JP2001154733A - 車両の自動走行制御方法および自動走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、車両の自動走行制御方法および自
動走行制御装置に関し、走行環境に対応した上限速度パ
ターンに基づいて車両の速度パターンを生成することに
より、車両を、所定位置に目標時刻に到達させる過程で
走行環境に従って走行させることを目的とする。 【解決手段】 自動運転車両は、道路１４の複線部２０
に到達した際に、管制センタ２６から、次の複線部２０
に到達すべき目標時刻、および、降雨量や降雪量、風速
の気象情報を供給される。自動運転車両において、次の
複線部２０に目標時刻どおりに到達するように、走行環
境に応じて予め設定されている上限速度パターンについ
て、制限最高車速の大きい区間から順に車速を小さくし
たり、あるいは、全区間で一定率で車速を小さくするこ
とにより、複線部２０から次の複線部２０までの速度パ
ターンを生成する。そして、自動運転車両を、生成され
た速度パターンに従って走行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の自動走行制
御方法および自動走行制御装置に係り、特に、車両が所
定地点に目標時刻に到達するように車両の走行を制御す
るうえで好適な自動走行制御方法および自動走行制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６１−２８５１
６８号に開示される如く、単線軌道区間と複線軌道区間
とが交互に設けられた道路を走行する自動運転車両の運
行を制御する車両運行制御方法が知られている。この車
両運行制御方法において、各車両は、単線軌道区間から
複線軌道区間へ進入した場合、道路上のすべての自動運
転車両が所定の複線軌道区間に到達するまでその複線軌
道区間で待機する。そして、道路上のすべての車両が所
定の複線軌道区間に到達した場合に、複線軌道区間から
単線軌道区間へ向けて同時発車される。

【０００３】このため、上記従来のシステムによれば、
複線部において、互いに対向する車両同士をすれ違い走
行させることができる。従って、上記従来のシステムに
よれば、互いに対向する車両同士を円滑に走行させるこ
とが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動運転車
両を所定位置に目標時刻までに到達させる手法として
は、上記従来のシステムと同様に、その所定位置まで車
両を所定速度で走行させ、到達後に目標時刻が到来する
まで車両を待機させることが考えられる。しかしなが
ら、かかる手法では、車両の停止・発進が繰り返される
こととなり、車両をスムーズに走行させることができ
ず、乗客の乗り心地が悪化してしまう。

【０００５】そこで、自動運転車両を所定位置に目標時
刻までに到達させる手法としては、車両が所定位置に目
標時刻どおりに到達するように所定位置までの速度パタ
ーンを変更することが考えられる。この場合、所定位置
で車両の停止・発進が繰り返されることが回避され、車
両をスムーズに走行させることが可能となる。従って、
かかる手法によれば、乗客の乗り心地の悪化を防止しつ
つ、車両を所定位置に目標時刻までに到達させることが
可能となる。

【０００６】一般に、車両が走行する道路には、直線道
路だけでなく、カーブやトンネル、下り坂、上り坂、バ
ンク等の様々な走行環境が存在するため、車両における
安全な速度は、道路上において一定ではなく異なるもの
となる。従って、所定位置までの速度パターンを変更す
る際には、走行環境を考慮する必要がある。しかしなが
ら、車両を所定位置に目標時刻どおりに到達させる際に
走行環境を考慮して速度変更を行うものはなく、車両が
所定位置に目標時刻どおりに到達する過程で走行環境に
従った走行制御が行われていないという問題があった。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、走行環境に対応した上限速度パターンに基づい
て車両の速度パターンを生成することで、車両を、所定
位置に目標時刻に到達させる過程で走行環境に従って走
行させることが可能な車両の自動走行制御方法および自
動走行制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、所定地点に目標時刻に到達するように
走行が制御される車両の自動走行制御方法であって、前
記目標時刻が、車両が前記所定地点に走行環境に応じて
設定されている上限速度パターンに従って最短時間で到
達する際の時刻に比して遅い場合に、前記所定地点まで
の車両の速度パターンを、前記上限速度パターンに基づ
いて生成する速度パターン生成ステップと、前記速度パ
ターン生成ステップにより生成された速度パターンに従
って、車両の走行を制御する走行制御ステップと、を備
えることを特徴とする車両の自動走行制御方法により達
成される。

【０００９】上記の目的は、請求項７に記載する如く、
所定地点に目標時刻に到達するように走行が制御される
車両の自動走行制御装置であって、前記目標時刻が、車
両が前記所定地点に走行環境に応じて設定されている上
限速度パターンに従って最短時間で到達する際の時刻に
比して遅い場合に、前記所定地点までの車両の速度パタ
ーンを、前記上限速度パターンに基づいて生成する速度
パターン生成手段と、前記速度パターン生成手段により
生成された速度パターンに従って、車両の走行を制御す
る走行制御手段と、を備えることを特徴とする車両の自
動走行制御装置により達成される。

【００１０】請求項１および７記載の発明において、目
標時刻が、車両が所定地点に走行環境に応じて設定され
ている上限速度パターンに従って最短時間で到達する際
の時刻に比して遅い場合、所定地点までの車両の速度パ
ターンは、上限速度パターンに基づいて生成される。そ
して、車両は、生成された速度パターンに従って走行制
御される。従って、本発明によれば、車両を所定地点に
目標時刻に到達させる過程で、車両を走行環境に従って
走行させることが可能となる。

【００１１】尚、本発明において、「走行環境」とは、
カーブ、トンネル、下り坂、上り坂、バンク等の道路の
環境、あるいは、道路上での車両の混雑具合い等の、車
両を道路上で安全に走行させるうえで車両に影響を与え
る環境をいう。上記の目的は、請求項２に記載する如
く、請求項１記載の車両の自動走行制御方法において、
前記速度パターン生成ステップは、前記上限速度パター
ンにおける最高車速区間から順に車速を小さくする最高
車速抑制ステップを有することを特徴とする車両の自動
走行制御方法により達成される。

【００１２】上記の目的は、請求項８に記載する如く、
請求項７記載の車両の自動走行制御装置において、前記
速度パターン生成手段は、前記上限速度パターンにおけ
る最高車速区間から順に車速を小さくする最高車速抑制
手段を有することを特徴とする車両の自動走行制御装置
により達成される。

【００１３】請求項２および８記載の発明において、速
度パターン生成ステップまたは速度パターン生成手段
は、上限速度パターンにおける最高車速区間から順に車
速を小さくする最高車速抑制ステップまたは最高車速抑
制手段を有している。この場合、生成される速度パター
ンにおいて速度変動が小さく抑制されることで、乗客の
乗り心地や燃費の向上が図られる。従って、本発明によ
れば、車両を所定位置に目標時刻に到達させる過程で乗
客の乗り心地や燃費の向上を図ることが可能となる。

【００１４】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
請求項１記載の車両の自動走行制御方法において、前記
速度パターン生成ステップは、前記上限速度パターンの
全区間における車速を一定率で小さくする車速定率抑制
ステップを有することを特徴とする車両の自動走行制御
方法により達成される。

【００１５】上記の目的は、請求項９に記載する如く、
請求項７記載の車両の自動走行制御装置において、前記
速度パターン生成手段は、前記上限速度パターンの全区
間における車速を一定率で小さくする車速定率抑制手段
を有することを特徴とする車両の自動走行制御装置によ
り達成される。

【００１６】請求項３および９記載の発明において、速
度パターン生成ステップまたは速度パターン生成手段
は、上限速度パターンの全区間における車速を一定率で
小さくする車速定率抑制ステップまたは車速定率抑制手
段を有している。このため、本発明によれば、所定位置
までの全区間において安全性の向上が図られる。従っ
て、本発明によれば、車両を所定位置に目標時刻に到達
させる過程で車両の安全性の向上を図ることが可能とな
る。

【００１７】上記の目的は、請求項４に記載する如く、
請求項１記載の車両の自動走行制御方法において、前記
速度パターン生成ステップは、前記上限速度パターンの
全区間における車速を一定率で小さくする車速定率抑制
ステップと、前記上限速度パターンにおける最高車速区
間から順に車速を小さくする最高車速抑制ステップと、
を有することを特徴とする車両の自動走行制御方法によ
り達成される。

【００１８】上記の目的は、請求項１０に記載する如
く、請求項７記載の車両の自動走行制御装置において、
前記速度パターン生成手段は、前記上限速度パターンの
全区間における車速を一定率で小さくする車速定率抑制
手段と、前記上限速度パターンにおける最高車速区間か
ら順に車速を小さくする最高車速抑制手段と、を有する
ことを特徴とする車両の自動走行制御装置により達成さ
れる。

【００１９】請求項４および１０記載の発明において、
速度パターン生成ステップまたは速度パターン生成手段
は、上限速度パターンの全区間における車速を一定率で
小さくする車速定率抑制ステップまたは車速定率抑制手
段を有していると共に、上限速度パターンにおける最高
車速区間から順に車速を小さくする最高車速抑制ステッ
プまたは最高車速抑制手段を有している。このため、本
発明によれば、速度パターンの生成手法を選択的に切り
換えたり、あるいは、複合的に用いることが可能とな
る。従って、本発明によれば、車両が所定位置に目標時
刻に到達するように速度パターンを生成する際に、速度
パターンの生成を走行状況に対応させて行うことが可能
となる。

【００２０】上記の目的は、請求項５に記載する如く、
請求項４記載の車両の自動走行制御方法において、前記
車速定率抑制ステップの作動状態と前記最高車速抑制ス
テップの作動状態とを所定の条件に従って切り換える切
換ステップを備えることを特徴とする車両の自動走行制
御方法により達成される。

【００２１】上記の目的は、請求項１１に記載する如
く、請求項１０記載の車両の自動走行制御装置におい
て、前記車速定率抑制手段の作動状態と前記最高車速抑
制手段の作動状態とを所定の条件に従って切り換える切
換手段を備えることを特徴とする車両の自動走行制御装
置により達成される。

【００２２】請求項５および１１記載の発明において、
車速定率抑制ステップまたは手段の作動状態と前記最高
車速抑制ステップまたは手段の作動状態とは、所定の条
件に従って切換ステップまたは切換手段により切り換わ
る。このように、本発明によれば、速度パターンの生成
手法を選択的に切り換えることが可能となる。上記の目
的は、請求項６に記載する如く、請求項４記載の車両の
自動走行制御方法において、前記速度パターン生成ステ
ップは、前記車速定率抑制ステップによる速度パターン
と前記最高車速抑制ステップによる速度パターンとを所
定の条件に従って組み合わせることにより、前記所定地
点までの車両の速度パターンを生成することを特徴とす
る車両の自動走行制御方法により達成される。

【００２３】また、上記の目的は、請求項１２に記載す
る如く、請求項１０記載の車両の自動走行制御装置にお
いて、前記速度パターン生成手段は、前記車速定率抑制
手段による速度パターンと前記最高車速抑制手段による
速度パターンとを所定の条件に従って組み合わせること
により、前記所定地点までの車両の速度パターンを生成
することを特徴とする車両の自動走行制御装置により達
成される。

【００２４】請求項６および１２記載の発明において、
速度パターン生成ステップまたは手段は、車速定率抑制
ステップまたは手段による速度パターンと前記最高車速
抑制ステップまたは手段による速度パターンとを所定の
条件に従って組み合わせることにより、前記所定地点ま
での車両の速度パターンを生成する。従って、本発明に
よれば、速度パターンの生成手法を複合させることが可
能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例であ
る自動交通システムを実現するインフラ施設を模式的に
表した図を示す。本実施例において、インフラ施設は、
所定距離空けて設けられた第１駅１０および第２駅１２
を備えている。第１駅１０と第２駅１２との間の道路１
４には、磁気ネイル１６が所定間隔を空けて複数敷設さ
れている。道路１４は、後述の自動運転車両が磁気ネイ
ル１６に沿って走行することにより第１駅１０または第
２駅１２で乗り込んだ乗客を第２駅１２または第１駅１
０に輸送するためのレーンである。

【００２６】道路１４には、１台の自動運転車両のみが
通行可能な単線部１８と、２台の自動運転車両が互いに
対向してすれ違うことが可能な複線部２０とが交互に設
けられている。複線部２０は、第１駅１０側から第２駅
１２側に向けて走行する自動運転車両が通過する下り車
線部（図１において上側の車線）２０ａと、第２駅１２
側から第１駅１０側に向けて走行する自動運転車両が通
過する上り車線部（図１において下側の車線）２０ｂ
と、を備えている。下り車線部２０ａ及び上り車線部２
０ｂは、共にその一区間の全長が自動運転車両の全長に
比して長くなるように設計されている。

【００２７】図２は、本実施例の自動交通システムにお
いて用いられるインフラ施設のシステム構成図を示す。
図２に示す如く、複線部２０の下り車線部２０ａ及び上
り車線部２０ｂには、それぞれ、路車間通信機２２，２
４が埋設されている。路車間通信機２２，２４は、第１
駅１０と第２駅１２との間のすべての複線部２０に配設
されている。インフラ施設は、管制センタ２６を備えて
いる。すべての路車間通信機２２，２４は、通信線２８
を介して管制センタ２６の管制用コンピュータに接続さ
れている。路車間通信機２２，２４は、管制センタ２６
と個々の自動運転車両との間で路車間通信を行うための
送受信機である。

【００２８】また、複線部２０の下り車線部２０ａ及び
上り車線部２０ｂの入口近傍および出口近傍には、それ
ぞれ、進入通過検知コイル３０，３２、および、進出通
過検知コイル３４，３６が埋設されている。進入通過検
知コイル３０，３２、および、進出通過検知コイル３
４，３６は、通信線３８を介して管制センタ２６に接続
されており、それぞれ、自己の上を自動運転車両が通過
した場合に所定の通過信号を管制センタ２６の管制用コ
ンピュータに向けて出力する。管制センタ２６は、進入
通過検知コイル３０，３２、および、進出通過検知コイ
ル３４，３６の出力信号に基づいて各自動運転車両の道
路１４上の位置を検出し、車両同士が衝突しないように
路車間通信機２２，２４を介して自動運転車両に対して
指示を行う。

【００２９】管制センタ２６には、降雨量を検知するた
めのセンサ４０、積雪量を検知するためのセンサ４２、
および、風速を検知するためのセンサ４４が配設されて
いる。管制センタ２６の管制コンピュータは、こららの
各センサ４０〜４４の出力信号に基づいて降雨量、積雪
量、および風速を検出し、それらの情報を路車間通信機
２２，２４を介して各自動運転車両に通信する。

【００３０】図３は、本実施例の自動交通システムにお
いて用いられる自動運転車両のシステム構成図を示す。
図３に示す如く、自動運転車両は、電子制御ユニット
（以下、ＥＣＵと称す）５０を備えている。ＥＣＵ５０
には、現在時刻を表すためのクロック、および、第１駅
１０と第２駅１２との間の地図情報が内蔵されている。
ＥＣＵ５０は、クロック信号に基づいて現在時刻を検出
する。

【００３１】ＥＣＵ５０には、各複線部２０に埋設され
た路車間通信機２２，２４と通信を行うための路車間通
信機５２、および、道路１４に埋設された磁気ネイル１
６の発する磁界を検知するための磁気センサ５４が接続
されている。ＥＣＵ５０は、磁気センサ５４が磁気ネイ
ル１６の磁界を検知した場合に、自動運転車両が該磁気
ネイル１６を通過したと判断する。

【００３２】ＥＣＵ５０には、自動運転車両の前方に存
在する障害物を検知するためのレーザレーダセンサ５
６、および、自動運転車両のタイヤの空気圧を検出する
ためのタイヤ空気圧センサ５８が接続されている。ＥＣ
Ｕ５０は、レーザレーダセンサ５６により障害物が検知
されると、その後自動運転車両を停止すべく所定の処理
を実行する。また、タイヤ空気圧センサ５８の出力信号
に基づいて自動運転車両のタイヤ空気圧を検出する。

【００３３】ＥＣＵ５０には、車速センサ６０が接続さ
れている。車速センサ６０は、自動運転車両の車輪が所
定の回転角回転する毎にパルス信号をＥＣＵ５０に向け
て出力する。ＥＣＵ５０は、車速センサ６０の出力信号
に基づいて自動運転車両の車速を検出する。自動運転車
両の走行する距離は、車輪の外径等の変化により変動す
る。ＥＣＵ５０は、自動運転車両が２つの磁気ネイル１
６の間を通過する間の車速センサ６０から発せられたパ
ルス信号の数に基づいて、そのパルス信号の発生間隔と
車両の走行距離との関係を補正し、車両の走行距離を検
出する。

【００３４】ＥＣＵ５０には、２つのダイアルスイッチ
６２，６４が接続されている。ダイアルスイッチ６２，
６４は、自動運転車両の運行開始前に運行管理者が操作
できるように配置されており、後述する如く速度パター
ンを生成する際の自動運転車両における乗客の乗り心地
の優先度合いに応じた信号、および、燃費の優先度合い
に応じた信号をＥＣＵ５０に向けて出力する。ＥＣＵ５
０は、ダイアルスイッチ６２，６４の出力信号に基づい
て、速度パターンを生成する際の乗り心地の優先度合い
および燃費の優先度合いを検出する。

【００３５】ＥＣＵ５０には、また、スロットルアクチ
ュエータ７０およびブレーキアクチュエータ７２が接続
されている。スロットルアクチュエータ７０は、自動運
転車両の駆動源として用いられる装置である。スロット
ルアクチュエータ７０は、ＥＣＵ５０から駆動信号が供
給されることにより、かかる駆動信号の指示値に応じた
駆動トルクを発生する。また、ブレーキアクチュエータ
７２は、自動運転車両に制動力を発生させる装置であ
る。ブレーキアクチュエータ７２は、ＥＣＵ５０からブ
レーキ信号が供給されることにより、かかるブレーキ信
号の指示値に応じた制動力を発生する。

【００３６】ＥＣＵ５０には、更に、操舵アクチュエー
タ７４が接続されている。操舵アクチュエータ７４は、
自動運転車両の操舵角を制御するための装置である。操
舵アクチュエータ７４は、ＥＣＵ５０から操舵信号が供
給されることにより、かかる操舵信号の指示値に応じた
操舵角に自動運転車両を転舵する。ＥＣＵ５０は、走行
距離に基づいて自動運転車両の現時点における道路１４
上の走行位置を検出し、その走行位置に基づいてスロッ
トルアクチュエータ７０、ブレーキアクチュエータ７
２、および操舵アクチュエータ７４を適当に制御する。

【００３７】次に、本実施例の自動交通システムの動作
について説明する。本実施例において、管制センタ２６
は、上述の如く、第１駅１０と第２駅１２との間の道路
１４上における各自動運転車両の位置を検出する。そし
て、自動運転車両が複線部２０を通過する毎に、次の複
線部２０に到達すべき目標時刻、および、センサ４０〜
４４により検出された気象情報を、路車間通信機２２，
２４を介して該自動運転車両に供給する。尚、管制セン
タ２６は、車両が次の複線部２０に上限車速に従って最
短時間で到達する際の到達時刻に比して遅い時刻を目標
時刻として自動運転車両に供給する。

【００３８】本実施例において、管制センタ２６は、互
いに対向する自動運転車両同士が、複線部２０で停止す
ることなくスムーズにすれ違い走行するように、両者の
自動運転車両に同一の目標時刻を供給する。この場合、
自動運転車両が目標時刻に複線部２０に到達すること
で、互いに対向する自動運転車両同士を複線部２０で待
機させることなくスムーズにすれ違い走行させることが
できる。

【００３９】自動運転車両は、複線部２０と複線部２０
との間ごとに、該区間で許容される制限最高車速の速度
パターン（以下、上限速度パターンと称す）を予めマッ
プとして記憶している。自動運転車両は、目標時刻が供
給された場合に、その目標時刻どおりに次の複線部２０
に到達するように、次の複線部２０までの速度パターン
を生成する。本実施例において、生成される速度パター
ンは、上限速度パターンを後述の如く生成することによ
り実現される。この場合、車両は、所定地点に目標時刻
どおりに到達する過程で、カーブや上り坂等の走行環境
に対応して設定されている上限速度パターンに従って走
行することができる。

【００４０】図４は、自動運転車両に記憶されているあ
る複線部２０と複線部２０との間における上限速度パタ
ーンを示す。尚、図４において、横軸は、一の複線部２
０から次の複線部２０までの距離Ｘを表している。図４
に示す如く、この複線部２０間においては、制限最高車
速が４段階に設定されている。以下、この複線部２０に
おける制限最高車速の４つの区間を、距離Ｘの小さい順
に第１区間、第２区間、第３区間、第４区間と、また、
４つの区間の制限最高車速を、距離Ｘの小さい順にＶ
_MAX1，Ｖ_MAX2，Ｖ_MAX3，Ｖ_MAX4と、それぞれ称す。ま
た、制限最高車速Ｖ _MAX1，Ｖ_MAX2，Ｖ_MAX3，Ｖ_MAX4を総
称する場合は単にＶ_MAX と称す。

【００４１】ところで、上限速度パターンを変更する場
合には、様々な変更手法が考えられる。具体的には、
制限最高車速の大きい区間から順に車速を小さくする手
法や、全区間において一定率で車速を小さくする手法
が考えられる。図５は、上記の手法を用いて速度パタ
ーンを生成する手順を表した図を示す。また、図６は、
上記の手法を用いて速度パターンを生成する手順を表
した図を示す。尚、図５および図６において、実際に実
現させるべき速度パターンを演算する過程で用いられる
速度パターンを破線で、実際に実現させるべき速度パタ
ーンを実線で、それぞれ示している。尚、本実施例にお
いて、自動運転車両は、複線部２０で停止状態から走行
を開始し、次の複線部２０で停止する。

【００４２】上記の手法においては、まず、上限速度
パターンに基づいて、図５（Ａ）に実線で示す如く、車
両が次の複線部２０に上限車速に従って最短時間で到達
する際の速度パターンを生成し、この生成された速度パ
ターンで自動運転車両が走行した場合の走行時間Ｔ_MIN
を演算する。現在時刻から目標時刻までの時間が上記の
走行時間Ｔ_MIN に比して長い場合は、上限速度パターン
の中で最高車速となっている第３区間の車速Ｖ_MAX3を、
図５（Ｂ）に示す如く、２番目に大きい車速となってい
る第２区間の車速Ｖ_MAX2まで小さくし、この際の自動運
転車両の次の複線部２０までの走行時間Ｔ₁ を演算す
る。

【００４３】そして、目標時刻までの時間が上記の走行
時間Ｔ₁ に比して長い場合は、第２および第３区間の車
速を、図５（Ｃ）に示す如く、上限速度パターンで３番
目に大きい車速となっている第４区間の車速Ｖ_MAX4まで
小さくし、この際の自動運転車両の次の複線部２０まで
の走行時間Ｔ₂ を演算する。目標時刻までの時間が走行
時間Ｔ₂ に比して短い場合は、第２および第３区間の車
速を、図５（Ｄ）に示す如く、車速Ｖ_MAX2とＶ_MAX4との
中間値（Ｖ_MAX2＋Ｖ_MAX4）／２まで大きくし、この際の
自動運転車両の次の複線部２０までの走行時間Ｔ₃ を演
算する。

【００４４】目標時刻までの時間が走行時間Ｔ₃ に比し
て長い場合は、第２および第３区間の車速を、中間値
（Ｖ_MAX2＋Ｖ_MAX4）／２と車速Ｖ_MAX4との中間値（Ｖ
_MAX2＋３Ｖ_MAX4）／２まで小さくし、一方、目標時刻ま
での時間が走行時間Ｔ₃ に比して短い場合は、第２およ
び第３区間の車速を、中間値（Ｖ_MAX2＋Ｖ_MAX4）／２と
車速Ｖ_MAX2の中間値（３Ｖ_MAX2＋Ｖ_MAX4）／２まで大き
くする。このような処理は、目標時刻までの時間と、速
度パターンの修正によって得られた走行時間Ｔとの差が
十分に小さくなるまで繰り返し実行される。そして、目
標時刻までの時間と走行時間Ｔとがほぼ一致した場合、
その時点における速度パターンを自動運転車両の次の複
線部２０までの速度パターンとして記憶する。

【００４５】一方、上記の手法においては、まず、上
記の手法と同様に、上限速度パターンに基づいて、図
６（Ａ）に実線で示す如く、車両が次の複線部２０に最
短時間で到達する際の速度パターンを生成し、走行時間
Ｔ_MIN を演算する。目標時刻までの時間が走行時間Ｔ
_MIN に比して長い場合は、全区間の車速を図６（Ｂ）に
示す如く上限速度パターンの半分まで小さくし（Ｖ＝Ｖ
_MAX ／２）、この際の自動運転車両の次の複線部２０ま
での走行時間Ｔ₁₁を演算する。

【００４６】そして、目標時刻までの時間が走行時間Ｔ
₁₁に比して長い場合は、全区間の車速を図６（Ｃ）に示
す如く更に半分まで小さくし（Ｖ＝Ｖ_MAX ／４）、この
際の自動運転車両の次の複線部２０までの走行時間Ｔ₁₂
を演算する。目標時刻までの時間が走行時間Ｔ₁₂に比し
て短い場合は、全区間の車速を図６（Ｄ）に示す如くＶ
＝３・Ｖ_MAX ／８とし、この際の自動運転車両の次の複
線部２０までの走行時間Ｔ₁₃を演算する。

【００４７】目標時刻までの時間が走行時間Ｔ₁₃に比し
て長い場合は、全区間の車速をＶ_{MA X} ／４と３・Ｖ_MAX
／８との中間値５・Ｖ_MAX ／１６まで小さくし、一方、
目標時刻までの時間が走行時間Ｔ₁₃に比して短い場合
は、３・Ｖ_MAX ／８とＶ_MAX ／２との中間値７・Ｖ_MAX
／１６まで大きくする。このような処理は、目標時刻ま
での時間と、速度パターンの修正によって得られた走行
時間Ｔとの差が十分に小さくなるまで繰り返し実行され
る。そして、目標時刻までの時間と走行時間Ｔとがほぼ
一致した場合、その時点における速度パターンを自動運
転車両の次の複線部２０までの速度パターンとして記憶
する。

【００４８】上記の手法によれば、速度パターンの全
区間の中で制限最高車速の大きい区間から順に車速が小
さくされることで、全区間を通して車速の変動が小さく
抑制される。この場合、車両の加減速が頻繁に行われる
のが回避されることで、乗客の乗り心地の向上が図れる
と共に、車両の燃費の向上が図られる。一方、上記の
手法によれば、速度パターンの全区間における車速が一
定率で小さくされることで、全区間において制限最高車
速に比して小さな車速で自動運転車両が走行できる。こ
の場合、自動運転車両の安全性の向上が図られる。

【００４９】このように、車両における安全な速度が道
路上で異なる状態で、車両が所定位置に目標時刻どおり
に到達するように所定位置までの速度パターンが生成さ
れる構成においては、車両の速度変動が小さくなるよう
に上限速度パターンを変更することにより乗客の乗り心
地や燃費の向上を図ることができ、また、所定位置まで
の全区間において一定の割合で車速を小さくすることに
より降雨等が激しい状況下において安全性の向上を図る
ことができる。従って、車両の速度パターンの生成は、
車両が走行する現実の走行状況に合わせて行うことが重
要である。

【００５０】降雨量および降雪量が多いほど、風速が大
きいほど、濃霧等に起因してレーザレーダセンサ５６の
性能が低下するほど、システム故障の度合いが大きいほ
ど、また、タイヤの空気圧が低下するほど、自動運転車
両の安全性は低下する。従って、かかる状態が実現され
た場合には、上記の手法を用いて上限速度パターンを
変更することにより速度パターンを生成し、安全性の向
上を図ることが適切である。一方、上記の状態が実現さ
れない場合や自動運転車両の運行管理者が積極的に乗客
の乗り心地や燃費の向上を図りたい場合には、上記の
手法を用いて上限速度パターンを変更することにより速
度パターンを生成し、乗客の乗り心地や燃費の向上を図
ることが適切である。

【００５１】本実施例のシステムは、車両を所定位置に
目標時刻どおりに到達させる過程で乗客の乗り心地や燃
費の向上を図る場合には上記の手法を用い、一方、自
動運転車両の安全性の向上を図る場合には上記の手法
を用いて上限速度パターンを変更することにより、複線
部２０から次の複線部２０までの速度パターンを生成す
る点に特徴を有している。

【００５２】図７（Ａ）は、本実施例において用いられ
る乗客の乗り心地や燃費についての評価テーブルを示
す。また、図７（Ｂ）は、本実施例において用いられる
安全性についての評価テーブルを示す。尚、図７（Ａ）
および（Ｂ）において、検出結果Ａ_i ，Ｂ_i は、ダイア
ルスイッチ６２，６４の出力信号に基づいて検出された
乗り心地の優先度合いおよび燃費の優先度合い、管制セ
ンタ２６から路車間通信機２２，２４を介して送信され
た降雨量、降雪量、および風速の度合い、レーザレーダ
センサ５６の性能低下度合い、および、タイヤ空気圧の
低下度合いをそれぞれ５段階で表した数値を示す。ま
た、図７（Ａ）および（Ｂ）において、重み定数ａ_i ，
ｂ_i は各項目それぞれに予め設定された重み度合いを、
それぞれ示している。

【００５３】本実施例のシステムにおいては、上記の
手法およびの手法の何れを用いるかを、図７（Ａ）に
示す評価テーブルと図７（Ｂ）に示す評価テーブルとの
比較結果に基づいて決定する。具体的には、次式（１）
および（２）の算出により得られた合計点Ｓ_A とＳ_B と
の大小により決定する。

【００５４】

【数１】

【００５５】

【数２】

【００５６】本実施例においては、合計点Ｓ_A がＳ_B よ
りも大きい場合、乗客の乗り心地や車両の燃費を向上さ
せるべく、上記の手法を用いて速度パターンが生成さ
れる。また、合計点Ｓ_A がＳ_B 以下である場合には、車
両の安全性を向上させるべく、上記の手法を用いて速
度パターンが生成される。このため、本実施例によれ
ば、自動運転車両が次の複線部２０に目標時刻どおりに
到達するように速度パターンが生成される際に、その速
度パターンの生成を、安全性を優先すべき場合は安全性
が向上するように、また、乗り心地や燃費を優先すべき
場合は乗り心地や燃費が向上するように行うことが可能
となる。すなわち、速度パターンの生成は、実際の走行
状況に対応させて行われる。

【００５７】図８は、複線部２０間の速度パターンを生
成する手法を決定すべく、本実施例において自動運転車
両に搭載されるＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンの一
例のフローチャートを示す。図８に示すルーチンは、所
定時間毎に繰り返し起動される定時割り込みルーチンで
ある。図８に示すルーチンが起動されると、まずステッ
プ１００の処理が実行される。

【００５８】ステップ１００では、次の複線部２０に到
達すべき目標時刻、降雨量、積雪量、および風速につい
ての情報が、管制センタ２６から路車間通信機２２，２
４を介して路車間通信機５２に受信されたか否かが判別
される、本ステップ１００の処理は、上記の条件が成立
するまで繰り返し実行される。その結果、上記の条件が
成立すると判別された場合は、次にステップ１０２の処
理が実行される。

【００５９】ステップ１０２では、ダイアルスイッチ６
２，６４、タイヤ空気圧センサ５８、レーザレーダセン
サ５６の性能判定装置、および、システム故障判定装置
の出力信号に基づいて、乗り心地および燃費の優先度合
い、タイヤ空気圧の低下度合い、レーザレーダセンサ５
６の性能低下度合い、および、システム故障の度合いが
検出される。

【００６０】ステップ１０４では、上記（１）式および
（２）式により、上記ステップ１０２で検出された各種
の度合いに基づいて、合計点Ｓ_A ，Ｓ_B が算出される。
ステップ１０６では、合計点Ｓ_A がＳ_B に比して大きい
か否かが判別される。その結果、Ｓ_A ＞Ｓ_B が成立する
と判別された場合は、次にステップ１０８の処理が実行
される。一方、Ｓ_A ＞Ｓ_B が成立しないと判別された場
合は、次にステップ１１０の処理が実行される。

【００６１】ステップ１０８では、上記の手法を用い
て次の複線部２０までの速度パターンを生成する処理が
実行される。ステップ１１０では、上記の手法を用い
て次の複線部２０までの速度パターンを生成する処理が
実行される。ステップ１１２では、上記ステップ１０８
または１１０で生成された速度パターンに従って自動運
転車両を走行させる処理が実行される。具体的には、自
動運転車両が生成された速度パターンに従って走行する
ように、スロットルアクチュエータ７０およびブレーキ
アクチュエータ７２に対して信号を供給する処理が実行
される。本ステップ１１２の処理が終了すると、今回の
ルーチンが終了される。

【００６２】上記の処理によれば、乗り心地や燃費を優
先すべき場合には上記の手法を用いて生成された速度
パターンに従って、一方、車両の安全性を優先すべき場
合には上記の手法を用いて生成された速度パターンに
従って、自動運転車両を次の複線部２０まで走行させる
ことができる。このように、本実施例においては、自動
運転車両を次の複線部２０に目標時刻どおりに到達させ
る際の速度パターンの生成手法が、実際に生じている走
行状況に応じて選択的に切り替わる。この場合、自動運
転車両は、実際の走行状況に対応しつつ道路１４上を走
行し、次の複線部２０に目標時刻どおりに到達すること
ができる。

【００６３】本実施例において、次の複線部２０までの
速度パターンは、乗り心地や燃費を優先すべき場合には
上記の手法を用いて生成され、車両の安全性を優先す
べき場合には上記の手法を用いて生成される。このた
め、本実施例によれば、自動運転車両を次の複線部２０
に目標時刻どおりに到達させる過程で、乗客の乗り心地
や燃費の向上を図ることができ、あるいは、車両の安全
性の向上を図ることができる。

【００６４】また、本実施例において、次の複線部２０
までの速度パターンが上記の手法を用いて生成される
場合には、制限最高車速の大きい区間から順に車速を小
さくするため、制限最高車速の小さい区間における車速
が小さくなるのが回避される。このため、本実施例によ
れば、速度パターンが上記の手法を用いて生成される
場合には、自動運転車両が車速の極小さい状態で走行す
るのが回避され、乗客に不快感を与えるのを防止するこ
とができる。

【００６５】ところで、上記の実施例においては、Ｓ_A
＞Ｓ_B が成立するか否かに応じて上記の手法との手
法とを選択的に切り換えることとしているが、図７
（Ｂ）に示した項目のいずれかの検出結果がしきい値以
上となった場合に上記の手法を用い、それ以外の場合
は上記の手法を用いて速度パターンを生成することと
してもよい。

【００６６】次に、上記図１乃至３および図８と共に図
９を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
上記第１実施例では、次の複線部２０までの速度パター
ンの生成を、上記およびの手法のいずれかを選択的
に用いて行うこととしている。これに対して、本実施例
においては、上記の手法との手法とを複合させるこ
とにより、次の複線部２０までの速度パターンを生成す
ることとしている。

【００６７】本実施例のシステムは、上記図１乃至３の
構成において、ＥＣＵ５０が上記図８に示すルーチンに
代えて図９に示すルーチンを実行することにより実現さ
れる。図９は、複線部２０間の速度パターンを生成する
手法を決定すべく、本実施例において自動運転車両のＥ
ＣＵ５０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャー
トを示す。図９に示すルーチンは、所定時間毎に繰り返
し起動される定時割り込みルーチンである。尚、図９に
おいて、上記図８に示すステップと同一の処理を実行す
るステップについては、同一の符号を付してその説明を
省略する。

【００６８】すなわち、図９に示すルーチンにおいて
は、ステップ１０４の処理が終了した後、次にステップ
１２０の処理が実行される。ステップ１２０では、管制
センタ２６から供給された目標時刻と、自動運転車両が
次の複線部２０に上限速度パターンに従って最短時間で
到達する際の到達時刻との時間差（以下、調整時間τと
称す）が算出される。

【００６９】ステップ１２２では、上限速度パターンか
ら、上記の手法を用いて、τ・Ｓ _B ／（Ｓ_A ＋Ｓ_B ）
時間分だけ次の複線部２０までの走行時間Ｔが長くなる
ように速度パターンを生成する処理が実行される。ステ
ップ１２４では、上記ステップ１２２で生成された速度
パターンから、上記の手法を用いて、τ・Ｓ_A ／（Ｓ
_A ＋Ｓ_B ）時間分だけ更に走行時間Ｔが長くなるように
速度パターンを生成する処理が実行される。本ステップ
１２４の処理が実行されると、自動運転車両において実
現すべき複線部２０から次の複線部２０までの速度パタ
ーンが生成される。本ステップ１２４の処理が終了する
と、次にステップ１１２の処理が実行された後、今回の
ルーチンが終了される。

【００７０】上記の処理によれば、上記の手法との
手法とを複合させて生成された速度パターンに従って、
自動運転車両を次の複線部２０まで走行させることがで
きる。このように、本実施例においては、自動運転車両
を次の複線部２０に目標時刻どおりに到達させる際の速
度パターンの生成手法を複合させることができる。この
場合、自動運転車両は、実際の走行状況に応じた速度で
道路１４上を走行し、次の複線部２０に目標時刻どおり
に到達することができる。

【００７１】本実施例において、次の複線部２０までの
速度パターンは、上記の手法との手法とを複合させ
て生成される。このため、本実施例によれば、自動運転
車両を次の複線部２０に目標時刻どおりに到達させる過
程で、乗客の乗り心地や燃費の向上と共に車両の安全性
の向上も図ることができる。ところで、上記の実施例に
おいては、上記の手法を用いて速度パターンを生成し
た後に上記の手法を用いてその速度パターンを修正す
ることで、最終的な速度パターンを生成することとして
いるが、上記の手法の後に上記の手法を用いて速度
パターンを修正することで、最終的な速度パターンを生
成することとしてもよい。

【００７２】尚、上記第１および第２実施例において
は、自動運転車両が到達した複線部２０の次の複線部２
０が特許請求の範囲に記載された「所定地点」に相当し
ていると共に、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０８また
は１１０の処理を実行することにより特許請求の範囲に
記載された「速度パターン生成ステップ」および「速度
パターン生成手段」が、上記ステップ１１２の処理を実
行することにより特許請求の範囲に記載された「走行制
御ステップ」および「走行制御手段」が、それぞれ実現
されている。

【００７３】また、上記第１および第２実施例において
は、ＥＣＵ５０が、上記の手法を用いて速度パターン
を生成することにより特許請求の範囲に記載された「最
高車速抑制ステップ」および「最高車速抑制手段」が、
上記の手法を用いて速度パターンを生成することによ
り特許請求の範囲に記載された「車速定率抑制ステッ
プ」および「車速定率抑制手段」が、上記ステップ１０
６に示す条件に従って速度パターンの生成手法を上記
の手法との手法とで切り換えることにより特許請求の
範囲に記載された「切換ステップ」および「切換手段」
が、それぞれ実現されている。

【００７４】ところで、上記第１および第２実施例にお
いては、上記の手法およびの手法のみを用いて速度
パターンを生成することとしているが、自動運転車両が
カーブ等でバンク走行するなど、必要最低限の車速以上
で走行する必要がある場合には、その最低車速以上の速
度が維持されるように速度パターンを生成することが適
切である。

【００７５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１および７記載の発
明によれば、車両を所定地点に目標時刻に到達させる過
程で、車両を走行環境に従って走行させることができ
る。請求項２および８記載の発明によれば、車両を所定
位置に目標時刻に到達させる過程で乗客の乗り心地や燃
費の向上を図ることができる。

【００７６】請求項３および９記載の発明によれば、車
両を所定位置に目標時刻に到達させる過程で車両の安全
性の向上を図ることができる。請求項４および１０記載
の発明によれば、車両が所定位置に目標時刻に到達する
ように速度パターンを生成する際に、速度パターンの生
成を走行状況に対応させて行うことができる。

【００７７】請求項５および１１記載の発明によれば、
車両が所定位置に目標時刻に到達するように速度パター
ンを生成する際の生成手法を選択的に切り換えることが
できる。また、請求項６および１２記載の発明によれ
ば、車両が所定位置に目標時刻に到達するように速度パ
ターンを生成する際の生成手法を複合させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のシステムを実現するイン
フラ施設を模式的に表した図である。

【図２】本実施例のシステムにおいて用いられるインフ
ラ施設のシステム構成図である。

【図３】本実施例のシステムにおいて用いられる自動運
転車両のシステム構成図である。

【図４】自動運転車両に記憶されているある複線部と複
線部との間における上限速度パターンである。

【図５】上限速度パターンにおける最高速度区間から順
に速度を小さくする手法により速度パターンを生成する
手順を表した図である。

【図６】上限速度パターンにおける全区間において一定
率で速度を小さくする手法により速度パターンを生成す
る手順を表した図である。

【図７】図７（Ａ）は、本実施例において用いられる乗
客の乗り心地や燃費の評価テーブルを示す図である。図
７（Ｂ）は、本実施例において用いられる安全性の評価
テーブルを示す図である。

【図８】本実施例において、速度パターンを生成する手
法を決定すべく実行される制御ルーチンの一例のフロー
チャートである。

【図９】本発明の第２実施例において、速度パターンを
生成する手法を決定すべく実行される制御ルーチンの一
例のフローチャートである。

【符号の説明】

１４ 道路 ２０ 複線部 ２２，２４，５２ 路車間通信機 ２６ 管制センタ ４０〜４４ 各種センサ ５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ５６ レーザレーダセンサ ５８ タイヤ空気圧センサ ６２，６４ ダイアルスイッチ ７０ スロットルアクチュエータ ７２ ブレーキアクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB15 BB17 CC03 CC14 CC19 EE13 EE14 FF04 FF13 LL01 LL04 LL09 5H301 AA03 AA09 BB20 CC06 DD07 EE06 EE12 FF02 FF04 FF11 FF23 GG12 GG14 JJ01 KK08 LL01 LL03 LL08 LL12 LL14 MM10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定地点に目標時刻に到達するように走
   行が制御される車両の自動走行制御方法であって、 前記目標時刻が、車両が前記所定地点に走行環境に応じ
   て設定されている上限速度パターンに従って最短時間で
   到達する際の時刻に比して遅い場合に、前記所定地点ま
   での車両の速度パターンを、前記上限速度パターンに基
   づいて生成する速度パターン生成ステップと、 前記速度パターン生成ステップにより生成された速度パ
   ターンに従って、車両の走行を制御する走行制御ステッ
   プと、 を備えることを特徴とする車両の自動走行制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両の自動走行制御方法
   において、 前記速度パターン生成ステップは、前記上限速度パター
   ンにおける最高車速区間から順に車速を小さくする最高
   車速抑制ステップを有することを特徴とする車両の自動
   走行制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車両の自動走行制御方法
   において、 前記速度パターン生成ステップは、前記上限速度パター
   ンの全区間における車速を一定率で小さくする車速定率
   抑制ステップを有することを特徴とする車両の自動走行
   制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の車両の自動走行制御方法
   において、 前記速度パターン生成ステップは、前記上限速度パター
   ンの全区間における車速を一定率で小さくする車速定率
   抑制ステップと、 前記上限速度パターンにおける最高車速区間から順に車
   速を小さくする最高車速抑制ステップと、 を有することを特徴とする車両の自動走行制御方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の車両の自動走行制御方法
   において、 前記車速定率抑制ステップの作動状態と前記最高車速抑
   制ステップの作動状態とを所定の条件に従って切り換え
   る切換ステップを備えることを特徴とする車両の自動走
   行制御方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載の車両の自動走行制御方法
   において、 前記速度パターン生成ステップは、前記車速定率抑制ス
   テップによる速度パターンと前記最高車速抑制ステップ
   による速度パターンとを所定の条件に従って組み合わせ
   ることにより、前記所定地点までの車両の速度パターン
   を生成することを特徴とする車両の自動走行制御方法。
7. 【請求項７】 所定地点に目標時刻に到達するように走
   行が制御される車両の自動走行制御装置であって、 前記目標時刻が、車両が前記所定地点に走行環境に応じ
   て設定されている上限速度パターンに従って最短時間で
   到達する際の時刻に比して遅い場合に、前記所定地点ま
   での車両の速度パターンを、前記上限速度パターンに基
   づいて生成する速度パターン生成手段と、 前記速度パターン生成手段により生成された速度パター
   ンに従って、車両の走行を制御する走行制御手段と、 を備えることを特徴とする車両の自動走行制御装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の車両の自動走行制御装置
   において、 前記速度パターン生成手段は、前記上限速度パターンに
   おける最高車速区間から順に車速を小さくする最高車速
   抑制手段を有することを特徴とする車両の自動走行制御
   装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の車両の自動走行制御装置
   において、 前記速度パターン生成手段は、前記上限速度パターンの
   全区間における車速を一定率で小さくする車速定率抑制
   手段を有することを特徴とする車両の自動走行制御装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の車両の自動走行制御装
    置において、 前記速度パターン生成手段は、前記上限速度パターンの
    全区間における車速を一定率で小さくする車速定率抑制
    手段と、 前記上限速度パターンにおける最高車速区間から順に車
    速を小さくする最高車速抑制手段と、 を有することを特徴とする車両の自動走行制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の車両の自動走行制御
    装置において、 前記車速定率抑制手段の作動状態と前記最高車速抑制手
    段の作動状態とを所定の条件に従って切り換える切換手
    段を備えることを特徴とする車両の自動走行制御装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の車両の自動走行制御
    装置において、 前記速度パターン生成手段は、前記車速定率抑制手段に
    よる速度パターンと前記最高車速抑制手段による速度パ
    ターンとを所定の条件に従って組み合わせることによ
    り、前記所定地点までの車両の速度パターンを生成する
    ことを特徴とする車両の自動走行制御装置。