JP2022061874A - 車両自動走行システム - Google Patents

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孝明 柳橋
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亨 高島
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謙太 宮原
Kenta Miyahara
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Abstract

【課題】システム側と有人運転車両及び無人自動運転車両との間での無線通信の逼迫を抑制できる車両自動走行システムを得る。【解決手段】本車両自動走行システム１０では、有人運転車両３０の通信周期を長くすることで、その分を増加した無人自動運転車両２８との無線通信に振り分けることができ、無人自動運転車両２８との間の無線通信を確保できる。これによって、有人運転車両３０及び無人自動運転車両２８との間の無線通信の逼迫を抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両自動走行システムに関する。
下記特許文献１には、所定の施設における所定の走行ルートを有人走行する有人車の位置を有人車検出部で検出して、無人車制御部が上記の走行ルートにおける上記有人車検出部が検出した上記有人車の位置から所定範囲を避けて走行するように、上記所定の施設内で無人走行する無人車を制御する無人車制御装置が開示されている。この無人車制御装置では、有人車検出部が検出した有人車の位置から有人車の走行ルートを所定範囲を避けて走行するように無人車を制御するため、無人車の有人車への衝突を軽減できる。
ところで、工場施設等の所定のエリアにおいては、所定のエリア内を統括する車両走行システムによって有人の車両を制御することがある。このような車両走行システムでは、所定のエリア内の有人運転車両及び無人自動運転車両が多くなることでシステム側と有人運転車両及び無人自動運転車両との間の無線通信が逼迫する。
特開２０２０－３５０５５号公報
本発明は、上記事実を考慮して、システム側と有人運転車両及び無人自動運転車両との間での無線通信の逼迫を抑制できる車両自動走行システムを得ることが目的である。
請求項１に記載の車両自動走行システムは、所定のエリア内を無人で走行する無人自動運転車両及び前記所定のエリア内に入り運転の権限の譲渡が終了した有人運転車両の各々とは別に設けられ、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々との間で相互に無線通信可能な通信部と、前記有人運転車両からの運転の権限が前記無線通信によって譲渡されると共に前記無線通信に基づき前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々の運行が制御され、更に、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の少なくとも一方の車両との間の前記無線通信の通信周期が長くなるように制御する制御部と、を備えている。
請求項１に記載の車両自動走行システムでは、所定のエリア内では１乃至複数の無人自動運転車両と、１乃至複数の有人運転車両とが走行している。無人自動運転車両と車両自動走行システムの通信部との間では、無線通信が可能とされており、車両自動走行システムの制御部では、無人自動運転車両と通信部との間の無線通信に基づき無人自動運転車両の運行が制御される。
一方、有人運転車両と車両自動走行システムの通信部との間では、無線通信が可能とされており、有人運転車両が所定のエリア内に入り、運転の権限が無線通信によって車両自動走行システムの通信部を介して車両自動走行システムの制御部へ譲渡されると、車両自動走行システムの制御部では、無人自動運転車両及び有人運転車両の少なくとも一方と通信部との間の無線通信に基づき有人運転車両の運行が制御される。
ここで、無人自動運転車両及び有人運転車両と通信部との間の無線通信の通信量が所定の値を超えると、無人自動運転車両及び有人運転車両の少なくとも一方の車両との間の無線通信の通信周期が制御部によって長くなるように制御される。このように少なくとも一方の車両との間の無線通信の通信周期が長くなった分を増加分の無人自動運転車両との無線通信に振り分けることによって無人自動運転車両との間の無線通信を確保できる。
請求項２に記載の車両自動走行システムは、所定のエリア内を無人で走行する無人自動運転車両及び前記所定のエリア内に入り運転の権限の譲渡が終了した有人運転車両の各々とは別に設けられ、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々との間で相互に無線通信可能な通信部と、前記有人運転車両からの運転の権限が前記無線通信によって譲渡されると共に前記無線通信に基づき前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々の運行が制御され、更に、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記有人運転車両との間の前記無線通信を遮断する制御部と、を備えている。
請求項２に記載の車両自動走行システムでは、所定のエリア内では１乃至複数の無人自動運転車両と、１乃至複数の有人運転車両とが走行している。無人自動運転車両と車両自動走行システムの通信部との間では、無線通信が可能とされており、車両自動走行システムの制御部では、無人自動運転車両と通信部との間の無線通信に基づき無人自動運転車両の運行が制御される。
一方、有人運転車両と車両自動走行システムの通信部との間では、無線通信が可能とされており、有人運転車両が所定のエリア内に入り、運転の権限が無線通信によって車両自動走行システムの通信部を介して車両自動走行システムの制御部へ譲渡されると、車両自動走行システムの制御部では、有人運転車両と通信部との間の無線通信に基づき有人運転車両の運行が制御される。
ここで、無人自動運転車両及び有人運転車両と通信部との間の無線通信の通信量が所定の値を超えると、有人運転車両との間の無線通信が制御部によって遮断される。通信部における有人運転車両との間の無線通信が遮断されることで無線通信の通信量に余裕ができ、無人自動運転車両との無線通信に振り分けることによって無人自動運転車両との間の無線通信を確保できる。
請求項３に記載の車両自動走行システムは、所定のエリア内を無人で走行する無人自動運転車両及び前記所定のエリア内に入り運転の権限の譲渡が終了した有人運転車両の各々とは別に設けられ、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々との間で相互に無線通信可能な通信部と、前記有人運転車両からの運転の権限が前記無線通信によって譲渡されると共に前記無線通信に基づき前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々の運行が制御され、更に、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の少なくとも一方の車両の無線通信の受信情報量を削減する制御部と、を備えている。
請求項３に記載の車両自動走行システムでは、所定のエリア内では１乃至複数の無人自動運転車両と、１乃至複数の有人運転車両とが走行している。無人自動運転車両と車両自動走行システムの通信部との間では、無線通信が可能とされており、車両自動走行システムの制御部では、無人自動運転車両と通信部との間の無線通信に基づき無人自動運転車両の運行が制御される。
一方、有人運転車両と車両自動走行システムの通信部との間では、無線通信が可能とされており、有人運転車両が所定のエリア内に入り、運転の権限が無線通信によって車両自動走行システムの通信部を介して車両自動走行システムの制御部へ譲渡されると、車両自動走行システムの制御部では、有人運転車両と通信部との間の無線通信に基づき有人運転車両の運行が制御される。
ここで、無人自動運転車両及び有人運転車両と通信部との間の無線通信の通信量が所定の値を超えると、無人自動運転車両及び有人運転車両の少なくとも一方の車両の無線通信の受信情報量が制御部によって削減される。このように少なくとも一方の車両の無線通信の受信情報量が削減されることにより、増加分の車両の無線通信を入れることができ、無人自動運転車両及び有人運転車両の少なくとも一方の車両との間の無線通信を確保できる。
請求項４に記載の車両自動走行システムは、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両自動走行システムにおいて、前記制御部は、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記有人運転車両及び前記無人自動運転車両の少なくとも一方の車両の走行速度が低下するように制御する。
請求項４に記載の車両自動走行システムでは、無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、有人運転車両及び無人自動運転車両の少なくとも一方の車両の走行速度が低下される。これによって、有人運転車両及び無人自動運転車両の安全性が向上する。
以上、説明したように、請求項１に記載の車両自動走行システムでは、無人自動運転車両及び有人運転車両の少なくとも一方の車両の間の無線通信の通信周期が長くなった分を増加分の無人自動運転車両との無線通信に振り分けることによって無人自動運転車両との間の無線通信を確保でき、無線通信の逼迫を抑制できる。
請求項２に車両自動走行システムでは、通信部における有人運転車両との間の無線通信が遮断されることで無線通信の通信量に余裕ができ、無人自動運転車両との無線通信に振り分けることによって無人自動運転車両との間の無線通信を確保でき、無線通信の逼迫を抑制できる。
請求項３に車両自動走行システムでは、無人自動運転車両及び有人運転車両の少なくとも一方の車両との間の無線通信を確保できるため、無線通信の逼迫を抑制できる。
請求項４に車両自動走行システムでは、有人運転車両及び無人自動運転車両の安全性が向上する。
第１の実施の形態に係る車両自動走行システムのハードウェアの構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る車両自動走行システムの車両自動走行プログラムのフローチャートである。 第２の実施の形態に係る車両自動走行システムの車両自動走行プログラムのフローチャートである。
次に、図１から図３を用いて本発明の各実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には、車両自動走行システム１０のハードウェア構成が例示されている。図１に示されるようも。車両自動走行システム１０は、ハードウェアであるプロセッサの一例である制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、一次記憶部１４、二次記憶部１６、外部インターフェイス１８を備えている。これらのＣＰＵ１２、一次記憶部１４、二次記憶部１６、外部インターフェイス１８の各々は、バス２０を介して相互に接続されている。ＣＰＵ１２、一次記憶部１４、二次記憶部１６、外部インターフェイス１８は、ＥＣＵ (Engine Control Unit)に含まれていてもよい。
一次記憶部１４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性のメモリとされている。これに対して、二次記憶部１６は、例えば、ＲＯＭ (Read Only Memory)、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性のメモリとされている。二次記憶部１６は、プログラム格納領域２２及びデータ格納領域２４を備えている。プログラム格納領域２２は、一例として、車両自動走行処理をＣＰＵ１２に実行させるための車両自動走行プログラムなどのプログラムを記憶している。データ格納領域２４は、車両自動走行処理において一時的に生成される中間データ等を記憶する。
ＣＰＵ１２は、プログラム格納領域２２から車両自動走行プログラムを読み出して一次記憶部１４に展開し、実行する。なお、車両自動走行プログラム等のプログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの非一時的記録媒体に記憶され、記録媒体読込装置を介して読み込まれ、一次記憶部１４に展開されてもよい。
一方、外部インターフェイス１８には、通信部としてのシステム側通信部２６が電気的に接続されている。システム側通信部２６は、工場敷地内等の所定のエリア内を走行する無人自動運転車両２８の自動運転装置の無人自動運転車両側通信部（何れも図示省略）と通信できる。無人自動運転車両２８の自動運転装置には、アクセル装置、ブレーキ装置、ステアリング装置を備えている。これらのアクセル装置、ブレーキ装置、ステアリング装置は、ＣＰＵに接続されており、ＣＰＵからの電気信号に基づいてアクセル装置のアクセル、ブレーキ装置のブレーキ、ステアリング装置のステアリングが操作される。
また、無人自動運転車両２８の自動運転装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置（図示省略）に接続されており、無人自動運転車両２８は、ＧＰＳ装置からの情報に基づき現在地や目的地を得られる。さらに、無人自動運転車両２８の自動運転装置は、撮像装置（図示省略）に接続されている。撮像装置は、無人自動運転車両２８の周囲の映像を撮像し、無人自動運転車両２８の進行方向の障害物等を認識できる。
アクセル装置、ブレーキ装置、ステアリング装置、ＧＰＳ装置、撮像装置等の情報は、無線通信信号に変換され、無人自動運転車両２８の自動運転装置の無人自動運転車両側通信部からシステム側通信部２６へ送られる。また、システム側通信部２６から無人自動運転車両２８の自動運転装置の無人自動運転車両側通信部へ送られた無線通信信号は、アクセル装置、ブレーキ装置、ステアリング装置、ＧＰＳ装置、撮像装置等の信号に変換される。
また、システム側通信部２６は、所定のエリアの入り口に到達した有人運転車両３０の自動運転装置の有人運転車両側通信部（何れも図示省略）と通信できる。有人運転車両３０の自動運転装置は、無人自動運転車両２８の自動運転装置と基本的に同じでる。さらに、有人運転車両３０の自動運転装置の有人運転車両側通信部は、有人運転車両３０が所定のエリアの入り口に到達すると、システム側通信部２６と通信できる。有人運転車両３０の自動運転装置の有人運転車両側通信部がシステム側通信部２６に対して運転の権限を譲渡すると、有人運転車両３０は、無人自動運転車両２８と同様に車両自動走行システム１０によって制御される。
＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果を図２の車両自動走行プログラムのフローチャートに基づいて説明する。
ステップ１００で車両自動走行プログラムがスタートすると、ステップ１０２で初期設定がなされ、フラグＦ１、Ｆ２、Ｆ３に０が代入される。次に、ステップ１０４では、ＣＰＵ１２から全ての無人自動運転車両２８及び運転の権限を本車両自動走行システムに譲渡した全ての有人運転車両３０に対して出力される無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回ったか否かが判定される。ステップ１０４で無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回ったと判定されると、ステップ１０６でフラグＦ１に０が代入されているか否かが判定される。
ステップ１０６でフラグＦ１に０が代入されていると判定された場合には、ステップ１０８で有人運転車両３０との間の無線通信の通信周期を長くする処理がなされる。ステップ１０８で有人運転車両３０との間の無線通信の通信周期が長くされると、その分を増加した無人自動運転車両２８との無線通信に振り分けることができ、無人自動運転車両２８との間の無線通信を確保できる。ステップ１０８で有人運転車両３０との間の無線通信の通信周期を長くする処理がなされると、ステップ１１０でフラグＦ１に１が代入され、ステップ１０４へ戻る。
一方、ステップ１０６でフラグＦ１に１が代入されていると判定された場合，すなわち、既に、ステップ１０８における有人運転車両３０との間の無線通信の通信周期を長くする処理がなされている場合には、ステップ１１２でフラグＦ２に０が代入されているか否かが判定される。ステップ１１２でフラグＦ２に０が代入されていると判定された場合には、ステップ１１４で有人運転車両３０との間の無線通信を遮断する処理がなされる。
ステップ１１４で有人運転車両３０との間の無線通信を遮断する処理がなされると、有人運転車両３０との間の無線通信の通信量の分だけ無線通信の通信量に余裕ができる、無人自動運転車両２８との無線通信に振り分けることができる。これによって、無人自動運転車両２８との間の無線通信を確保できる。ステップ１１４で有人運転車両３０との間の無線通信を遮断する処理がなされると、ステップ１１６でフラグＦ２に１が代入され、ステップ１０４へ戻る。
一方、ステップ１１２でフラグＦ２に１が代入されていると判定された場合、すなわち、既に、ステップ１１４における有人運転車両３０との間の無線通信を遮断する処理がなされている場合には、ステップ１１８でフラグＦ３に０が代入されているか否かが判定される。ステップ１１８でフラグＦ３に０が代入されていると判定された場合には、ステップ１２０で無人自動運転車両２８との間の無線通信の通信周期を長くすると共に、無人自動運転車両２８の走行速度を低下させる処理がなされる。
ステップ１２０で無人自動運転車両２８との間の無線通信の通信周期を長くする処理がなされると、その分を増加した無人自動運転車両２８との無線通信に振り分けることができ、無人自動運転車両２８との間の無線通信を確保できる。また、このように無人自動運転車両２８との間の無線通信の通信周期を長くなると、次の無人自動運転車両２８との間の無線通信までの時間的間隔が長くなる。そこで、ステップ１２０で無人自動運転車両２８の走行速度を低下させる処理がなされる。これによって、無人自動運転車両２８の走行速度の上限値が低下し、安全性の低下を抑制できる。
ステップ１２０で無人自動運転車両２８との間の無線通信の通信周期を長くなるように制御されると共に、無人自動運転車両２８の走行速度を低下させる処理がなされると、ステップ１２２でフラグＦ３に１が代入されステップ１０４へ戻る。
以上のように、本実施の形態では、無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回った場合に３段階に分かれて処理が成される。これによって、必要性が低い処理から順番に処理を行うことができる。
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、第２の実施の形態について説明する。
車両自動走行システム１０のハードウェア構成については基本的に前記第１の実施の形態と同じである。
また、図３に示されるように、本実施の形態では、無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回った場合の処理が１段階である。図３のステップ２０２で示されるように、第２の実施の形態では、所定エリア内の全ての無人自動運転車両２８及び所定エリア内で運転の権限を譲渡した全ての有人運転車両３０のうち、停車中の車両の通信周期を長くする処理が行われる。すなわち、無人自動運転車両２８、有人運転車両３０に限らず停車中の車両は、走行を再開するまで事故を起こす危険性が少ない。したがって、ステップ２０２で停車中の車両の通信周期を長くすることで、その分を増加した無人自動運転車両２８及び有人運転車両３０との無線通信に振り分けることができ、無人自動運転車両２８及び有人運転車両３０との間の無線通信を確保できる。
なお、ステップ２０２における所定エリア内の全ての無人自動運転車両２８及び所定エリア内で運転の権限を譲渡した全ての有人運転車両３０のうち、停車中の車両の通信周期を長くする処理は、無人自動運転車両２８及び有人運転車両３０の少なくとも一方の車両の無線通信の情報量を削減する処理の一態様である。この他の態様としては、所定エリア内の全ての無人自動運転車両２８及び所定エリア内で運転の権限を譲渡した全ての有人運転車両３０のうち、停車中の車両の無線通信の情報量を削減する処理等が考えられる。
また、前記第１の実施の形態では、無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回った場合に３段階に分かれて処理が成されていた。しかしながら、処理は、１段階でもよいし、２段階でもよく、４段階以上であってもよい。
さらに、前記第１の実施の形態では、無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回った場合に無人自動運転車両２８の走行速度を低下させるように制御された構成であった。しかしながら、無線通信の通信量Ｔが、予め定められた所定の通信量Ｔｓを上回った場合に有人車両３０の走行速度を低下させてもよいし、無人自動運転車両２８及び有人車両３０の双方の走行速度を低下させてもよい。
１０ 車両自動走行システム
１２ ＣＰＵ（制御部）
２６ システム側通信部（通信部）
２８ 無人自動運転車両
３０ 有人運転車両

Claims (4)

  1. 所定のエリア内を無人で走行する無人自動運転車両及び前記所定のエリア内に入り運転の権限の譲渡が終了した有人運転車両の各々とは別に設けられ、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々との間で相互に無線通信可能な通信部と、
    前記有人運転車両からの運転の権限が前記無線通信によって譲渡されると共に前記無線通信に基づき前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々の運行が制御され、更に、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の少なくとも一方の車両との間の前記無線通信の通信周期が長くなるように制御する制御部と、
    を備える車両自動走行システム。
  2. 所定のエリア内を無人で走行する無人自動運転車両及び前記所定のエリア内に入り運転の権限の譲渡が終了した有人運転車両の各々とは別に設けられ、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々との間で相互に無線通信可能な通信部と、
    前記有人運転車両からの運転の権限が前記無線通信によって譲渡されると共に前記無線通信に基づき前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々の運行が制御され、更に、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記有人運転車両との間の前記無線通信を遮断する制御部と、
    を備える車両自動走行システム。
  3. 所定のエリア内を無人で走行する無人自動運転車両及び前記所定のエリア内に入り運転の権限の譲渡が終了した有人運転車両の各々とは別に設けられ、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々との間で相互に無線通信可能な通信部と、
    前記有人運転車両からの運転の権限が前記無線通信によって譲渡されると共に前記無線通信に基づき前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の各々の運行が制御され、更に、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記無人自動運転車両及び前記有人運転車両の少なくとも一方の車両の無線通信の受信情報量を削減する制御部と、
    を備える車両自動走行システム。
  4. 前記制御部は、前記無線通信の通信量が所定の値を超えた場合に、前記有人運転車両及び前記無人自動運転車両の少なくとも一方の車両の走行速度が低下するように制御する請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両自動走行システム。
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