JPH0836691A - 自動走行車の管制制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 追突させることなく自動走行車の最適な自動
走行制御を行う自動走行車の管制制御装置を提供する。 【構成】 テストコース３６上に位置情報を記憶するＩ
Ｄプレート３８を移動可能に設置し、自動走行車４０が
認識する現在走行位置を補正する。各自動走行車４０の
周回時間に基づいてスタート地点における時間間隔をほ
ぼ均等にしたスタート時間を算出する管制制御コンピュ
ータ３２は、無線基地局３４と無線コントローラ３５と
を介して自動走行車４０に走行指令を送る。また、実際
の車間距離及び最悪の場合を想定して算出した安全停止
距離を時間換算して比較し、追突するおそれがあるとき
のみ自動走行車４０を停止させる。各自動走行車４０
は、実際の車間距離及び安全停止距離から求めた車間距
離の余裕分を時間換算し、その余裕時間以上無線断が発
生したときのみ自車の走行を停止するＥＣＵ４８を搭載
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動走行車の管制制御装
置、特に自動走行車に走行状態を認識させ、また自動走
行車に対して適切な走行指示を与えて最適な自動走行制
御を行う自動走行車の管制制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】開発された車両あるいは車両に搭載され
る各種装置の試験を行うために実際にその車両をテスト
コースで自動走行させることがある。

【０００３】図５は、従来の試験対象となる自動走行車
の管制制御装置を示した概略構成図である。管制制御コ
ンピュータ２は、通常管制室に設置されており、各種情
報の送受信、各種制御の指令を出すなど自動走行車の管
制制御を行うためのメインとなるコンピュータである。
車両が走行するテストコース６には、複数のループアン
テナ８が埋設されており、テストコース６の路側に設置
される通信装置４は、これらのループアンテナ８を１対
１に管理し、管制制御コンピュータ２と各ループアンテ
ナ８との間の情報通信を行う。ループアンテナ８は、例
えば２ｋｍのテストコース６であれば約５０個を一定間
隔に埋設される。

【０００４】一方、テストコース６上には、複数の車両
が自動走行するわけであるが、この自動走行車１０に
は、ループアンテナ８から位置情報及び走行指示等の指
令情報を受信する位置検出装置１２と操舵、ブレーキ、
アクセルを動作させるアクチュエータを制御するエンジ
ン制御コンピュータ（ＥＣＵ）１４とが搭載される。

【０００５】以上の構成を有する従来の管制制御装置
は、走行している各自動走行車１０に対して、位置補正
制御、スタート間隔制御、車間距離監視制御及びタイム
アウト制御等の走行制御を行っている。以下、各制御毎
に従来の動作を説明する。

【０００６】位置補正制御 自動走行車１０は、予めプログラム等により教示された
データに基づきプログラム運転で自動走行を行う。走行
中の自車の現在位置は、ＡＢＳセンサー等を用いたパル
スカウント方式で検出する。しかし、この方式ではパル
スカウントの累積誤差が大きく、コーナーを曲がるタイ
ミング等自動走行に支障をきたす場合がある。そこで、
各自動走行車１０の現在走行位置を外部より補正する必
要がある。

【０００７】従来では、自動走行車１０がループアンテ
ナ８を通過する時に現在位置を補正する方法を採用して
いる。すなわち各ループアンテナ８にそれぞれの絶対位
置の位置情報を持たせておき、コーナーの入口等の所定
の位置に配設しておく。各自動走行車１０は、各ループ
アンテナ８の上を通過するときに位置情報を受け取るこ
とで自車が認識している現在走行位置を補正することが
できる。

【０００８】スタート間隔制御 所定のテストコース６を複数の自動走行車１０に走行さ
せる場合、各自動走行車１０間の衝突を回避するため
に、スタート時点において所定の時間間隔をあけて走行
を開始させる必要がある。従来では、スタートさせる時
間間隔を、次にスタートさせる自動走行車１０を何秒後
にスタートさせればよいかというシミュレーション（試
走）を行いそれを目で確認し、その結果を参考にして求
めていた。このようにして、走行する自動走行車１０の
車間距離を取っていた。

【０００９】車間距離監視制御 上記スタート間隔制御によりスタート地点における時間
間隔を最適化できたとしても、車速の誤差、車両故障等
により走行時における車間距離が維持できず車両が追突
してしまうおそれがある。また、走行させる車両台数を
増やしたいわゆる高密度走行をさせる場合は、車間距離
を予め短くしなくてはならないため追突する可能性が高
くなる。従って、走行させた後に追突を回避するために
は、ある程度車間距離が短くなったら車間距離異常であ
ることを検出し場合によっては自動走行車１０に対して
停止命令を出して走行を止めさせたり、自動走行車１０
自ら停止する必要がある。

【００１０】この自動走行車１０を停止させるために、
管制制御コンピュータ２は、各自動走行車１０の車間距
離を常時監視しておく必要がある。これは、次のように
して行われている。つまり、自動走行車１０がループア
ンテナ８の上を通過したときに、各ループアンテナ８
は、各自動走行車１０からユニークな車両番号等のデー
タを受信する。通信装置４は、このデータをループアン
テナ８のユニークなＩＤ番号とともに管制制御コンピュ
ータ２に送る。管制制御コンピュータ２は、通信装置４
からそれらのデータを受信することで全ての自動走行車
１０の現在位置を把握することができる。ここで、各自
動走行車１０の現在位置は、各ループアンテナ８の位置
に対応させて把握しているので、いずれか２台の自動走
行車１０の間に存在するループアンテナ８の数が所定数
未満となれば、それら自動走行車１０の車間が追突する
おそれのある程度に短くなったと判断することができ
る。従って、管制制御コンピュータ２は、追突するおそ
れがあると判断すると、通信装置４、ループアンテナ８
を介して全ての自動走行車１０に停止命令を発し、走行
を止めさせることで追突を回避する。

【００１１】タイムアウト制御 自動走行車１０は、テストコース６上を走行しているの
で、正常な状態で自動走行していれば、ある一定時間内
に次のループアンテナ８の上を通過するはずである。し
かし、通信障害等何らかの理由により自動走行車１０が
ループアンテナ８を一定時間以上認識できなくなる場合
がある。この場合、タイムアウトが発生し、その自動走
行車１０は、即座に走行を止めることで追突を回避す
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
管制制御装置においては、以下のような問題がある。

【００１３】まず、適切な位置補正制御を行うために１
ｋｍのテストコースで２０〜３０個、２ｋｍのテストコ
ースで約５０個の自動走行車に絶対位置を伝えるための
手段が必要となるが、従来では、この手段としてループ
アンテナを用いるようにしたので、ループアンテナのみ
ならずループアンテナと１対１に実配線で接続される通
信装置をも配設しなければならず、設備コストがかか
る。

【００１４】また、ループアンテナをテストコースに埋
設させていたため、ループアンテナの移動が容易に行え
ず汎用性がない。これにより、走行パターンの変更、コ
ースレイアウトの変更等に即座に対応することができな
いという問題があった。

【００１５】また、試行を目で確認してスタート時間を
決めていたのでは、必ずしも正確な指令を出せるとは限
らず、多くの台数を走らせる場合、あるいは周回時間に
かなりの差がある自動走行車を複数台走らせる場合に
は、適切なスタート時間間隔を見いだせるとは限らず追
突させてしまう可能性が高くなる。

【００１６】また、車間距離監視制御においては、従
来、ループアンテナを用いて一定の区域を自動走行車に
占有させる閉塞制御方式を採用し、自動走行車の車間距
離が狭くなったときに自動走行車に停止命令を出して走
行を止めさせていた。しかし、ループアンテナを用いた
離散的かつ局所的な通信形態をとっていたため、ループ
アンテナの設置された位置でしか自動走行車に対して停
止命令を送ることができない。これにより、自動走行車
は、停止指令をリアルタイムに受信できず、その分レス
ポンスが遅くなってしまい、追突を起こすおそれが生じ
る。

【００１７】このレスポンスの遅れを補うために、追突
防止のための車間距離を必要以上に長めに取り停止命令
を早目に出すことも考えられるが、これだと高密度走行
ができなくなるし、また自動走行車に無用な停止をさせ
てしまう可能性がある。

【００１８】また、瞬時の通信障害の場合あるいは充分
な車間距離があった場合であっても通信断が発生したと
きに一律に即座に走行を止めさせるのでは、無用な停止
をさせてしまうことになり、無駄が生じる。

【００１９】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、追突させることな
く自動走行車の最適な自動走行制御を行う自動走行車の
管制制御装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、請求項１記載の発明は、所定の走行路を走
行する複数の自動走行車を管制制御する装置であって、
前記走行路上に移動可能に設置し、その設置される位置
を示す位置情報を記憶し送出する複数の位置情報記憶手
段と、各自動走行車に取り付けられ、前記位置情報記憶
手段に記憶された情報を読み取る情報読み取り手段と、
を有し、自動走行車は、走行位置の前記位置情報記憶手
段から位置情報を読み取ることで自車の認識している走
行位置を補正することを特徴とする。

【００２１】請求項２記載の発明は、所定の走行路を走
行する複数の自動走行車を管制制御する装置であって、
各自動走行車の周回時間に基づいてスタート地点におけ
る時間間隔をほぼ均等にすべく各自動走行車のスタート
時間を算出する管制制御手段を有することを特徴とす
る。

【００２２】請求項３記載の発明は、所定の走行路を走
行する複数の自動走行車を管制制御する装置であって、
各自動走行車の現在走行速度及び現在走行位置をリアル
タイムに検出する車両情報検出手段と、前記車両情報検
出手段からの現在走行位置に基づいて実際の車間距離を
算出する車間距離算出手段と、前記車両情報検出手段か
らの現在走行速度及び現在走行位置に基づいて各自動走
行車間の安全停止距離を算出する安全停止距離算出手段
と、算出した実際の車間距離及び安全停止距離を時間換
算する手段と、停止命令により自車を停止させる走行制
御手段と、を有し、自動走行車が通信時間等による遅延
時間走行した結果、車間距離が安全停止距離より短くな
ると判断されたときのみ自動走行車を停止させることを
特徴とする。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の自
動走行車を管制制御する装置において、算出した実際の
車間距離及び安全停止距離から求めた車間距離の余裕分
を時間換算する手段を有し、その余裕時間分以上の通信
断が発生したときのみ自動走行車を停止させることを特
徴とする。

【００２４】

【作用】以上のような構成を有する本発明に係る自動走
行車の管制制御装置によれば、走行路上に位置情報を記
憶した位置情報記憶手段を移動可能に設置することがで
きるので、自動走行車が認識している絶対位置を補正す
ることができるとともに、走行パターンの変更等に即座
に対応することができる。

【００２５】また、管制制御手段は、複数の自動走行車
のスタート地点における時間間隔をほぼ均等になるよう
に計算し、スタート時間を求める。各自動走行車は、こ
のスタート時間に基づいて走行を開始することにより、
他の自動走行車と衝突することなく走行することができ
る。

【００２６】また、安全停止距離を最悪の場合を想定し
て求め、実際の車間距離及び安全停止距離を時間換算
し、時間換算された車間距離が時間換算された安全停止
距離以内に達したときのみ自動走行車を停止させるよう
にしたので、無用に自動走行車を停止させることなく、
かつ確実に追突を防止することができる。

【００２７】また、安全停止距離を最悪の場合を想定し
て求め、実際の車間距離及び安全停止距離から求めた車
間距離の余裕分を時間換算し、その余裕時間分以上の通
信断が発生したときのみ自動走行車を停止させるように
したので、無用に自動走行車を停止させることなく、か
つ確実に追突を防止することができる。

【００２８】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を説明する。

【００２９】図１は、本発明に係る自動走行車の管制制
御装置を示した概略構成図である。図１において、管制
制御コンピュータ３２は、各車両の情報から位置補正制
御、スタート間隔制御、車間距離監視制御及びタイムア
ウト制御等の走行制御に必要な演算の実行、演算結果に
基づいた自動走行車の走行制御の指令等を行うコンピュ
ータであり、本実施例においては、各自動走行車の周回
時間に基づいてスタート地点における時間間隔をほぼ均
等にすべく各自動走行車のスタート時間を算出する管制
制御手段、車両情報検出手段からの現在走行位置に基づ
いて実際の車間距離を算出する車間距離算出手段、後述
する車両情報検出手段からの現在走行速度及び現在走行
位置に基づいて各自動走行車間の安全停止距離を算出す
る安全停止距離算出手段、算出した実際の車間距離及び
安全停止距離を時間換算する手段としての機能を有す
る。

【００３０】更に、本実施例における管制制御装置は、
走行路であるテストコース３６を所定範囲に分割したエ
リア毎に設けられ、自動走行車との間でリアルタイムに
無線通信を行う無線通信手段としての複数の無線基地局
３４と、無線基地局３４の制御を一括して行う無線コン
トローラ３５と、を有する。管制制御コンピュータ３２
と無線コントローラ３５、また無線コントローラ３５と
全ての無線基地局３４とは、それぞれＲＳ２３２Ｃなど
の有線で接続され通信を行う。全ての無線基地局３４で
形成される通信域内にテストコース３６があれば自動走
行車と通信が行えるので、各無線基地局３４を例えばテ
ストコース３６の内側に散在させて設置すれば効果的に
自動走行車と通信させることができる。また、テストコ
ース３６上の絶対位置を含む位置情報を記憶し送出する
位置情報記憶手段としてのＩＤプレート３８をテストコ
ース３６に移動可能に設置する。

【００３１】一方、テストコース３６上を自動走行する
自動走行車４０は、ＩＤプレートからの位置情報を読み
取る情報読み取り手段としてのＩＤコントローラ４２
と、無線基地局３４との間で無線情報の通信を行う無線
移動局４４と、無線移動局４４の制御を行う車載用無線
コントローラ４６と、ＩＤコントローラ４２からの位置
情報及び車載用無線コントローラ４６からの無線情報を
受け取り自車の走行を制御するとともに自車の現在走行
速度及び現在走行位置をリアルタイムに検出し車両情報
を収集する車両情報車両情報検出手段、また、算出した
実際の車間距離及び安全停止距離から求めた車間距離の
余裕分を時間換算する手段としてのＥＣＵ４８と、を搭
載する。

【００３２】以上の構成を有する本実施例においては、
通信媒体として広域無線を採用し連続通信による連続制
御を行う。テストコース３６上を複数の自動走行車４０
が走行することになるので、広域無線の方式としてポー
リング方式を採用する。従って、管制制御コンピュータ
３２は、各自動走行車４０に対して指令情報及び他車の
車両情報をリアルタイムに与え、かつ各自動走行車４０
から車両情報を得ることができる。本実施例は、管制制
御コンピュータ３２が各種情報を収集し制御を行う中央
制御方式を採用する一方、各自動走行車４０にも他車の
車両情報をリアルタイムに与えることにより、各自動走
行車４０に自立制御させるという自立分散制御方式を採
用することもできるので、柔軟性のある管制制御を提供
することができる。

【００３３】以下、本実施例における位置補正制御、ス
タート間隔制御、車間距離監視制御及びタイムアウト制
御の各動作について説明する。

【００３４】位置補正制御 本実施例における位置補正制御は、ＩＤプレート３８を
用いることを特徴とする。ＩＤプレート３８は、有線で
接続する必要もなくまた移動可能に設置することができ
るので走行パターンの変更等に即座に対応することがで
きる。また、設備コストがかからない。

【００３５】各自動走行車４０は、通常パルスカウント
方式により自車において現在走行位置を検出している。
前述したように、パルスカウント方式では自動走行に支
障をきたす必要があるので、各自動走行車４０の現在走
行位置を外部より補正する必要がある。本実施例では、
自動走行車４０が各ＩＤプレート３８の上を通過すると
きに位置情報を受け取ることで自車が認識している現在
走行位置を補正することができる。

【００３６】スタート間隔制御 前述したように、所定のテストコース３６を複数の自動
走行車４０に走行させる場合、各自動走行車４０間の衝
突を回避するために、スタート時点において所定の時間
間隔をあけて走行を開始させる必要がある。

【００３７】図２は、本実施例において各自動走行車４
０がスタートする時間間隔を求める方法を説明するため
の図である。この図では、車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃの
３台の自動走行車４０を走行させる場合について説明す
る。

【００３８】本実施例におけるテストコース３６は周回
コースで、各車両はスタートして１周する毎に停止し再
スタートをするものとする。つまり、スタート地点がゴ
ール地点となる。この場合の車両Ａの周回時間をＴ１、
車両Ｂの周回時間をＴ２、車両Ｃの周回時間をＴ３と
し、各周回時間の関係をＴ１≧Ｔ２≧Ｔ３とする。これ
らの周回時間は、予め周知な値であり、管制制御コンピ
ュータ３２が保持している。

【００３９】ここで、各車両Ａ、Ｂ、Ｃの関係について
説明する。周回時間の一番長い車両Ａを基準にして考え
ると、車両Ａがスタートしてゴール地点に戻ってくる前
に車両Ｂ、Ｃはスタートしている必要がある。そうでな
いとゴール地点で追突してしまう。また、車両Ｂがスタ
ートしてゴール地点に戻ってくる前に車両Ｃはスタート
している必要があり、かつ先にスタートした車両Ａはす
でにゴール地点に戻っていて更に再スタートをしている
必要がある。そうでないと、車両Ｃとはゴール地点で追
突してしまい、車両Ａとは走行中に追突するかゴール地
点で追突してしまう。また、車両Ｃがスタートしてゴー
ル地点に戻ってくる前に車両Ａ、Ｂはすでにゴール地点
に戻っていてかつ再スタートをしている必要がある。そ
うでないと、車両Ａ、Ｂとは走行中に追突するかゴール
地点で追突してしまう。

【００４０】この関係を示したのが図２である。ここ
で、車両Ａと車両Ｂ、車両Ｂと車両Ｃ、車両Ｃと車両
Ａ、のスタート地点における時間間隔を全て均等としＸ
とする。なお、車両Ａは一番周回時間が長いので停止時
間（インターバル）はないものとする。

【００４１】次に、図２を用いてより具体的に説明す
る。図２において、車両Ａと車両Ｂとの関係に注目する
と、車両Ｂは、車両Ａがスタートした後にスタートしか
つ車両Ａがゴール（再スタート）してからＸ時間経過し
た後戻ってくることになる。従って、一番最初は、車両
Ａがスタートしてから（Ｔ１−Ｔ２＋Ｘ）時間経過後に
車両Ｂはスタートすることになる。その後、車両Ｂは、
（Ｔ１−Ｔ２）時間のインターバルを取れば、障害等が
発生しない限り車両Ａと追突することはない。

【００４２】次に、車両Ｃは、車両Ａとの関係に注目す
ると、時間間隔Ｘを作るために車両Ａが到着するＸ時間
前にスタートする必要がある。また、車両Ｂとの関係に
注目すると、車両Ｂの再スタートしてからＸ時間経過し
た後にゴール地点に戻ってくることになる。従って、図
２から明らかなように車両Ｃが周回しているＴ３時間内
に以下の計算式で表される関係が成り立つ。

【００４３】

【数１】Ｔ３＝Ｘ＋Ｘ＋（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｘ これより、時間間隔Ｘは、

【数２】Ｘ＝（Ｔ２＋Ｔ３−Ｔ１）／３ となる。なお、このような関係から周回時間がそれぞれ
Ｔ１、Ｔ２である２台の車両の場合は、

【数３】 Ｘ＝Ｔ２／２ （Ｔ１≧Ｔ２） となる。なお、車両Ｃは、いったんスタートした後は、
（Ｔ１−Ｔ３）時間のインターバルを取れば、障害等が
発生しない限り車両Ａと追突することはない。

【００４４】管制制御コンピュータ３２は、上記計算式
に基づいて、スタート地点における均等な時間間隔Ｘを
算出し、車両Ｂ、Ｃのスタート時間を求めると、無線コ
ントローラ３５、無線基地局３４を介して各車両に走行
指令として送る。

【００４５】例えば、Ｔ１＝２９０［秒］、Ｔ２＝２５
０［秒］、Ｔ３＝２２０［秒］のとき、時間間隔Ｘは、
（２５０＋２２０−２９０）／３＝６０［秒］となるこ
とから、車両Ｂは、車両Ａがスタートしてから（２９０
−２５０＋６０＝）１００［秒］後にスタートすること
になり、車両Ｃは、車両Ｂがスタートしてから（２９０
−２２０＋６０＝）１３０［秒］後、車両Ａからは（２
９０−６０＝）２３０［秒］後にスタートすることにな
る。

【００４６】以上のように、本実施例によれば、各自動
走行車４０の周回時間に基づいて均等の時間間隔を求
め、更にこの時間間隔に基づいて各自動走行車４０のス
タート時間を求めることができる。時間間隔は、全ての
車両間において必ずしも均等である必要はないが、均等
にすることにより多少の誤差が発生したとしても追突の
可能性を低く抑えることができる。管制制御コンピュー
タ３２は、算出されたスタート時間を各自動走行車４０
に走行指令として送り、各自動走行車４０は、この走行
指令に従ってスタートすることになるので、テストコー
ス３６上を複数の自動走行車４０が同時に走行させたと
しても車両故障等が発生しない限り追突を起こすおそれ
はなくなる。

【００４７】車間距離監視制御 前述したように、スタート間隔制御によりスタート地点
における時間間隔を最適化できたとしても、車速の誤
差、車両故障等により走行時における車間距離が維持で
きず車両が追突してしまうおそれがある。従って、管制
制御装置は、車間距離を常時監視し車間距離がある程度
短くなった場合には速度調整を行ったり場合によっては
自動走行車４０に対して停止命令を出して走行を止めさ
せる必要がある。あるいは、自動走行車４０自ら停止す
る必要がある。

【００４８】本実施例において特徴的なことは、「距
離」で表されている情報を「時間」に関するデータに置
き換えて取り扱うことである。すなわち、追突を回避し
うる許容された車間距離と実際の車間距離との比較を単
なる距離の比較ではなく、後ろを走行する自動走行車４
０（以下、後走車という）がその前を走行する自動走行
車４０（以下、前走車という）の位置に達するまでに要
する時間という「時間」に関するデータに置き換えて許
容された車間距離を導き出すことである。本実施例で
は、特に最悪の場合を想定してこの許容された車間距離
を算出する。これにより、追突を回避しうる許容された
車間距離をより正確に求めることができる。以下、車間
距離監視制御の動作について説明する。

【００４９】本実施例における管制制御コンピュータ３
２は、ポーリング方式を採用した広域無線通信によりリ
アルタイムに各自動走行車４０と通信を行うことができ
る。自動走行車４０の走行時、管制制御コンピュータ３
２は、無線コントローラ３５及び無線基地局３４を介し
て各自動走行車４０から現在走行速度及び現在走行位置
を含む車両情報をリアルタイムに受け取り、その一方で
各自動走行車４０に対して他車の車両情報及び必要時に
は指令情報をリアルタイムに与える。

【００５０】管制制御コンピュータ３２は、各自動走行
車４０から車両情報を受け取ると、実際の車間距離及び
各自動走行車４０の安全停止距離を算出する。安全停止
距離とは、追突を回避しうる許容された車間距離のこと
である。

【００５１】ここで、前走車Ａ及び後走車Ｂのそれぞれ
の現在走行速度をＶａ、Ｖｂ、現在走行位置をＰａ、Ｐ
ｂ、後走車Ｂの安全停止距離をＬｂとすると、

【数４】 車間距離（Ｐａ−Ｐｂ−Ｋ）≧安全停止距離（Ｌｂ） が成立する車間距離を走行中に維持していれば衝突しな
いことがわかる。なお、Ｋは、後走車Ｂの車長であり、
この車長を考慮することで後走車Ｂを前走車Ａの直前で
止めることができる。また、管制制御コンピュータ３２
が他の自動走行車４０から車両情報を受けてから自動走
行車４０に停止命令を出して到着するまでに車間距離等
の処理時間、有線並びに無線通信時間等による遅延が生
じるが、本実施例では考えられるこれらの遅延時間の総
計を最大遅延時間Ｔとする。

【００５２】次に、後走車Ｂの安全停止距離をＬｂを算
出する。本実施例における安全停止距離は、安全停止距
離が最大となる場合を想定して算出することを特徴とす
る。後走車Ｂは、管制制御コンピュータ３２が停止命令
を送信した時点では現在走行速度Ｖｂで走行していたと
してもそれ以降はどういう走行制御を受けているかはわ
からない。すなわち、後走車Ｂは、管制制御コンピュー
タ３２が停止命令を送信した前からあるいはその直後か
ら最高加速度で加速し最高速度Ｖｍａｘで走行し続ける
という指令を受けている場合もあり得る。かかる場合が
安全停止距離が最大になると考えられる。従って、現在
走行速度Ｖｂによる制動距離のみを考慮するだけでな
く、加速され現在走行速度Ｖｂ以上で走行する場合、通
信、処理時間による遅延時間等を考慮して安全停止距離
を求める必要がある。

【００５３】ここで、走行速度Ｖｂから最高速度Ｖｍａ
ｘまで加速する間に走行する距離をＡ（Ｖｍａｘ）（な
お、これに要する時間をＴａとする）、最高速度Ｖｍａ
ｘに達してからの走行距離をＬ（Ｖｍａｘ）（なお、こ
れに要する時間をＴｌとする）、最高速度Ｖｍａｘから
の制動距離（自動走行車４０が停止命令を受けてから停
止するまでの距離であり速度により一律的に決まる）を
Ｓ（Ｖｍａｘ）とすると、

【数５】Ｌｂ＝Ａ（Ｖｍａｘ）＋Ｌ（Ｖｍａｘ）＋Ｓ
（Ｖｍａｘ） となり、前述した式に代入すると、

【数６】Ｐａ−Ｐｂ−Ｋ−Ｓ（Ｖｍａｘ）≧Ａ（Ｖｍａ
ｘ）＋Ｌ（Ｖｍａｘ） となる。なお、この式において、左辺は、車間距離から
制動距離を減算していることを表している。右辺は、上
記で定義した走行速度Ｖｂから最高速度Ｖｍａｘまで加
速する間に走行する距離をＡ（Ｖｍａｘ）と最高速度Ｖ
ｍａｘに達してからの走行距離Ｌ（Ｖｍａｘ）との和で
ある。これを時間に置き換えて考えることにすると、前
述したように右辺で表された距離を走行するのにかかる
時間は、（Ｔａ＋Ｔｌ）である。

【００５４】ところで、Ａ（Ｖｍａｘ）は、現在走行速
度Ｖｂが決まれば途中で停止命令がかからない限り固定
された値である。すなわち、この距離を走行するのにか
かる時間Ｔａは一定値となる。これに対して、Ｌ（Ｖｍ
ａｘ）は、後走車Ｂが停止命令を実際に受けるまで増え
続ける値である。すなわち、この距離の走行時間Ｔｌ
は、変数となる。

【００５５】図３は、本実施例における車間距離監視制
御を説明するための図であり、時間と後走車Ｂの走行距
離との関係を示した図である。

【００５６】まず、Ｔａの起算時点Ｃに管制制御コンピ
ュータ３２が停止命令を出すとする。ここで、時点Ｃか
ら加速し時点Ｄで最高速度Ｖｍａｘに達した後最高速度
Ｖｍａｘで走行し終わる時点Ｅ、すなわち（Ｔａ＋Ｔ
ｌ）が最大遅延時間Ｘと等しい場合、図３（ａ）に示し
たように、後走車Ｂは、時点Ｅで管制制御コンピュータ
３２からの停止命令を受けると制動距離Ｓ（Ｖｍａｘ）
走行して止まる。この場合、後走車Ｂは、前走車Ａの直
前で止まることができる。

【００５７】次に、（Ｔａ＋Ｔｌ）が最大遅延時間Ｘよ
り大きい場合、図３（ｂ）に示したように、後走車Ｂ
は、時点Ｅに達する前に管制制御コンピュータ３２から
の停止命令を受け制動距離Ｓ（Ｖｍａｘ）走行して止ま
ることができるので、この場合、後走車Ｂは、前走車Ａ
の前Ｐ_b1で止まることができる。

【００５８】また、（Ｔａ＋Ｔｌ）が最大遅延時間Ｘよ
り小さい場合、図３（ｃ）に示したように、後走車Ｂ
は、時点Ｅに達した後に管制制御コンピュータ３２から
の停止命令を受けその時点から制動距離Ｓ（Ｖｍａｘ）
走行して止まることになる。この場合、後走車Ｂは、前
走車Ａの位置Ｐａを通り越してＰ_b2まで走行しまうこと
になり、つまり前走車Ａがすでにその位置Ｐａで停止し
ていれば追突してしまうことになる。

【００５９】以上のことから、（Ｔａ＋Ｔｌ）＜Ｘのと
き車間距離異常となる。従って、この場合、管制制御コ
ンピュータ３２は、後走車Ｂが最大遅延時間走行した結
果、車間距離が安全停止距離より短くなると判断された
ときのみ後走車Ｂに対して実際に停止命令を出して停止
させる。もちろん、前走車Ａの現在走行速度Ｖａの値を
参照に走行停止状態を確認して停止命令ではなく減速走
行指令を送信するようにしてもよい。

【００６０】また、（Ｔａ＋Ｔｌ）≧Ｘのとき、まだ安
全停止距離以上に実際の車間距離があると判断し、管制
制御コンピュータ３２は、後走車Ｂに対して走行を続け
させることができる。

【００６１】ここで、

【数７】 Ｓ（Ｖｍａｘ）＝（Ｖｍａｘ／３．６）² ／２ｇｆ Ａ（Ｖｍａｘ）＝（（Ｖｍａｘ／３．６）² −（Ｖｂ／
３．６）² ）／２ａ Ｔａ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｂ）／３．６ａ Ｔｌ＝（Ｐａ−Ｐｂ−Ｓ（Ｖｍａｘ）−Ａ（Ｖｍａ
ｘ））／（Ｖｍａｘ／３．６） であり（但し、ｇは重力加速度（＝９．８ｍ／ｓ
² ）、ｆは摩擦係数、ａは加速度）、本実施例におい
てはａ＝１．３３ｍ／ｓ² 、ｆ＝０．２、Ｖｍａｘ＝
５０ｋｍ／ｈとすると、

【数８】Ｓ（５０）＝４９．２ｍ Ａ（５０）＝７２．５ｍ （Ｖｂ＝０ｋｍ／ｈ） ＝６９．６ｍ （Ｖｂ＝１０ｋｍ／ｈ） ＝６０．９ｍ （Ｖｂ＝２０ｋｍ／ｈ） ＝４６．４ｍ （Ｖｂ＝３０ｋｍ／ｈ） ＝２６．１ｍ （Ｖｂ＝４０ｋｍ／ｈ） であり、Ｐａ及びＰｂは、車両情報として得ることがで
きるので、これより、（Ｔａ＋Ｔｌ）を算出することが
できる。また、後走車Ｂの車長Ｋがわかれば安全停止距
離Ｌｂを算出することができる。

【００６２】なお、Ｖｍａｘ＝５０ｋｍ／ｈまで加速で
きなかった場合、

【数９】 Ｓ（ｖ）＝（（Ｖｂ／３．６）＋ａ×Ｔａ）² ／２ｇｆ Ａ（ｖ）＝（Ｖｂ／３．６）×Ｔａ＋ａ×Ｔａ² ／２ から（Ｔａ＋Ｔｌ）を算出することができる（但し、Ｔ
ｌ＝０）。

【００６３】以上のように、本実施例によれば、追突を
回避するための車間距離の監視を「距離」ではなく「時
間」で監視し、それも最悪となる場合を想定して安全停
止距離を求め、この安全停止距離以上に実際の車間距離
が短くなると判断されたときのみ実際に停止命令を送信
するようにしたので、無用に自動走行車４０を停止させ
ることなく、かつ後走車Ｂが前走車Ａに追突することか
ら確実に防止することができる。

【００６４】なお、後走車Ｂを停止させることにより、
後走車Ｂの後走車が後走車Ｂに追突する可能性があるの
で、この場合、管制制御コンピュータ３２は、全車に対
して停止命令を出すことになる。

【００６５】タイムアウト制御 上記車間距離監視制御において、（Ｔａ＋Ｔｌ）≧Ｘの
とき、まだ安全停止距離以上に実際の車間距離があると
判断し、管制制御コンピュータ３２は、後走車に対して
走行を続けさせる。

【００６６】本実施例において特徴的なことは、上記車
間距離監視制御と同じように、実際の車間距離及び安全
停止距離から求めた車間距離の余裕分を時間換算し、そ
の余裕時間以上の通信断が発生したときのみ自動走行車
４０を停止させることである。すなわち、通信障害等何
らかの理由により自動走行車４０の走行時に無線基地局
３４との間で通信断が発生したとしても、それが瞬時の
通信断であったり実際の車間距離が安全停止距離と比較
してまだ余裕があれば、即座に走行を停止させる必要が
なく、計算上、実際の車間距離が安全停止距離に達した
ときに始めて停止させればよい。これにより、無用に自
動走行車４０を停止させることなく走行させるとともに
確実に追突を回避することができる。

【００６７】以下、タイムアウト制御について説明す
る。

【００６８】前述したように、本実施例における管制制
御コンピュータ３２は、無線コントローラ３５及び無線
基地局３４を介して各自動走行車４０から現在走行速度
及び現在走行位置を含む車両情報をリアルタイムに受け
取り、その一方で各自動走行車４０に対して他車の車両
情報及び必要時には指令情報をリアルタイムに与える。
従って、各自動走行車４０は、自車と前走車の現在走行
位置に基づいて実際の車間距離を算出する車間距離算出
手段、現在走行速度及び現在走行位置に基づいて安全停
止距離を算出する安全停止距離算出手段、算出した実際
の車間距離及び安全停止距離を時間換算する手段を有す
ることで、管制制御コンピュータ３２と同様、実際の車
間距離及び安全停止距離を算出することができる。本実
施例においては、ポーリング方式を採用しているので、
通信断が発生しなければ、各自動走行車４０は、一定制
御周期毎に車両情報を受け取り、実際の車間距離及び安
全停止距離等のデータを更新する。

【００６９】ここで、通信断が発生した場合、各自動走
行車４０は、追突回避のためどのくらいまで自車を停止
させないでいられるかというと、前述したように実際の
車間距離が安全停止距離に達するまでは停止しなくても
よく、そこに達したときに始めて停止すればよい。この
実際の車間距離と安全停止距離との差、すなわち車間距
離の余裕分を時間換算して余裕時間を求め、この余裕時
間以上通信断が続いたときのみ自車にて強制的に停止す
れば追突を回避させることができることになる。余裕時
間は、上記車間距離監視制御で説明したように（Ｔａ＋
Ｔｌ）時間となる。従って、自車においてデータを更新
してから次に車両情報を受け取り更新するまでの時間を
Ｙとすると、（Ｔａ＋Ｔｌ）＜Ｙとなったときのみデー
タ更新異常として自車を強制的に停止すればよい。

【００７０】以上のような本実施例におけるタイムアウ
ト制御によれば、実際の車間距離及び安全停止距離から
求めた車間距離の余裕分を時間換算し、その余裕時間以
上の通信断が発生したときのみ自動走行車４０を停止す
るようにしたので、自車を強制的に止めるタイムアウト
値を時差債の車間距離に応じて可変的に求めることがで
きる。これにより、通信断が発生したとしても無用に自
動走行車４０を停止させることなく、かつ追突すること
から防止することができる。なお、図４は、自動走行車
４０における車間距離監視制御及びタイムアウト制御の
処理の流れを示したフローチャートである。

【００７１】以上のように、本実施例は、前述した構成
を有し、広域無線を採用した連続通信による連続制御を
行うようにしたので、自動走行車４０同士を追突させる
ことなく適切な自動走行制御を行うことができる。特
に、管制制御コンピュータ３２による中央制御方式のみ
ならず、車両情報等を各自動走行車４０に送るようにし
たので自立分散制御方式により各自動走行車４０が自立
して自動走行するも可能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、移動可
能な位置情報記憶手段を用いるようにしたので、設備コ
ストを抑えることが可能となる。また、走行パターンの
変更等があったとしても即座に対応することが可能とな
る。

【００７３】また、各自動走行車の周回時間に基づいて
スタート地点におけるほぼ均等な時間間隔を求め、各自
動走行車のスタート時間を算出するようにしたので、車
両故障等が発生しない限り各自動走行車に追突を起こさ
せることのなく走行させることが可能となる。

【００７４】また、追突を回避するための車間距離を
「距離」ではなく「時間」で監視し、それも最悪となる
場合を想定して安全停止距離を求め、この安全停止距離
以上に実際の車間距離が短くなったときのみ実際に自動
走行車を停止させるようにしたので、無用に自動走行車
を停止させることなく、かつ後走車が前走車に追突する
ことから防止することが可能となる。

【００７５】また、実際の車間距離及び安全停止距離か
ら求めた車間距離の余裕分を時間換算し、その余裕時間
分以上の通信断が発生したときのみ自動走行車を停止さ
せるようにしたので、自動走行車を強制的に止めるタイ
ムアウト値を実際の車間距離に応じて可変的に求めるこ
とが可能となる。これにより、通信断が発生しても無用
に自動走行車を停止させることなく、かつ後走車が前走
車に追突することから防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動走行車の管制制御装置の一実
施例を示した概略構成図である。

【図２】本実施例において各自動走行車がスタートする
時間間隔を求める方法を説明するための図である。

【図３】本実施例における車間距離監視制御を説明する
ための図である。

【図４】本実施例における車間距離監視制御及びタイム
アウト制御の処理の流れを示したフローチャートであ
る。

【図５】従来の自動走行車の管制制御装置の一実施例を
示した概略構成図である。

【符号の説明】

３２ 管制制御コンピュータ ３４ 無線基地局 ３５ 無線コントローラ ３６ テストコース ３８ ＩＤプレート ４０ 自動走行車 ４２ ＩＤコントローラ ４４ 無線移動局 ４６ 車載用無線コントローラ ４８ ＥＣＵ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の走行路を走行する複数の自動走行
   車を管制制御する装置であって、 前記走行路上に移動可能に設置し、その設置される位置
   を示す位置情報を記憶し送出する複数の位置情報記憶手
   段と、 各自動走行車に取り付けられ、前記位置情報記憶手段に
   記憶された情報を読み取る情報読み取り手段と、 を有し、 自動走行車は、走行位置の前記位置情報記憶手段から位
   置情報を読み取ることで自車の認識している走行位置を
   補正することを特徴とする自動走行車の管制制御装置。
2. 【請求項２】 所定の走行路を走行する複数の自動走行
   車を管制制御する装置であって、 各自動走行車の周回時間に基づいてスタート地点におけ
   る時間間隔をほぼ均等にすべく各自動走行車のスタート
   時間を算出する管制制御手段を有することを特徴とする
   自動走行車の管制制御装置。
3. 【請求項３】 所定の走行路を走行する複数の自動走行
   車を管制制御する装置であって、 各自動走行車の現在走行速度及び現在走行位置をリアル
   タイムに検出する車両情報検出手段と、 前記車両情報検出手段からの現在走行位置に基づいて実
   際の車間距離を算出する車間距離算出手段と、 前記車両情報検出手段からの現在走行速度及び現在走行
   位置に基づいて各自動走行車間の安全停止距離を算出す
   る安全停止距離算出手段と、 算出した実際の車間距離及び安全停止距離を時間換算す
   る手段と、 停止命令により自車を停止させる走行制御手段と、 を有し、自動走行車が通信時間等による遅延時間走行し
   た結果、車間距離が安全停止距離より短くなると判断さ
   れたときのみ自動走行車を停止させることを特徴とする
   自動走行車の管制制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の自動走行車を管制制御す
   る装置において、 算出した実際の車間距離及び安全停止距離から求めた車
   間距離の余裕分を時間換算する手段を有し、その余裕時
   間分以上の通信断が発生したときのみ自動走行車を停止
   させることを特徴とする自動走行車の管制制御装置。