JP6822377B2 - 管制方法、管制装置及び管制プログラム - Google Patents
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Description
(a)各移動体の移動経路を決定する
(b)決定した移動経路に基づいて、適用対象の移動規則及びその移動規則の適用される区間を特定する
(c)特定した規則に従って、各移動体の移動制御の内容を決定する
まず、図1A及び図1Bを用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1Aは、本実施形態に係る管制方法を適用する場面の一例を模式的に例示する。図1Bは、本実施形態に係る管制方法の詳細な適用場面の一例を模式的に例示する。
[ハードウェア構成]
<管制サーバ>
次に、図2を用いて、本実施形態に係る管制サーバ1のハードウェア構成の一例について説明する。図2は、本実施形態に係る管制サーバ1のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
次に、図3を用いて、本実施形態に係る車載装置20のハードウェア構成の一例について説明する。図3は、本実施形態に係る車載装置20のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
<管制サーバ>
次に、図4を用いて、本実施形態に係る管制サーバ1のソフトウェア構成の一例を説明する。図4は、本実施形態に係る管制サーバ1のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
まず、地図情報122について説明する。地図情報122は、道路網300内の道路3の各位置を示すものである。地図情報122の形式は、特に限定されなくてもよい。地図情報122には、例えば、公知の道路地図等の情報が用いられてよい。管制サーバ1は、地図情報122に基づいて、道路網300内の道路3の各位置を把握する。
次に、図5を用いて、エリア設定情報123について説明する。エリア設定情報123は、各仮想流動エリア30の設定を示す情報である。図5に示すとおり、本実施形態では、エリア設定情報123は、エリアID、位置情報、移動規則、ブロックID等の情報を含む。
次に、図6を用いて、フロースケジュール情報124について説明する。フロースケジュール情報124は、各仮想流動エリア30内の各仮想ブロック31が仮想流動エリア30内を始端301から終端302まで流動するスケジュールを示すものである。図6に示されるとおり、本実施形態では、仮想流動エリア30内における各仮想ブロック31の流動は、始端301から新たな仮想ブロック31が順次発生し、終端302に到着した仮想ブロック31は消滅するものとして表現される。
次に、図7を用いて、割当情報125について説明する。割当情報125は、各仮想流動エリア30の各仮想ブロック31を各車両2に割り当てた結果を示すものである。本実施形態では、割当情報125は、同一の仮想ブロック31に対して複数の車両2が割り当てられないように、各仮想ブロック31に対する車両2の割り当てを管理するために利用される。図7に示されるとおり、本実施形態に係る割当情報125は、テーブル形式のデータで表現されており、車両ID、エリアID、ブロックID等を保持するためのフィールドを含んでいる。
次に、図8を用いて、本実施形態に係る車載装置20のソフトウェア構成の一例を説明する。図8は、本実施形態に係る車載装置20のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
管制サーバ1及び車載装置20の各ソフトウェアモジュールに関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、本実施形態では、管制サーバ1及び車載装置20の各ソフトウェアモジュールがいずれも汎用のCPUによって実現される例について説明している。しかしながら、以上のソフトウェアモジュールの一部又は全部が、1又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。また、管制サーバ1及び車載装置20それぞれのソフトウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、ソフトウェアモジュールの省略、置換及び追加が行われてもよい。
次に、図9を用いて、管制サーバ1及び車載装置20の動作例を説明する。図9は、管制サーバ1及び車載装置20の処理手順の一例を示す。以下で説明する各車両2の移動を管制するための処理手順は、本発明の「管制方法」の一例である。ただし、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
まず、ステップS101では、車載装置20の制御部21は、移動申請部211として機能し、目的地の入力を受け付ける。例えば、ユーザは、タッチパネルディスプレイ25を操作して、所望の目的地を入力する。これにより、制御部21は、移動の目的地を示す情報(以下、単に「目的地情報」とも記載する)を取得する。
次のステップS102では、制御部21は、移動申請部211として機能し、ネットワークを介して、開始位置情報及び目的地情報を管制サーバ1に送信することで、当該管制サーバ1に移動の申請を行う。このとき、データ通信に利用するネットワークは、例えば、インターネット、無線通信網、移動通信網、電話網、専用網等から適宜選択されてよい。なお、ステップS101において、開始位置情報及び目的地情報と共に指定時刻情報を取得している場合、当該移動の申請の際に、制御部21は、当該指定時刻情報も管制サーバ1に送信する。
管制サーバ1の制御部11は、受付部111として機能し、各車両2の車載装置20からステップS102による移動の申請を受け付けるまで待機する。そして、ステップS103では、制御部11は、当該移動の申請の受付処理として、車載装置20からの移動の開始位置情報及び目的地情報を受信する。なお、移動の開始指定時刻が指定されている場合には、制御部11は、本ステップS103において、移動の開始位置情報及び目的地情報と共に指定時刻情報も受信する。
次のステップS104では、制御部11は、スケジュール決定部112として機能し、移動の申請を受け付けた車両2に対して、道路網300に設定されている複数の仮想流動エリア30の中から、開始位置から目的地までの移動に利用する対象の1又は複数の仮想流動エリア30を決定する。
次のステップS105では、制御部11は、スケジュール決定部112として機能し、移動の申請を受け付けた車両2に対して、ステップS104で決定した対象の1又は複数の仮想流動エリア30のうちの少なくとも最初に進入する対象の仮想流動エリア30への進入時刻を決定する。
次のステップS106では、制御部11は、移動指示部113として機能し、ステップS104及びS105で決定した対象の1又は複数の仮想流動エリア30及び進入時刻を車載装置20に送信する。
各車両2の車載装置20の制御部21は、上記ステップS102の処理を実行した後、指示受取部212として機能し、管制サーバ1から移動の指示内容を受け取るまで待機する。そして、ステップS107では、制御部21は、当該指示内容の受取処理として、開始位置から目的地までの移動に利用する対象の1又は複数の仮想流動エリア30及び進入時刻を示す情報を管制サーバ1から受信する。本実施形態では、制御部21は、開始位置から目的地までの移動に利用する対象の1又は複数の仮想流動エリア30及び進入時刻を示す情報として、当該対象の1又は複数の仮想流動エリア30それぞれにおいて割り当てられた仮想ブロック31を示す情報を管制サーバ1から受信する。
次のステップS108では、制御部21は、自動運転制御部213として機能し、管制サーバ1からの指示内容に従って、開始位置から目的地までの車両2の移動を制御する。
次に、仮想流動エリア30の設定及び仮想ブロック31の割り当ての具体例について説明する。以下では、3つの具体例を説明する。ただし、仮想流動エリア30の設定及び仮想ブロック31の割り当ては、各具体例に限定されなくてよく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
第1に、図10A〜図10Dを用いて、隣接する2つの仮想流動エリア30それぞれにおける各車両2に対する仮想ブロック31の割り当ての一例を説明する。図10A〜図10Cは、隣接する2つの仮想流動エリア(30B、30C)それぞれにおける仮想ブロック(31B、31C)の割り当て、及び各仮想ブロック(31B、31C)を割り当てられた車両2Bが移動する過程の一場面を模式的に例示する。図10Dは、各仮想流動エリア(30B、30C)に設定された各仮想ブロック(31B、31C)の流動のスケジュールを示すフロースケジュール情報(124B、124C)を模式的に例示する。フロースケジュール情報124Bは、仮想流動エリア30Bに設定された各仮想ブロック31Bの流動のスケジュールを示し、フロースケジュール情報124Cは、仮想流動エリア30Cに設定された各仮想ブロック31Cの流動のスケジュールを示す。なお、図10A〜図10Cでは、説明の便宜上、車両の符号を「2B」と表記しているが、この車両2Bは、隣接する2つの仮想流動エリア(30B、30C)を移動する車両2を示しているに過ぎない。
第2に、図11A〜図11Eを用いて、各車両2の移動速度を段階的に変化させる制御の一例を説明する。図11A〜図11Dは、3つの仮想流動エリア(30D、30E、30F)それぞれにおける仮想ブロック(31D、31E、31F)の割り当て、及び各仮想ブロック(31D、31E、31F)を割り当てられた車両2Dが移動する過程の一場面を模式的に例示する。図11Eは、各仮想流動エリア(30D、30E、30F)に設定された仮想ブロック(31D、31E、31F)の流動のスケジュールを示すフロースケジュール情報(124D、124E、124F)を模式的に例示する。フロースケジュール情報124Dは、仮想流動エリア30Dに設定された各仮想ブロック31Dの流動のスケジュールを示し、フロースケジュール情報124Eは、仮想流動エリア30Eに設定された各仮想ブロック31Eの流動のスケジュールを示し、フロースケジュール情報124Fは、仮想流動エリア30Fに設定された各仮想ブロック31Fの流動のスケジュールを示す。なお、図11A〜図11Dでは、説明の便宜上、車両の符号を「2D」と表記しているが、この車両2Dは、3つの仮想流動エリア(30D、30E、30F)を移動する車両2を示しているに過ぎない。
第3に、図12A〜図12Dを用いて、道路3の合流地点における各車両2の移動の管制の一例を説明する。図12A〜図12Cは、3つの仮想流動エリア(30G、30H、30I)それぞれにおける仮想ブロック(31G、31H、31I)の割り当て、及び仮想ブロック(31G、31I)(31H、31I)を割り当てられた各車両(2G、2H)が移動する過程の一場面を模式的に例示する。図12Dは、各仮想流動エリア(30G、30H、30I)に設定された仮想ブロック(31G、31H、31I)の流動のスケジュールを示すフロースケジュール情報(124G、124H、124I)を模式的に例示する。フロースケジュール情報124Gは、仮想流動エリア30Gに設定された各仮想ブロック31Gの流動のスケジュールを示し、フロースケジュール情報124Hは、仮想流動エリア30Hに設定された各仮想ブロック31Hの流動のスケジュールを示し、フロースケジュール情報124Iは、仮想流動エリア30Iに設定された各仮想ブロック31Iの流動のスケジュールを示す。なお、図12A〜図12Cでは、説明の便宜上、車両の符号を「2G」「2H」と表記しているが、各車両(2G、2H)は、合流地点を含む道路(32G、32I)(32H、32I)を移動する車両2を示しているに過ぎない。
以上のように、本実施形態に係る管制方法では、道路3により構成された道路網300は、複数の仮想流動エリア30に分割されている。そこで、管制サーバ1は、上記ステップS104及びS105の処理により、各車両2に対して、移動の開始位置から目的地までに利用する対象の1又は複数の仮想流動エリア30、及び少なくとも最初に進入する対象の仮想流動エリア30への進入時刻を決定する。これにより、管制サーバ1は、開始位置から目的地までの移動のスケジュールを各車両2に対して決定する。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
上記実施形態において、車両2は、本発明の「移動体」の一例である。また、道路3(及びエリア内道路32)は、本発明の「通路」の一例である。具体的には、上記道路3(及びエリア内道路32)は、陸上に設けられた通路の一例である。更に、道路網300は、本発明の「通路網」の一例である。ただし、移動体、通路、及び通路網は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択可能である。
上記実施形態では、本発明の「制御装置」の一例として、車載装置20を例示した。しかしながら、移動体の制御装置は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて、適宜選択されてよい。例えば、移動体の制御装置は、移動の開始位置及び目的地をサーバに送信するように構成された送信装置、及び移動体の移動を制御するコントローラを含んでもよい。この場合、送信装置及びコントローラは、同一の場所に配置されてもよいし、異なる場所に配置されてもよい。
上記実施形態において、管制サーバ1の数は、複数であってもよい。また、上記通路網(道路網300)は、複数の通路区間に分割されていてもよい。そして、各通路区間は、1又は複数の仮想流動エリア(仮想流動エリア30)を含むように設定されてよい。
上記実施形態において、各仮想流動エリア30に設定される移動規則は、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。隣接する2つの仮想流動エリア30において、共通の移動規則が設定されてもよいし、異なる移動規則が設定されてもよい。
上記実施形態では、管制サーバ1は、地図情報122、エリア設定情報123、フロースケジュール情報124、及び割当情報125を保持している。これに応じて、車載装置20は、地図情報222、エリア設定情報223、及びフロースケジュール情報224を保持している。しかしながら、管制サーバ1及び車載装置20に保持される情報は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、地図情報(122、222)及びエリア設定情報(123、223)は1つの情報で表現されてもよい。また、仮想流動エリア30内に仮想ブロック31を設定しない場合には、フロースケジュール情報(124、224)及び割当情報125は省略されてもよい。
11…制御部、12…記憶部、13…通信インタフェース、
14…入力装置、15…出力装置、16…ドライブ、
111…受付部、112…スケジュール決定部、
113…移動指示部、
121…管制プログラム、122…地図情報、
123…エリア設定情報、124…フロースケジュール情報、
125…割当情報、
2…車両、20…車載装置、
21…制御部、22…記憶部、23…通信インタフェース、
24…GPS信号受信回路、25…タッチパネルディスプレイ、
211…移動申請部、212…指示受取部、
213…自動運転制御部、
221…制御プログラム、222…地図情報、
223…エリア設定情報、224…フロースケジュール情報、
3…道路、300…道路網、
30…仮想流動エリア、31…仮想ブロック、32…(エリア内)道路、
40・41…道路区間
Claims (12)
- 1又は複数のサーバが、それぞれ自律的に移動可能に構成された複数の移動体に対して移動の指示を送信することで、当該複数の移動体の移動を管制する管制方法であって、
前記各移動体の制御装置が、移動の開始位置及び目的地を前記1又は複数のサーバに送信するステップと、
前記各移動体の移動のために設けられた通路により構成された通路網は、複数の仮想流動エリアに分割されており、当該複数の仮想流動エリアそれぞれでは、それぞれに含まれる通路の移動に対して適用される移動規則が設定されており、前記1又は複数のサーバが、前記複数の仮想流動エリアの中から、前記開始位置から前記目的地までの移動に利用する対象の1又は複数の仮想流動エリアを前記各移動体に対して決定するステップと、
前記1又は複数のサーバが、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアのうちの少なくとも最初に進入する対象の仮想流動エリアへの進入時刻を前記各移動体に対して決定するステップと、
前記1又は複数のサーバが、決定した前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び進入時刻を前記各移動体の前記制御装置に送信することで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアの通路に前記進入時刻に基づいて進入し、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに設定された前記移動規則に従って当該通路を移動するように前記各移動体に指示するステップと、
を備え、
前記複数の仮想流動エリアそれぞれには、始端から終端にかけて配列された状態のまま、設定された前記移動規則に従って当該始端から当該終端に流動するようにスケジューリングされた複数の仮想ブロックが設定されており、
前記1又は複数のサーバは、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに設定された複数の仮想ブロックの中から少なくともいずれかの仮想ブロックを前記各移動体に割り当てることで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに進入する前記進入時刻を決定し、
前記1又は複数のサーバは、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれで割り当てた前記仮想ブロックを前記制御装置に通知することで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び前記進入時刻を前記制御装置に送信する、
管制方法。 - 複数の仮想流動エリアは、互いに隣接する第1の仮想流動エリア及び第2の仮想流動エリアを含み、
前記第1の仮想流動エリアの終端は、前記第2の仮想流動エリアの始端に接続し、
前記第1の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックは、当該各仮想ブロックが前記終端に到達するタイミングで前記始端から流動する前記第2の仮想流動エリアの仮想ブロックと対応関係を有しており、
前記1又は複数のサーバは、前記第1の仮想流動エリア及び前記第2の仮想流動エリアの通路を移動する移動体に対して、互いに対応関係のある前記第1の仮想流動エリアの仮想ブロック及び前記第2の仮想流動エリアの仮想ブロックを割り当てる、
請求項1に記載の管制方法。 - 前記移動規則は、少なくとも移動速度を規定し、
前記複数の仮想流動エリアは、前記第2の仮想流動エリアに隣接する第3の仮想流動エリアを更に含み、
前記第2の仮想流動エリアの終端は、前記第3の仮想流動エリアの始端に接続し、
前記第2の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックは、当該各仮想ブロックが前記終端に到達するタイミングで前記始端から流動する前記第3の仮想流動エリアの仮想ブロックと対応関係を有しており、
前記第1の仮想流動エリアに設定された移動速度は、前記第3の仮想流動エリアに設定された移動速度とは相違しており、
前記第2の仮想流動エリアに設定された移動速度は、前記第1の仮想流動エリアに設定された移動速度と前記第3の仮想流動エリアに設定された移動速度との間であるように設定され、
前記1又は複数のサーバは、前記第1の仮想流動エリア、前記第2の仮想流動エリア及び前記第3の仮想流動エリアの通路を移動する移動体に対して、対応関係のある前記第1の仮想流動エリアの仮想ブロック、前記第2の仮想流動エリアの仮想ブロック、及び前記第3の仮想流動エリアの仮想ブロックを割り当てる、
請求項2に記載の管制方法。 - 前記複数の仮想流動エリアは、複数の前記第1の仮想流動エリアを含み、
前記各第1の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックと前記第2の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックとの前記対応関係は、前記各第1の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックが前記第2の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックに所定の比率で対応付けられるように設定される、
請求項2に記載の管制方法。 - 前記各第1の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックが前記終端に到達するタイミングは、他の第1の仮想流動エリアの前記各仮想ブロックが前記終端に到達するタイミングと異なるように設定される、
請求項4に記載の管制方法。 - 前記複数の仮想流動エリアのうち少なくともいずれかの隣接する仮想流動エリアには異なる移動規則が設定される、
請求項1から5のいずれか1項に記載の管制方法。 - 前記通路網は、複数の通路区間に分割されており、
前記各通路区間は、1又は複数の前記仮想流動エリアを含み、
複数の前記サーバは、前記複数の通路区間のいずれかに割り当てられており、
前記各通路区間における、前記各移動体に対する前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び前記進入時刻の決定は、前記各通路区間に割り当てられた前記サーバによって行われる、
請求項1から6のいずれか1項に記載の管制方法。 - 前記各通路区間は、前記通路の種別に応じて設定される、
請求項7に記載の管制方法。 - 前記通路は、道路であり、
前記移動体は、自動運転可能に構成された自動車である、
請求項1から8のいずれか1項に記載の管制方法。 - 前記移動規則は、移動速度、及び他の移動体との間の最小距離の少なくともいずれかを規定する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の管制方法。 - それぞれ自律的に移動可能に構成された複数の移動体に対して移動の指示を送信することで、当該複数の移動体の移動を管制する管制装置であって、
前記各移動体の制御装置からの移動の申請を受け付ける受付部であって、移動の開始位置及び目的地を示す情報を受信する受付部と、
前記各移動体の移動のために設けられた通路により構成された通路網は、複数の仮想流動エリアに分割されており、当該複数の仮想流動エリアそれぞれでは、それぞれに含まれる通路の移動に対して適用される移動規則が設定されており、前記複数の仮想流動エリアの中から、前記開始位置から前記目的地までの移動に利用する対象の1又は複数の仮想流動エリアを前記各移動体に対して決定し、かつ前記対象の1又は複数の仮想流動エリアのうちの少なくとも最初に進入する対象の仮想流動エリアへの進入時刻を前記各移動体に対して決定するスケジュール決定部と、
決定した前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び進入時刻を前記各移動体の前記制御装置に送信することで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアの通路に前記進入時刻に基づいて進入し、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに設定された前記移動規則に従って当該通路を移動するように前記各移動体に指示する移動指示部と、
を備え、
前記複数の仮想流動エリアそれぞれには、始端から終端にかけて配列された状態のまま、設定された前記移動規則に従って当該始端から当該終端に流動するようにスケジューリングされた複数の仮想ブロックが設定されており、
前記スケジュール決定部は、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに設定された複数の仮想ブロックの中から少なくともいずれかの仮想ブロックを前記各移動体に割り当てることで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに進入する前記進入時刻を決定し、
前記移動指示部は、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれで割り当てた前記仮想ブロックを前記制御装置に通知することで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び前記進入時刻を前記制御装置に送信する、
管制装置。 - それぞれ自律的に移動可能に構成された複数の移動体に対して移動の指示を送信させることで、当該複数の移動体の移動をコンピュータに管制させるための管制プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記各移動体の制御装置からの移動の申請を受け付けるステップであって、移動の開始位置及び目的地を示す情報を受信するステップと、
前記各移動体の移動のために設けられた通路により構成された通路網は、複数の仮想流動エリアに分割されており、当該複数の仮想流動エリアそれぞれでは、それぞれに含まれる通路の移動に対して適用される移動規則が設定されており、前記複数の仮想流動エリアの中から、前記開始位置から前記目的地までの移動に利用する対象の1又は複数の仮想流動エリアを前記各移動体に対して決定するステップと、
前記対象の1又は複数の仮想流動エリアのうちの少なくとも最初に進入する対象の仮想流動エリアへの進入時刻を前記各移動体に対して決定するステップと、
決定した前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び進入時刻を前記各移動体の前記制御装置に送信することで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアの通路に前記進入時刻に基づいて進入し、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに設定された前記移動規則に従って当該通路を移動するように前記各移動体に指示するステップと、
を実行させ、
前記複数の仮想流動エリアそれぞれには、始端から終端にかけて配列された状態のまま、設定された前記移動規則に従って当該始端から当該終端に流動するようにスケジューリングされた複数の仮想ブロックが設定されており、
前記コンピュータに、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに設定された複数の仮想ブロックの中から少なくともいずれかの仮想ブロックを前記各移動体に割り当てることで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれに進入する前記進入時刻を決定させ、
前記コンピュータに、前記対象の1又は複数の仮想流動エリアそれぞれで割り当てた前記仮想ブロックを前記制御装置に通知することで、前記対象の1又は複数の仮想流動エリア及び前記進入時刻を前記制御装置に送信させる、
ための、
管制プログラム。
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