当該サーバから第1通信部に送信される。
請求項5に記載の本発明に係る車両制御システムは、請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記車両に搭載され、前記第1モード及び前記第2モードのいずれでもないときに当該車両を自動運転する自動運転制御部を備えている。
請求項5に記載の本発明によれば、第1モード及び第2モードでないときに自動運転制御部によって車両を自動運転することができる。
以上説明したように、請求項1に記載の本発明に係る操作部制御装置は、第1の操作者と第2の操作者との間で操作部の操作量の伝達を行うことができるという優れた効果を有する。
請求項2に記載の本発明に係る車両制御システムは、第1の操作者と第2の操作者との間で操作部の操作量の伝達を行うことができるという優れた効果を有する。
請求項3に記載の本発明に係る車両制御システムは、第1の操作者による第2の操作者の運転技術の把握と第2の操作者による第1の操作者の運転技術の把握とに寄与することができるという優れた効果を有する。
請求項4に記載の本発明に係る車両制御システムは、車両と遠隔操作装置とが離れていても第1の操作者と第2の操作者との間で操作部の操作量の伝達を行うことができるという優れた効果を有する。
請求項5に記載の本発明に係る車両制御システムは、第1の操作者と第2の操作者との間での操作量の伝達が不要な場合に車両を自動運転させることができるという優れた効果を有する。
本実施形態に係る車両制御システムの構成を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて車両のハードウェア構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて車両に搭載された駆動部の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて操作部及びその周辺の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両制御システムにおいてサーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両制御システムの構成を模式的に示す模式図である。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて車両走行時の処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて第1教習モード及び第2教習モードの各モードにおける車両側での処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて第1教習モード及び第2教習モードの各モードにおける遠隔操作装置側での処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて第1教習モード及び第2教習モードにおけるステアリングホイールの挙動を示しており、(A)は第1教習モードにおける遠隔操作装置のステアリングホイール及び第2教習モードにおける車両のステアリングホイールの挙動を示しており、(B)は第1教習モードにおける車両のステアリングホイール及び第2教習モードにおける遠隔操作装置のステアリングホイールの挙動を示している。 本実施形態に係る車両制御システムにおいて第1教習モード及び第2教習モードにおけるブレーキペダルの挙動を示しており、(A)は第1教習モードにおける遠隔操作装置のブレーキペダル及び第2教習モードにおける車両のブレーキペダルの挙動を示しており、(B)は第1教習モードにおける車両のブレーキペダル及び第2教習モードにおける遠隔操作装置のブレーキペダルの挙動を示している。
以下、図1〜図11を用いて、本発明に係る「車両制御システム10」の実施形態の一例について説明する。図6に示されるように、車両制御システム10は、「車両12」、「遠隔操作装置14」及び「サーバ16」を含んで構成されている。
図1にも示されるように、車両12は、車両制御装置18を備えており、遠隔操作装置14は、操作部制御装置としての「遠隔制御装置20」を備えている。そして、車両制御装置18、遠隔制御装置20及びサーバ16は、ネットワークNを介して相互に通信可能に接続されている。
詳しくは後述するが、この車両12は、車両制御装置18による自動運転、運転者22(第1の操作者)が操作する遠隔操作装置14による遠隔運転(遠隔操作)及び車両12の運転者24(第2の操作者)の操作に基づく手動運転が実行可能に構成されている。
図2に示されるように、車両制御装置18は、CPU(Central Processing Unit)18A、ROM(Read Only Memory)18B、RAM(Random Access Memory)18C、ストレージ18D、通信I/F(Inter Face)18E及び入出力I/F18Fを含んで構成されている。そして、CPU18A、ROM18B、RAM18C、ストレージ18D、通信I/F18E及び入出力I/F18Fは、バス18Gを介して相互に通信可能に接続されている。
CPU18Aは、中央演算処理ユニットとされており、各種プログラムの実行や車両12の各部を制御することが可能とされている。具体的には、CPU18Aは、ROM18Bからプログラムを読み出し、RAM18Cを作業領域としてプログラムを実行可能とされている。そして、ROM18Bに記憶された実行プログラムが、CPU18Aで読み出されて実行されることで、車両制御装置18は、後述するように、種々の機能を発揮することが可能となっている。
より詳しくは、ROM18Bには、各種プログラム及び各種データが記憶されている。一方、RAM18Cは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶することが可能となっている。
ストレージ18Dは、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)を含んで構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データが記憶されている。また、ストレージ18Dは、後述するように、車両12の自動運転に必要な環境情報等を記憶可能とされている。
通信I/F18Eは、車両制御装置18とネットワークNとの接続に用いられるインターフェースとされており、遠隔制御装置20及びサーバ16等と通信することが可能とされている。このインターフェースには、例えば、イーサネット(登録商標)、FDDI、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格が用いられる。また、通信I/F18Eは、無線装置を備えていてもよい。
この通信I/F18Eは、ネットワークNを介して、遠隔操作装置14との各種情報の送受信が可能とされている。詳しくは、通信I/F18Eは、ネットワークNを介して、サーバ16から環境情報を受信可能とされている。なお、環境情報には、気温、風速、降雨量等の気象情報、震度、津波等の地震情報、渋滞、事故、道路工事等の交通情報及び地図情報等が含まれる。そして、これらの環境情報は、ストレージ18Dに記憶されるようになっている。
入出力I/F18Fは、車両制御装置18が車両12に搭載された各装置と通信するためのインターフェースとされている。そして、車両制御装置18は、入出力I/F18Fを介して後述する各装置に相互に通信可能に接続されている。なお、これらの装置は、バス18Gに対して直接接続されていてもよい。
車両制御装置18に接続される装置には、GPS(Global Positioning System)装置26、外部センサ28、内部センサ30、駆動部32及び第2操作部としての「操作部34」が挙げられる。
GPS装置26は、GPS衛星からの信号を受信する図示しないアンテナを備えており、車両12の現在位置を測定可能とされている。そして、GPS装置26で測定された車両12の位置情報は、ストレージ18Dに入力されると共に、ストレージ18Dで一時的に記憶されるようになっている。
外部センサ28は車両12の周辺環境の検出に用いられるセンサ群とされている。この外部センサ28は、所定範囲を撮像するカメラ28A、所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ28B、所定範囲をスキャンするライダ(Laser Imaging Detection and Ranging)28Cを備えている。また、カメラ28Aによる撮像画像といった外部センサ28で取得されたデータは、ストレージ18Dに記憶されると共に、通信I/F18Eから発信されてサーバ16を経由し、遠隔操作装置14に送信されるようになっている。
内部センサ30は、車両12の走行状態の検出に用いられるセンサ群とされており、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを備えている。そして、内部センサ30で取得されたデータは、ストレージ18Dに記憶されるようになっている。
駆動部32は、車両制御装置18からの制御信号により車両12の走行を制御する装置とされており、駆動アクチュエータ36及び駆動装置38を備えている。図3に示されるように、駆動アクチュエータ36は、スロットルアクチュエータ36A、ブレーキアクチュエータ36B及び操舵アクチュエータ36Cを備えている。一方、駆動装置38は、アクセル装置38A、ブレーキ装置38B及び操舵装置38Cを備えている。
スロットルアクチュエータ36Aは、車両制御装置18からの制御信号に基づいてアクセル装置38Aを制御し、車両12の図示しないエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御することで、車両12の駆動力を制御可能とされている。なお、車両12がハイブリッド車や電気自動車である場合には、車両制御装置18の制御信号によって動力源であるモータを制御し、車両12の駆動力を制御してもよい。
ブレーキアクチュエータ36Bは、車両制御装置18からの制御信号に基づいてブレーキ装置38Bを制御し、車両12の図示しない車輪へ付与する制動力を制御可能とされている。
操舵アクチュエータ36Cは、操舵装置38Cのうち操舵トルクを制御する図示しないアシストモータの駆動力を車両制御装置18からの制御信号に基づいて制御する。これにより、操舵アクチュエータ36Cは、車両12の操舵トルクを制御可能とされている。
操作部34は、図4に示されるように、操作装置40、操作センサ42及び操作アクチュエータ44を備えている。操作装置40は、運転者24によって操作されるステアリングホイール40A、ブレーキペダル40B及びアクセルペダル40Cを備えている。なお、操作部34は、車両12の手動運転時において、駆動装置38を操作可能とされている。
操作センサ42は、操作装置40の操作量の検出に用いられるセンサ群とされており、回転角センサ42A、踏量センサ42B及び踏量センサ42Cを備えている。回転角センサ42Aは、ステアリングホイール40Aの図示しない回転軸の近傍に配置されており、ステアリングホイール40Aが回転するときの角度及び角速度を検出することが可能とされている。
踏量センサ42Bは、ブレーキペダル40Bの図示しない回転軸の近傍に配置されており、ブレーキペダル40Bの踏み込み量を検出することが可能とされている。具体的には、踏量センサ42Bは、ブレーキペダル40Bが回転軸周りに回動するときの角度及び角速度を検出することが可能とされている。
踏量センサ42Cは、アクセルペダル40Cの図示しない回転軸の近傍に配置されており、アクセルペダル40Cの踏み込み量を検出することが可能とされている。具体的には、踏量センサ42Cは、アクセルペダル40Cが回転軸周りに回動するときの角度及び角速度を検出することが可能とされている。なお、操作センサ42で取得された上記データは、ストレージ18Dに記憶されるようになっている。なお、操作センサ42で取得されたデータは、ストレージ18Dに記憶されるようになっている。
操作アクチュエータ44は、ステアリングアクチュエータ44A、ペダルアクチュエータ44B及びペダルアクチュエータ44Cを備えている。ステアリングアクチュエータ44Aは、図示しないモータを含んで構成されると共に、ステアリングホイール40Aの回転軸に設けられている。このステアリングアクチュエータ44Aは、車両制御装置18からの制御信号に基づいて駆動されることで、ステアリングホイール40Aを任意の角速度で任意の回転角度に回転させることが可能とされている。
ペダルアクチュエータ44Bは、図示しないモータを含んで構成されると共に、ブレーキペダル40Bの回転軸に設けられている。このペダルアクチュエータ44Bは、車両制御装置18からの制御信号に基づいて駆動されることで、アクセルペダル40Cを任意の角速度で任意の回転角度に回転させることが可能とされている。なお、ペダルアクチュエータ44Bに採用されるモータの負荷トルクは、運転者24の足部がブレーキペダル40Bのペダルパッドに載置された状態において、ブレーキペダル40Bによって当該足部を支持可能な値に設定されている。
ペダルアクチュエータ44Cは、図示しないモータを含んで構成されると共に、アクセルペダル40Cの回転軸に設けられている。このペダルアクチュエータ44Cは、車両制御装置18からの制御信号に基づいて駆動されることで、アクセルペダル40Cを任意の角速度で任意の回転角度に回転させることが可能とされている。なお、ペダルアクチュエータ44Cに採用されるモータの負荷トルクは、運転者24の足部がアクセルペダル40Cのペダルパッドに載置された状態において、アクセルペダル40Cによって当該足部を支持可能な値に設定されている。
次に、図1を用いて車両制御装置18の機能構成について説明する。車両制御装置18は、CPU18AがROM18Bに記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって、第2操作情報取得部としての「操作情報取得部180」、第2通信部としての「通信部181」、自動運転情報取得部182及び「制御部183」の集合体として機能する。
操作情報取得部180は、操作部34の操作センサ42で検出されたデータを取得し、通信部181及び制御部183に送信する。また、操作情報取得部180は、外部センサ28で取得された撮像画像等のデータも取得して、通信部181に送信する。さらに、操作情報取得部180は、後述する第1信号としての「信号S1」から操作情報すなわち遠隔操作装置14の後述する第1操作部としての「操作部50」における操作装置40の操作量(第1操作量情報)を取得し、当該操作量に基づく信号を制御部183に送信する。
通信部181は、遠隔操作装置14から送信される信号S1を受信する。また、通信部181は、操作情報取得部180から受信した信号、すなわち操作部34の操作装置40の操作量(第2操作量情報)を表す第2信号としての「信号S2」をサーバ16に送信する。さらに、通信部181は、外部センサ28で取得されたデータもサーバ16に送信する。
自動運転情報取得部182は、自動運転情報すなわち車両12の自動運転に必要なデータを取得する。この自動運転情報取得部182で取得される情報には、GPS装置26で測定された車両12の位置情報、外部センサ28で得られた車両12の周辺環境に関するデータ、内部センサ30で得られた車両12の走行状態に関するデータ及びサーバ16から得られた環境情報等が含まれる。そして、自動運転情報取得部182で取得された上記データは、制御部183に送信される。
制御部183は、後述するように、通信部181が受信した遠隔操作装置14からの信号S1に基づき駆動部32を駆動させて、車両12の走行を制御する。つまり、本実施形態において、制御部183は、遠隔操作制御部として機能する。
また、制御部183は、遠隔操作装置14の後述する「運転切替部203」に接続されたタッチパネル48で入力された目的地、自動運転情報取得部182で取得された情報に基づき駆動部32を制御し、車両12の自動運転を行う。つまり、本実施形態では、制御部183は、自動運転制御部としても機能している。
さらに、制御部183は、詳しくは後述するが、遠隔操作装置14からの信号S1に基づいて操作情報取得部180から送信された信号に基づき、操作部34を駆動させる。つまり、本実施形態では、制御部183は、第2駆動制御部としても機能している。
次に、図5を用いて、サーバ16の構成について説明する。サーバ16は、CPU16A、ROM16B、RAM16C、ストレージ16D及び通信I/F16Eを含んで構成されている。そして、CPU16A、ROM16B、RAM16C、ストレージ16D及び通信I/F16Eは、バス16Fを介して相互に通信可能に接続されている。なお、CPU16A、ROM16B、RAM16C、ストレージ16D及び通信I/F16Eは、上述した車両制御装置18を構成しているものと基本的に同様の機能を備えている。そして、ROM16Bに記憶された実行プログラムが、CPU16Aで読み出されて実行されることで、サーバ16は、種々の機能を発揮することが可能となっている。
具体的には、サーバ16は、図1に示されるように、サーバ制御部160及び通信部161の集合体として機能する。サーバ制御部160は、サーバ16の外部から、種々の情報を取得する機能を有している。サーバ制御部160で取得される情報には、上述した環境情報に加えて、ニュース情報、遠隔操作装置14から送信される信号S1に基づくデータ及び車両12から送信される信号S2に基づくデータも含まれる。
一方、通信部161は、遠隔操作装置14から送信された信号S1及び車両12から送信された信号S2を受信する。また、通信部161は、サーバ制御部160で取得されたデータに基づき、車両12に信号S1及び種々のデータに基づく信号を送信し、遠隔操作装置14に信号S2及び種々のデータに基づく信号を送信する。
次に、遠隔操作装置14の構成について説明する。図6にも示されるように、遠隔操作装置14は、遠隔制御装置20、表示部46、タッチパネル48及び操作部50を備えている。なお、操作部50は、操作装置40、操作センサ42及び操作アクチュエータ44を含んで、基本的に操作部34と同様の構成とされている。
遠隔制御装置20は、そのハードウェア構成が基本的に車両制御装置18と同様の構成とされていると共に、第1操作情報取得部としての「操作情報取得部200」、第1通信部としての「通信部201」、「制御部202」及び運転切替部203の集合体として機能する。また、遠隔制御装置20には、表示部46、タッチパネル48及び操作部50が、遠隔制御装置20と相互に通信可能に接続されている。
操作情報取得部200は、操作部50の操作センサ42で検出されたデータを取得し、通信部161及び制御部202に送信する。また、操作情報取得部200は、通信部201を介して車両12から送信された信号に基づくデータを制御部202に送信する。具体的には、操作情報取得部200は、信号S1から操作情報すなわち車両12の操作部34における操作装置40の操作量を取得し、当該操作量に基づく信号を制御部202に送信する。
通信部201は、操作情報取得部200から受信した信号に基づき、操作部50の操作装置40の操作量を表す信号S1をサーバ16に送信すると共に、サーバ16から信号S2及び種々のデータに基づく信号を受信する。なお、サーバ16から送信されるデータには、カメラ28Aによる撮像画像といった車両12の外部センサ28で取得されたデータや環境情報も含まれる。
制御部202は、車両12からの信号S2に基づき、操作部50を駆動させる。つまり、本実施形態では、制御部202は、第1駆動制御部として機能している。また、制御部202は、操作情報取得部200から取得したデータに基づき、表示部46を構成する複数のディスプレイに車両12のカメラ28Aによる撮像画像を表示する。
運転切替部203は、タッチパネル48からの信号に基づき、ステータス信号を制御部202及び通信部201を介して車両制御装置18に送信する。詳しくは、タッチパネル48は、図示しない液晶ディスプレイを備えており、この液晶ディスプレイには、自動運転モード、遠隔操作モード、手動運転モード、第1モードとしての第1教習モード及び第2モードとしての第2教習モードの選択画面が表示されている。
そして、運転者22がタッチパネル48を操作して上記複数のモードのうち一つのモードを選択することで、車両制御システム10が当該モードにあることを示すステータス信号が運転切替部203から制御部202及び車両制御装置18に送信されて、車両制御システム10が当該モードに切り替わる。なお、車両制御装置18及び遠隔制御装置20は、所定時間毎にステータス信号を検出するように設定されている。
具体的には、運転者22によって自動運転モードが選択されると、車両12の車両制御装置18は、自動運転情報取得部182で取得されたデータに基づき、制御部183で駆動部32を制御し、車両12の自動運転を行う。なお、タッチパネル48で自動運転モードが選択されると、タッチパネル48の液晶ディスプレイには、車両12の周辺の地図が表示されて運転者22は、車両12の目的地を指定することができる。また、自動運転モードにおいて、車両12の車両制御装置18は、運転者24による操作装置40の操作で駆動装置38が作動しないように、駆動部32を制御している。
また、運転者22によって遠隔操作モードが選択されると、車両12の車両制御装置18は、遠隔操作装置14から送信された信号S1に基づき駆動部32を駆動させて、車両12の走行を制御する。一方、運転者22は、表示部46に表示された映像等に基づき操作部50の操作装置40を操作し、車両12を遠隔操作する。なお、遠隔操作モードにおいて、車両制御装置18は、運転者24による操作装置40の操作で駆動装置38が作動しないように、駆動部32を制御している。
また、運転者22によって手動運転モードが選択されると、車両12の駆動装置38は、運転者24による操作部34の操作に基づき操作される。なお、手動運転モードにおいて、車両制御装置18は、駆動部32への信号の送信を停止している。
次に、第1教習モード及び第2教習モードについて説明する。これらのモードは、車両12を教習車として使用するときのモードであり、これらのモード時において、運転者22は、教官であり、運転者24は、教習生である。
第1教習モードでは、遠隔操作モードと同様に、運転者22が、表示部46に表示された映像等に基づき操作部50の操作装置40を操作し、車両12を遠隔操作する。
ここで、第1教習モードでは、遠隔操作装置14の操作部50において、運転者22による操作装置40の操作量が操作センサ42で検出される。そして、この操作量は、遠隔操作装置14から信号S1として車両12に送信される。
一方、車両12側では、信号S1が車両制御装置18で受信されて、信号S1に基づき操作部34の操作アクチュエータ44が駆動されることで、操作装置40が駆動される。つまり、第1教習モードでは、運転者22による操作装置40の操作量が、車両12側の操作装置40に反映されるようになっている。
一方、第2教習モードでは、手動運転モードと同様に、運転者24が、操作部34の操作装置40を操作し、車両12を操作する。
ここで、第2教習モードでは、車両12の操作部34において、運転者24による操作装置40の操作量が操作センサ42で検出される。そして、この操作量は、車両12から信号S2として遠隔操作装置14に送信される。
一方、遠隔操作装置14側では、信号S2が遠隔制御装置20で受信されて、信号S2に基づき操作部50の操作アクチュエータ44が駆動されることで、操作装置40が駆動される。つまり、第2教習モードでは、運転者24による操作装置40の操作量が、遠隔操作装置14側の操作装置40に反映されるようになっている。
なお、運転切替部203によって、第1教習モードと第2教習モードとが切り替えられるとき、車両制御装置18の通信部181及び遠隔制御装置20の通信部201において信号S1及び信号S2の送信状態と受信状態とが切り替えられる。このため、運転切替部203は、通信部181及び通信部201による信号の送信状態と受信状態とを切り替えているとみなすこともできる。
(本実施形態の作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
本実施形態に係る車両制御システム10では、上述したように、自動運転モード、遠隔操作モード、手動運転モード、第1教習モード及び第2教習モードを選択可能とされている。以下、図7〜図9に示されるフローチャートを主に用いて、車両制御システム10の制御フローの一例について説明する。
まず、図7を用いて、車両12の駆動部32の制御フローについて説明する。この制御フローが開始されると、ステップS100では、車両制御装置18のCPU18Aは、遠隔操作装置14からのステータス信号に基づき車両12の運転モードを検出する。
ステップS101では、CPU18Aは、ステップS100での検出結果に基づき、車両12の運転モードが自動運転モードであるか否かを判断する。そして、CPU18Aは、車両12の運転モードが自動運転モードである場合(ステップS101:YES)、ステップS102に進み、車両12の運転モードが自動運転モードでない場合(ステップS101:NO)、ステップS103に進む。
ステップS102では、CPU18Aは、自動運転情報取得部182として機能し、自動運転情報を取得する。
ステップS104では、CPU18Aは、駆動部32として機能し、ステップS102で取得された自動運転情報に基づき駆動部32を制御し、車両12の自動運転を行う。
ステップS105では、CPU18Aは、遠隔操作装置14からのステータス信号に基づき車両12の自動運転モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、自動運転モードが継続中である場合(ステップS105:NO)、ステップS102に戻り、自動運転モードが終了している場合(ステップし105:YES)、制御フローを終了させる。
一方、ステップS101からステップS103に進んだ場合、CPU18Aは、ステップS100での検出結果に基づき、車両12の運転モードがリモート運転モードであるか否かを判断する。なお、ここでいうリモート運転モードは、車両12が遠隔操作モード又は第1教習モードである状態を意味している。そして、CPU18Aが車両12の運転モードがリモート運転モードである場合(ステップS103:YES)、ステップS106に進み、CPU18Aが車両12の運転モードがリモート運転モードでない場合(ステップS103:NO)、ステップS107に進む。
ステップS106では、CPU18Aは、操作情報取得部180として機能し、通信部201から操作情報すなわち遠隔操作装置14の操作部50における操作装置40の操作量を取得する。
ステップS108では、CPU18Aは、制御部183として機能し、ステップS106で得られた操作情報に基づき駆動部32を制御する。すなわち運転者22が車両12を遠隔操作する。
ステップS109では、CPU18Aは、遠隔操作装置14からのステータス信号に基づき車両12の運転モードを検出し、リモート運転モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、リモート運転モードが継続中である場合(ステップS109:NO)、ステップS106に戻り、リモート運転モードが終了している場合(ステップS109:YES)、制御フローを終了させる。
一方、ステップS103からステップS107に進んだ場合、すなわち車両12が手動運転モードである場合には、CPU18Aは、運転者24の操作に基づき駆動部32を制御する。
ステップS110では、CPU18Aは、遠隔操作装置14からのステータス信号に基づき車両12の運転モードを検出し、手動運転モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、手動運転モードが継続中である場合(ステップS110:NO)、ステップS107に戻り、手動運転モードが終了している場合(ステップS110:YES)、制御フローを終了させる。
次に、図8、図10及び図11を用いて、車両12の操作部34の制御フローについて説明する。この制御フローが開始されると、ステップS200では、車両制御装置18のCPU18Aは、遠隔操作装置14からのステータス信号に基づき車両12の運転モードを検出する。
ステップS201では、CPU18Aは、ステップS200での検出結果に基づき、車両12の運転モードが第1教習モードであるか否かを判断する。そして、CPU18Aは、車両12の運転モードが第1教習モードである場合(ステップS201:YES)、ステップS202に進み、CPU18Aが車両12の運転モードが第1教習モードでない場合(ステップS201:NO)、ステップS203に進む。
ステップS202では、CPU18Aは、操作情報取得部180として機能し、通信部181から操作情報すなわち遠隔操作装置14の操作部50における操作装置40の操作量を取得する。
ステップS204では、CPU18Aは、制御部183として機能し、操作情報に基づき操作部34を駆動させる。
具体的には、遠隔操作装置14の運転者22が、図10(A)に示されるように、ステアリングホイール40Aを角速度V1で回転角θ1だけ回すと、図10(B)に示されるように、車両12のステアリングホイール40Aが角速度V1で回転角θ1だけ回る。すなわち、遠隔操作装置14のステアリングホイール40Aの操作量が、車両12のステアリングホイール40Aに反映される。
また、図11(A)に示されるように、遠隔操作装置14の運転者22が、ブレーキペダル40Bを角速度V2で回転角θ2だけ踏み込むと、図11(B)に示されるように、車両12のブレーキペダル40Bが角速度V2で回転角θ2だけ回る。すなわち、遠隔操作装置14のブレーキペダル40Bの操作量が、車両12のブレーキペダル40Bに反映される。これは、アクセルペダル40Cについても同様である。
ステップS205では、CPU18Aは、遠隔操作装置14からのステータス信号に基づき車両12の運転モードを検出し、第1教習モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、第1教習モードが継続中である場合(ステップS205:NO)、ステップS202に戻り、第1教習モードが終了している場合(ステップS205:YES)、制御フローを終了させる。
一方、ステップS201からステップS203に進んだ場合、CPU18Aは、ステップS200での検出結果に基づき、車両12の運転モードが第2教習モードであるか否かを判断する。CPU18Aは、車両12の運転モードが第2教習モードである場合(ステップS203:YES)、ステップS206に進み、車両12の運転モードが第2教習モードでない場合(ステップS203:NO)、制御フローを終了させる。
ステップS206では、CPU18Aは、操作情報取得部180として機能し、操作情報すなわち操作部34における操作装置40の操作量を取得する。
ステップS207では、CPU18Aは、通信部181として機能し、操作情報を遠隔操作装置14に送信する。
ステップS208では、CPU18Aは、ステータス信号に基づき車両12の運転モードを検出し、第2教習モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、第2教習モードが継続中である場合(ステップS208:NO)、ステップS206に戻り、第2教習モードが終了している場合(ステップS208:YES)、制御フローを終了させる。
次に、図9、図10及び図11を用いて、遠隔操作装置14の操作部50の制御フローについて説明する。この制御フローが開始されると、ステップS300では、遠隔制御装置20のCPU18Aは、ステータス信号に基づき遠隔操作装置14の運転モードを検出する。
ステップS301では、CPU18Aは、ステップS300での検出結果に基づき、遠隔操作装置14の運転モードが第1教習モードであるか否かを判断する。そして、CPU18Aは、遠隔操作装置14の運転モードが第1教習モードであると判断した場合(ステップS301:YES)、ステップS302に進み、遠隔操作装置14の運転モードが第1教習モードでない場合(ステップS301:NO)、ステップS303に進む。
ステップS302では、CPU18Aは、操作情報取得部200として機能し、操作情報すなわち操作部50における操作装置40の操作量を取得する。
ステップS303では、CPU18Aは、通信部201として機能し、操作情報を車両12に向けて送信する。
ステップS304では、CPU18Aは、ステータス信号に基づき遠隔操作装置14の運転モードを検出し、第1教習モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、第1教習モードが継続中である場合(ステップS304:NO)、ステップS302に戻り、第1教習モードが終了している場合(ステップS304:YES)、制御フローを終了させる。
一方、ステップS301からステップS303に進んだ場合、CPU18Aは、ステップS300での検出結果に基づき、遠隔操作装置14の運転モードが第2教習モードであるか否かを判断する。そして、CPU18Aは、遠隔操作装置14の運転モードが第2教習モードである場合(ステップS303:YES)、ステップS305に進み、遠隔操作装置14の運転モードが第2教習モードでない場合(ステップS303:NO)、制御フローを終了させる。
ステップS305では、CPU18Aは、操作情報取得部200として機能し、操作情報すなわち車両12の操作部34における操作装置40の操作量を通信部201から取得する。
ステップS306では、CPU18Aは、制御部202として機能し、操作情報に基づき操作部50を駆動させる。
具体的には、車両12の運転者24が、図10(A)に示されるように、ステアリングホイール40Aを角速度V1で回転角θ1だけ回すと、図10(B)に示されるように、遠隔操作装置14のステアリングホイール40Aが角速度V1で回転角θ1だけ回る。
また、図11(A)に示されるように、車両12の運転者24が、ブレーキペダル40Bを角速度V2で回転角θ2だけ踏み込むと、図11(B)に示されるように、遠隔操作装置14のブレーキペダル40Bが角速度V2で回転角θ2だけ回る。これは、アクセルペダル40Cも同様である。
ステップS307では、CPU18Aは、ステータス信号に基づき遠隔操作装置14の運転モードを検出し、第2教習モードが終了したか否かを判断する。CPU18Aは、第2教習モードが継続中である場合(ステップS307:NO)、ステップS305に戻り、第2教習モードが終了している場合(ステップS307:YES)、制御フローを終了させる。
以上説明したように、本実施形態では、運転者22と運転者24との間で操作部34、50の操作量の伝達を行うことができる。
すなわち、本実施形態では、車両12を教習車として使用するにあたって、教習生である運転者24は、教官である運転者22の技術を体感することができ、運転者24の技術の向上に寄与する。一方、運転者22は、運転者24によって操作されるステアリングホイール40A、ブレーキペダル40B及びアクセルペダル40Cの挙動を確認し、運転者24の運転技術の習熟度の確認を行うことができる。
また、車両12が手動で運転されている状態と遠隔操作されている状態との何れの状態にあるときも運転者22と運転者24との間で操作部34、50の操作量の伝達を行うことができると共に、当該操作量の伝達が不要な場合には車両12が自動運転によって走行することができる。
例えば、車両12を用いて路上教習等を行う場合等に、運転者22は、自動運転モードを選択することで、車両12を運転者24に運転させることなく所定の地点に移動させることができる。
また、本実施形態では、遠隔操作装置14を操作する運転者22の操作に基づく信号S1が通信部201から送信されてサーバ16で受信されると共に、信号S1がサーバ16から車両12の通信部181に送信される。また、車両12を操作する運転者24の操作に基づく信号S2が通信部181から送信されてサーバ16で受信されると共に、信号S2がサーバ16から通信部201に送信される。このため、車両12と遠隔操作装置14とが離れていても運転者22と運転者24との間で操作部34、50の操作量の伝達を行うことができる。
<上記実施形態の補足説明>
(1) 上述した実施形態では、遠隔操作装置14側にタッチパネル48を配置すると共に、遠隔制御装置20が運転切替部203としての機能を備えていたがこれに限らない。すなわち、車両12側にタッチパネル48を配置すると共に、車両制御装置18が運転切替部203としての機能を備えていてもよい。
(2) また、上述した実施形態では、車両制御システム10が車両12、サーバ16及び遠隔操作装置14を備えていたが、教習用のシミュレーションを目的とする場合には、車両12及びサーバ16を含まないシステムとしてもよい。すなわち、遠隔操作装置14から車両12を遠隔操作するための機能を除いたドライビングシミュレータ2台を互いに通信可能としたシステムとしてもよい。
(3) また、操作情報取得部、通信部、駆動制御部及び運転切替部の機能を有する操作端末(操作部制御装置)を既存の車両及びドライビングシミュレータに設置して、上述したような車両制御システムを構成してもよい。
(4) 加えて、上述した実施形態では、ステアリングホイール、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作量を取得していたが、これらのうち少なくとも一つの操作量を取得するようにしてもよいし、これら以外の操作装置の操作量を取得するようにしてもよい。
10 車両制御システム
12 車両
14 遠隔操作装置
16 サーバ
20 遠隔制御装置(操作部制御装置)
34 操作部(第2操作部)
50 操作部(第1操作部)
180 操作情報取得部(第2操作情報取得部)
181 通信部(第2通信部)
183 制御部(遠隔操作制御部、第2駆動制御部、自動運転制御部)
200 操作情報取得部(第1操作情報取得部)
201 通信部(第1通信部)
202 制御部(第1駆動制御部)
203 運転切替部
S1 信号(第1信号)
S2 信号(第2信号)

Claims (5)

  1. 車両を操作する第1操作部の操作量情報を取得する操作情報取得部と、
    前記操作情報取得部により取得した前記第1操作部の操作量情報を表す第1信号を送信可能であり、当該第1操作部とは別に前記車両を操作する第2操作部の操作量情報を表す第2信号を受信可能である通信部と、
    前記通信部による前記第1信号の送信状態と前記第2信号の受信状態とを切り替える運転切替部と、
    前記受信状態の前記通信部が受信した前記第2信号に基づき、前記第2操作部の操作量に応じて、前記第1操作部を駆動させる駆動制御部と、
    を有する操作部制御装置。
  2. 車両を遠隔操作する遠隔操作装置に搭載された第1操作部の第1操作量情報を取得する第1操作情報取得部と、
    前記車両に搭載された第2操作部の第2操作量情報を取得する第2操作情報取得部と、
    前記遠隔操作装置に搭載され、前記第1操作量情報を表す第1信号を送信可能であり、前記第2操作量情報を表す第2信号を受信可能である第1通信部と、
    前記車両に搭載され、前記第2信号を送信可能であり、前記第1信号を受信可能である第2通信部と、
    前記遠隔操作装置に搭載され、前記第1通信部が受信した前記第2信号に基づき前記第1操作部を駆動させる第1駆動制御部と、
    前記車両に搭載され、前記第2通信部が受信した前記第1信号に基づき前記第2操作部を駆動させる第2駆動制御部と、
    前記遠隔操作装置及び前記車両の少なくとも一方に搭載され、前記第2駆動制御部が前記第1信号に基づき前記第2操作部を駆動させる第1モードと、前記第1駆動制御部が前記第2信号に基づき前記第1操作部を駆動させる第2モードとに切り替える運転切替部と、
    を有する車両制御システム。
  3. 前記第1操作量情報及び前記第2操作量情報は、ステアリングホイール、アクセルペダル及びブレーキペダルのうち少なくとも一つの操作量情報を含んでいる、
    請求項2に記載の車両制御システム。
  4. 前記第1通信部から前記第1信号を受信して当該第1信号を前記第2通信部に送信可能であり、当該第2通信部から前記第2信号を受信して当該第2信号を当該第1通信部に送信可能であるサーバを備えている、
    請求項2又は請求項3に記載の車両制御システム。
  5. 前記車両に搭載され、前記第1モード及び前記第2モードのいずれでもないときに当該車両を自動運転する自動運転制御部を備えている、
    請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の車両制御システム。
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