JP2022050136A - 自律走行車両の制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者に対して快適な無線通信環境を提供するための自律走行制御システムを提供する。【解決手段】利用者が乗る自律走行車両１０を制御する制御システム５０、７２は、基地局情報を受信する基地局情報受信部と、基地局情報に基づいて混雑状況地図を生成する混雑状況地図生成部と、利用者が乗車中に携帯端末３を操作して無線通信を行う場合に、混雑状況地図に基づいて自律走行車両の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、走行制御部とを備える。目標走行経路生成部は、自律走行車両の現在位置における無線通信の混雑の程度の大きさを示す混雑状況指標値が閾値よりも大きい場合に、現在位置と比べて混雑状況指標値が小さい場所に向かうように又は目的地までの複数の目標走行経路候補の中から、走行経路上の各経由地点での混雑状況指標値の和である積算混雑状況指標値が最も小さい目標走行経路候補が選択されるように、目標走行経路を生成する。【選択図】図５

Description

この発明は、自律走行車両の制御システムに関する。

特許文献１には、車両に搭載された対象機器を制御する車載制御装置の更新プログラムのダウンロードを制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、当該ダウンロードに用いる通信回線の混雑状況と関連する通信指標、及び当該混雑状況と相関する相関情報のうちの少なくとも１つである判定情報に基づいて、更新プログラムのダウンロード処理を実行する。具体的には、通信状態（通信回線）が混雑しているとみなされた場合には、通信状態の混雑が解消されたとみなされる状態となるまで、更新プログラムのダウンロードが開始されない（特許文献１の段落［００５４］参照）。

特開２０１７－２２８１０４号公報

自律走行車両の利用者が乗車中に携帯端末を操作して無線通信を行う場合がある。そのような場合に、利用者に対して快適な無線通信環境を提供できるように自律走行制御を行うことができれば、自律走行車両の利便性を向上できると考えられる。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、利用者に対して快適な無線通信環境を提供できるように自律走行制御を行うことができる自律走行車両の制御システムを提供することを目的とする。

本発明に係る制御システムは、利用者が乗る自律走行車両を制御するものであって、基地局情報受信部と、混雑状況地図生成部と、目標走行経路生成部と、走行制御部とを備える。
基地局情報受信部は、自律走行車両の移動圏内に存在する複数の無線通信基地局のそれぞれについて、位置情報と、無線端末からの通信を受け付けるチャネルの占有状態に関する情報と、電波が届くカバー範囲に関する情報とを含む基地局情報を受信する。
混雑状況地図生成部は、基地局情報に基づいて、複数の無線通信基地局の混雑状況を地図上で表した混雑状況地図を生成する。
目標走行経路生成部は、利用者が乗車中に携帯端末を操作して無線通信を行う場合に、混雑状況地図に基づいて自律走行車両の目標走行経路を生成する。
走行制御部は、目標走行経路生成部によって生成された目標走行経路に沿って走行するように自律走行車両の走行を制御する。
目標走行経路生成部は、自律走行車両の現在位置における無線通信の混雑の程度の大きさを示す混雑状況指標値が閾値よりも大きい場合に、現在位置と比べて混雑状況指標値が小さい場所に向かうように、又は、目的地までの複数の目標走行経路候補の中から、走行経路上の各経由地点での混雑状況指標値の和である積算混雑状況指標値が最も小さい目標走行経路候補が選択されるように、目標走行経路を生成する。

本発明によれば、利用者が携帯端末を操作して無線通信を行う場合に、現在位置と比べて無線通信の混雑の少ない場所に向けて自律走行車両を移動させたり、又は無線通信の混雑の少ない場所を経由して目的地に向かうように自律走行車両を移動させたりすることができる。このように、本発明によれば、利用者に対して快適な無線通信環境を提供できるように自律走行制御を行うことができる。

実施の形態１に係る自律走行車両の斜視図である。 図１に示す自律走行車両の側面図である。 図１に示す車台部の構成例を表した図である。 図１に示す自律走行車両に搭載された車載制御システムの構成の一例を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１に係る運行管理システムの構成を概略的に示すブロック図である。 基地局情報受信部によって受信される基地局情報の具体例を表した図である。 混雑状況地図生成部によって生成される混雑状況地図の一例を模式的に表した図である。 実施の形態１に係る目標走行経路生成部における具体的な処理について説明するための図である。 実施の形態１に係る「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」に関する処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る目標走行経路生成部における具体的な処理について説明するための図である。 実施の形態２に係る「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」に関する処理の流れを示すフローチャートである。

以下に説明される各実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．実施の形態１
１－１．自律走行車両（人移動用パレット）の構成例
図１は、実施の形態１に係る自律走行車両１０の斜視図である。図２は、図１に示す自律走行車両１０の側面図である。

自律走行車両１０は、利用者が立つ乗車面（デッキ）１２を有する天板１４を備えている。天板１４は、車両１０の上部を構成している。乗車面１２は天板１４の上面である。自律走行車両１０は、詳細は後述のように自律走行するように構成されており、無人運転可能となっている。以下の説明では、自律走行車両１０は、天板１４の上に乗車した人を運ぶため、人移動用の自律走行パレット１０とも呼ばれ、以下、単に「パレット１０」と称される。このような自律走行車両（パレット）の乗車定員は特に限定されないが、本実施形態のパレット１０の乗車定員は、図１中に想定乗車位置１として表されているように、例えば４名である。すなわち、パレット１０は、自律走行型の小型車両（マイクロパレット又はカート）である。

パレット１０では、天板１４の乗車面１２の上に位置する乗車空間の構成を自由自在に選択することができる。図１及び図２には、その構成の一例が表されている。すなわち、乗車面１２の四隅のそれぞれには、支柱１６が設けられている。各支柱１６は、乗車面１２から直立している。支柱１６は天板１４と一体的に形成されてもよいし、天板１４と別体であってもよい。

パレット１０は、その前端部及び後端部の双方に、背もたれ１８を備えている。背もたれ１８は、パレット１０の前端部及び後端部のそれぞれにおいて、２本の支柱１６の先端を繋ぐように形成されている。図２に例示される利用者２のように、パレット１０の利用者は、このような背もたれ１８に寄り掛かった状態で立つ態勢を乗車中にとることもできる。また、乗車面１２の中央には、利用者にとって便利なテーブル２０が取り付けられている。さらに、パレット１０は、入力装置２２を備えている。入力装置２２は、タッチパネル等のＨＭＩ（Human Machine Interface）であり、例えばテーブル２０の上面に設置されている。

さらに、パレット１０は、天板１４とともに、走行機能に関する車台部３０を備えている。天板１４は、一例として車台部３０の上面と別体であって、車台部３０の上に取り付けられている。このような例に代え、天板１４は車台部３０の上面を構成していてもよい。

図１及び図２とともに図３を追加的に参照する。図３は、図１に示す車台部３０の構成例を表した図である。車台部３０は、フレーム３２と、車輪３４と、電動機３６とを含む。車輪３４は、一例として６つ備えられている。より詳細には、車輪３４は、パレット１０の左右にそれぞれ３つずつ左右対称に配置されている。そして、電動機３６は、６つの車輪３４のそれぞれに対し、例えば同軸上に設けられている。

なお、車輪３４の数は、パレット１０の乗車定員及び要求駆動力等の要件に応じて任意に決定され、６つに代え、例えば左右２つずつの計４つでもよい。また、電動機３６の数は、必ずしも車輪３４の数と同じでなくてもよく、要求駆動力等の要件に応じて変更されてもよい。電動機３６はパレット１０を駆動するための動力発生装置の一例である。

図３には、フレーム３２の概略的な形状が表されている。フレーム３２は、パレット１０の左右のそれぞれにおいてパレット１０の前後方向に延びるメイン部材３８と、２本のメイン部材３８の間を繋ぐサブ部材４０とを有する。パレット１０の左側のメイン部材３８には、左側の３つの車輪３４及びこれらを駆動する３つの電動機３６が固定されている。同様に、右側のメイン部材３８には、右側の３つの車輪３４及びこれらを駆動する３つの電動機３６が固定されている。

パレット１０の加速及び減速は、電動機３６の制御によって行われる。また、パレット１０の制動は、例えば、電動機３６の制御による回生ブレーキを利用して行うことができる。また、パレット１０は、制動のために、任意の車輪３４に機械式ブレーキを備えていてもよい。

また、上述の車台部３０を備えるパレット１０によれば、左側の３つの車輪３４の回転速度と右側の３つの車輪３４の回転速度との間に差を設けることにより、パレット１０を左右に旋回させることができる。また、図３に示す例では、各車輪３４は、タイヤが組み込まれた一般的な構造の車輪である。このような例に代え、パレット１０の旋回の自由度を高めるために、例えば、前後方向の両端に位置する４つの車輪３４が全方位移動用車輪（いわゆる、オムニホイール）によって置き換えられてもよい。また、これらの例に代え、パレット１０の旋回のために、操舵機構が用いられてもよい。

図４は、図１に示す自律走行車両１０に搭載された車載制御システム５０の構成の一例を概略的に示すブロック図である。パレット１０には、パレット１０の走行を制御するための車載制御システム５０が搭載されている。車載制御システム５０は、パレット１０を自律走行させる機能を有している。

図４に示すように、車載制御システム５０は、電源５２と、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）５４と、カメラ５６と、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）５８と、通信装置６０と、ＧＮＳＳ受信機（Global Navigation Satellite System）６２と、自律走行ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６４と、走行制御ＥＣＵ６６と、モータコントローラ６８とを備えている。図４に示すように、カメラ５６は４つの支柱１６のそれぞれに設置され、ライダー５８は２つの背もたれ１８のそれぞれの背面に設置されている。カメラ５６及びライダー５８以外の車載制御システム５０の構成要素５２、５４、６０～６８は、図２に示すように、フレーム３２と天板１４との間に配置されている。

電源５２は、典型的には、外部充電されるバッテリである。電源５２は、パレット１０に搭載された各機器（電動機３６及び車載制御システム５０、並びに、入力装置２２）に電力を供給する。ＩＭＵ５４は、３軸の角速度及び加速度を検出する。このため、ＩＭＵ５４によれば、パレット１０の速度（車速）、加速度及び姿勢等の各種走行状態を取得できる。ＩＭＵ５４は、取得した走行状態を自律走行ＥＣＵ６４及び走行制御ＥＣＵ６６に送信する。

カメラ５６及びライダー５８は、パレット１０の周辺環境を認識するための「外界センサ」の例である。４つのカメラ（外向きカメラ）５６は、パレット１０の周囲（より詳細には、パレット１０の右前方、左前方、右後方及び左後方）を撮影する。２つのライダー５８は、それぞれ、パレット１０の前方及び後方の物体を検出する。ライダー５８によれば、検出物体のパレット１０からの距離と方向を取得できる。カメラ５６及びライダー５８は、取得した情報を自律走行ＥＣＵ６４に送信する。なお、図４に示す例に代え、カメラ５６及びライダー５８の何れか一方のみが用いられてもよい。

通信装置６０は、４Ｇ又は５Ｇ等の無線通信ネットワークを介して、後述の管理サーバ７２（図５参照）の通信装置７２ｃと通信（送受信）を行う。また、通信装置６０は、同様の無線通信ネットワークを介して、後述の携帯端末３（図５参照）と通信を行う。ＧＮＳＳ受信機６２は、ＧＮＳＳ衛星からの信号に基づいてパレット１０の位置及び方位を取得する。ＧＮＳＳ受信機６２は、取得した情報を自律走行ＥＣＵ６４に送信する。

自律走行ＥＣＵ６４は、プロセッサ６４ａ及び記憶装置６４ｂを備えている。記憶装置６４ｂには、パレット１０を自律的に走行させるための少なくとも１つのプログラムが格納されている。記憶装置６４ｂに格納されているプログラムをプロセッサ６４ａが読み出して実行することにより、プロセッサ６４ａによる各種処理が実現される。また、記憶装置６４ｂには、地図情報が地図データベースとして格納されている。或いは、プロセッサ６４ａは、管理サーバ７２の記憶装置７２ｂ（図５参照）に格納された地図データベースから地図情報を取得してもよい。

典型的なパレット１０の使用例（後述の配車サービスを利用する例）では、目的地は、利用者の携帯端末３から管理サーバ７２を介して自律走行ＥＣＵ６４に送信される。自律走行ＥＣＵ６４（プロセッサ６４ａ）は、ＧＮＳＳ受信機６２からのパレット１０の位置情報と地図データベースの地図情報とに基づいて、パレット１０の現在値から目的地までの目標走行経路ＲＴと目標車速（パレット１０の目標速度）とを設定する。また、プロセッサ６４ａは、ＩＭＵ５４及びＧＮＳＳ受信機６２に基づくパレット１０の走行状態情報及び位置情報、並びにカメラ５６及びライダー５８によって取得されたパレット１０の周囲の物体の情報に基づいて、設定した目標走行経路ＲＴ及び目標車速を必要に応じて変更（更新）する。

付け加えると、目標走行経路ＲＴは、利用者が乗車中に携帯端末３を操作して無線通信を行う場合には、後述のように「目標走行経路生成部」において「混雑状況地図」に基づいて（より詳細には、混雑状況地図を追加的に考慮して）生成される。

自律走行ＥＣＵ６４は、最新の目標走行経路ＲＴ及び目標車速を走行制御ＥＣＵ６６に送信する。走行制御ＥＣＵ６６は、プロセッサ６６ａ及び記憶装置６６ｂを備えている。記憶装置６６ｂには、パレット１０の自律走行のための各電動機３６の制御に必要な各種情報が記憶されている。プロセッサ６６ａは、目標走行経路ＲＴ及び目標車速を実現するようにパレット１０を走行させるための各電動機３６の制御指令値（回転速度及び回転方向などの指令値）を生成する。プロセッサ６６ａは、ＩＭＵ５４によって取得された走行状態を示す情報を当該制御指令値の生成のために利用する。

走行制御ＥＣＵ６６は、生成した各電動機３６の制御指令値を各モータコントローラ６８に指令する。モータコントローラ６８は、電源５２から電動機３６に供給される電力を制御する駆動回路を含み、６つの電動機３６のそれぞれに対して備えられている。各モータコントローラ６８は、走行制御ＥＣＵ６６からの制御指令値にしたがって各電動機３６への通電を制御する。

上述した自律走行ＥＣＵ６４及び走行制御ＥＣＵ６６による制御によれば、パレット１０を目的地に向けて自律的に走行させることができる。

１－２．パレットの運行管理システムの構成例
図５は、実施の形態１に係る運行管理システム７０の構成を概略的に示すブロック図である。上述のように構成されたパレット１０は、人の移動のための様々な用途で利用可能である。そのようなパレット１０の用途の１つは、運行管理された複数のパレット１０が歩行者と共存するように計画された道路上で自律走行を行って利用者を移動させる移動サービスである。代表的な移動サービスの例は、希望する目的地に向けて利用者を運ぶ輸送サービスである。

上述のような移動サービスは、利用者からの要求に応じてパレット１０を配車する配車サービスを伴って提供されることで、より利便性の高いものとなる。配車を伴う移動サービスの実現のために、運行管理システム７０は、少なくとも１台（典型的には、図５に示すように複数台）のパレット１０とともに携帯端末３及び管理サーバ７２によって構成されている。携帯端末３は、パレット１０の利用者が所持するものであり、例えばスマートフォン又はタブレットＰＣである。携帯端末３は、プロセッサ、記憶装置及び通信装置を備えている。

管理サーバ７２は、プロセッサ７２ａ、記憶装置７２ｂ及び通信装置７２ｃを備えている。記憶装置７２ｂには、配車を含む移動サービスのための少なくとも１つのプログラムが格納されている。プロセッサ７２ａは、記憶装置７２ｂに格納されているプログラムを読み出して実行する。これにより、配車を含む移動サービスを提供するための様々な機能が実現される。例えば、管理サーバ７２（通信装置７２ｃ）は、無線通信ネットワークを介して、各パレット１０の通信装置６０及び携帯端末３と通信を行う。また、管理サーバ７２は、利用者の情報を管理する。さらに、管理サーバ７２は、配車サービスを含む複数のパレット１０の運行管理を行う。管理サーバ７２による複数のパレット１０の運行管理には、例えば、管理サーバ７２を介したオペレータによる緊急時のパレット１０の遠隔操作が含まれてもよい。

付け加えると、配車を伴う移動サービスは、相乗りサービスを伴って提供されてもよい。また、移動サービスは、配車サービスを伴わずに提供されてもよい。具体的には、例えば、乗車を希望する利用者が、その周辺を走行するパレット１０に近づく。その結果、パレット１０は、この利用者を検出して停止する。利用者は、携帯端末３を利用して所定の乗車処理を行った後にパレット１０に乗る。或いは、移動サービスは、利用者が所定の停留所に出向き、そこに待機しているパレット１０に乗るという乗車方法を利用して、管理サーバを用いずに提供されてもよい。さらに、移動サービスは、利用者によって設定される目的地に向けて自律走行を行う例に限られず、例えば、事前に決められた経路を自律走行しながら周回するものであってもよい。

１－３．無線通信の混雑を考慮した自律走行制御
本実施形態では、上述した車載制御システム５０（図４参照）と管理サーバ（図５参照）との組み合わせが、本発明に係る「制御システム」の一例に相当している。この制御システムは、以下に説明される「基地局情報受信部」と「混雑状況地図生成部」と「目標走行経路生成部」と「走行制御部」とを備えている。

より詳細には、本実施形態では、基地局情報受信部の機能は、管理サーバ７２の通信装置７２ｃ（図５参照）によって実現される。混雑状況地図生成部の機能は、管理サーバ７２のプロセッサ７２ａ（図５参照）によって実現されるが、車載制御システム５０側のプロセッサ（例えば、自律走行ＥＣＵ６４のプロセッサ６４ａ）によって実現されてもよい。目標走行経路生成部の機能は、プロセッサ６４ａによって実現されるが、管理サーバ７２側のプロセッサ７２ａによって実現されてもよい。走行制御部の機能は、車載制御システム５０側のプロセッサ６４ａと走行制御ＥＣＵ６６のプロセッサ６６ａとによって実現される。なお、パレット１０と通信する管理サーバ７２は、複数であって、距離が離れた複数箇所に分散して設けられていてもよい。

１－３－１．基地局情報受信部
基地局情報受信部は、パレット１０の移動圏内に存在する複数の無線通信基地局（以下、単に「基地局」と略する）のそれぞれについて「基地局情報」を受信する。基地局情報は、例えば、通信会社から提供される。基地局は、携帯端末３等の無線端末からの通信を受け付けるチャネルを有する。「基地局情報」は、基地局の位置情報と、チャネルの占有状態に関する情報と、基地局から電波が届くカバー範囲Ｒに関する情報とを含む。

図６は、基地局情報受信部によって受信される基地局情報の具体例を表した図である。図６では、３つの基地局Ａ、Ｂ、Ｃが例示されている。図６に示す基地局情報は、各基地局Ａ、Ｂ、Ｃの位置情報の例として地点α、β、γを有している。また、基地局情報は、各基地局Ａ、Ｂ、Ｃのチャネル数１００、５０、２００と、基地局周辺の無線端末からの通信の受け付け状況に応じて時々刻々と変化するチャネルの占有数６０、４０、７０（ある時点の占有数の例）とを有する。これらのチャネル数及び占有数が、チャネルの占有状態に関する情報の一例に相当する。さらに、同図に示す基地局情報は、各基地局Ａ、Ｂ、Ｃのカバー範囲ＲＡ、ＲＢ、ＲＣに関する情報の例である基地局からの距離（半径１ｋｍ）を有する。

なお、図６に示す例では、各カバー範囲ＲＡ、ＲＢ、ＲＣの大きさ（半径）は同一としている。ただし、実際の基地局のカバー範囲Ｒの大きさは、各基地局の電波の出力等の相違に応じて異なる場合がある。このため、基地局情報に含まれるカバー範囲Ｒは、各基地局の電波の出力等の相違を考慮して異なるものであってもよい。

１－３－２．混雑状況地図生成部
混雑状況地図生成部は、基地局情報受信部によって受信された基地局情報に基づいて、パレット１０の移動圏内に存在する複数の基地局の混雑状況を地図上で表した「混雑状況地図」を生成する。

図７は、混雑状況地図生成部によって生成される混雑状況地図の一例を模式的に表した図である。図７は、図６に示す基地局情報と対応している。図７に示す混雑情報地図には、基地局Ａ、Ｂ、Ｃの位置情報（位置関係）、チャネルの占有状態に関する情報（より詳細には、占有率（＝占有数／チャネル数）と空きチャネル数）、及びカバー範囲ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ（円）が表されている。

より詳細には、図７に示す例では、各カバー範囲ＲＡ、ＲＢ、ＲＣは互いに重なり合う範囲を有している。カバー範囲Ｒが重なり合っている重複カバー範囲でのチャネルの空き情報は、カバー範囲Ｒが重なり合っていない単独カバー範囲での空き情報と異なるものとなる。同図に示す例では、基地局Ａの単独カバー範囲ＲＡ０での空きチャネル数は、チャネル数１００から占有数６０を引いて得られる４０（やや混雑）である。同様に、単独カバー範囲ＲＢ０及びＲＣ０での空きチャンネル数は、それぞれ、１０（かなり混雑）及び１３０（空いている）である。また、重複カバー範囲ＲＡＢ、ＲＡＣ、ＲＢＣ及びＲＡＢＣでの空きチャネル数は、それぞれ、５０（やや混雑）、１７０（かなり空いている）、１４０（空いている）及び１８０（かなり空いている）である。

１－３－３．目標走行経路生成部
目標走行経路生成部は、利用者が乗車中に携帯端末３を操作して無線通信を行う場合に、混雑状況地図に基づいて自律走行車両（パレット）１０の目標走行経路ＲＴを生成する。

ここで、本実施形態における「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」は、利用者自身が要求する目的地に移動するために乗車する利用者ではなく、快適な無線通信環境を求めてパレット１０に乗車する利用者を対象としたものである。パレット１０（自律走行ＥＣＵ６４）は、利用者がこのような目的でパレット１０に乗ることを、例えば次のような手法で認識できる。すなわち、上述の配車サービスの例では、携帯端末３を用いて利用者から管理サーバ７２を介してパレット１０に送信される配車予約情報に、快適な無線通信環境の要求を含めておく。或いは、利用者がパレット１０に実際に乗車する際に、例えば、利用者から携帯端末３又は入力装置２２を介して上記要求を受け付ける。

利用者の上記要求を満たすために、本実施形態の目標走行経路生成部は、次のような手法で目標走行経路ＲＴを生成する。具体的には、目標走行経路生成部は、まず、混雑状況地図生成部によって生成された混雑状況地図に基づいて、「混雑状況指標値」Ｉｃが閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定する。混雑状況指標値Ｉｃは、パレット１０の現在位置ＰＰにおける無線通信の混雑（電波の混雑）の程度の大きさを示す値である。この判定は、現在位置ＰＰにおいて無線通信が混雑しているか否か、換言すると、利用者にとって快適な無線通信環境であるか否かを判断するために行われる。

混雑状況指標値Ｉｃの一例は、利用者の現在位置ＰＰにおける上述の空きチャネル数の逆数である。すなわち、混雑状況指標値Ｉｃは、空きチャネル数が少ないほど大きくなる値である。閾値ＴＨの一例は、所定の空きチャネル数（例えば、１００）の逆数である。目標走行経路生成部は、算出した混雑状況指標値Ｉｃが閾値ＴＨよりも大きい場合には、現在位置ＰＰと比べて混雑状況指標値Ｉｃが小さい場所に向かうように目標走行経路ＲＴを生成する。

図８は、実施の形態１に係る目標走行経路生成部における具体的な処理について説明するための図である。図８には、図７に示すものと同じ混雑状況地図が一例として表されている。図８に示す例では、パレット１０の現在位置ＰＰは、基地局Ｂの単独カバー範囲ＲＢ０内にある。このため、現在位置ＰＰでの無線通信は、かなり混雑している。このため、この例では、目標走行経路生成部によって混雑状況指標値Ｉｃが閾値ＴＨよりも大きいと判定される。

快適な無線通信環境を求めて利用者が乗車する本実施形態のパレット１０の利用形態では、現在位置ＰＰは、パレット１０への乗車場所であり、実際に移動する場合には出発地でもある。そして、３つの基地局Ａ、Ｂ、Ｃについての基地局情報に基づく図８の混雑状況地図の例では、混雑状況指標値Ｉｃは、重複カバー範囲ＲＡＢＣ内において最も小さくなる。

そこで、目標走行経路生成部は、重複カバー範囲ＲＡＢＣ内に目的地Ｇ１を設定したうえで、現在位置ＰＰから目的地Ｇ１に向かう経路を目標走行経路ＲＴとして生成する。このような目標走行経路ＲＴは、例えば、移動距離が最短となるように決定される。

１－３－４．走行制御部
走行制御部（プロセッサ６４ａ及び６６ａ）は、目標走行経路生成部によって上述のように生成された目標走行経路ＲＴに沿って走行するように自律走行車両（パレット）１０の走行を制御する。

１－３－５．無線通信の混雑を考慮した自律走行制御に関する処理の流れ
図９は、実施の形態１に係る「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」に関する処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１００の処理は、車載制御システム５０側のプロセッサ６４ａによって実行されるが、他のプロセッサ（図示省略）によって実行されてもよい。ステップＳ１００では、利用者が乗車中（乗車時を含む）に携帯端末３を操作して無線通信を行う場合であるか否かが判定される。

ステップＳ１００の判定処理は、例えば、パレット１０に乗車した利用者による入力装置２２の操作又は携帯端末３を用いたパレット１０との通信により、無線通信使用の意思がパレット１０に伝達されたか否かに基づいて行うことができる。或いは、乗車している利用者を撮影するカメラ（図示省略）をパレット１０が備える例では、当該判定は、当該カメラによる画像を用いて利用者が携帯端末３を操作しているか否かに基づいて行われてもよい。付け加えると、本実施形態における「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」は、上述したように、快適な無線通信環境を求めてパレット１０に乗車する利用者を対象としている。このため、プロセッサ６４ａは、利用者がパレット１０に乗車したことを所定の手法を用いて検知した時に、利用者が無線通信を行う場合であると判定してもよい。

利用者が無線通信を行う場合（ステップＳ１００）には、処理はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、管理サーバ７２のプロセッサ７２ａは、通信装置７２ｃ（基地局情報受信部）を利用してパレット１０の周辺の基地局情報を取得する。その後、処理はステップＳ１０４に進む。

次に、ステップＳ１０４では、プロセッサ７２ａは、ステップＳ１０２において取得した基地局情報に基づいて混雑状況地図（例えば、図７参照）を作成する。その後、処理はステップＳ１０６に進む。なお、図９では、基地局情報の取得と混雑状況地図の作成は、利用者が無線通信を行う場合（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）に実行されるが、これらの取得と作成は常時行われていてもよい。

ステップＳ１０６では、プロセッサ６４ａ（目標走行経路生成部）は、ステップＳ１０４において生成された混雑状況地図を、管理サーバ７２から通信装置６０を介して取得する。そのうえで、プロセッサ６４ａは、取得した混雑状況地図に基づいて、パレット１０の現在位置ＰＰでの混雑状況指標値Ｉｃを算出する。そして、プロセッサ７２ａは、算出した混雑状況指標値Ｉｃが上述の閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定する。

ステップＳ１０６において混雑状況指標値Ｉｃが閾値ＴＨ以下の場合（つまり、現在位置ＰＰでの無線通信が混雑していない場合）には、利用者は現在位置ＰＰにおいて快適な無線通信環境を確保できているといえる。このため、この場合には、プロセッサ６４ａは、今回の処理サイクルを直ちに終了する（すなわち、無線通信が混雑していない場所に向けてのパレット１０の移動は行われない）。

一方、ステップＳ１０６において混雑状況指標値Ｉｃが閾値ＴＨよりも大きい場合（つまり、現在位置ＰＰでの無線通信が混雑している場合）には、地図上の混雑していない場所を目的地Ｇ１としてパレット１０を移動させるために、処理はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８では、プロセッサ６４ａ（目標走行経路生成部）は、混雑状況地図に基づいて、現在位置ＰＰと比べて混雑状況指標値Ｉｃが小さい場所を目的地Ｇ１として選択し、目的地Ｇ１に向かうようにパレット１０の目標走行経路ＲＴ（例えば、図８参照）を生成する。その後、処理はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、プロセッサ６４ａ及び６６ａ（走行制御部）は、ステップＳ１０８において生成された目標走行経路ＲＴに沿って走行するようにパレット１０の走行を制御する。

１－４．効果
以上説明したように、実施の形態１に係る「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」によれば、利用者が携帯端末３を操作して無線通信を行うときに現在位置ＰＰでの無線通信が混雑している場合には、無線通信の混雑の少ない場所に向けてパレット１０を移動させることができる。このように、本実施形態によれば、利用者に対して快適な無線通信環境を提供できるように自律走行制御を行うことができる。

２．実施の形態２
実施の形態２は、「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」における目標走行経路ＲＴの生成手法において、上述した実施の形態１と相違している。前提として、本実施形態では、パレット１０は、利用者が希望する目的地Ｇ２に向けて利用者を移動させる移動サービスを提供している。

２－１．目標走行経路生成部の概要
そのうえで、本実施形態の目標走行経路生成部は、混雑状況地図生成部によって生成された混雑状況地図に基づいて、「目的地Ｇ２までの複数の目標走行経路候補」の中から、「積算混雑状況指標値Ｉｃｓ」が最も小さい目標走行経路候補が選択されるように目標走行経路ＲＴを生成する。この積算混雑状況指標値Ｉｃｓは、それぞれの目標走行経路候補における走行経路上の各経由地点ＴＰでの混雑状況指標値Ｉｃの和である。

図１０は、実施の形態２に係る目標走行経路生成部における具体的な処理について説明するための図である。図１０には、図７に示すものと同じ混雑状況地図が一例として表されている。図１０に示す例では、利用者によって目的地Ｇ２が設定されている。自律走行ＥＣＵ６４（プロセッサ６４ａ）は、例えば、次のような手法で目的地Ｇ２を取得する。すなわち、配車サービスを伴う例では、プロセッサ６４ａは、利用者が携帯端末３を操作して入力した目的地Ｇ２を、管理サーバ７２を介して受け取る。或いは、プロセッサ６４ａは、乗車時に利用者が入力装置２２を操作して入力した目的地Ｇ２を受け取る。

図１０中の現在位置ＰＰは、プロセッサ６４ａが、利用者が無線通信を行うことを検知した位置（出発地又は移動中の位置）である。この検知を受け、プロセッサ６４ａは、目標走行経路生成部の機能を利用して、混雑状況地図に基づいて目標走行経路ＲＴを生成する。付け加えると、現在位置ＰＰが出発地以外の目的地Ｇ２への移動中の位置である場合には、プロセッサ６４ａは、無線通信の混雑状況を考慮して目標走行経路ＲＴを修正することになる。

図１０に示す例では、目標走行経路生成部（プロセッサ６４ａ）は、混雑状況地図に基づいて、単独カバー範囲ＲＢ０内にある現在位置ＰＰから単独カバー範囲ＲＡ０内にある目的地Ｇ２に向かう目標走行経路ＲＴを生成する。この際、目標走行経路生成部は、「複数の目標走行経路候補」を生成する。図１０では、２つの目標走行経路候補Ｘ１、Ｘ２が例示されている。目標走行経路候補Ｘ１、Ｘ２は、現在位置ＰＰから目的地Ｇ２に到着するまでの所要時間及び移動距離を考慮して取り得る適切な走行経路の候補として生成される。

次いで、目標走行経路生成部は、生成した目標走行経路候補Ｘ１、Ｘ２のそれぞれについて、混雑状況地図に基づいて走行経路上の各経由地点ＴＰ（図１０中の白丸印参照）での混雑状況指標値Ｉｃを算出したうえで、それらの混雑状況指標値Ｉｃの和である積算混雑状況指標値Ｉｃｓを算出する。そのうえで、目標走行経路生成部は、目標走行経路候補Ｘ１、Ｘ２のうちで積算混雑状況指標値Ｉｃｓが最も小さい目標走行経路候補を目標走行経路ＲＴとして選択する。図１０を参照すると分かるように、目標走行経路候補Ｘ２の方が、目標走行経路候補Ｘ１と比べて空きチャネル数が多い（すなわち、混雑状況指標値Ｉｃが小さい）経由地点ＴＰを多く通過する。したがって、図１０に示す例では、目標走行経路候補Ｘ２が目標走行経路ＲＴとして選択される。

２－２．無線通信の混雑を考慮した自律走行制御に関する処理の流れ
図１１は、実施の形態２に係る「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」に関する処理の流れを示すフローチャートである。図１１では、図９とは異なり、ステップＳ１０４において混雑状況地図が生成された後、処理はステップＳ２００に進む。

ステップＳ２００では、プロセッサ６４ａ（目標走行経路生成部）は、図１０を参照して説明したように、混雑状況地図に基づいて、複数の目標走行経路のうちで積算混雑状況指標値Ｉｃｓが最も小さい目標走行経路候補を目標走行経路ＲＴとして生成する。

２－３．効果
以上説明したように、実施の形態２に係る「無線通信の混雑を考慮した自律走行制御」によれば、利用者が携帯端末３を操作して無線通信を行う場合には、無線通信の混雑の少ない場所を経由して目的地Ｇ２に向かうようにパレット１０を移動させることができる。このように、本実施形態によっても、利用者に対して快適な無線通信環境を提供できるように自律走行制御を行うことができる。

３．他の実施の形態
上述した実施の形態１又は２において混雑状況地図に基づいて目標走行経路ＲＴを生成する際に、次のような手法を用いて、将来の無線通信の需要予測が追加的に考慮されてもよい。

具体的には、実施の形態１における目的地Ｇ１付近の無線通信環境、及び、実施の形態２における目的地Ｇ２への移動中の各経由地点ＴＰ付近の無線通信環境は、例えば、イベントの開催又は時間帯によって変化する。より詳細には、コンサート等のイベントの開催時には、その開催場所の付近において無線通信需要の増加が予想される。また、例えば、朝夕の通勤時間帯では、駅の付近において無線通信需要の増加が予想される。

そこで、パレット１０（プロセッサ６４ａ）は、例えば、管理サーバ７２を介して「将来の無線通信の需要予測情報」を取得してもよい。ここでいう需要予測情報は、例えば、各種イベントの開催情報（開催時間及び開催場所など）及び当該イベントの開催に伴う無線通信の需要（例えば、チャネルの占有数）の増加に関する情報である。また、需要予測情報は、例えば、時間帯によって無線通信の需要が大きく変化する場所（例えば、駅）の情報及び当該場所における時間帯と関連づけられた無線通信の需要の変化に関する情報である。さらに、パレット１０側のプロセッサ６４ａ又は管理サーバ７２側のプロセッサ７２ａが、過去の混雑状況地図の情報を利用して、地図上の各場所での時間帯に応じた無線通信の需要の変化を学習してもよい。そして、当該学習の結果（すなわち、時間帯と関連づけられた各場所での無線通信の需要の変化に関する情報）が、上記の需要予測情報として用いられてもよい。

そのうえで、実施の形態１の手法にしたがって無線通信が混雑しない目的地Ｇ１を選定する際に、選定候補の目的地への到着予想時刻における当該目的地の付近の無線通信の需要予測情報（すなわち、「将来の無線通信の需要予測情報」）が追加的に考慮されてもよい。

同様に、実施の形態２の手法にしたがって無線通信の混雑の少ない場所を経由して目的地Ｇ２に向かうように目標走行経路ＲＴを選定する際に、各目標走行経路候補の各経由地点ＴＰでの混雑状況指標値Ｉｃの算出のために、各経由地点ＴＰ付近の無線通信の需要予測情報（すなわち、「将来の無線通信の需要予測情報」）が追加的に考慮されてもよい。

１ 想定乗車位置
２ 利用者
３ 携帯端末
１０ 自律走行車両
１２ 乗車面
１４ 天板
２２ 入力装置
３０ 車台部
３４ 車輪
３６ 電動機
５０ 車載制御システム
５２ 電源
５６ カメラ
５８ ライダー
６０、７２ｃ 通信装置
６２ ＧＮＳＳ受信機
６４ 自律走行ＥＣＵ
６４ａ、６６ａ、７２ａ プロセッサ
６４ｂ、６６ｂ、７２ｂ 記憶装置
６６ 走行制御ＥＣＵ
６８ モータコントローラ
７０ 運行管理システム
７２ 管理サーバ

Claims (1)

1. 利用者が乗る自律走行車両を制御する制御システムであって、
   前記自律走行車両の移動圏内に存在する複数の無線通信基地局のそれぞれについて、位置情報と、無線端末からの通信を受け付けるチャネルの占有状態に関する情報と、電波が届くカバー範囲に関する情報とを含む基地局情報を受信する基地局情報受信部と、
   前記基地局情報に基づいて、前記複数の無線通信基地局の混雑状況を地図上で表した混雑状況地図を生成する混雑状況地図生成部と、
   前記利用者が乗車中に携帯端末を操作して無線通信を行う場合に、前記混雑状況地図に基づいて前記自律走行車両の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、
   前記目標走行経路生成部によって生成された前記目標走行経路に沿って走行するように前記自律走行車両の走行を制御する走行制御部と、
   を備え、
   前記目標走行経路生成部は、
   前記自律走行車両の現在位置における無線通信の混雑の程度の大きさを示す混雑状況指標値が閾値よりも大きい場合に、前記現在位置と比べて前記混雑状況指標値が小さい場所に向かうように、又は、
   目的地までの複数の目標走行経路候補の中から、走行経路上の各経由地点での前記混雑状況指標値の和である積算混雑状況指標値が最も小さい目標走行経路候補が選択されるように、
   前記目標走行経路を生成する
   ことを特徴とする自律走行車両の制御システム。

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