JP7469979B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置および車両制御システムに関する。

従来から狭域通信部の異常を判定する車両用通信機に関する発明が知られている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載された車両用通信機は、車両で用いられ、受信部と、基準値設定部と、取得部と、異常判定部とを備えることを特徴としている（同文献、請求項１等を参照）。

受信部は、狭域通信部を備えた周辺車両から、狭域通信部の性能を表す通信性能指標を受信する。基準値設定部は、受信部が複数の周辺車両から受信した通信性能指標に基づいて、通信性能指標の基準となる基準値を逐次設定する。取得部は、異常判定対象とする前記狭域通信部である対象狭域通信部の前記通信性能指標を取得する。異常判定部は、基準値設定部で設定した基準値と、取得部が取得した対象狭域通信部の通信性能指標との比較に基づいて、対象狭域通信部の異常を判定する。

この従来の車両用通信機において、基準値設定部が設定する基準値は、複数の周辺車両から取得した通信性能指標から設定しており、周辺車両の通信環境は互いに類似している。したがって、通信環境の影響により対象狭域通信部の通信性能が変化している場合には、基準値も、通信環境に応じて変化する（同文献、第０００９段落等を参照）。

対象狭域通信部の異常判定は、上記の基準値と対象狭域通信部の通信性能指標との比較に基づいて行う。したがって、対象狭域通信部の通信性能指標が、その対象狭域通信部の異常により異常値となっている場合と、対象狭域通信部は異常ではなく、通信環境の影響を受けて対象狭域通信部の通信性能指標が異常値となっている場合とを、精度よく区別することができる。よって、対象狭域通信部の異常を精度良く判定することができる（同文献、第００１０段落等を参照）。

特開２０１６－１４４０７６号公報

自律走行が可能な自動運転車の開発が進められており、その自動運転車を専用道路内で運行する運行管理システムが検討されている。自動運転を用いた運行管理システムでは、例えば、専用道路は一部区間を除いて単一車線とする場合が想定されている。この専用道路を管理する管理センタと自動運転車との間で通信が行われ、自動運転車が自律走行によって専用道路を往復することにより、途中に設けられた停車場所において乗客や荷物を乗せる交通システムが考えられている。

しかし、自動運転車の自律走行時に、管理センタと自動運転車との間の通信に障害が発生するおそれがある。このような場合、前述した従来の運行管理システムでは、管理センタと自動運転車との間の通信異常を判定できるものの、通信異常が発生した自動運転車の走行位置を把握できないため、自動運転車の自律走行に支障を来すおそれがある。例えば、管理センタにおいて、通信障害が発生した車両の位置を確認できなくなり、他の車両の通行が制限され、上記の専用道路内の運行管理システムの効率および信頼性が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、専用道路内で自動走行する車両を管理する運行管理システムの効率および信頼性を向上させることが可能な車両制御装置および車両制御システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、車両制御装置と管理センタとを備えた車両制御システムにおいて、前記車両制御装置は、車両の周囲の走行環境を認識する認識部と、前記走行環境に基づいて前記車両の位置を推定する推定部と、前記管理センタとの通信を行う通信部と、前記通信部の通信異常の有無を判定する判定部と、前記車両の目標軌道を生成する軌道生成部と、前記車両を前記目標軌道に沿って走行させる車両制御部と、前記通信部の通信状態と前記走行環境とに基づいて前記車両の退避位置を決定する退避位置決定部とを備え、前記軌道生成部は、前記判定部によって通信異常ありと判定された場合、前記車両を前記退避位置へ走行させる前記目標軌道を生成し、前記管理センタは、前記通信部との通信を行うセンタ通信部と、前記車両が走行する専用道路の地図情報を記憶する記憶装置と、前記車両の乗降場所での停車位置を決定する演算装置とを備え、前記演算装置は、前記通信部と通信を行うセンタ通信部と、前記センタ通信部の通信異常の有無を判定するセンタ判定部とを備え、前記センタ判定部は、前記センタ通信部を介して前記退避位置を受信し、前記記憶装置は、前記センタ判定部によって受信された前記退避位置を記録し、前記演算装置は、前記センタ判定部によって通信異常ありと判定された場合、その判定の直前に前記記憶装置に記憶された前記退避位置を前記車両の位置として推定し、前記車両制御システムは、前記専用道路に設けられた信号機と、前記信号機を制御可能な信号システムとを備え、前記演算装置は、前記センタ判定部によって通信異常ありと判定された場合、前記車両が前記退避位置に到達した後に、前記車両以外の車両のみが走行する前記専用道路の運行効率が最適化されるように、前記信号機の点灯色または点灯周期を変更する信号を出力するものとする。

以上のように構成した本発明によれば、車両と管理センタとの間の通信障害が発生した時の車両の位置から、その位置の近傍の適切な退避位置へ車両を走行させて退避させることができる。これにより、通信障害が発生して、管理センタが車両の位置情報等を受信できなくなった場合でも、通信障害が発生した位置の近傍の退避位置に車両が退避していることを、管理センタによって推定することができる。

そのため、管理センタによって車両の位置をより狭い範囲で推定することができ、車両と管理センタとの間の通信障害の発生後に、その車両の目標軌道の全体にわたって他の車両の運行を制限する必要が無くなる。これにより、通信に障害が発生した車両以外の車両を効率よく運行させることができるため、専用道路内で自動走行する車両の運行を管理する運行管理システムの効率および信頼性を向上させることが可能となる。

本発明に係る車両制御装置または車両制御システムによれば、専用道路内で自動走行する車両の運行を管理する運行管理システムの効率および信頼性をより向上させることが可能となる。

本発明の第１の実施例における車両の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例における専用道路の一例を示す概略的な平面図である。 本発明の第１の実施例に係る車両制御システムの動作の一例を説明するフロー図である。 本発明の第１の実施例における専用道路の他の例を示す概略的な平面図である。 本発明の第２の実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例に係る車両制御システムの動作の一例を説明するフロー図である。 本発明の第３の実施例における専用道路の一例を示す概略的な平面図である。 本発明の第３の実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例に係る車両制御システムの動作の一例を説明するフロー図である。 本発明の第４の実施例における専用道路の一例を示す概略的な平面図である。 本発明の第４の実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例に係る車両制御システムの動作の一例を説明するフロー図である。

以下、本発明の実施の形態に係る車両制御装置および車両制御システムについて、図面を参照して説明する。

本発明の第１の実施例に係る車両制御装置および車両制御システムについて、図１～図５を参照して説明する。

図１は、本実施例に係る車両制御装置が搭載される車両１の構成の一例を示すブロック図である。車両１は、例えば、自律走行が可能な自動運転車であり、各種のセンサ２、全地球測位システム（Global Positioning System：ＧＰＳ）３、通信機４、電子制御ユニット（Electrical Control Unit：ＥＣＵ）５、および各種のアクチュエータ６を備えている。

センサ２は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、超音波センサ、レーダ、ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）、車速センサ、加速度センサ、角加速度センサ、アクセル開度センサ、ブレーキセンサ、ステアリングセンサ等を含む。ＧＰＳ３は、例えば、ＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ受信機、地図情報、および道路情報などを含むＧＰＳ車載器を備えている。

通信機４は、例えば、路車間通信や無線基地局を経由した、車両１と管理センタとの間の通信に利用される無線通信機であり、送受信アンテナおよび送受信機を含む。ＥＣＵ５は、例えば、ＲＡＭおよびＲＯＭなどの記憶装置ならびに中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）などを含むコンピュータユニットにより構成され、自律走行を含む車両１の制御を行う制御部である。

アクチュエータ６は、例えば、アクセルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、転舵アクチュエータなどを含む。アクチュエータ６は、例えば、ＥＣＵ５による制御の下で車両１を自律走行させるために、車両１のアクセル、ブレーキ、およびステアリングを自動的に操作する。

図２は、本実施例に係る車両制御システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。詳細については後述するが、本実施例の車両制御システム１００は、次の構成を特徴としている。

車両制御装置１０は、自動運転車である車両１に搭載される装置であり、認識部１１と、推定部１２と、通信部１３と、判定部１４と、軌道生成部１５と、車両制御部１６と、退避位置決定部１７とを備えている。認識部１１は、車両１の周囲の走行環境を認識する。推定部１２は、その走行環境に基づいて車両１の位置を推定する。通信部１３は、車両１の外部設備である管理センタ２０との通信を行う。判定部１４は、その通信の障害の有無を判定する。軌道生成部１５は、車両１を自律走行させるための目標軌道を生成する。車両制御部１６は、車両１を目標軌道に沿って走行させる。退避位置決定部１７は、管理センタ２０との通信および認識部１１によって認識された走行環境に基づいて、車両１の退避位置を決定する。そして、軌道生成部１５は、判定部１４によって通信に異常ありと判定された場合に、車両１を退避位置へ走行させる目標軌道を生成する。

車両制御システム１００は、車両１に搭載された車両制御装置１０と、車両１を管理する管理センタ２０とを備えている。管理センタ２０は、車両制御装置１０の通信部１３との通信を行うセンタ通信部２１と、車両１の自動運転が行われる専用道路５０（図３参照）の地図情報を有する記憶装置２２と、車両１の乗降場所２７（図３参照）での停車位置を決定する演算装置２３とを備えている。以下、本実施例に係る車両制御システム１００の構成について詳細に説明する。

まず、車両制御装置１０の構成について詳細に説明する。認識部１１は、例えば、車両１に搭載されたセンサ２およびＥＣＵ５によって構成される。認識部１１は、例えば、車両１の周囲の道路、通路、白線、標識、信号、他の車両、歩行者、建築物、および障害物などの形状、大きさ、位置、移動方向、および移動速度を含む、車両１の周囲の走行環境を認識するように構成されている。また、認識部１１は、例えば、車両１の速度、加速度、角加速度、アクセル開度、ブレーキ圧力、および操舵角など、車両制御装置１０が搭載された車両１、すなわち、自車両の情報を認識するように構成されている。

推定部１２は、例えば、車両１に搭載されたセンサ２、ＧＰＳ３およびＥＣＵ５によって構成される。推定部１２は、認識部１１によって認識された走行環境に基づいて、車両１の位置を推定するように構成されている。推定部１２は、例えば、ＧＰＳ３によって得られた地図情報、道路情報および測位結果に基づいて、車両１の現在位置を推定するように構成されている。また、推定部１２は、例えば、通信部１３を介して管理センタ２０からから受信した情報および認識部１１によって認識された走行環境に基づいて、車両１の現在位置を推定するように構成されている。

通信部１３は、例えば、車両１に搭載された通信機４およびＥＣＵ５によって構成される。通信部１３は、車両１の外部設備である管理センタ２０との通信を行うように構成されている。より具体的には、車両制御装置１０は、例えば、通信部１３を介して、管理センタ２０から、車両１の自動運転が行われる専用道路５０の地図情報および空車情報、ならびに決定された車両１の乗降場所２７での停車位置の情報などを受信する。また、車両制御装置１０は、通信部１３を介して、管理センタ２０へ、例えば、車両１の走行環境、位置、速度、加速度、角加速度などの情報や、退避位置決定部１７によって決定された車両１の退避位置の情報などを送信する。なお、通信部１３が通信を行う外部設備は、管理センタ２０に限定されず、例えば、専用道路５０に設けられた車両監視システムであってもよい。

また、通信部１３は、例えば、車両１が退避場所２５付近を走行する際に、通信の周期を短縮させるように構成されている。例えば、専用道路５０は、通常、複数の退避場所２５－Ａ，２５－Ｂを有する。このような複数の退避場所２５－Ａ，２５－Ｂを有する専用道路５０では、車両１が専用道路５０内を自律走行している間に、他車両の位置が変化することから、例えば、ある退避場所２５－Ａに付近を自律走行中の車両１がその退避場所２５－Ａの端に到達してから、次の退避場所２５－Ｂに沿う走行経路５２へ移行するまでの間、通信の周期を短縮させるように通信部１３を構成してもよい。

判定部１４は、例えば、車両１に搭載された通信機４およびＥＣＵ５によって構成される。判定部１４は、通信部１３による通信の障害の有無を判定するように構成されている。より具体的には、判定部１４は、車両１の通信機４の異常信号を検知することで、通信部１３による通信の障害の有無を判定する。また、判定部１４は、例えば、管理センタ２０と車両制御装置１０の通信部１３との間の電波障害を検知して、通信部１３による通信の障害の有無を判定するように構成されている。ここで、電波障害は、直接波と干渉波とが受信地点において逆位相で重なり合い互いに打ち消し合うことで発生する、ヌルポイントを含む。

また、判定部１４は、例えば、車両１が走行する交差点２６（図５参照）において、通信部１３と管理センタ２０との間の通信障害の発生の有無の判定の周期を短縮させるように構成されている。

軌道生成部１５は、例えば、車両１に搭載されたＥＣＵ５によって構成される。軌道生成部１５は、車両１を自律走行させるための目標軌道を生成する。より具体的には、軌道生成部１５は、通信部１３を介して管理センタ２０から受信した専用道路５０の地図情報や、他車両の位置情報に基づいて、車両１を現在位置から退避位置まで自律走行させるための目標軌道を生成するように構成されている。

また、軌道生成部１５は、判定部１４によって通信部１３と管理センタ２０との間の通信に異常ありと判定された場合に、車両１を退避位置決定部１７によって決定された退避位置へ走行させる目標軌道を生成するように構成されている。また、軌道生成部１５は、例えば、上記のように判定部１４によって通信に異常ありと判定された場合に、その判定の直前に管理センタ２０へ送信された退避位置へ車両１を自律走行させるための目標軌道を生成するように構成されている。

車両制御部１６は、例えば、車両１に搭載されたセンサ２、ＥＣＵ５およびアクチュエータ６によって構成されている。車両制御部１６は、例えば、認識部１１による走行環境の認識結果ならびに専用道路５０の地図情報および他車両位置情報などに応じて、軌道生成部１５によって生成された目標軌道に沿って車両１を走行させる。

また、車両制御部１６は、例えば、車両１が走行する交差点２６や狭路や屈曲部において、車両１を減速させ、それに応じて転舵角速度を減少させるように構成されている。また、前述のような複数の退避場所２５を有する専用道路５０において、ある退避場所２５－Ａの付近を自律走行中の車両１がその退避場所２５－Ａの端に到達してから、次の退避場所２５－Ｂに沿う走行経路へ移行するまでの間、車両１を減速させるように車両制御部１６を構成してもよい。

退避位置決定部１７は、例えば、車両１に搭載されたＥＣＵ５によって構成されている。退避位置決定部１７は、例えば、管理センタ２０と車両１の通信部１３との間の通信および認識部１１によって認識された走行環境に基づいて車両１の退避位置を決定する。また、退避位置決定部１７は、例えば、通信部１３を介して決定された退避位置を管理センタ２０へ送信するように構成されている。

次に、車両制御システム１００の各構成について詳細に説明する。車両制御システム１００は、例えば、複数の車両１に搭載された複数の車両制御装置１０を備えている。なお、一台の車両１に一つの車両制御装置１０が搭載される。また、車両制御システム１００は、一つの管理センタ２０を備えていてもよく、複数の管理センタ２０を備えていてもよい。管理センタ２０は、例えば、国、地域、都道府県、市区町村、専用道路管理会社、または専用道路５０ごとに配置することができる。複数の管理センタ２０が存在する場合、車両１に搭載された車両制御装置１０は、その車両１を走行しようとする専用道路５０を管理している管理センタ２０との間で通信を行う。

管理センタ２０は、センタ通信部２１と、記憶装置２２と、車両１の走行位置を決定する演算装置２３とを備えている。センタ通信部２１は、例えば、送信機および受信機によって構成され、車両制御装置１０の通信部１３との通信を行う。センタ通信部２１は、例えば、路車間通信や無線基地局を経由して、複数の車両制御装置１０の通信部１３と通信を行うように構成されている。

記憶装置２２は、例えば、レジスタ、キャッシュメモリ、メインメモリなどの一次記憶装置、ハードディスクなどの二次記憶装置、およびオンラインストレージを含む。記憶装置２２は、例えば、車両１の走行が行われる専用道路５０の地図情報および空車情報を有している。演算装置２３は、例えば、ＣＰＵ、算術論理演算装置（Arithmetic Logic Unit：ＡＬＵ）、加算器、乗算器などを含む。演算装置２３は、例えば、車両１の位置情報、専用道路５０の地図情報および退避場所２５の空き情報、退避車両の位置情報に基づいて、車両１の走行位置を決定する。

また、演算装置２３は、車両１との間の通信の障害の有無を判定するセンタ判定部２３ａを備えてもよい。この場合、センタ通信部２１は、車両１から通信部１３を介して送信された退避位置を受信し、記憶装置２２は、センタ通信部２１によって受信された退避位置を記録する。そして、演算装置２３は、センタ判定部２３ａによって通信に異常ありと判定された場合に、その判定の直前に記憶装置２２に記憶された退避位置を車両１の位置として推定する。

以下、本実施例に係る車両制御システム１００の動作を説明する。図３は、車両制御装置１０が搭載された車両１を走行させる専用道路の一例を示す概略的な平面図である。図４は、図２に示す車両制御システム１００の動作の一例を説明するフロー図である。

図３に示す例において、専用道路５０は、第１の退避場所２５－Ａと、第２の退避場所２５－Ｂを有している。また、専用道路５０は、乗客や貨物を乗り下ろしする乗降場所２７を有している。

例えば、車両制御装置１０が搭載された自動運転車である車両１を専用道路５０内で自動的に走行させる場合、車両１の車両制御装置１０は、通信部１３と管理センタ２０のセンタ通信部２１との間で通信を行う（ステップＳ１）。

これにより、車両制御装置１０は、通信部１３を介して、管理センタ２０から専用道路５０の地図情報、信号機、他車両の走行位置の情報を受信する。また、管理センタ２０は、車両１の車両制御装置１０から通信部１３を介して送信された車両１の位置情報、速度、加速度、角加速度などの情報を、センタ通信部２１を介して受信する。

図３に示す例では、退避場所２５－Ａ，２５－Ｂが空車の状態であり、乗降場所２７－Ｂでは乗客を車両１－ｂに載せて出発することで空車になるところである。この場合、管理センタ２０は、例えば、乗降場所２７－Ｂに設けられた駐車中の車両１－ｂを検知するセンサや、車両１-ｂとの通信により、乗降場所２７-Bが空車になったことや、出発した車両１-ｂの位置情報等を認識する
管理センタ２０は、例えば、演算装置２３によって、車両１の乗降場所２７での停車を決定する。管理センタ２０の演算装置２３は、例えば、専用道路５０の運用効率を最適化することができる条件に基づいて任意の走行位置を選択する。さらに、管理センタ２０は、センタ通信部２１を介した車両１の通信部１３との通信（ステップＳ１）によって、これから走行しようとしている車両１に、決定した走行位置を送信する。

通信部１３を介して走行位置を受信した車両制御装置１０は、軌道生成部１５により車両１を自律走行させるための目標軌道を生成する（ステップＳ２）。軌道生成部１５は、例えば、通信部１３を介して受信された専用道路５０の地図情報および他車両位置情報、ならびに認識部１１によって認識された車両１の現在位置および走行環境を参照する。そして、軌道生成部１５は、参照した情報に基づいて、車両１を現在位置から目標位置まで自律走行させるための目標軌道を生成する。

より具体的には、車両制御装置１０は、例えば、前述のように、通信部１３を介して目標位置として乗降場所２７－Ａの位置情報を受信する（ステップＳ１）。すると、車両制御装置１０は、例えば、軌道生成部１５により、車両１を現在位置から走行経路５１を経由して乗降場所２７－Ａである停車枠に至る目標軌道を生成する（ステップＳ２）。なお、この目標軌道は一例であり、軌道生成部１５は、例えば、運行効率を最適化することができる条件に基づいて任意の目標軌道を生成することができる。

次に、車両制御装置１０は、車両制御部１６により車両１を目標軌道に沿って走行させ（ステップＳ３）、認識部１１によって車両１の周囲の道路、白線、退避場所２５、他の車両１、縁石、歩道、壁、柱、ポール、ガードレール、歩行者、その他の障害物を含む走行環境を認識する（ステップＳ４）。また、車両制御装置１０は、推定部１２により、例えば、通信部１３を介して受信した専用道路５０の地図情報、ならびに認識部１１によって得られた車両１の位置情報および走行環境に基づいて、車両１の現在位置を推定する（ステップＳ５）。なお、車両１の自律走行（ステップＳ３）と、走行環境の認識（ステップＳ４）と、車両１の位置の推定（ステップＳ５）は、同時に行うことも可能である。

より具体的には、車両制御装置１０は、例えば、車両制御部１６により、乗降場所２７での停車位置に至る目標軌道に沿って車両１を走行させる（ステップＳ３）。その際、車両制御装置１０は、認識部１１によって車両１の周囲の走行環境を認識することで、例えば、第１の退避場所２５－Ａが空車の状態であることを認識する（ステップＳ４）。また、車両制御装置１０は、例えば、推定部１２により、車両１の現在位置が第１の走行経路５１上であり、第１の退避場所２５－Ａが手前の位置であることを推定する（ステップＳ５）。

次に、車両制御装置１０は、退避位置決定部１７により、例えば、通信部１３と管理センタ２０との間の通信および認識部１１によって認識された走行環境に基づいて、車両１の退避位置を決定する（ステップＳ６）。より具体的には、退避位置決定部１７は、例えば、車両１の位置の近傍の退避場所２５の空き情報に基づいて退避位置を決定する。なお、この退避位置の決定方法は一例であり、退避位置決定部１７は、例えば、運行効率を最適化することができる条件に基づいて、任意の退避位置を決定することができる。

次に、車両制御装置１０は、通信部１３を介して通信を行い、退避位置決定部１７によって決定した退避位置を管理センタ２０へ送信する（ステップＳ７）。管理センタ２０は、センタ通信部２１を介して受信した車両１の退避位置を記憶装置２２に記録する。次に、車両制御装置１０は、判定部１４により、通信部１３と管理センタ２０との間の通信の障害の有無を判定する（ステップＳ８）。判定部１４によって通信の障害なし（ＮＯ）と判定された場合、車両制御装置１０は、例えば、推定部１２によって推定された車両１の現在位置と、軌道生成部１５によって生成された目標軌道とを比較し、目標位置である乗降場所２７に到達したか否かを判定する（ステップＳ９）。

車両制御装置１０は、目標位置に到達したか否かの判定（ステップＳ９）の結果、目標位置に到達していない場合（ＮＯ）、自律走行（ステップＳ３）から通信障害の有無の判定（ステップＳ８）までを繰り返す。その結果、車両１の退避位置は、認識部１１によって認識された最新の走行環境、車両１の現在位置および管理センタ２０と車両制御装置１０の通信部１３との間の最新の通信に基づいて、随時、運行効率を向上させるのに最適な車両１の現在位置の近傍の退避位置に更新される。

車両制御装置１０は、目標位置に到達したか否かの判定（ステップＳ９）の結果、目標位置に到達したこと（ＹＥＳ）が判定されると、例えば、通信部１３を介して管理センタ２０に目標位置である乗降場所２７での停車位置に到達したことを送信する（ステップＳ１０）。管理センタ２０は、例えば、センタ通信部２１を介して受信した情報に基づいて、専用道路５０の他車両位置情報を更新する。以上により、車両１の乗降場所２７での停車が完了する。

また、車両制御装置１０は、判定部１４による通信部１３と管理センタ２０との間の通信の障害の有無の判定（ステップＳ８）の結果、通信の障害あり（ＹＥＳ）と判定された場合、軌道生成部１５により車両１を退避位置へ走行させる目標軌道を生成する（ステップＳ１１）。次に、車両制御装置１０は、車両制御部１６により車両１を目標軌道に沿って走行させ（ステップＳ１２）、認識部１１によって車両１の周囲の走行環境を認識し（ステップＳ１３）、推定部１２によって車両１の現在位置を推定する（ステップＳ１４）。なお、車両１の自律走行（ステップＳ１２）と、走行環境の認識（ステップＳ１３）と、車両１の位置の推定（ステップＳ１４）は、ステップＳ３からステップＳ５と同様に、同時に行うことも可能である。

次に、車両制御装置１０は、例えば、推定部１２によって推定された車両１の現在位置と、軌道生成部１５によって生成された目標軌道とを比較し、目標位置である退避位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。その結果、目標位置に到達していない場合（ＮＯ）、車両制御装置１０は、自律走行（ステップＳ１２）から車両１の現在位置の推定（ステップＳ１４）までを繰り返す。車両制御装置１０は、目標位置に到達したか否かの判定（ステップＳ１５）の結果、目標位置である退避位置に到達したこと（ＹＥＳ）が判定されると、車両制御部１６によって車両１を停止させ、車両１の退避が完了する。

（効果）
本実施例では、車両１の周囲の走行環境を認識する認識部１１と、前記走行環境に基づいて車両１の位置を推定する推定部１２と、車両１の外部設備である管理センタ２０との通信を行う通信部１３と、通信部１３の通信異常の有無を判定する判定部１４と、車両１の目標軌道を生成する軌道生成部１５と、車両１を前記目標軌道に沿って走行させる車両制御部１６とを備えた車両制御装置１０において、通信部１３の通信状態と前記走行環境とに基づいて車両１の退避位置を決定する退避位置決定部１７を備え、軌道生成部１５は、判定部１４によって通信異常ありと判定された場合に、車両１を前記退避位置へ走行させる前記目標軌道を生成するように構成されている。

この構成により、車両１と管理センタ２０との間の通信障害が発生した時の車両１の位置から、その位置の近傍の適切な退避位置へ車両１を走行させて退避させることができる。これにより、通信障害が発生して、管理センタ２０が車両１の位置情報等を受信できなくなった場合でも、通信障害が発生した位置の近傍の退避位置に車両１が退避していることを、管理センタ２０によって推定することができる。

そのため、管理センタ２０によって車両１の位置をより狭い範囲で推定することができ、車両１と管理センタ２０との間の通信障害の発生後に、その車両１の目標軌道の全体にわたって他の車両１の運行を制限する必要が無くなる。これにより、通信に障害が発生した車両１以外の車両１を効率よく運行させることができるため、専用道路５０内で自動走行する車両１の運行を管理する運行管理システムの効率および信頼性を向上させることが可能となる。

また、本実施例における退避位置決定部１７は、通信部３３を介して退避位置を外部設備２０へ定期的に送信し、軌道生成部１５は、判定部１４によって通信異常ありと判定された場合、その判定の直前に外部設備２０へ送信された退避位置へ車両１を走行させる目標軌道を生成するように構成されている。

この構成により、通信障害の発生後の車両１の退避位置を、管理センタ２０と車両制御装置１０によって共有することができ、共有された車両１の退避位置に基づいて、他の車両１を効率よく走行させることができる。

また、本実施例における車両制御装置１０の通信部１３は、車両１が前記専用道路５０内の交差点２６を通過する際に、通信周期を短縮させるように構成されている。

この構成より、車両１が交差点２６を通過しているときに、より短い周期で退避位置を決定することができ、その退避位置を管理センタ２０への送信することができる。そのため、複数の分岐を有する交差点２６を通過中の車両１と管理センタ２０との間の通信障害が発生した場合でも、車両１の退避位置と目標軌道を、管理センタ２０によってより正確に推定することができる。

また、本実施例における車両制御装置１０の判定部１４は、車両１が専用道路５０内の交差点２６を通過する際に、判定周期を短縮させるように構成されている。

この構成より、車両１が交差点２６を通過しているときに、より短い周期で通信障害の発生を判定することができる。そのため、複数の分岐を有する交差点２６を通過中の車両１と管理センタ２０との間の通信障害が発生した場合でも、より短時間で通信障害の発生を判定し、車両１の退避位置と目標軌道を、管理センタ２０によってより正確に推定することができる。

また、本実施例における車両制御部１６は、車両１が専用道路５０内の交差点２６を通過する際に、車両１を減速させるように構成されている。

この構成より、複数の分岐を有する交差点２６を通過中の車両１と管理センタ２０との間の通信障害が発生した場合でも、管理センタ２０によって車両１の位置が受信できない状態での車両１の移動量を減少させることができる。そのため、通信異常発生後の車両１の退避位置と目標軌道を、管理センタ２０によってより正確に推定することができる。

また、本実施例における車両制御システム１００は、車両制御装置１０と、外部設備としての管理センタ２０とを備え、管理センタ２０は、通信部３３との通信を行うセンタ通信部２１と、車両１が走行する専用道路５０の地図情報を記憶する記憶装置２２と、車両１の乗降場所２７での停車位置を決定する演算装置２３とを備えている。

この構成より、管理センタ２０は、センタ通信部２１を介して車両制御装置１０の通信部１３との通信を行って、車両制御装置１０から、例えば、車両１の位置、速度、加速度、角加速度、乗降場所２７での停車位置、退避位置、および目標軌道などの情報を受信することができる。また、管理センタ２０は、例えば、受信した車両１の位置や、記憶装置２２に記憶された専用道路５０の地図情報および他車両位置情報に基づいて、演算部によって車両１の退避位置を決定することができる。さらに、管理センタ２０は、センタ通信部２１を介して車両制御装置１０の通信部１３との通信を行って、車両制御装置１０に、例えば専用道路５０の地図情報、他車両位置情報、退避位置、または現在地から退避位置までの目標軌道などの情報を送信することができる。

本実施例における管理センタ２０の演算装置２３は、通信部３３と通信を行うセンタ通信部と、センタ通信部２１の通信異常の有無を判定するセンタ判定部２３ａを備え、センタ判定部２３ａは、センタ通信部２１を介して退避位置を受信し、記憶装置２２は、センタ判定部２３ａによって受信された退避位置を記録し、演算装置２３は、センタ判定部２３ａによって通信異常ありと判定された場合、その判定の直前に記憶装置２２に記憶された退避位置を車両１の位置として推定するように構成されている。

この構成により、通信障害の発生後の車両１の退避位置を、管理センタ２０と車両制御装置１０によって共有することができ、共有された車両１の退避位置に基づいて、他の車両１を効率よく走行させることができる。

本発明の第２の実施例に係る車両制御装置および車両制御システムについて、図６および図７を参照して説明する。

図６は、本実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。図６において、本実施例に係る車両制御システム１００Ａは、車両制御装置１０が車車間通信部１８を備えている点で、第１の実施例に係る車両制御システム１００（図２参照）と異なっている。

車車間通信部１８は、例えば、車両１の通信機４およびＥＣＵ５によって構成され、通信部１３とは異なる通信方式が採用されている。車車間通信部１８の通信方式としては、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、光通信、音波通信等を採用することが可能である。車車間通信部１８は、車両制御装置１０が搭載された他の車両１の車車間通信部１８との間で通信を行うように構成されている。

以下、本実施例に係る車両制御システム１００Ａの動作を説明する。図７は、車両制御システム１００Ａの動作の一例を説明するフロー図である。なお、図７において、第１の実施例におけるフロー（図４参照）と同様のステップには、同一の符号を付して説明を省略する。

車両制御装置１０は、ステップＳ１５でＹＥＳ（車両１が目標位置である退避位置に到達した）と判定されると、車車間通信部１８を介して、通信部１３に通信障害が発生していない他車両に車両１が目標位置である退避位置に到達したことを送信する（ステップＳ１６）。通信部１３に通信障害が発生していない他車両は、通信部１３に通信障害が発生した車両１から受信した情報を、車両制御装置１０の通信部１３を介して管理センタ２０のセンタ通信部２１へ送信する。管理センタ２０は、センタ通信部２１を介して受信した情報に基づいて、専用道路５０内の車両位置情報を更新する。

（効果）
本実施例に係る車両制御装置１０は、車両１を除く他車両との通信を行う車車間通信部１８を備え、車車間通信部１８は、判定部１４によって通信異常ありと判定された場合、車両１の位置情報を前記他車両へ送信する。

この構成により、通信障害が発生した車両１の位置情報を他車両を介して管理センタ２０へ送信することができるため、通信障害が発生した車両１の退避が完了したか否かを管理センタ２０側で把握することが可能となる。

本発明の第３の実施例について、図８～図１０を参照して説明する。図８は、本実施例における専用道路の一例を示す概略的な平面図である。図９は、本実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。

本実施例に係る車両制御システム１００は、道路センサシステム３０を備えている点で、第２の実施例に係る車両制御システム１００Ａ（図６参照）と異なっている。本実施例に係る車両制御システム１００Ｂのその他の点は、第２の実施例に係る車両制御システム１００Ａ（図６参照）と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。

道路認識部３１は、専用道路５０内の退避場所２５及び乗降場所２７のそれぞれに設置された車両を検知するための道路センサ２４および認識用マイコンである。道路センサ２４としては、カメラやレーダ、ＬＩＤＡＲなどが考えられる。認識用マイコンは、道路センサ２４で検知した画像情報や点群情報に基づいて、車両の有無及び、車両の個体情報を認識する。道路通信部３２は、それらの認識結果を管理センタ２０へ送信する。

以下、本実施例に係る車両制御システム１００Ｂの動作を説明する。図１０は、本実施例に係る車両制御システム１００Ｂの動作の一例を説明するフロー図である。

まず、管理センタ２０は、車両への指令値を生成する（ステップＳ２１）。そして、その指令値を車両へ伝送するために、車両との通信を行う（ステップＳ２２）。その際に、車両側の通信異常により、通信障害が起きていることを検知した（ステップＳ２３でＹＥＳと判定された）場合、通信障害が起きている車両以外の車両（他車両）のうち、退避車両付近を走行している車両に対して、停止指令を送信する（ステップＳ２４）。そして、道路センサ２４との通信を開始する（ステップＳ２５）。道路センサ２４から退避対象の車両が退避したことを検知する（ステップＳ２６でＹＥＳと判定される）まで、道路センサ２４との通信を継続する。退避が完了したことを通信で確認できた場合（ステップＳ２６でＹＥＳと判定された場合）、退避車両以外の車両に対して、運行開始指令の通信を開始する（ステップＳ２７）。

（効果）
本実施例に係る車両制御システム１００は、専用道路５０に設けられた道路センサ２４と、道路センサ２４と通信可能な道路センサシステム３０とを備え、演算装置２３は、センタ判定部２３ａによって通信異常ありと判定された場合、車両１を除く他車両へ停止指令を送信し、車両１が前記退避位置に到達した後に、前記他車両へ走行許可指令を送信するように構成されている。

この構成により、退避するべき車両１が退避位置に到達するまで他車両が停止するため、退避するべき車両１が他車両の走行を妨げることが無くなり、安全性が向上する。

本発明の第４の実施例について、図１１～図１３を参照して説明する。図１１は、本実施例における専用道路の一例を示す概略的な平面図である。図１２は、本実施例に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。

本実施例に係る車両制御システム１００Ｃは、信号システム４０を備えている点で、第３の実施例に係る車両制御システム１００Ｂ（図９参照）と異なっている。本実施例の車両制御システム１００Ｃのその他の点は、第３の実施例に係る車両制御システム１００Ｂ（図９参照）と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。

信号機制御部４２は、専用道路５０内の乗降場所２７および一部の退避場所２５のそれぞれに設置された信号機２８の点灯色を制御するため制御用マイコンである。信号機制御部４２は、信号機通信部４１を介して管理センタ２０から受信した指令値に従い、信号機２８の点灯色を変更する。点灯色は主に、通行を許可する青色、通行を禁止する赤色を利用することが考えられる。

以下、本実施例に係る車両制御システム１００Ｃの動作を説明する。図１３は、本実施例に係る車両制御システム１００Ｃの動作の一例を説明するフロー図である。図１３において、第３の実施例におけるフロー（図１０参照）との違いは、退避車両付近を走行している車両に対して停止指令を送信する処理（ステップＳ２４）に代えて、信号機２８との通信処理（ステップＳ２４Ａ）を行い、車両の退避が完了（ステップＳ２６でＮＯ）と判定された場合に、ステップＳ２４Ａへ戻る点である。

第３の実施例では通信障害が発生した際に、付近の他車両に停車の指令を出すが、他車両が存在している位置によっては走行することが可能であったり、退避させる車両の位置関係から先に進行させた方がよい場合が考えられる。その場合には、付近の信号機２８の点灯色や点灯周期を変更することも考えられる。また、図１３には記載していないが、車両が退避した後にも、他車両の運行を最適化するために、信号機２８の周期を変更する方法も考えられる。従来の点灯周期は退避車両となった車両も運行ダイヤに含まれた上での周期となっていたため、退避したことにより、周期を変更したほうがよい場合も考えられる。また、信号機２８の周期を変更することにより、退避車両と同一方向に向かっていた退避車両の後続車両を優先して進行方向に進めることで、退避車両に乗車していた乗客もしくは荷物を載せ替えることが可能となり、乗客や荷物の到着遅延を減らすことが可能となる。

（効果）
本実施例に係る車両制御システム１００は、専用道路５０に設けられた信号機２８と、信号機２８を制御可能な信号システム４０とを備え、演算装置２３は、センタ判定部２３ａによって通信異常ありと判定された場合に、車両１が退避位置に到達した後に、信号機２８の点灯周期を変更する信号を出力する。

この構成により、退避車両以外の車両のみが走行する専用道路５０の運行効率を最適化することが可能となる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、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、本発明を分かり易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、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。

１…車両、２…センサ、３…ＧＰＳ、４…通信機、５…ＥＣＵ、６…アクチュエータ、１０…車両制御装置、１１…認識部、１２…推定部、１３…通信部、１４…判定部、１５…軌道生成部、１６…車両制御部、１７…退避位置決定部、１８…車車間通信部、２０…管理センタ（外部設備）、２１…センタ通信部、２２…記憶装置、２３…演算装置、２３ａ…センタ判定部、２４…道路センサ、２５…退避場所、２６…交差点、２７…乗降場所、２８…信号機、３０…道路センサシステム、３１…道路認識部、３２…道路通信部、４０…信号システム、４１…信号機通信部、４２…信号機制御部、５０…専用道路、５１～５５…走行経路、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…車両制御システム。

Claims (7)

1. 車両制御装置と管理センタとを備えた車両制御システムにおいて、
   前記車両制御装置は、
   車両の周囲の走行環境を認識する認識部と、
   前記走行環境に基づいて前記車両の位置を推定する推定部と、
   前記管理センタとの通信を行う通信部と、
   前記通信部の通信異常の有無を判定する判定部と、
   前記車両の目標軌道を生成する軌道生成部と、
   前記車両を前記目標軌道に沿って走行させる車両制御部と、
   前記通信部の通信状態と前記走行環境とに基づいて前記車両の退避位置を決定する退避位置決定部とを備え、
   前記軌道生成部は、前記判定部によって通信異常ありと判定された場合、前記車両を前記退避位置へ走行させる前記目標軌道を生成し、
   前記管理センタは、
   前記通信部との通信を行うセンタ通信部と、
   前記車両が走行する専用道路の地図情報を記憶する記憶装置と、
   前記車両の乗降場所での停車位置を決定する演算装置とを備え、
   前記演算装置は、
   前記通信部と通信を行うセンタ通信部と、
   前記センタ通信部の通信異常の有無を判定するセンタ判定部とを備え、
   前記センタ判定部は、前記センタ通信部を介して前記退避位置を受信し、
   前記記憶装置は、前記センタ判定部によって受信された前記退避位置を記録し、
   前記演算装置は、前記センタ判定部によって通信異常ありと判定された場合、その判定の直前に前記記憶装置に記憶された前記退避位置を前記車両の位置として推定し、
   前記車両制御システムは、
   前記専用道路に設けられた信号機と、
   前記信号機を制御可能な信号システムとを備え、
   前記演算装置は、前記センタ判定部によって通信異常ありと判定された場合、前記車両が前記退避位置に到達した後に、前記車両以外の車両のみが走行する前記専用道路の運行効率が最適化されるように、前記信号機の点灯色または点灯周期を変更する信号を出力する
   ことを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   前記退避位置決定部は、前記通信部を介して前記退避位置を前記管理センタへ定期的に送信し、
   前記軌道生成部は、前記判定部によって通信異常ありと判定された場合、その判定の直前に前記管理センタへ送信された前記退避位置へ前記車両を走行させる前記目標軌道を生成する
   ことを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項２に記載の車両制御システムにおいて、
   前記通信部は、前記車両が専用道路内の交差点を通過する際に、通信周期を短縮させる
   ことを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項２に記載の車両制御システムにおいて、
   前記判定部は、前記車両が専用道路内の交差点を通過する際に、判定周期を短縮させる
   ことを特徴とする車両制御システム。
5. 請求項２に記載の車両制御システムにおいて、
   前記車両制御部は、前記車両が専用道路内の交差点を通過する際に、前記車両を減速させる
   ことを特徴とする車両制御システム。
6. 請求項２に記載の車両制御システムにおいて、
   前記車両を除く他車両との通信を行う車車間通信部を備え、
   前記車車間通信部は、前記判定部によって通信異常ありと判定された場合、前記車両の位置情報を前記他車両へ送信する
   ことを特徴とする車両制御システム。
7. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   前記専用道路に設けられた道路センサと、
   前記道路センサと通信可能な道路センサシステムとを備え、
   前記演算装置は、前記センタ判定部によって通信異常ありと判定された場合、前記車両を除く他車両へ停止指令を送信し、前記車両が前記退避位置に到達した後に、前記他車両へ走行許可指令を送信する
   ことを特徴とする車両制御システム。

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