JP5285384B2 - 自動運転システム及び自動運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の自動運転に関する。

特許文献１は、車両の自動操縦制御を開示している。この自動操縦制御においては、測位される自車位置に基づき、自車両を目標進行路に沿って自動操縦することが可能となっている。すなわち、操作スイッチを通じたユーザ入力により設定された目標速度を維持するように、スロットル弁が駆動され、自動ブレーキが作動される。また、進行方向を変える場合には、自動操舵が実行される。

特開２００６−３２２７５２号公報

本発明の目的は、車両に所望の走行パターンを精度良く再現させるための自動運転システム及び自動運転方法を提供することである。

以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明による自動運転システムは、第１車両（１Ａ、１Ｂ）の位置変化及び車速変化を表す位置目標値時系列データ（３２）及び車速目標値時系列データ（３３）を記憶する記憶部（３０Ｂ）と、第２車両（１Ｂ）の位置を取得する位置取得部（２０Ｂ）と、前記第２車両の車速を取得する車速取得部（２１Ｂ）と、前記位置目標値時系列データが記述する位置目標値と前記位置とに基づいて前記第２車両のハンドル（１１Ｂ）の操舵角を制御するハンドル駆動システム（６０）と、前記車速目標値時系列データが記述する車速目標値と前記車速とに基づいて前記第２車両のアクセルペダル（１２Ｂ）及びブレーキペダル（１３Ｂ）の踏み込み量を制御するペダル駆動システム（７０）と、調整部（５０）とを具備する。前記ペダル駆動システムは、前記車速目標値及び前記車速に基づいて目標踏み込み量を計算する車速コントローラ（７１）と、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルの一方の踏み込み量としての第１踏み込み量を検出する踏み込み量センサ（７６Ａ、７６Ｂ）と、前記目標踏み込み量と前記第１踏み込み量との差、ペダルゲイン、及びペダルオフセットに基づいて踏み込み量制御値を計算する踏み込み量コントローラ（７２Ａ、７２Ｂ）と、前記踏み込み量制御値に基づいて前記一方を操作するペダル駆動装置（７７Ａ、７７Ｂ）とを備える。前記記憶部は、前記位置の変化を表す位置時系列データ（４２）及び前記車速の変化を表す車速時系列データ（４３）を記憶する。前記調整部は、前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データに基づいて、前記ペダルオフセットを調整するためのペダルオフセット調整値を出力する。

前記記憶部は、傾斜区間（８２）を記述する傾斜データ（８０）を記憶する。前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データは、前記傾斜区間内の走行に基づいて取得された傾斜区間走行データを含む。前記調整部は、前記傾斜区間走行データに基づかないで前記ペダルオフセット調整値を出力する。

前記ハンドル駆動システムは、前記位置目標値及び前記位置に基づいて目標操舵角を計算するハンドル操舵コントローラ（６１）と、前記操舵角を検出するハンドル操舵角センサ（６５）と、前記目標操舵角と前記操舵角との差、ハンドルゲイン、及びハンドルオフセットに基づいて操舵角制御値を計算する操舵角コントローラ（６２）と、前記操舵角制御値に基づいて前記ハンドルを操作するハンドル駆動装置（６７）とを備える。前記記憶部は、前記操舵角の変化を表す操舵角時系列データ（４４）を記憶する。前記調整部は、前記第１車両のハンドル操舵角変化を表す操舵角目標値時系列データ（３４）、前記操舵角時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記位置時系列データに基づいて、前記ハンドルオフセットを調整するためのハンドルオフセット調整値を出力する。

本発明による自動運転システムは、第１車両（１Ａ、１Ｂ）の位置変化、車速変化及びハンドル操舵角変化を表す位置目標値時系列データ（３２）、車速目標値時系列データ（３３）及び操舵角目標値時系列データ（３４）を記憶する記憶部（３０Ｂ）と、第２車両（１Ｂ）の位置を取得する位置取得部（２０Ｂ）と、前記第２車両の車速を取得する車速取得部（２１Ｂ）と、前記位置目標値時系列データが記述する位置目標値と前記位置とに基づいて前記第２車両のハンドル（１１Ｂ）の操舵角を制御するハンドル駆動システム（６０）と、前記車速目標値時系列データが記述する車速目標値と前記車速とに基づいて前記第２車両のアクセルペダル（１２Ｂ）及びブレーキペダル（１３Ｂ）の踏み込み量を制御するペダル駆動システム（７０）と、調整部（５０）とを具備する。前記ハンドル駆動システムは、前記位置目標値及び前記位置に基づいて目標操舵角を計算するハンドル操舵コントローラ（６１）と、前記操舵角を検出するハンドル操舵角センサ（６５）と、前記目標操舵角と前記操舵角との差、ハンドルゲイン及びハンドルオフセットに基づいて操舵角制御値を計算する操舵角コントローラ（６２）と、前記操舵角制御値に基づいて前記ハンドルを操作するハンドル駆動装置（６７）とを備える。前記記憶部は、前記位置の変化を表す位置時系列データ（４２）及び前記操舵角の変化を表す操舵角時系列データ（４４）を記憶する。前記調整部は、前記操舵角目標値時系列データ、前記操舵角時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記位置時系列データに基づいて、前記ハンドルオフセットを調整するためのハンドルオフセット調整値を出力する。

上記自動運転システムにおいて、前記第１車両と前記第２車両とは別々の車両である場合がある。

上記自動運転システムにおいて、前記第１車両と前記第２車両とは同一の車両である場合がある。

本発明による自動運転方法は、第１車両（１Ａ、１Ｂ）を人が運転するステップと、自動運転制御則に基づいて第２車両（１Ｂ）を自動運転するステップと、前記自動運転制御則を調整するステップとを具備する。前記人が運転するステップは、前記第１車両の位置変化及び車速変化を表す位置目標値時系列データ（３２）及び車速目標値時系列データ（３３）を取得するステップを備える。前記自動運転するステップは、前記第２車両の位置及び車速を取得するステップと、前記位置目標値時系列データが記述する位置目標値と前記位置とに基づいて前記第２車両のハンドル（１１Ｂ）の操舵角を制御するステップと、前記車速目標値時系列データが記述する車速目標値と前記車速とに基づいて前記第２車両のアクセルペダル（１２Ｂ）及びブレーキペダル（１３Ｂ）の踏み込み量を制御するステップと、前記位置の変化を表す位置時系列データ（４２）及び前記車速の変化を表す車速時系列データ（４３）を取得するステップとを備える。前記踏み込み量を制御するステップは、前記車速目標値及び前記車速に基づいて目標踏み込み量を計算するステップと、前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルの一方の踏み込み量としての第１踏み込み量を検出するステップと、前記目標踏み込み量と前記第１踏み込み量との差、ペダルゲイン、及びペダルオフセットに基づいて踏み込み量制御値を計算するステップと、前記踏み込み量制御値に基づいて前記一方を操作するステップとを備える。前記調整するステップは、前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データに基づいて、前記ペダルオフセットを調整するためのペダルオフセット調整値を出力するステップを含む。

前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データは、傾斜区間（８２）内の走行に基づいて取得された傾斜区間走行データを含む場合がある。この場合、前記出力するステップにおいて、前記ペダルオフセット調整値は前記傾斜区間走行データに基づかないで出力される。

前記人が運転するステップは、前記第１車両のハンドル操舵角変化を表す操舵角目標値時系列データ（３４）を取得するステップを備える。前記操舵角を制御するステップは、前記位置目標値及び前記位置に基づいて目標操舵角を計算するステップと、前記操舵角を検出するステップと、前記目標操舵角と前記操舵角との差、ハンドルゲイン、及びハンドルオフセットに基づいて操舵角制御値を計算するステップと、前記操舵角制御値に基づいて前記ハンドルを操作するステップとを備える。前記自動運転するステップは、前記操舵角の変化を表す操舵角時系列データ（４４）を取得するステップを備える。前記調整するステップは、前記操舵角目標値時系列データ、前記操舵角時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記位置時系列データに基づいて、前記ハンドルオフセットを調整するためのハンドルオフセット調整値を出力するステップを含む。

本発明による自動運転方法は、第１車両（１Ａ、１Ｂ）を人が運転するステップと、自動運転制御則に基づいて第２車両（１Ｂ）を自動運転するステップと、前記自動運転制御則を調整するステップとを具備する。前記人が運転するステップは、前記第１車両の位置変化、車速変化、及びハンドル操舵角変化を表す位置目標値時系列（３２）データ、車速目標値時系列データ（３３）及び操舵角目標値時系列データ（３４）を取得するステップを備える。前記自動運転するステップは、前記第２車両の位置及び車速を取得するステップと、前記位置目標値時系列データが記述する位置目標値と前記位置とに基づいて前記第２車両のハンドル（１１Ｂ）の操舵角を制御するステップと、前記車速目標値時系列データが記述する車速目標値と前記車速とに基づいて前記第２車両のアクセルペダル（１２Ｂ）及びブレーキペダル（１３Ｂ）の踏み込み量を制御するステップと、前記操舵角を検出するステップと、前記位置の変化を表す位置時系列データ（４２）及び前記操舵角の変化を表す操舵角時系列データ（４４）を取得するステップを備える。前記操舵角を制御するステップは、前記位置目標値及び前記位置に基づいて目標操舵角を計算するステップと、前記目標操舵角と前記操舵角との差、ハンドルゲイン、及びハンドルオフセットに基づいて操舵角制御値を計算するステップと、前記操舵角制御値に基づいて前記ハンドルを操作するステップとを備える。前記調整するステップは、前記操舵角目標値時系列データ、前記操舵角時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記位置時系列データに基づいて、前記ハンドルオフセットを調整するためのハンドルオフセット調整値を出力するステップを含む。

上記自動運転方法において、前記第１車両と前記第２車両とは別々の車両である場合がある。

上記自動運転方法において、前記第１車両と前記第２車両とは同一の車両である場合がある。

本発明によれば、車両に所望の走行パターンを精度良く再現させるための自動運転システム及び自動運転方法が提供される。

添付図面を参照して、本発明による自動運転システム及び自動運転方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る自動運転システムは、図１に示す車両１Ａと、図３に示す車両１Ｂとを備える。人（ドライバ）が車両１Ａを運転したときの走行パターンを車両１Ｂが自動運転で精度良く再現することが求められる。

図１を参照して、車両１Ａは、ハンドル１１Ａと、アクセルペダル１２Ａと、ブレーキペダル１３Ａと、ハンドル操舵角センサ１７Ａと、ＧＰＳ装置１４Ａと、ジャイロ１５Ａと、車輪エンコーダ１６Ａと、踏み込み量センサ１８Ａと、踏み込み量センサ１９Ａと、車両位置演算装置２０Ａと、車速演算装置２１Ａと、記憶部３０Ａとを備える。ハンドル操舵角センサ１７Ａは、ハンドル１１Ａの操舵角θｒを検出し、記憶部３０Ａに出力する。ＧＰＳ装置１４Ａは、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて車両１Ａの位置を検出する。ジャイロ１５Ａは、角度又は角速度を検出するジャイロスコープを備える。車輪エンコーダ１６Ａは、車両１Ａが備える車輪の回転を検出するロータリーエンコーダを含む。車両位置演算装置２０Ａは、ＧＰＳ装置１４Ａが検出した位置、ジャイロ１５Ａが検出した角度又は角速度、及び車輪エンコーダ１６Ａ検出した車輪の回転に基づいて車両１Ａの二次元位置（Ｘｒ，Ｙｒ）を演算して取得し、記憶部３０Ａに出力する。車速演算装置２１Ａは、ＧＰＳ装置１４Ａが検出した位置、ジャイロ１５Ａが検出した角度又は角速度、及び車輪エンコーダ１６Ａが検出した車輪の回転に基づいて車両１Ａの車速Ｖｒを演算して取得し、記憶部３０Ａに出力する。踏み込み量センサ１８Ａは、アクセルペダル１２Ａの踏み込み量Ａｒを検出し、記憶部３０Ａに出力する。踏み込み量センサ１９Ａは、ブレーキペダル１３Ａの踏み込み量Ｂｒを検出し、記憶部３０Ａに出力する。記憶部３０Ａは、操舵角θｒ、位置（Ｘｒ，Ｙｒ）、車速Ｖｒ、アクセルペダル踏み込み量Ａｒ、及びブレーキペダル踏み込み量Ｂｒを蓄積して走行パターンデータ３１を取得し、走行パターンデータ３１を記憶する。

図２は、走行パターンデータ３１のデータ構成を示す。走行パターンデータ３１は、車両位置目標値時系列データ３２と、車速目標値時系列データ３３と、ハンドル操舵角時系列データ３４と、アクセルペダル踏み込み量時系列データ３５と、ブレーキペダル踏み込み量時系列データ３６を含む。車両位置目標値時系列データ３２は、車両１Ａの位置（Ｘｒ，Ｙｒ）の変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける位置（Ｘｒ_０，Ｙｒ_０）、（Ｘｒ_ｉ，Ｙｒ_ｉ）、（Ｘｒ_ｉ＋１，Ｙｒ_ｉ＋１）、（Ｘｒ_ｎ，Ｙｒ_ｎ）を位置目標値として記述している。車速目標値時系列データ３３は、車両１Ａの車速Ｖｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける車速Ｖｒ_０、Ｖｒ_ｉ、Ｖｒ_ｉ＋１、Ｖｒ_ｎを車速目標値として記述している。ハンドル操舵角時系列データ３４は、操舵角θｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける操舵角θｒ_０、θｒ_ｉ、θｒ_ｉ＋１、θｒ_ｎを記述している。アクセルペダル踏み込み量時系列データ３５は、アクセルペダル踏み込み量Ａｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおけるアクセルペダル踏み込み量Ａｒ_０、Ａｒ_ｉ、Ａｒ_ｉ＋１、Ａｒ_ｎを記述している。ブレーキペダル踏み込み量時系列データ３６は、ブレーキペダル踏み込み量Ｂｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおけるブレーキペダル踏み込み量Ｂｒ_０、Ｂｒ_ｉ、Ｂｒ_ｉ＋１、Ｂｒ_ｎを記述している。

人の運転で車両１Ａがテストコースを走行する。このとき、走行パターンデータ３１が取得される。

図３を参照して、車両１Ｂは、ハンドル１１Ｂと、アクセルペダル１２Ｂと、ブレーキペダル１３Ｂと、ＧＰＳ装置１４Ｂと、ジャイロ１５Ｂと、車輪エンコーダ１６Ｂと、自動運転装置１０を備える。自動運転装置１０は、車両位置演算装置２０Ｂと、車速演算装置２１Ｂと、記憶部３０Ｂと、調整部５０と、ハンドル駆動システム６０と、ペダル駆動システム７０を備える。調整部５０は、例えば、コンピュータである。記憶部３０Ｂは、走行パターンデータ３１を記憶する。

自動運転装置１０は、自動運転制御則に基づいて、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを車両１Ｂが再現するようにハンドル１１Ｂ、アクセルペダル１２Ｂ、及びブレーキペダル１３Ｂを操作する。自動運転装置１０により車両１Ｂが自動運転されるとき、車両１Ｂは無人である。しかし、車両１Ｂを運転しない人が自動運転中の車両１Ｂに乗ることはあり得る。

ＧＰＳ装置１４Ｂは、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて車両１Ｂの位置を検出する。ジャイロ１５Ｂは、角度又は角速度を検出するジャイロスコープを備える。車輪エンコーダ１６Ｂは、車両１Ｂが備える車輪の回転を検出するロータリーエンコーダを含む。車両位置演算装置２０Ｂは、ＧＰＳ装置１４Ｂが検出した位置、ジャイロ１５Ｂが検出した角度又は角速度、及び車輪エンコーダ１６Ｂが検出した車輪の回転に基づいて車両１Ｂの二次元位置（Ｘ，Ｙ）を演算して取得し、位置（Ｘ，Ｙ）をハンドル駆動システム６０及び記憶部３０Ｂのために出力する。車速演算装置２１Ｂは、ＧＰＳ装置１４Ｂが検出した位置、ジャイロ１５Ｂが検出した角度又は角速度、及び車輪エンコーダ１６Ｂが検出した車輪の回転に基づいて車両１Ｂの車速Ｖを演算して取得し、車速Ｖをペダル駆動システム７０及び記憶部３０Ｂのために出力する。

記憶部３０Ｂは、位置目標値（Ｘｒ，Ｙｒ）をハンドル駆動システム６０に出力する。ここで、記憶部３０Ｂは、自動運転の開始時刻に位置目標値（Ｘｒ_０，Ｙｒ_０）を出力し、位置目標値（Ｘｒ_ｉ，Ｙｒ_ｉ）、（Ｘｒ_ｉ＋１，Ｙｒ_ｉ＋１）、（Ｘｒ_ｎ，Ｙｒ_ｎ）等をそれぞれ対応する時刻に出力する。記憶部３０Ｂは、車速目標値Ｖｒをペダル駆動システム７０のために出力する。ここで、記憶部３０Ｂは、自動運転の開始時刻に車速目標値Ｖｒ_０を出力し、車速目標値Ｖｒ_ｉ、Ｖｒ_ｉ＋１、Ｖｒ_ｎ等をそれぞれ対応する時刻に出力する。

ハンドル駆動システム６０は、位置目標値（Ｘｒ，Ｙｒ）及び位置（Ｘ，Ｙ）に基づいて、ハンドル１１Ｂの操舵角θを制御する。ハンドル駆動システム６０は、操舵角θを検出し、内部で使用するほかに記憶部３０Ｂへ出力する。ペダル駆動システム７０は、車速目標値Ｖｒ及び車速Ｖに基づいて、アクセルペダル１２Ｂの踏み込み量Ａ及びブレーキペダル１３Ｂの踏み込み量Ｂを制御する。ペダル駆動システム７０は、アクセルペダル踏み込み量Ａ及びブレーキペダル踏み込み量Ｂを検出し、内部で使用するほかに記憶部３０Ｂへ出力する。

記憶部３０Ｂは、操舵角θ、位置（Ｘ，Ｙ）、車速Ｖ、アクセルペダル踏み込み量Ａ、及びブレーキペダル踏み込み量Ｂを蓄積して無人走行データ４１を取得し、無人走行データ４１を記憶する。無人走行データ４１は、自動運転走行データとも称される。無人走行データ４１は、自動運転制御則を調整するために使用される。

図４は、無人走行データ４１のデータ構成を示す。無人走行データ４１は、車両位置時系列データ４２と、車速時系列データ４３と、ハンドル操舵角時系列データ４４と、アクセルペダル踏み込み量時系列データ４５と、ブレーキペダル踏み込み量時系列データ４６を含む。車両位置時系列データ４２は、車両１Ｂの位置（Ｘ，Ｙ）の変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける位置（Ｘ_０，Ｙ_０）、（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）、（Ｘ_ｉ＋１，Ｙ_ｉ＋１）、（Ｘ_ｎ，Ｙ_ｎ）を記述している。ここで、時刻０は自動運転の開始時刻に対応する。車速時系列データ４３は、車両１Ｂの車速Ｖの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける車速Ｖ_０、Ｖ_ｉ、Ｖ_ｉ＋１、Ｖ_ｎを記述している。ハンドル操舵角時系列データ４４は、操舵角θの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける操舵角θ_０、θ_ｉ、θ_ｉ＋１、θ_ｎを記述している。アクセルペダル踏み込み量時系列データ４５は、アクセルペダル踏み込み量Ａの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおけるアクセルペダル踏み込み量Ａ_０、Ａ_ｉ、Ａ_ｉ＋１、Ａ_ｎを記述している。ブレーキペダル踏み込み量時系列データ４６は、ブレーキペダル踏み込み量Ｂの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおけるブレーキペダル踏み込み量Ｂ_０、Ｂ_ｉ、Ｂ_ｉ＋１、Ｂ_ｎを記述している。

図５を参照してハンドル駆動システム６０を説明する。ハンドル駆動システム６０は、ハンドル操舵コントローラ６１と、操舵角コントローラ６２と、ハンドル操舵角センサ６５と、ハンドル駆動装置６７を備える。ハンドル駆動装置６７は、サーボドライバ６３と、モータ６４を備える。ハンドル操舵角センサ６５は、例えば、ロータリーエンコーダを備える。ハンドル操舵角センサ６５は、操舵角θを検出して出力する。

ハンドル操舵コントローラ６１は、位置目標値（Ｘｒ，Ｙｒ）及び位置（Ｘ，Ｙ）に基づいて、目標操舵角θ＊を計算する。

図６を参照して、ハンドル操舵コントローラ６１は、車両１Ｂの過去の位置（Ｘ_ｎ−１，Ｙ_ｎ−１）を始点、車両１Ｂの現在の位置（Ｘ_ｎ，Ｙ_ｎ）を終点とするベクトルと、位置（Ｘ_ｎ，Ｙ_ｎ）を始点、車両１Ｂが現在いるべき位置（Ｘｒ_ｎ，Ｙｒ_ｎ）を終点とするベクトルとのなす角αを計算する。

ハンドル操舵コントローラ６１は、ゲインＧ６１及び角αに基づいて、下記式を用いて目標操舵角θ＊を計算する。

操舵角コントローラ６２は、目標操舵角θ＊と操舵角θの差（θ＊−θ）が正の場合、差（θ＊−θ）と、ゲインＧ６２と、オフセットΔθとに基づいて、下記式を用いて操舵角制御値θ＊＊を計算する。

操舵角コントローラ６２は、目標操舵角θ＊と操舵角θの差（θ＊−θ）が負の場合、差（θ＊−θ）と、ゲインＧ６２と、オフセットΔθとに基づいて、下記式を用いて操舵角制御値θ＊＊を計算する。

操舵角コントローラ６２は、目標操舵角θ＊と操舵角θの差（θ＊−θ）が正でも負でもない場合、下記式を用いて操舵角制御値θ＊＊を計算する。

ここで、操舵角θ、目標操舵角θ＊、及び操舵角制御値θ＊＊の符号が正であることはハンドルを右に切ることに対応し、操舵角θ、目標操舵角θ＊、及び操舵角制御値θ＊＊の符号が負であることはハンドルを左に切ることに対応する。

ハンドル駆動装置６７は、操舵角制御値θ＊＊に基づいてハンドル１１Ｂを操作する（ハンドル１１Ｂを回す）。

図７を参照してペダル駆動システム７０を説明する。ペダル駆動システム７０は、車速コントローラ７１と、アクセル踏み込み量コントローラ７２Ａと、踏み込み量センサ７６Ａと、ペダル駆動装置７７Ａと、ブレーキ踏み込み量コントローラ７２Ｂと、踏み込み量センサ７６Ｂと、ペダル駆動装置７７Ｂを備える。ペダル駆動装置７７Ａは、サーボドライバ７３Ａと、モータ７４Ａと、回転／並進変換機構７５Ａを備える。ペダル駆動装置７７Ｂは、サーボドライバ７３Ｂと、モータ７４Ｂと、回転／並進変換機構７５Ｂを備える。回転／並進変換機構７５Ａ及び７５Ｂは、回転運動を並進運動に変換する。踏み込み量センサ７６Ａは、例えば、ストロークセンサを備える。踏み込み量センサ７６Ａは、アクセルペダル踏み込み量Ａを検出して出力する。踏み込み量センサ７６Ｂは、例えば、ストロークセンサを備える。ペダル駆動装置７７Ｂは、ブレーキペダル踏み込み量Ｂを検出して出力する。

車速コントローラ７１は、車速Ｖｒ及び車速Ｖに基づいて、アクセルペダル目標踏み込み量Ａ＊及びブレーキペダル目標踏み込み量Ｂ＊を計算する。車速コントローラ７１は、車速Ｖｒと車速Ｖの差（Ｖｒ−Ｖ）が正のとき、差（Ｖｒ−Ｖ）及びゲインＧ７１に基づいて下記式からアクセルペダル目標踏み込み量Ａ＊を計算し、下記式で示されるブレーキペダル目標踏み込み量Ｂ＊を求める。

車速コントローラ７１は、車速Ｖｒと車速Ｖの差（Ｖｒ−Ｖ）が負のとき、下記式で示されるアクセルペダル目標踏み込み量Ａ＊を求め、差（Ｖｒ−Ｖ）及びゲインＧ７１に基づいて下記式からブレーキペダル目標踏み込み量Ｂ＊を計算する。

車速コントローラ７１は、車速Ｖｒと車速Ｖの差（Ｖｒ−Ｖ）が正でも負でもない場合、下記式で示されるアクセルペダル目標踏み込み量Ａ＊及びブレーキペダル目標踏み込み量Ｂ＊を求める。

アクセル踏み込み量コントローラ７２Ａは、アクセルペダル目標踏み込み量Ａ＊とアクセルペダル踏み込み量Ａの差（Ａ＊−Ａ）と、ゲインＧ７２と、オフセットΔＡとに基づいて、下記式を用いてアクセルペダル踏み込み量制御値Ａ＊＊を計算する。

ブレーキ踏み込み量コントローラ７２Ｂは、ブレーキペダル目標踏み込み量Ｂ＊とブレーキペダル踏み込み量Ｂの差（Ｂ＊−Ｂ）と、ゲインＧ７２と、オフセットΔＢとに基づいて、下記式を用いてブレーキペダル踏み込み量制御値Ｂ＊＊を計算する。

ペダル駆動装置７７Ａは、アクセルペダル踏み込み量制御値Ａ＊＊に基づいてアクセルペダル１２Ｂを操作する（アクセルペダル１２Ｂを踏み込む）。ペダル駆動装置７７Ｂは、ブレーキペダル踏み込み量制御値Ｂ＊＊に基づいてブレーキペダル１３Ｂを操作する（ブレーキペダル１３Ｂを踏み込む）。

自動運転で車両１Ｂがテストコースを走行する。このとき、無人走行データ４１が取得される。

次に、自動運転制御則の調整について説明する。

図８は、調整部５０が備える操舵角コントローラ調整部５１を示す。操舵角コントローラ調整部５１は、操舵角微分部５１１と、移動距離算出部５１２と、検出部５１３と、操舵時間遅れ算出部５１４と、比較部５１５と、操舵角オフセット調整値出力部５１６を備える。

図９は、調整部５０が備えるアクセル踏み込み量コントローラ調整部５２を示す。アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２は、車速微分部５２１と、移動距離算出部５２２と、検出部５２３と、アクセル時間遅れ算出部５２４と、比較部５２５と、アクセルオフセット調整値出力部５２６を備える。

図１０は、調整部５０が備えるブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３を示す。ブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３は、車速微分部５３１と、移動距離算出部５３２と、検出部５３３と、ブレーキ時間遅れ算出部５３４と、比較部５３５と、ブレーキオフセット調整値出力部５３６を備える。

操舵角コントローラ調整部５１、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２、及びブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３は、例えば、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムに従って動作するＣＰＵを用いて実現される。

図１１は、走行パターンデータ３１に基づいて計算される移動距離時系列データ３７、ハンドル操舵角微分値時系列データ３８、及び車速目標値微分値時系列データ３９を示す。

図１２は、無人走行データ４１に基づいて計算される移動距離時系列データ４７、ハンドル操舵角微分値時系列データ４８、及び車速微分値時系列データ４９を示す。

操舵角コントローラ調整部５１の動作を説明する。

操舵角微分部５１１は、ハンドル操舵角時系列データ３４に基づいてハンドル操舵角微分値時系列データ３８を計算する。ハンドル操舵角微分値時系列データ３８は、操舵角θｒの微分値（ｄθ／ｄｔ）ｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける操舵角微分値（ｄθ／ｄｔ）ｒ_０、（ｄθ／ｄｔ）ｒ_ｉ、（ｄθ／ｄｔ）ｒ_ｉ＋１、（ｄθ／ｄｔ）ｒ_ｎを記述している。操舵角微分部５１１は、ハンドル操舵角時系列データ４４に基づいてハンドル操舵角微分値時系列データ４８を計算する。ハンドル操舵角微分値時系列データ４８は、操舵角θの微分値（ｄθ／ｄｔ）の変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける操舵角微分値（ｄθ／ｄｔ）_０、（ｄθ／ｄｔ）_ｉ、（ｄθ／ｄｔ）_ｉ＋１、（ｄθ／ｄｔ）_ｎを記述している。

移動距離算出部５１２は、車両位置目標値時系列データ３２に基づいて移動距離時系列データ３７を計算する。移動距離時系列データ３７は、移動距離Ｍｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける移動距離Ｍｒ_０、Ｍｒ_ｉ、Ｍｒ_ｉ＋１、Ｍｒ_ｎを記述している。例えば、時刻０から時刻ｔ_ｉまでの移動距離Ｍｒ_ｉは、下記式を用いて計算される。

移動距離算出部５１２は、移動距離時系列データ３７の場合と同様に、車両位置時系列データ４２に基づいて移動距離時系列データ４７を計算する。移動距離時系列データ４７は、移動距離Ｍの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける移動距離Ｍ_０、Ｍ_ｉ、Ｍ_ｉ＋１、Ｍ_ｎを記述している。

図１３は、予め設定された操舵角オフセット評価区間を示す。操舵角オフセット評価区間は、例えば、テストコースのカーブ部分に対応する区間である。

検出部５１３は、操舵角オフセット評価区間内で、操舵角θｒの微分値が操舵速度閾値Ａｈｄｔｈを超えたときの移動距離Ｍｒを検出する。例えば、時刻ｔ_ｉから時刻ｔ_ｎの間において位置（Ｘｒ，Ｙｒ）が操舵角オフセット評価区間に含まれる場合、操舵角θｒの微分値が最初に操舵速度閾値Ａｈｄｔｈを超えた時刻ｔ_ｋ１（ｔ_ｉ＜ｔ_ｋ１＜ｔ_ｎ）を検出し、時刻ｔ_ｋ１における移動距離Ｍｒ_ｋ１を検出する。更に、検出部５１３は、操舵角オフセット評価区間内で、操舵角θの微分値が操舵速度閾値Ａｈｄｔｈを超えたときの移動距離Ｍと車速Ｖを検出する。例えば、時刻ｔ_ｉから時刻ｔ_ｎの間において位置（Ｘ，Ｙ）が操舵角オフセット評価区間に含まれる場合、操舵角θの微分値が最初に操舵速度閾値Ａｈｄｔｈを超えた時刻ｔ_ｌ１（ｔ_ｉ＜ｔ_ｌ１＜ｔ_ｎ）を検出し、時刻ｔ_ｌ１における移動距離Ｍ_ｌ１と車速Ｖ_ｌ１を検出する。

操舵時間遅れ算出部５１４は、移動距離の差（Ｍｒ_ｋ１−Ｍ_ｌ１）と車速Ｖ_ｌ１とに基づいて、下記式を用いて操舵時間遅れΔＴｈｄを計算する。

比較部５１５は、操舵時間遅れΔＴｈｄを予め設定された操舵角オフセット修正閾値Ｔｈｄｔｈと比較する。

操舵角オフセット調整値出力部５１６は、操舵時間遅れΔＴｈｄが操舵角オフセット修正閾値Ｔｈｄｔｈ以上の場合、操舵角オフセット調整値として＋δθを出力する。操舵角コントローラ６２は、古いオフセットΔθにδθが加算された新しいオフセットΔθを次回からの自動運転制御において用いる。

操舵角オフセット調整値出力部５１６は、操舵時間遅れΔＴｈｄが−Ｔｈｄｔｈより大きく＋Ｔｈｄｔｈより小さい場合、操舵角オフセット調整値を出力しない。操舵角コントローラ６２は、オフセットΔθを調整しない。

操舵角オフセット調整値出力部５１６は、操舵時間遅れΔＴｈｄが−Ｔｈｄｔｈ以下の場合、操舵角オフセット調整値として−δθを出力する。操舵角コントローラ６２は、古いオフセットΔθからδθが減算された新しいオフセットΔθを次回からの自動運転制御において用いる。

操舵時間遅れΔＴｈｄが−Ｔｈｄｔｈより大きく＋Ｔｈｄｔｈより小さくなるまで、自動運転と自動運転制御則の調整とを繰り返す。

操舵角コントローラ調整部５１を用いてオフセットΔθを修正することで、ハンドル１１Ｂに固有の遊び量に対応するように自動運転制御則が調整される。したがって、車両１Ｂは、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを精度良く再現することが可能である。

次に、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２の動作を説明する。

車速微分部５２１は、車速目標値時系列データ３３に基づいて車速目標値微分値時系列データ３９を計算する。車速目標値微分値時系列データ３９は、車速Ｖｒの微分値（ｄＶ／ｄｔ）ｒの変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける車速微分値（ｄＶ／ｄｔ）ｒ_０、（ｄＶ／ｄｔ）ｒ_ｉ、（ｄＶ／ｄｔ）ｒ_ｉ＋１、（ｄＶ／ｄｔ）ｒ_ｎを記述している。車速微分部５２１は、車速時系列データ４３に基づいて車速微分値時系列データ４９を計算する。車速微分値時系列データ４９は、車速Ｖの微分値（ｄＶ／ｄｔ）の変化を表し、時刻０、ｔ_ｉ、ｔ_ｉ＋１、ｔ_ｎにおける車速微分値（ｄＶ／ｄｔ）_０、（ｄＶ／ｄｔ）_ｉ、（ｄＶ／ｄｔ）_ｉ＋１、（ｄＶ／ｄｔ）_ｎを記述している。

移動距離算出部５２２は、移動距離算出部５１２と同様に、移動距離時系列データ３７及び移動距離時系列データ４７を計算する。

図１４は、予め設定されたアクセルオフセット評価区間を示す。アクセルオフセット評価区間は、移動距離の範囲として定義されている。アクセルオフセット評価区間は、例えば、テストコースのカーブ部分の後半とその直後の直線部分とに対応する。

検出部５２３は、アクセルオフセット評価区間内で、車速Ｖｒの微分値が加速加速度閾値Ａａｃｔｈを超えたときの移動距離Ｍｒを検出する。例えば、時刻ｔ_ｉから時刻ｔ_ｎの間において移動距離Ｍｒがアクセルオフセット評価区間に含まれる場合、速度Ｖｒの微分値が最初に加速加速度閾値Ａａｃｔｈを超えた時刻ｔ_ｋ２（ｔ_ｉ＜ｔ_ｋ２＜ｔ_ｎ）を検出し、時刻ｔ_ｋ２における移動距離Ｍｒ_ｋ２を検出する。更に、検出部５２３は、アクセルオフセット評価区間内で、車速Ｖの微分値が加速加速度閾値Ａａｃｔｈを超えたときの移動距離Ｍと車速Ｖを検出する。例えば、時刻ｔ_ｉから時刻ｔ_ｎの間において移動距離Ｍがアクセルオフセット評価区間に含まれる場合、車速Ｖの微分値が最初に速加速度閾値Ａａｃｔｈを超えた時刻ｔ_ｌ２（ｔ_ｉ＜ｔ_ｌ２＜ｔ_ｎ）を検出し、時刻ｔ_ｌ２における移動距離Ｍ_ｌ２と車速Ｖ_ｌ２を検出する。

アクセル時間遅れ算出部５２４は、移動距離の差（Ｍｒ_ｋ２−Ｍ_ｌ２）と車速Ｖ_ｌ２とに基づいて、下記式を用いてアクセル時間遅れΔＴａｃを計算する。

比較部５２５は、アクセル時間遅れΔＴａｃを予め設定されたアクセルオフセット修正閾値Ｔａｃｔｈと比較する。

アクセルオフセット調整値出力部５２６は、アクセル時間遅れΔＴａｃがアクセルオフセット修正閾値Ｔａｃｔｈ以上の場合、アクセルオフセット調整値として＋δＡを出力する。アクセル踏み込み量コントローラ７２Ａは、古いオフセットΔＡにδＡが加算された新しいオフセットΔＡを次回からの自動運転制御において用いる。

アクセルオフセット調整値出力部５２６は、アクセル時間遅れΔＴａｃが−Ｔａｃｔｈより大きく＋Ｔａｃｔｈより小さい場合、アクセルオフセット調整値を出力しない。アクセル踏み込み量コントローラ７２Ａは、オフセットΔＡを調整しない。

アクセルオフセット調整値出力部５２６はアクセル時間遅れΔＴａｃが−Ｔａｃｔｈ以下の場合、アクセルオフセット調整値として−δＡを出力する。アクセル踏み込み量コントローラ７２Ａは、古いオフセットΔＡからδＡが減算された新しいオフセットΔＡを次回からの自動運転制御において用いる。

アクセル時間遅れΔＴａｃが−Ｔａｃｔｈより大きく＋Ｔａｃｔｈより小さくなるまで、自動運転と自動運転制御則の調整とを繰り返す。

アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２を用いてオフセットΔＡを修正することで、アクセルペダル１２Ｂに固有の効き始めまでの踏み込み量に対応するように自動運転制御則が調整される。したがって、車両１Ｂは、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを精度良く再現することが可能である。

次に、ブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３の動作を説明する。

車速微分部５３１は、車速微分部５２１と同様に、車速目標値微分値時系列データ３９及び車速微分値時系列データ４９を計算する。

移動距離算出部５３２は、移動距離算出部５１２と同様に、移動距離時系列データ３７及び移動距離時系列データ４７を計算する。

図１５は、予め設定されたブレーキオフセット評価区間を示す。ブレーキオフセット評価区間は、移動距離の範囲として定義されている。ブレーキオフセット評価区間は、例えば、テストコースのカーブ部分の直前の直線部分に対応する。

検出部５３３は、ブレーキオフセット評価区間内で、車速Ｖｒの微分値が減速加速度閾値Ａｂｋｔｈを超えたときの移動距離Ｍｒを検出する。例えば、時刻ｔ_ｉから時刻ｔ_ｎの間において移動距離Ｍｒがブレーキオフセット評価区間に含まれる場合、速度Ｖｒの微分値が最初に減速加速度閾値Ａｂｋｔｈを超えた時刻ｔ_ｋ３（ｔ_ｉ＜ｔ_ｋ３＜ｔ_ｎ）を検出し、時刻ｔ_ｋ３における移動距離Ｍｒ_ｋ３を検出する。更に、検出部５３３は、ブレーキオフセット評価区間内で、車速Ｖの微分値が減速加速度閾値Ａｂｋｔｈを超えたときの移動距離Ｍと車速Ｖを検出する。例えば、時刻ｔ_ｉから時刻ｔ_ｎの間において移動距離Ｍがブレーキオフセット評価区間に含まれる場合、車速Ｖの微分値が最初に減速速度閾値Ａｂｋｔｈを超えた時刻ｔ_ｌ３（ｔ_ｉ＜ｔ_ｌ３＜ｔ_ｎ）を検出し、時刻ｔ_ｌ３における移動距離Ｍ_ｌ３と車速Ｖ_ｌ３を検出する。

ブレーキ時間遅れ算出部５３４は、移動距離の差（Ｍｒ_ｋ３−Ｍ_ｌ３）と車速Ｖ_ｌ３とに基づいて、下記式を用いてブレーキ時間遅れΔＴｂｋを計算する。

比較部５３５は、ブレーキ時間遅れΔＴｂｋを予め設定されたブレーキオフセット修正閾値Ｔｂｋｔｈと比較する。

ブレーキオフセット調整値出力部５３６は、ブレーキ時間遅れΔＴｂｋがブレーキオフセット修正閾値Ｔｂｋｔｈ以上の場合、ブレーキオフセット調整値として＋δＢを出力する。ブレーキ踏み込み量コントローラ７２Ｂは、古いオフセットΔＢにδＢが加算された新しいオフセットΔＢを次回からの自動運転制御において用いる。

ブレーキオフセット調整値出力部５３６は、ブレーキ時間遅れΔＴｂｋが−Ｔｂｋｔｈより大きく＋Ｔｂｋｔｈより小さい場合、ブレーキオフセット調整値を出力しない。ブレーキ踏み込み量コントローラ７２Ｂは、オフセットΔＢを調整しない。

ブレーキオフセット調整値出力部５３６はアクセル時間遅れΔＴｂｋが−Ｔｂｋｔｈ以下の場合、ブレーキオフセット調整値として−δＢを出力する。ブレーキ踏み込み量コントローラ７２Ｂは、古いオフセットΔＢからδＢが減算された新しいオフセットΔＢを次回からの自動運転制御において用いる。

ブレーキ時間遅れΔＴｂｋが−Ｔｂｋｔｈより大きく＋Ｔｂｋｔｈより小さくなるまで、自動運転と自動運転制御則の調整とを繰り返す。

ブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３を用いてオフセットΔＢを修正することで、ブレーキペダル１３Ｂに固有の効き始めまでの踏み込み量に対応するように自動運転制御則が調整される。したがって、車両１Ｂは、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを精度良く再現することが可能である。

本実施形態に係る調整部５０は、操舵角コントローラ調整部５１、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２、及びブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３の全てを備えることが望ましいが、操舵角コントローラ調整部５１、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２、及びブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３から選択される少なくとも一つを備えればよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る調整部５０は、第１の実施形態に係る調整部５０に操舵制御ゲイン調整部５４及び車速制御ゲイン調整部５５が追加されたものである。本実施形態に係る調整部５０は、操舵角コントローラ調整部５１、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２、及びブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３のかわりに操舵制御ゲイン調整部５４及び車速制御ゲイン調整部５５を備えてもよい。本実施形態に係る調整部５０は、操舵制御ゲイン調整部５４及び車速制御ゲイン調整部５５の両方を備えても良く、一方だけを備えてもよい。操舵制御ゲイン調整部５４及び車速制御ゲイン調整部５５は、例えば、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムに従って動作するＣＰＵを用いて実現される。

図１６を参照して、操舵制御ゲイン調整部５４は、無人走行データ４１と走行パターンデータ３１との比較に基づいて、ゲイン調整値δＧ６１を出力する。ゲイン調整値δＧ６１は、正の値をとる場合と、負の値をとる場合とがある。ハンドル操舵コントローラ６１は古いゲインＧ６１にゲイン調整値δＧ６１を加算した新しいゲインＧ６１を次回からの自動運転制御において用いる。車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３と車両位置時系列データ４２及び車速時系列データ４３との誤差が設定した範囲内になるまで、自動運転と自動運転制御則の調整とを繰り返す。

操舵制御ゲイン調整部５４によりゲインＧ６１を修正することで、自動運転制御則が調整される。したがって、車両１Ｂは、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを精度良く再現することが可能である。

図１７を参照して、車速制御ゲイン調整部５５は、無人走行データ４１と走行パターンデータ３１との比較に基づいて、ゲイン調整値δＧ７１を出力する。ゲイン調整値δＧ７１は、正の値をとる場合と、負の値をとる場合とがある。車速コントローラ７１は古いゲインＧ７１にゲイン調整値δＧ７１を加算した新しいゲインＧ７１を次回からの自動運転制御において用いる。車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３と車両位置時系列データ４２及び車速時系列データ４３との誤差が設定した範囲内になるまで、自動運転と自動運転制御則の調整とを繰り返す。

車速制御ゲイン調整部５５によりゲインＧ７１を修正することで、自動運転制御則が調整される。したがって、車両１Ｂは、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを精度良く再現することが可能である。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る車両１Ｂは、第１の実施形態又は第２の実施形態にかかる車両１Ｂと下記点で異なり、その他の点は同じである。

図１８に示すように、第３の実施形態に係る記憶部３０は、走行パターンデータ３１及び無人走行データ４１に加えて傾斜データ８０を記憶する。

図１９に示すように、傾斜データ８０は、テストコースの平坦区間８１及び傾斜区間８２を記述する。車両位置目標値時系列データ３２、ハンドル操舵角時系列データ３４、車両位置時系列データ４２、及びハンドル操舵角時系列データ４４は、平坦区間８１内の走行に基づいて取得された平坦区間走行データと傾斜区間８２内の走行に基づいて取得された傾斜区間走行データを含む。傾斜区間を走行中には、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作以外の要因（例えば路面の傾き）が車両１Ａ及び車両１Ｂの車速に大きな影響を及ぼす。

図１８を参照して、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２は、平坦区間走行データに基づき、傾斜区間走行データに基づかないで、アクセルオフセット調整値δＡを出力する。

図２０を参照して、ブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３は、平坦区間走行データに基づき、傾斜区間走行データに基づかないで、ブレーキオフセット調整値δＢを出力する。

図２１を参照して、車速制御ゲイン調整部５５は、平坦区間走行データに基づき、傾斜区間走行データに基づかないで、ゲイン調整値δＧ７１を出力する。

本実施形態においては、傾斜区間走行データに基づかないで自動運転制御則を調整するため、自動運転と自動運転制御則の調整とを繰り返す回数が少なくて済む。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る調整部５０は、上述の操舵角コントローラ調整部５１、アクセル踏み込み量コントローラ調整部５２、ブレーキ踏み込み量コントローラ調整部５３、操舵制御ゲイン調整部５４、及び車速制御ゲイン調整部５５のかわりに走行パターンデータ調整部５６を備える。走行パターンデータ調整部５６は、例えば、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムに従って動作するＣＰＵを用いて実現される。

図２２を参照して、走行パターンデータ調整部５６は、走行パターンデータ３１と無人走行データ４１との比較に基づいて、走行パターンデータ３１の車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３を修正して走行パターンデータ３１−１を生成する。走行パターンデータ３１−１は、車両位置目標値時系列データ３２が修正された車両位置目標値時系列データ３２−１と車速目標値時系列データ３３が修正された車速目標値時系列データ３３−１とを備える。次回の自動運転において、走行パターンデータ３１のかわりに走行パターンデータ３１−１が用いられる。

図２３を参照して、走行パターンデータ３１−Ｎを用いた自動運転において、無人走行データ４１−Ｎが取得される。ここで、Ｎは任意の自然数である。走行パターンデータ調整部５６は、走行パターンデータ３１と無人走行データ４１―Ｎとの比較に基づいて、走行パターンデータ３１−Ｎの車両位置目標値時系列データ３２−Ｎ及び車速目標値時系列データ３３−Ｎを修正して走行パターンデータ３１−（Ｎ＋１）を生成する。走行パターンデータ３１−（Ｎ＋１）は、車両位置目標値時系列データ３２−Ｎが修正された車両位置目標値時系列データ３２−（Ｎ＋１）と車速目標値時系列データ３３−Ｎが修正された車速目標値時系列データ３３−（Ｎ＋１）を備える。次回の自動運転において、走行パターンデータ３１−（Ｎ＋１）が用いられる。

走行パターンデータ３１と無人走行データ４１−Ｎとの誤差が所定の範囲内になるまで、自動運転と走行パターンデータの修正とが繰り返される。

本実施形態においても、車両１Ｂは、車両位置目標値時系列データ３２及び車速目標値時系列データ３３が表す走行パターンを精度良く再現することが可能である。

上記各実施形態において、車両１Ａと車両１Ｂとは同一の車両であってもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両のブロック図である。 図２は、走行パターンデータのデータ構成を示す。 図３は、第１の実施形態に係る他の車両のブロック図である。 図４は、無人走行データのデータ構成を示す。 図５は、第１の実施形態に係るハンドル駆動システムを示すブロック図である。 図６は、角αを説明する説明図である。 図７は、第１の実施形態に係るペダル駆動システムを示すブロック図である。 図８は、第１の実施形態に係る操舵角コントローラ調整部を示すブロック図である。 図９は、第１の実施形態に係るアクセル踏み込み量コントローラ調整部を示すブロック図である。 図１０は、第１の実施形態に係るブレーキ踏み込み量コントローラ調整部を示すブロック図である。 図１１は、移動距離時系列データ、ハンドル操舵角微分値時系列データ及び車速目標値微分値時系列データを示す。 図１２は、移動距離時系列データ、ハンドル操舵角微分値時系列データ及び車速微分値時系列データを示す。 図１３は、操舵角オフセット調整値を出力する方法を説明する説明図である。 図１４は、アクセルオフセット調整値を出力する方法を説明する説明図である。 図１５は、ブレーキオフセット調整値を出力する方法を説明する説明図である。 図１６は、本発明の第２の実施形態に係る操舵制御ゲイン調整部を示す。 図１７は、第２の実施形態に係る車速制御ゲイン調整部を示す。 図１８は、本発明の第３の実施形態に係るアクセル踏み込み量コントローラ調整部を示す。 図１９は、傾斜データが表す傾斜区間及び平坦区間を説明する説明図である。 図２０は、第３の実施形態に係るブレーキ踏み込み量コントローラ調整部を示す。 図２１は、第３の実施形態に係る車速制御ゲイン調整部を示す。 図２２は、本発明の第４の実施形態に係る走行パターンデータ調整部を示す。 図２３は、第４の実施形態に係る走行パターンデータ調整部を示す。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ…車両
１０…自動運転装置
１１Ａ、１１Ｂ…ハンドル
１２Ａ、１２Ｂ…アクセルペダル
１３Ａ、１３Ｂ…ブレーキペダル
１４Ａ、１４Ｂ…ＧＰＳ装置
１５Ａ、１５Ｂ…ジャイロ
１６Ａ、１６Ｂ…車輪エンコーダ
１７Ａ、１７Ｂ…ハンドル操舵角センサ
１８Ａ、１８Ｂ…踏み込み量センサ
１９Ａ、１９Ｂ…踏み込み量センサ
２０Ａ、２０Ｂ…車両位置演算装置
２１Ａ、２１Ｂ…車速演算装置
３０Ａ、３０Ｂ…記憶部
３１…走行パターンデータ
３２…車両位置目標値時系列データ
３３…車速目標値時系列データ
３４…ハンドル操舵角時系列データ
３５…アクセルペダル踏み込み量時系列データ
３６…ブレーキペダル踏み込み量時系列データ
３７…移動距離時系列データ
３８…ハンドル操舵角微分値時系列データ
３９…車速目標値微分値時系列データ
４１…無人走行データ
４２…車両位置時系列データ
４３…車速時系列データ
４４…ハンドル操舵角時系列データ
４５…アクセルペダル踏み込み量時系列データ
４６…ブレーキペダル踏み込み量時系列データ
４７…移動距離時系列データ
４８…ハンドル操舵角微分値時系列データ
４９…車速微分値時系列データ
５０…調整部
５１…操舵角コントローラ調整部
５１１…操舵角微分部
５１２…移動距離算出部
５１３…検出部
５１４…操舵時間遅れ算出部
５１５…比較部
５１６…操舵角オフセット調整値出力部
５２…アクセル踏み込み量コントローラ調整部
５２１…車速微分部
５２２…移動距離算出部
５２３…検出部
５２４…アクセル時間遅れ算出部
５２５…比較部
５２６…アクセルオフセット調整値出力部
５３…ブレーキ踏み込み量コントローラ調整部
５３１…車速微分部
５３２…移動距離算出部
５３３…検出部
５３４…ブレーキ時間遅れ算出部
５３５…比較部
５３６…ブレーキオフセット調整値出力部
５４…操舵制御ゲイン調整部
５５…車速制御ゲイン調整部
５６…走行パターンデータ調整部
６０…ハンドル駆動システム
６１…ハンドル操舵コントローラ
６２…操舵角コントローラ
６３…サーボドライバ
６４…モータ
６５…ハンドル操舵角センサ
６７…ハンドル駆動装置
７０…ペダル駆動システム
７１…車速コントローラ
７２Ａ…アクセルペダル踏み込み量コントローラ
７２Ｂ…ブレーキペダル踏み込み量コントローラ
７３Ａ、７３Ｂ…サーボドライバ
７４Ａ、７４Ｂ…モータ
７５Ａ、７５Ｂ…回転／並進変換機構
７６Ａ、７６Ｂ…踏み込み量センサ
７７Ａ、７７Ｂ…ペダル駆動装置
８０…傾斜データ
８１…平坦区間
８２…傾斜区間

Claims (12)

1. 第１車両の位置変化、車速変化及びハンドル操舵角変化を表す、位置目標値時系列データ、車速目標値時系列データ及び操舵角目標値時系列データを記憶する記憶部と、
   第２車両の位置を取得する位置取得部と、
   前記第２車両の車速を取得する車速取得部と、
   前記位置目標値時系列データが記述する位置目標値と前記位置とに基づいて前記第２車両のハンドルの操舵角を制御するハンドル駆動システムと、
   前記車速目標値時系列データが記述する車速目標値と前記車速とに基づいて前記第２車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの踏み込み量を制御するペダル駆動システムと、
   調整部とを具備し、
   前記ペダル駆動システムは、
   前記車速目標値及び前記車速に基づいて目標踏み込み量を計算する車速コントローラと、
   前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルの一方の踏み込み量としての第１踏み込み量を検出する踏み込み量センサと、
   前記目標踏み込み量と前記第１踏み込み量との差、ペダルゲイン、及びペダルオフセットに基づいて踏み込み量制御値を計算する踏み込み量コントローラと、
   前記踏み込み量制御値に基づいて前記一方を操作するペダル駆動装置とを備え、
   前記記憶部は、前記位置の変化を表す位置時系列データ及び前記車速の変化を表す車速時系列データを記憶し、
   前記調整部は、前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データに基づいて、前記ペダルオフセットを調整するためのペダルオフセット調整値を出力し、
   前記ハンドル駆動システムは、
   前記位置目標値及び前記位置に基づいて目標操舵角を計算するハンドル操舵コントローラと、
   前記操舵角を検出するハンドル操舵角センサと、
   前記目標操舵角と前記操舵角との差、ハンドルゲイン、及びハンドルオフセットに基づいて操舵角制御値を計算する操舵角コントローラと、
   前記操舵角制御値に基づいて前記ハンドルを操作するハンドル駆動装置とを備え、
   前記記憶部は、前記位置の変化を表す位置時系列データ及び前記操舵角の変化を表す操舵角時系列データを記憶し、
   前記調整部は、前記第１車両の操舵角目標値時系列データ、前記操舵角時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記位置時系列データに基づいて、前記ハンドルオフセットを調整するためのハンドルオフセット調整値を出力する
   自動運転システム。
2. 前記記憶部は、傾斜区間を記述する傾斜データを記憶し、
   前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データは、前記傾斜区間内の走行に基づいて取得された傾斜区間走行データを含み、
   前記調整部は、前記傾斜区間走行データに基づかないで前記ペダルオフセット調整値を出力する
   請求項１の自動運転システム。
3. 前記ハンドル操舵コントローラは、前記第２車両の過去の位置（Ｘn-1，Ｙn-1）を始点、前記第２車両の現在の位置（Ｘn，Ｙn）を終点とするベクトルと、当該位置（Ｘn，Ｙn）を始点、前記第２車両が現在いるべき前記位置目標値（Ｘｒn，Ｙｒn）を終点とするベクトルとのなす角αを計算し、当該角αに基づいて、前記目標操舵角を計算する請求項１又は２に記載の自動運転システム。
4. 前記車速コントローラは、第１車両の車速Ｖｒと第２車両の車速Ｖとの差（Ｖｒ−Ｖ）が正のとき、当該差（Ｖｒ−Ｖ）に基づいてアクセルペダルの前記目標踏み込み量を計算し、前記差（Ｖｒ−Ｖ）が負のとき、前記差（Ｖｒ−Ｖ）基づいてブレーキペダルの前記目標踏み込み量を計算する請求項１乃至３のいずれかに記載の自動運転システム。
5. 前記第１車両と前記第２車両とは別々の車両である
   請求項１乃至４のいずれかに記載の自動運転システム。
6. 前記第１車両と前記第２車両とは同一の車両である
   請求項１乃至４のいずれかに記載の自動運転システム。
7. 第１車両を人が運転するステップと、
   自動運転制御則に基づいて第２車両を自動運転するステップと、
   前記自動運転制御則を調整するステップとを具備し、
   前記人が運転するステップは、前記第１車両の位置変化、車速変化、及びハンドル操舵角変化を表す、位置目標値時系列データ、車速目標値時系列データ及び操舵角目標値時系列データを取得するステップを備え、
   前記自動運転するステップは、
   前記第２車両の位置及び車速を取得するステップと、
   前記位置目標値時系列データが記述する位置目標値と前記位置とに基づいて前記第２車両のハンドルの操舵角を制御するステップと、
   前記車速目標値時系列データが記述する車速目標値と前記車速とに基づいて前記第２車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの踏み込み量を制御するステップと、
   前記位置の変化を表す位置時系列データ、前記車速の変化を表す車速時系列データ、及び前記操舵角の変化を表す操舵角時系列データを取得するステップを備え、
   前記踏み込み量を制御するステップは、
   前記車速目標値及び前記車速に基づいて目標踏み込み量を計算するステップと、
   前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルの一方の踏み込み量としての第１踏み込み量を検出するステップと、
   前記目標踏み込み量と前記第１踏み込み量との差、ペダルゲイン、及びペダルオフセットに基づいて踏み込み量制御値を計算するステップと、
   前記踏み込み量制御値に基づいて前記一方を操作するステップとを備え、
   前記操舵角を制御するステップは、
   前記位置目標値及び前記位置に基づいて目標操舵角を計算するステップと、
   前記操舵角を検出するステップと、
   前記目標操舵角と前記操舵角との差、ハンドルゲイン、及びハンドルオフセットに基づいて操舵角制御値を計算するステップと、
   前記操舵角制御値に基づいて前記ハンドルを操作するステップとを備え、
   前記調整するステップは、前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データに基づいて、前記ペダルオフセットを調整するためのペダルオフセット調整値を出力するステップと、
   前記操舵角目標値時系列データ、前記操舵角時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記位置時系列データに基づいて、前記ハンドルオフセットを調整するためのハンドルオフセット調整値を出力するステップとを含む
   自動運転方法。
8. 前記位置時系列データ、前記車速時系列データ、前記位置目標値時系列データ、及び前記車速目標値時系列データは、傾斜区間内の走行に基づいて取得された傾斜区間走行データを含み、
   前記出力するステップにおいて、前記ペダルオフセット調整値は前記傾斜区間走行データに基づかないで出力される
   請求項７の自動運転方法。
9. 前記目標操舵角を計算するステップは、前記第２車両の過去の位置（Ｘn-1，Ｙn-1）を始点、前記第２車両の現在の位置（Ｘn，Ｙn）を終点とするベクトルと、当該位置（Ｘn，Ｙn）を始点、前記第２車両が現在いるべき前記位置目標値（Ｘｒn，Ｙｒn）を終点とするベクトルとのなす角αを計算し、当該角αに基づいて、前記目標操舵角を計算する請求項７又は８に記載の自動運転方法。
10. 前記目標踏み込み量を計算するステップは、第１車両の車速Ｖｒと第２車両の車速Ｖとの差（Ｖｒ−Ｖ）が正のとき、当該差（Ｖｒ−Ｖ）に基づいてアクセルペダルの前記目標踏み込み量を計算し、前記差（Ｖｒ−Ｖ）が負のとき、前記差（Ｖｒ−Ｖ）基づいてブレーキペダルの前記目標踏み込み量を計算する７乃至９のいずれかに記載の自動運転方法。
11. 前記第１車両と前記第２車両とは別々の車両である
    請求項７乃至１０のいずれかに記載の自動運転方法。
12. 前記第１車両と前記第２車両とは同一の車両である
    請求項７乃至１０のいずれかに記載の自動運転方法。

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