JP7137151B2 - 運行制御装置及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、運行制御装置及び車両に関する。

特許文献１には、巡回経路を走行する車両を用いた輸送の自由度を向上させるための車両交通システムが示されている。この文献には、車両が指示された時刻に指示された地点に到達するために自律走行制御することが記載されている。

特開２０００－２６４２１０号公報

巡回経路を自律走行で走行する複数の車両を走行させる際に、巡回経路上を離間して走行する車両同士の車間間隔を制御することが考えられる。しかしながら、このような巡回経路に乗客を乗せるための複数の駅やバス停などの停留地点を考慮して車間間隔を取得する方法は知られていない。例えば特許文献１には、運転間隔を指定して複数の車両を運行させることのみが記載されているに過ぎない。

そこで本発明は、駅やバス停などの停留地点を考慮した車両間隔を取得することが可能となる運行制御装置及び車両を提供することを目的とする。

本開示は、複数の停留地点を有する巡回経路を自律走行で走行する複数の車両の運行制
御装置に関する。但し車両は、自動車でも電車でもよい。この運行制御装置は、先行する
車両である先行車両と後続する車両である後続車両との車間の時間の間隔に関連する情報である車間時間間隔関連情報として、先行車両が停留地点に停留中は、この停留地点における先行車両の停留時間と、後続車両からこの停留地点に至るまでの距離および前記車両が平常時に前記巡回経路を走行する際に想定される標準速度に基づいて取得し、かつ、後続車両が停留地点に停留中は、この停留地点における後続車両の停留時間と、停留地点に対して予め設定される標準停留時間と、この停留地点から先行車両に至るまでの距離および前記標準速度に基づいて取得する、車間時間間隔取得手段と、車間時間間隔関連情報に基づいて複数の車両を制御するための制御手段を備える。

従って、後続車両からこの停留地点に至るまでの距離のみならず、停留地点における先行車両の停留時間に基づいた車間時間間隔関連情報を取得することができる。

ここで、車間時間間隔関連情報は、後続車両からこの停留地点に至るまでの距離に基づいて、後続車両が停留地点に到達するまでの時間を示す情報を取得し、その情報とこの停留地点における先行車両の停留時間を示す情報とに基づいて取得されてもよい。

また、車間間隔情報は、停留地点における先行車両の停留時間に基づいて、その停留時間を距離情報に換算し、その距離情報で示される距離と後続車両からこの停留地点に至るまでの距離とに基づいて取得されてもよい。例えば、その停留地点に設定された標準停留時間に車両の標準速度を乗じた仮想距離の経路がその停留地点に設けられていると仮定し、距離情報は、停留時間に車両の標準速度を乗じた距離を示す情報であってもよい。

後続車両が停留地点に停留中の場合であっても、車間間隔情報を取得するために、時間を示す情報を、距離を示す情報に換算し、又は、距離を示す情報を、時間を示す情報に関し、時間を示す情報及び距離を示す情報の両者に基づいた車間間隔を示す情報を取得することができる。

また、停留地点とは、車両が巡回経路に従って実質的に進行しない地点をいう。従って、停留地点は、バス停、駅、切り返し地点などを含む。

なお、車間間隔取得手段は、巡回経路を走行する車両の台数がｎ台（ｎは４以上の整数）であるときに、少なくとも３つの車間間隔情報を取得可能に構成され、取得された車間間隔情報に基づいて取得される将来の時刻情報及びその時刻情報に示される時刻におけるその車両の目標位置を示す位置情報を、複数の車両に対しそれぞれ送信可能に構成される送信手段を更に備えてもよい。

少なくとも３つの車間間隔情報を取得可能に構成することにより、前後の車間間隔情報のみならず、巡回経路上の離れた位置における車間間隔情報を取得することができる。そして、取得された車間間隔情報に基づいて取得される将来の時刻情報及びその時刻情報に示される時刻におけるその車両の目標位置を示す位置情報を複数の車両に対しそれぞれ送信できるから、より精度の高い車両制御が可能になる。

また、複数の車両の位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得手段と、複数の車両にそれぞれ先行する停留地点に車両が到達するまでの到達時間情報をそれぞれ取得する手段と、到達時間情報を車両の利用者が保有する情報端末に対して送信可能に構成される第２送信手段を更に備えてもよい。

なお、本開示は、複数の停留地点を有する巡回経路を自律走行で走行する複数の車両に関する情報を、車両の利用者が保有する情報端末に提供するための情報提供装置に関する。この情報提供装置は、先行する車両である先行車両と後続する車両である後続車両との車間間隔情報として、先行車両が停留地点に停留中は、この停留地点における先行車両の停留時間と、後続車両からこの停留地点に至るまでの距離に基づいて取得し、かつ、後続車両が停留地点に停留中は、この停留地点における後続車両の停留時間と、停留地点に対して予め設定される標準停留時間と、この停留地点から先行車両に至るまでの距離に基づいて取得する、車間間隔取得手段を備える運行制御装置によって制御される車両が、停留地点に到達するまでの時間情報を、車両の利用者が保有する情報端末に表示させるために出力することができる。

また、各車両に乗車中の利用者の人数を示す情報を車両の利用者が保有する情報端末に表示させるために出力してもよい。各車両に乗車中の利用者の人数を示す情報は、利用者の人数そのものでなくてもよい。たとえば、車両の混雑度を複数レベルで示す情報であってもよい。

また、本開示は、車両に関する。この車両は、複数の停留地点を有する巡回経路を自律走行で走行する複数の車両の運行制御装置であって、先行する車両である先行車両と後続する車両である後続車両との車間間隔情報として、先行車両が停留地点に停留中は、この停留地点における先行車両の停留時間と、後続車両からこの停留地点に至るまでの距離に基づいて取得し、かつ、後続車両が停留地点に停留中は、この停留地点における後続車両の停留時間と、停留地点に対して予め設定される標準停留時間と、この停留地点から先行車両に至るまでの距離に基づいて取得する、車間間隔取得手段を備える運行制御装置に対し、現在の位置情報を送信する送信手段と、運行制御装置から、車間間隔情報に基づいて取得される将来の時刻情報及びその時刻情報に示される時刻における目標位置を示す位置情報を受信する受信手段とを備える。時刻情報及び位置情報に基づいて移動するための制御命令を生成する制御手段を更に備えてもよい。

自動運転車両１０の機能ブロック図及び自動運転車両１０等を備える運行システムの模式図 運行管理センタ１００によって制御される自動運転車両１０及び他車両１４０が巡回経路Ｒを走行している様子を示す模式図 本実施形態に係る車間間隔情報の取得方法を示すフローチャート 制御装置１００Ｂが取得し各自動運転車両１０等に送信する制御情報の一例

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。

図１には、自動運転車両１０の機能ブロック図が示されている。本実施形態に示される自動運転車両１０は、例えば、最大で３０人の乗客を乗せることができる大型車両である。この自動運転車両１０は、運行管理センタ１００から受信する制御情報などに基づいて自律的に走行できるように構成された自動運転車両である。ただし、自動運転車両１０には、緊急時や乗客に対応するための乗員が乗車していてもよい。

自動運転車両１０は、自動運転するための制御装置２０、周辺監視装置３０、衛星通信装置４０、無線通信装置５０、入出力装置６０、バッテリー７０、車両状態検出装置８０及び駆動装置９０を備えている。

制御装置２０は、不図示の内部バス等により、周辺監視装置３０乃至駆動装置９０を含む自動運転車両１０の各装置と接続し、これら各装置を制御する。また、内部バスを介して各装置から所定の信号を受信し、受信した信号に基づいて各装置を駆動するための制御命令を生成し出力する。制御装置２０は、演算装置２０Ａと記憶装置２０Ｂを備えている。記憶装置２０Ｂに記録されているコンピュータプログラムを演算装置２０Ａが実行することにより、本開示において自動運転車両１０が実行する各種演算処理が実行される。

演算装置２０Ａは、記憶装置２０Ｂに記憶されるファームウェア等のコンピュータプログラムに従って所定の演算処理を実行する。演算装置２０Ａは、一又は複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などから構成することができる。

記憶装置２０Ｂは、ＭＲＡＭ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＮＯＲフラッシュメモリ又はＳＳＤ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリと、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリには、本開示のフローチャートその他で示される各種演算処理を実行するためのコンピュータプログラムやダイナミックマップ（道路線形等を示す静的な基盤地図情報と、リアルタイムの動的な道路の路面状況、事故発生箇所、車両位置、歩行者位置等に関する動的な環境情報とを統合したデジタル地図情報として動的に生成される高精度の地図情報）を含む地図情報、その他本開示で必要となる各種データを記憶するデータベースＤが含まれる。不揮発性メモリは、一時的でない有形の媒体に相当する。揮発性メモリは、不揮発性メモリからロードしたコンピュータプログラムや、演算装置２０Ａがコンピュータプログラムを実行している間に生成される各種データを一時的に格納する作業領域を提供する。なお、不揮発性メモリは、無線通信装置５０が外部から受信したコンピュータプログラムやデータを格納してもよい。

制御装置２０は、機能的に、情報管理部２２、位置推定部２４及び制御命令生成部２６を備える。情報管理部２２は、周辺監視装置３０、衛星通信装置４０、無線通信装置５０及び車両状態検出装置８０などから、自動運転に必要な情報を収集し、位置推定部２４及び制御命令生成部２６に供給する。

位置推定部２４は、記憶装置２０Ｂに記憶されているダイナミックマップおよび情報管理部２２が収集した位置推定情報に基づいて定期的に自動運転車両１０の絶対位置を緯度、経度の絶対座標として取得し、かつ、自動運転車両１０の周辺の物体に対する自動運転車両１０の相対座標を取得する。制御装置２０は、位置推定部２４により取得された絶対位置情報及び相対位置情報を、無線通信装置５０を用いて運行管理センタ１００に送信する。

制御命令生成部２６は、記憶装置２０Ｂに記憶されているダイナミックマップと、位置推定部２４から取得する自動運転車両１０の位置情報と、情報管理部２２が収集する自動運転車両１０の走行状態情報と、運行管理センタ１００から受信する制御情報に従って自動運転車両１０を駆動するための制御命令を生成し駆動装置９０に出力する。制御命令生成部２６は、位置推定部２４から自動運転車両１０の現在位置を定期的に取得し、自動運転車両１０の位置が運行管理センタ１００から受信した制御情報に可能な限り従うように制御命令を生成し、駆動装置９０に供給する。但し制御命令生成部２６は、周辺監視装置３０が検出する自動運転車両１０の周辺状況に基づいて障害物等を認識し、運行管理センタ１００から受信した制御情報にかかわらず、障害物との接触を避けるために、自動運転車両１０を減速、停止及び操舵等するための制御命令を生成し駆動装置９０に供給してもよい。運行管理センタ１００から供給される制御情報については、後に詳述する。なお、乗員による入出力装置６０の操作に基づいて、自動運転車両１０は自動運転モードを停止し、乗員のハンドル、アクセルペダル及びブレーキペダル等の操作に基づいて走行可能に構成されている。その場合、制御装置２０は、乗員のハンドル操作等に基づいて自動運転車両１０を駆動するための制御命令を生成し、駆動装置９０に供給する。

周辺監視装置３０は、カメラ３０Ａ、ＬＩＤＡＲ（Laser Detection and Ranging）３０Ｂ、ミリ波レーダ３０Ｃ、ソナー３０Ｄ、および磁気センサ３０Ｅ等のセンサを備えている。周辺監視装置３０は、これらセンサを用いて自動運転車両１０の周辺の車両、人、障害物等の物体、物体との距離、方位及び自動運転車両１０が走行している道路等の白線、路面状態等の周辺環境を検出し、制御装置２０に供給する。

衛星通信装置４０は、ＧＰＳ受信装置４０Ａを備える。ＧＰＳ受信装置４０Ａは、ＧＰＳ衛星１１０から測位信号を受信し、自動運転車両１０の位置情報として、制御装置２０に供給する。制御装置２０の位置推定部２４は、受信した測位信号に基づいて自動運転車両１０の現在位置を取得する。ＧＰＳ技術を用いた現在位置の取得以外に、たとえば、周辺の物品、景色、標識、マーカー等から現在位置を推定してもよい。

無線通信装置５０は、Ｖ２Ｘ（Vehicle to X）通信装置５０Ａ及びセンタ通信装置５０Ｂを備えている。Ｖ２Ｘ通信装置５０Ａは、具体的には、Ｖ２Ｎ（Vehicle to Cellular Network)通信、Ｖ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）通信、Ｖ２Ｉ（Vehicle to roadside Infrastructure）通信、Ｖ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian）通信をするためのＩＥＥＥによって策定された802.11ac等の通信規格に従った通信装置を備えている。センタ通信装置５０Ｂは、運行管理センタ１００と通信するための通信装置を備える。従って、自動運転車両１０は、信号等に設置又は路面下に埋設された複数のインフラ機器１３０、複数の他車両１４０及び運行管理センタ１００とそれぞれ高速通信することができる。

入出力装置６０は、入力装置６０Ａと出力装置６０Ｂを備えている。入力装置６０Ａは、乗員又は乗客が情報を入力するための装置である。入力装置６０Ａは、乗員及び乗客による音声入力を受け付けるためのマイクロホン及び複数言語に対応する音声認識処理ソフトウェアを備えている。乗員は、マイクロホンを通じて自動運転車両１０を制御するための命令を入力することができる。乗客は、マイクロホンを通じて自分が下車する予定のバス停を入力したり、検索することができる。また、入力装置６０Ａは、乗員及び乗客を識別するためのＩＣカードユニットを備えている。乗員等は、保有するＩＣをＩＣカードユニットにかざすことによって、自動運転車両１０に乗車していることを認識させることができる。更に入力装置６０Ａは、タッチパネル及び機械式スイッチを備え、これらを用いても、乗員及び乗客は、情報を入力することができる。例えば、乗員は、機械式スイッチを用いて、バス停に停止した自動運転車両１０のドアの開閉を操作することができる。

出力装置６０Ｂは、画像情報を出力するためのディスプレイ装置及び音声情報を出力するためのスピーカを備えている。画像情報には、自動運転車両１０が走行予定の巡回経路と、自動運転車両１０の現在位置などが示される。

バッテリー７０は、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池などの二次電池であり、駆動装置９０に搭載される各種アクチュエータに電源を供給する。

車両状態検出装置８０は、加速度センサ８０Ａ、車速センサ８０Ｂ、および舵角センサ８０Ｃ、バッテリーセンサ８０Ｄ等を備えている。バッテリーセンサ８０Ｄは、バッテリー７０の残容量を検出し、制御装置２０に供給されるように構成されている。制御装置２０は、無線通信装置５０を用いてバッテリー残容量情報を運行管理センタ１００に送信することができる。また車両状態検出装置８０は、これらセンサを用いて自動運転車両１０の走行状態を検出し制御装置２０に供給する。

駆動装置９０は、自動運転車両１０のエンジン、ブレーキ、ハンドル操作のためのモータその他のアクチュエータを備え、制御装置２０から受信する制御命令に基づいて動作する。上述したとおり、自動運転車両１０は、自動運転を停止し、乗員等によるアクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドル等の操作に基づいて制御装置２０が生成した制御命令を駆動装置９０等に出力できるように構成されている。

運行管理センタ１００は、自動運転車両１０及び他の自動運転車両であって自動運転車両１０と同一の構成を備える複数の他車両１４０を制御する管制装置である。なお、個々の他車両について言及するときは、他車両１４０Ａ、他車両１４０Ｎなどと呼称し、総称するときは、他車両１４０と呼称する。また、自動運転車両１０及び他車両１４０を総称して自動運転車両１０等と呼称する。他車両１４０の各構成は、自動運転車両１０の各構成と同一の符号を用いてその説明を省略する。

運行管理センタ１００は、後に詳述するように各自動運転車両１０等から、現在位置、乗客人数及びバッテリーの残容量を示す情報を、自動運転車両１０等を識別する情報と共に受信し、これに基づいて、各自動運転車両１０等の車間間隔を示す車間間隔情報を取得する。そして、取得された各車間間隔情報に基づいて各自動運転車両１０等に対し、将来の所定時刻に存在することが望まれる目標位置を示す位置情報を、将来の所定時刻を示す時刻情報と共に計算等の手段により取得し、各自動運転車両１０等に対し送信する。

また、バッテリー７０の残容量が少なくなった自動運転車両１０等に対し、巡回経路から外れて車庫に向かう跳ね出しを指令したり、逆に車庫で待機中の車両に対し、巡回経路に投入されるように指示を出したりする。

運行管理センタ１００は、通信装置１００Ａ及び制御装置１００Ｂを備えている。制御装置１００Ｂのハードウェア構成は、制御装置２０と同様であり、演算装置と記憶装置を備えている。記憶装置内には、コンピュータプログラム、ダイナミックマップ及び各車両の位置情報と車両の識別情報が関連付けて記録されている。演算装置は、記憶装置に記録されているコンピュータプログラムを実行することにより本開示に示される各演算処理を実行する。

運行管理センタ１００は、通信装置１００Ａを用いて、通信キャリア基地局Ｎを介して、自動運転車両１０、複数の他車両１４０及び複数のインフラ機器１３０と通信することができる。例えば、運行管理センタ１００と通信キャリア基地局Ｎは有線で接続し、通信キャリア基地局Ｎと自動運転車両１０又は他車両１４０は無線で接続されている。

更に運行管理センタ１００は、通信装置１００Ａを用いて、運行管理室端末１５０、車庫端末１６０及び情報提供用Ｗｅｂサーバ１７０と例えば有線ＬＡＮで接続されている。このため、運行管理室端末１５０及び車庫端末１６０は、運行管理センタ１００が取得する自動運転車両１０及び他車両１４０の現在位置等の各情報にアクセスすることができる。従って、運行管理室端末１５０及び車庫端末１６０の各オペレータは、運行状況を随時把握し、必要に応じて、各車両を制御する制御命令を発することができる。例えば、緊急時に、運行管理室端末１５０のオペレータは、各自動運転車両１０等を緊急停止するための制御命令を発信することができる。

また、情報提供用Ｗｅｂサーバ１７０も、運行管理センタ１００が取得する各自動運転車両１０等の現在位置等の情報を運行管理センタ１００から取得することができる。このため、自動運転車両１０等の乗客又は乗客予定者は、自らが保有する情報処理端末１８０を使って、インターネットＩを介して情報提供用Ｗｅｂサーバ１７０にアクセスし、各自動運転車両１０等の現在位置、巡回経路Ｒ、停留地点Ｓを取得し、情報処理端末１８０に表示させることができる。また、乗客予定者等によって、情報処理端末１８０の表示装置に表示される所定の停留地点Ｓが選択されると、運行管理センタ１００は、その停留地点Ｓに自動運転車両１０等が到着するまでの時間情報を供給し、情報処理端末１８０の表示装置に表示させる。また、情報処理端末１８０の表示装置に表示される自動運転車両１０等が選択されると、その自動運転車両１０等の混雑状況や、その自動運転車両１０等が所定の停留地点Ｓに到達するまでの時間情報を供給し、情報処理端末１８０の表示装置に表示させる。

図２は、上述した運行管理センタ１００によって制御される自動運転車両１０等が巡回経路Ｒを走行している様子を示す模式図である。この図に示されるように、巡回経路Ｒは、経路に沿って走行していると元の場所に戻ってくる巡回経路である。この巡回経路Ｒに沿って、自動運転車両１０及び複数の他車両１４０が走行する。例えば巡回経路Ｒは、一周３キロメートルであり、最大で１５台の自動運転車両１０等が同時走行することができる。巡回経路Ｒ上には、自動運転車両１０及び複数の他車両１４０が、乗員を乗降させるために所定時間停留する停留地点Ｓが設置されている。図において他車両１４０Ｂは、停留地点Ｓに停留している様子を示している。但し、停留地点Ｓ同士の間隔は一定とは限られない。また、各停留地点Ｓに対して設定される標準停留時間も一定とは限られない。例えば、多数の乗員の乗降が見込まれる停留地点Ｓには、他の停留地点Ｓと比較してより長い標準停留時間が予め定められている。

また、巡回経路Ｒから外れた位置には車庫Ｇが設けられている。車庫Ｇには充電ステーションが設置されており、自動運転車両１０等は車庫Ｇ内で待機しながらバッテリー７０を充電することができる。車庫Ｇと巡回経路Ｒを接続する経路ＲＯは、車庫Ｇ内に待機している自動運転車両１０等が巡回経路Ｒに投入される際に走行する経路である。また、車庫Ｇと巡回経路Ｒを接続する経路ＲＩは、巡回経路Ｒを走行している自動運転車両１０等が跳ね出しにより車庫Ｇ内に移動する際に走行する経路である。従って図中矢印で示される自動運転車両１０等の進行方向に対し、車庫Ｇから出る経路ＲＯは車庫Ｇに入る経路ＲＩよりも進行方向後方の地点において巡回経路Ｒに接続する。

図３は、本実施形態に係る車間間隔情報の取得方法を示すフローチャートである。運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂの演算装置は、記憶装置に記録されているコンピュータプログラムに従って、図３に示されるフローチャートを定期的に実行し、巡回経路Ｒ上を走行する自動運転車両１０等の車間を示す車間間隔情報を取得し、これに基づいて各自動運転車両１０等を制御する制御情報を取得し、各自動運転車両１０等に送信する。

各自動運転車両１０等は、ＧＰＳ受信装置４０Ａから受信する位置情報等に基づいて位置推定部２４が取得する自動運転車両１０等の現在の絶対位置情報及び相対位置情報、バッテリー７０の残容量を示す情報及び乗客人数を示す情報を、各自動運転車両１０等の識別情報と共に運行管理センタ１００に送信する（ステップＳ２０１）。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、自動運転車両１０等から上述した位置情報等を受信すると（ステップＳ２０２）、受信した情報を各自動運転車両１０等と関連付けて制御装置１００Ｂの記憶装置に記録する。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、ステップＳ２０３からステップＳ２０７の各処理を、巡回経路Ｒ上を走行中の自動運転車両１０等の台数であるＮ回繰り返し実行し、Ｎ個の車間間隔情報を取得する。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、所定の自動運転車両１０等に先行する自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留しているか判断する（ステップＳ２０３）。判断手法は、複数種類存在する。例えば、ステップＳ２０１において、自動運転車両１０等から送信される位置情報が一定であり、かつ、その位置情報で示される位置が停留地点Ｓに相当するとき、制御装置１００Ｂは、その自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留中であると判断する。あるいは、自動運転車両１０等の制御装置２０は、自動運転車両１０等の駆動装置９０に含まれる乗車用扉を開閉するためのアクチュエータを動作させ、乗車用扉が開いたことを検出すると、センタ通信装置５０Ｂを用いて乗車用扉が開いていることを示す信号を運行管理センタ１００に送信するように構成してもよい。このとき、自動運転車両１０等の位置情報で示される位置が停留地点Ｓに相当するとき、制御装置１００Ｂは、その自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留中であると判断する。また、停留地点Ｓに自動運転車両１０等が停留中であることを検出するセンサを搭載するインフラ機器１３０を設置し、インフラ機器１３０からの検出信号に基づいて、制御装置１００Ｂは、その自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留中であると判断することもできる。

所定の自動運転車両１０等に先行する自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留していると判断すると、運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、先行する自動運転車両１０等が停留している停留時間を取得する（ステップＳ２０４）。例えば、ステップＳ２０３で所定の自動運転車両１０等に先行する自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留していると判断されたときからカウントを開始するカウンタのカウント値を取得することによって、停留時間を取得することができる。

所定の自動運転車両１０等に先行する自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留していると判断されない場合は、停留時間は取得されない。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、先行する自動運転車両１０等に後続する自動運転車両１０等が停留地点Ｓに停留しているか同様に判断し（ステップＳ２０５）、停留地点Ｓに停留していると判断すると停留時間を取得する（ステップＳ２０６）。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、先行する自動運転車両１０等と、後続する自動運転車両１０等の車間間隔を示す車間間隔情報を取得する（ステップＳ２０７）。

いずれの自動運転車両１０等とも停留地点Ｓに停留していない場合、車間間隔情報は、下記式で算出される。

ここで、Ｌは、先行する自動運転車両１０等と、後続する自動運転車両１０等の巡回経路Ｒ上の距離を示す。運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、ステップＳ２０１で先行する自動運転車両１０等から取得する位置情報と、後続する自動運転車両１０等から取得する位置情報に基づいてＬを取得することができる。

また、Ｖは標準速度を示している。標準速度とは、平常時に自動運転車両１０等が巡回経路Ｒ上を走行する際に想定される標準的な速度である。標準速度は、予め設定され制御装置１００Ｂの記憶装置に記録されている速度情報である。例えば、標準速度は、時速１５キロメートルである。

従って、車間間隔情報は、後続する自動運転車両１０等が先行する自動運転車両１０等の位置に到達するまでの秒単位の時間として取得される。

先行する自動運転車両１０等のみが停留地点Ｓに停留中で、後続する自動運転車両１０等が巡回経路Ｒを走行している場合、車間間隔情報は、下記式で算出される。

ここで、Ｌは、先行する自動運転車両１０等と、後続する自動運転車両１０等の巡回経路Ｒ上の距離を示すところ先行する自動運転車両１０等は停留地点Ｓに停留していることから、後続する自動運転車両１０等と停留地点Ｓとの距離に等しい。また、Ｖは標準速度を示している。

Ｔｅは、実停留地点停車時間と呼称されるステップＳ２０４で取得された停留時間である。また、Ｔｄｅｃは、停留地点減速調整時間と呼称される。停留地点減速調整時間は、停留地点Ｓに停留するために、自動運転車両１０等が標準速度から減速することに伴って生じる時間損失である。換言すると、標準速度で走行している自動運転車両１０等が減速を開始してから停留地点Ｓに停留するまでの時間と、自動運転車両１０等が標準速度を維持して停留地点Ｓに到達するまで走行したと仮定した場合に要する時間の差が、停留地点減速調整時間に相当する。Ｔｄｅｃは、予め設定され、制御装置１００Ｂの記憶装置に記録されている時間情報である。Ｔｄｅｃは、停留地点Ｓごとに異なる値が設定されていてもよい。例えば、停留地点Ｓ付近の勾配を考慮して、異なるＴｄｅｃを設定することができる。

後続する自動運転車両１０等のみが停留地点Ｓに停留中で、先行する自動運転車両１０等が巡回経路Ｒを走行している場合、車間間隔情報は、下記式で算出される。

ここで、Ｌ、Ｖ、Ｔｅは、上述した値である。

Ｔｂｓは、標準停留地点停車時間と呼称される。標準停留地点停車時間とは、平常時に自動運転車両１０等が停留する想定される停留時間である。標準停留地点停車時間は、予め停留地点Ｓごとに設定され制御装置１００Ｂの記憶装置に記録されている時間情報である。例えば、多数の乗客の乗降が見込まれる停留地点Ｓの標準停留地点停車時間は、１８０秒である。少数の乗客の乗降が見込まれる停留地点Ｓの標準停留地点停車時間は、３０秒である。

Ｔａｃｃは、停留地点加速調整時間と呼称される。停留地点加速調整時間は、停留地点Ｓから発車して標準速度に到達するために、自動運転車両１０等が加速することに伴って生じる時間損失である。換言すると、停留地点Ｓから発車した自動運転車両１０等が加速して標準速度に到達するまでの時間と、自動運転車両１０等が標準速度で停留地点Ｓから標準速度に到達する位置まで走行したと仮定した場合に要する時間の差が、停留地点加速調整時間に相当する。Ｔａｃｃは、予め設定され、制御装置１００Ｂの記憶装置に記録されている時間情報である。Ｔａｃｃは、停留地点Ｓごとに異なる値が設定されていてもよい。例えば、停留地点Ｓ付近の勾配を考慮して、異なるＴａｃｃを設定することができる。

例えば、Ｔｂｓが１２０秒の停留地点Ｓに停留中の自動運転車両１０等の実停留地点停車時間であるＴｅが３０秒の時、Ｌ／Ｖと停留地点加速調整時間に、標準停留地点停車時間である１２０秒と実停留地点停車時間である３０秒の差である９０秒を加算した時間が、車間間隔情報として取得される。

なお、先行する自動運転車両１０等及び後続する自動運転車両１０等の双方が異なる停留地点Ｓに停留中の場合、車間間隔情報は、上述した説明に準じて算出される。即ち、後続する自動運転車両１０等について、Ｔｂｓ－Ｔｅ＋Ｔａｃｃと、先行する自動運転車両１０等についてＴｅ＋Ｔｄｅｃと、Ｌ／Ｖの和が車間間隔情報として制御装置１００Ｂにより取得される。ここで、後続する自動運転車両１０等の実停留地点停車時間であるＴｅと、先行する自動運転車両１０等の実停留地点停車時間であるＴｅは、異なる値を有する点に留意すべきである。

また、先行する自動運転車両１０等及び後続する自動運転車両１０等の間に、停留地点Ｓが存在する場合、車間間隔情報は、上述した説明に準じて算出される。すなわち、その停留地点Ｓに設定されるＴｂｓと、Ｔｄｃｃと、Ｔａｃｃと、Ｌ／Ｖの和が車間間隔情報として制御装置１００Ｂにより取得される。

以上のような運行管理センタ１００によれば、複数の停留地点を有する巡回経路を自律走行で走行する複数の車両の運行の車間間隔を示す情報を、精度良く取得することができる。例えば、先行する自動運転車両１０等のみが停留地点Ｓに停留中の場合、その自動運転車両１０等の実停留地点停車時間に応じて異なる車間間隔を示す情報を取得することができる。従って、自動運転車両１０等の実停留地点停車時間が短く、しばらくその停留地点Ｓに停留することが見込まれる場合と、自動運転車両１０等の実停留地点停車時間が長く、もうすぐその停留地点Ｓを発車することが見込まれる場合で、運行管理センタ１００は、異なる制御をすることができる。

また、後続する自動運転車両１０等のみが停留地点Ｓに停留中の場合、その自動運転車両１０等の実停留地点停車時間に応じて異なる車間間隔を示す情報を取得することができるので、同様に、運行管理センタ１００は、異なる制御をすることができる。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、以上のステップＳ２０３乃至ステップＳ２０７の処理を、巡回経路Ｒを走行中のＮ台の車両全てについて実行し、Ｎ個の車間間隔情報を取得する。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、Ｎ個の車間間隔情報に基づいて各自動運転車両１０等を制御するための制御情報を取得し、各自動運転車両１０等に送信する（ステップＳ２０８）。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、予め設定され、記憶装置に記録されている標準車両時間間隔であるＴｓと、Ｎ個の車間間隔情報を比較して制御情報を取得する。標準車両時間間隔は、下記式で算出される。

ここで、Ｌｔは、巡回経路Ｒ一周の距離である。また、Ｎは巡回経路Ｒを走行中の自動運転車両１０等の台数である。Ｎｂｓは、巡回経路Ｒ上に設置された停留地点Ｓの数である。その他の値は、上述したとおりである。従って、標準車両時間間隔であるＴｓは、巡回経路Ｒ一周の距離を標準速度であるＶで除算した商に、各停留地点Ｓごとに、停留地点加速調整時間であるＴａｃｃと、標準停留地点停車時間であるＴｂｓと、停留地点減速調整時間であるＴｄｅｃとの和を加算した値を、巡回経路Ｒを走行中の自動運転車両１０等の台数であるＮで除算して得られる時間情報である。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、車間間隔情報で示される時間とＴｓを比較し、車間間隔情報で示される時間がＴｓより大きい場合、車間間隔が広がるような制御情報を取得し、車間間隔情報で示される時間がＴｓより小さい場合、車間間隔が狭まるような制御情報を取得し、各自動運転車両１０等に送信する。

図４は、制御装置１００Ｂが取得し各自動運転車両１０等に送信する制御情報を例示する。この図において、時刻t0は、現在時刻を示している。そして、時刻t1以降は、将来時刻を示している。例えば、時刻t1は、現在時刻を示す時刻t0の１秒後を示している。同様に時刻t2は、現在時刻を示す時刻t0の２秒後を示している。また、時刻t0における他車両１４０Ａの行に相当するセルに示される（ＸＡ０，ＹＡ０）は、現在時刻t0における他車両１４０Ａの現在位置の経度及び緯度を示す情報である。また、時刻t1における他車両１４０Ａの行に相当するセルに示される（ＸＡ１，ＹＡ１）は、将来時刻t1における他車両１４０Ａの目標となる巡回経路Ｒ上の位置の経度及び緯度を示す情報である。

運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、このように巡回経路Ｒを走行する各自動運転車両１０等に対し、将来時刻t1から例えば１０秒後の将来時刻t10までの各自動運転車両１０等の巡回経路Ｒ上の目標位置を示す情報を取得する。ここで目標位置は、各車間間隔情報が、標準車両時間間隔であるＴｓに近づくように決定される。

制御装置１００Ｂは、例えば、将来時刻t10において、各車両間の車間間隔情報が、標準車両時間間隔であるＴｓに近づくような目標位置を各自動運転車両１０等に対して設定し、その将来時刻t10に基づいて、将来時刻t1乃至将来時刻t9までの目標位置を設定することができる。

例えば、他車両１４０Ａと先行する自動運転車両１０の車間間隔情報が標準車両時間間隔であるＴｓより大きく、一方で、他車両１４０Ａと後続する他車両１４０Ｃの車間間隔が、標準車両時間間隔より小さい場合、将来時刻t10における他車両１４０Ａの目標位置は、他車両１４０Ａの現在位置よりも相対的に遠くの巡回経路Ｒ上に設定され、他車両１４０Ｃの目標位置は、他車両１４０Ｃの現在位置よりも相対的に近くの巡回経路Ｒ上に設定される場合がある。同様に、自動運転車両１０の目標位置は、自動運転車両１０の現在位置よりも相対的に近くに設定される場合がある。

また、他車両１４０Ｂと先行する他車両１４０Ｃとの経路上の距離が大きく、他車両１４０Ｃと先行する他車両１４０Ａとの経路上の距離が小さい場合であっても、他車両１４０Ｂと先行する他車両１４０Ｃとの間に停留地点Ｓがない場合、標準車両時間間隔であるＴｓより小さい車間間隔情報を有すると判断され、他車両１４０Ｂと先行する他車両１４０Ｃとの間に一又は複数の停留地点Ｓがある場合、標準車両時間間隔であるＴｓより大きい車間間隔情報を有すると判断され、他車両１４０Ｃを加速させるような、即ち、他車両１４０Ｂと先行する他車両１４０Ｃとの経路上の距離が更に大きくなり、他車両１４０Ｃと先行する他車両１４０Ａとの経路上の距離が更に小さくなるような制御情報を制御装置１００Ｂが取得する場合もある。

自動運転車両１０等は、運行管理センタ１００から図４に示されるような制御情報を、センタ通信装置５０Ｂを用いて受信すると（ステップＳ２０９）、制御装置２０に供給する。制御装置２０の制御命令生成部２６は、受信した制御情報に基づいて、将来の時刻情報t1乃至t10に、その時刻情報に示される時刻における巡回経路Ｒ上の目標位置に到達できるように、駆動装置９０の各アクチュエータを駆動するための制御命令を生成する（ステップＳ２１０）。ただし、必ず所定の将来時刻に目標位置に到達できるように制御命令を生成するわけではない。例えば、自動運転車両１０等の最高速度が時速２０キロメートルに制限されている場合は、その制限速度を超えない範囲で制御命令は生成される。同様に、停留地点Ｓでの停車や障害物との衝突を回避するための急停止など、所定の拘束条件の下、できるだけ受信した将来時刻にその将来時刻に対して設定された目標位置に到達するように、制御装置２０の制御命令生成部２６は制御命令を生成する。なお、運行管理センタ１００の制御装置１００Ｂは、自動運転車両１０等のそれぞれに対し、上述した制御情報の他、巡回経路Ｒに沿って走行するためのレーンプランを含む経路情報を制御情報として各車両に送信してもよい。

以上のような各ステップＳ２０１乃至Ｓ２１０は、定期的に、例えば、１秒ごとに実行される。このため、自動運転車両１０等がそれぞれ受信する制御情報は、１秒ごとに更新される。例えば、所定時刻に受信した２秒後の将来時刻t2における目標位置（ＸＡ２、ＹＡ２）は、所定時刻の１秒後に受信した１秒後の将来時刻t1における目標位置（ＸＡ１、ＹＡ１）と異なる場合がある。しかしながら、自動運転車両１０等は、一度に１０秒先までの１０個の目標位置を示す情報を取得するから、これらを踏まえて駆動装置９０のアクチュエータを滑らかに駆動するための制御命令を生成することができる。また、制御情報が更新されても、その変動量は小さいから、滑らかなアクチュエータの駆動を大きく損ねることなく、きめ細やかな制御をすることが可能になる。

また、制御情報に含まれる位置情報は、必ず所定の将来時刻に到達すべき目標位置として把握されるわけではなく、いわば努力目標として扱われるから、急加速や急停止を抑制し、自動運転車両１０等の滑らかな走行を実現することができる。

以上のような運行管理センタ及び自動運転車両によれば、駅やバス停などの停留地点を考慮した車両間隔を取得することが可能になる。また、複数の車両間隔情報を取得し、これに基づいて複数の自動運転車両を制御することができるから、例えば、各車両間隔を等間隔に制御することが可能になる。但し、各車両間隔は常に等しくなければならないものではない。例えば、所定の車両との車両間隔を、他の車両間隔の半分となるように制御してもよい。例えば、巡回経路を走行する自動運転車両の台数を増減するとき、一又は複数の車両間隔を、他の車両間隔と異ならせるように制御してもよい。また、複数種類の車両がそれぞれ同一の巡回経路を走行するときに、種類ごとに車両間隔を制御してもよい。

なお、停留地点とは、車両が巡回経路に従って実質的に進行しない地点をいう。従って、停留地点は、切り返し地点などを含んでもよい。図２には、切り返し地点である停留地点Ｓ１が設けられている様子が示される。停留地点Ｓ１は、停留地点Ｓと同様に取り扱われることができる。停留地点Ｓ１に対応した標準停留地点停車時間は、自動運転車両１０等が切り返しに要する時間となる。自動運転車両１０等が切り返している間、自動運転車両１０等は移動しながら方向転換しているだけのため、巡回経路Ｒを実質的に進行しない。

自動運転車両１０等は、全ての停留地点に停留してもよいし、一部の停留地点を通過するように構成されてもよい。例えば、停留地点の手前に停車／通過判定点を設定し、この停車／通過判定点を通過したときに、自動運転車両１０等は、運行管理センタ１００に停車／通過の判断を要求し、運行管理センタ１００は、停車／通過を自動運転車両１０等に命令するように構成してもよい。

また、自動運転車両１０等は、停留地点においては、運行管理センタ１００からの制御情報を利用せずに走行するように構成されてもよい。例えば、停留地点の手前に設定された地点を通過した後は、自動運転車両１０等は、運行管理センタ１００から受信する時刻情報及び位置情報を無効化し、周辺監視装置３０及び車両状態検出装置８０によって取得される情報及び記憶装置２０Ｂに記録される停留地点停車シーケンスプログラムに従って自律走行するように構成されることができる。このような構成とすることにより、停留地点Ｓ付近については、車両間隔情報等によらず、一定のシーケンスに従って、乗り心地などを考慮した加減速を実現する走行が可能となる。また、Ｔｄｅｃ及びＴａｃｃと実際の値が大きく異なることを抑制することも可能になる。自動運転車両１０等が停留地点の直後に設定された地点を通過した後は、運転車両１０等は、運行管理センタ１００から受信する時刻情報及び位置情報の無効化を解除し、これらに基づいて制御されることを再開することができる。
［変形例］

以上の実施形態は、車間間隔情報として、時間単位の情報を取得する形態に関する。従って、先行する自動運転車両１０等と、後続する自動運転車両１０等の巡回経路Ｒ上の距離を示すＬを標準速度であるＶで乗じて、時間単位の情報を取得した。このような処理を経ることによって、距離単位の情報と、停留地点Ｓに停留中の自動運転車両１０等の実停留地点停車時間であるＴｅなどの時間単位の情報との双方に基づく車間間隔情報を容易に取得することが可能となった。

しかしながら、停留地点Ｓに停留中の自動運転車両１０等の実停留地点停車時間であるＴｅなどの時間単位の情報を距離単位の情報に換算して車間間隔情報を取得してもよい。また、その他の単位の情報に換算してもよい。また、所定の係数等で補正することによって、異なる単位の情報のまま取り扱ってもよい。

例えば、停留地点Ｓごとに、標準停留地点停車時間であるＴｂｓに標準速度であるＶを乗じた距離を有する仮想経路を設定し、停留中は、仮想経路上を自動運転車両１０等が標準速度で走行し続けていると仮定して、車間間隔情報を取得することができる。

先行する自動運転車両１０等のみが停留地点Ｓに停留中で、後続する自動運転車両１０等が巡回経路Ｒを走行している場合、車間間隔情報は、下記式で算出される。

また、後続する自動運転車両１０等のみが停留地点Ｓに停留中で、先行する自動運転車両１０等が巡回経路Ｒを走行している場合、車間間隔情報は、下記式で算出される。

以上の数式に基づくと、停留地点Ｓに停留中の自動運転車両１０等は、あたかも、仮想経路上を走行しているように取り扱うことができる。仮想経路上の進行距離は、実停留地点停車時間であるＴｅに比例し、これに標準速度であるＶを乗じた値となる。なお、更にＴａｃｃ及びＴｄｅｃにそれぞれ標準速度であるＶを乗じた値を加算して、加速及び減速に伴う時間損失を考慮してもよい。一方で影響が小さい場合等、Ｔｄｅｃ及びＴａｃｃを状況に応じて設定しなくてもよい。

更に、運行管理センタ１００又は情報提供用Ｗｅｂサーバ１７０は、このような仮想経路と実停留地点停車時間に基づく仮想経路上の自動運転車両１０等の位置を示す情報を、巡回経路Ｒに重畳させて利用者が保有する情報処理端末１８０に表示可能に構成してもよい。この表示により、自動運転車両１０等がもうすぐ停留地点Ｓを発車するか又はしばらく停留地点Ｓに停留するかを容易に把握することができる。従って、所定の停留地点Ｓに向かっている乗客予定者は、その停留地点Ｓに停留中の自動運転車両１０等に乗車するためにどれほどの時間が残っているのか視覚的に把握することができる。また、停留地点Ｓごとに仮想経路の距離が違うことも視覚的に把握することができる。従って、言語がわからない旅行者等であっても、所定の自動運転車両１０等がもうすぐ停留地点Ｓを発車するか又はしばらく停留地点Ｓに停留するか等の情報を容易に把握することが可能になる。

本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。たとえば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態に追加することができる。また、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態の対応する構成要素と置換することができる。

１０ 自動運転車両
２０ 制御装置
２２ 情報管理部
２４ 位置推定部
２６ 制御命令生成部
３０ 周辺監視装置
４０ 衛星通信装置
５０ 無線通信装置
６０ 入出力装置
７０ バッテリー
８０ 車両状態検出装置
９０ 駆動装置
１００ 運行管理センタ
１１０ ＧＰＳ衛星
１３０ インフラ機器
１４０ 他車両
１５０ 運行管理室端末
１６０ 車庫端末
１７０ 情報提供用Ｗｅｂサーバ
１８０ 情報処理端末

Claims (7)

1. 複数の停留地点を有する巡回経路を自律走行で走行する複数の車両の運行制御装置であって、
   先行する前記車両である先行車両と後続する前記車両である後続車両との車間の時間の間隔に関連する情報である車間時間間隔関連情報として、前記先行車両が前記停留地点に停留中は、この停留地点における前記先行車両の停留時間と、前記後続車両からこの停留地点に至るまでの距離および前記車両が平常時に前記巡回経路を走行する際に想定される標準速度に基づいて取得し、かつ、前記後続車両が前記停留地点に停留中は、この停留地点における前記後続車両の停留時間と、前記停留地点に対して予め設定される標準停留時間と、この停留地点から前記先行車両に至るまでの距離および前記標準速度に基づいて取得する、車間時間間隔取得手段と、
   前記車間時間間隔関連情報に基づいて複数の前記車両を制御するための制御手段と、
   を備える運行制御装置。
2. 前記車間時間間隔取得手段は、前記先行車両が前記停留地点に停留中は、更に、前記停留地点に停留するために前記後続車両が減速することに伴う遅延時間に基づいて前記車間時間間隔関連情報を取得し、かつ、前記後続車両が前記停留地点に停留中は、更に、前記停留地点から発車するために前記先行車両が加速することに伴う遅延時間に基づいて前記車間時間間隔関連情報を取得する請求項１に記載の運行制御装置。
3. 前記車間時間間隔取得手段は、前記巡回経路を走行する前記車両の台数がｎ台（ｎは４以上の整数）であるときに、少なくとも３つの前記車間時間間隔関連情報を取得可能に構成され、
   少なくとも３つの前記車間時間間隔関連情報に基づいて取得される将来の時刻情報及びその時刻情報に示される時刻におけるその車両の目標位置を示す位置情報を、複数の前記車両に対しそれぞれ送信可能に構成される送信手段と、を更に備える請求項１又は２に記載の運行制御装置。
4. 前記車間時間間隔取得手段は、前記車間時間間隔関連情報として、前記後続車両が前記先行車両の位置に到達するまでの時間を示す情報を取得する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の運行制御装置。
5. 複数の前記車両の位置情報をそれぞれ取得する位置情報取得手段と、
   複数の前記車両にそれぞれ先行する前記停留地点に前記車両が到達するまでの到達時間情報をそれぞれ取得する手段と、
   前記到達時間情報を前記車両の利用者が保有する情報端末に対して送信可能に構成される第２送信手段と、
   を更に備える請求項１乃至４の何れか一項に記載の運行制御装置。
6. 複数の停留地点を有する巡回経路を自律走行で走行する複数の車両の運行制御装置であって、先行する前記車両である先行車両と後続する前記車両である後続車両との車間の時間の間隔に関連する情報である車間時間間隔関連情報として、前記先行車両が前記停留地点に停留中は、この停留地点における前記先行車両の停留時間と、前記後続車両からこの停留地点に至るまでの距離および前記車両が平常時に前記巡回経路を走行する際に想定される標準速度に基づいて取得し、かつ、前記後続車両が前記停留地点に停留中は、この停留地点における前記後続車両の停留時間と、前記停留地点に対して予め設定される標準停留時間と、この停留地点から前記先行車両に至るまでの距離および前記標準速度に基づいて取得する、車間時間間隔取得手段を備える運行制御装置に対し、
   現在の位置情報を送信する送信手段と、
   前記運行制御装置から、前記車間時間間隔関連情報に基づいて取得される将来の時刻情報及びその時刻情報に示される時刻における目標位置を示す位置情報を受信する受信手段と、を備える車両。
7. 前記時刻情報及び前記位置情報に基づいて移動するための制御命令を生成する制御手段を更に備える、請求項６に記載の車両。

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