JP7329215B2 - 走行車両の自動走行システム - Google Patents

Description

本発明は、閉鎖された走行路から成る周回コースに沿って走行車両を走行させながら、例えば当該走行車両の走行テストを行なう走行車両の自動走行システムに関するものである。

一般に、例えば乗用自動車や貨物自動車等の走行車両の耐久テストを行なう場合、閉鎖された走行路から成るテスト専用の周回コースに沿って、当該走行車両を走行させながら各種の走行テストを行なっている。その際、運転者は、前もって設定された走行プログラムに従って、周回コースの指定された走行レーンに沿って指定された速度等で当該走行車両を走行させる必要がある。このような走行テストは、その内容や目的によっては、長時間にわたって周回走行させる場合もあるため、運転者は常に注意を払いながら、上記の走行プログラムに従って走行車両を走行させる必要があるので、大きな負担となっている。また、運転者によって、運転にクセがあるため、同じ走行プログラムに従って走行車両を走行させたとしても、運転者によって走行テストの結果にバラツキが生ずることも有り、走行テストの精度の点でも課題があった。

また、周回コースに所謂バンク付き曲線路が設けられている場合、平坦な走行路と比較して、走行路上の他の車両や障害物と一定以上の距離を保持する必要があるが、バンク付き曲線路の走行路は、前方の障害物を検出するカメラの撮像範囲では走行車両から見て前方に占める路面の割合が大きくなってしまい、障害物があったとしても左右にずれ込む可能性が高いため、このような監視カメラでは、バンク付き曲線路において障害物を検出することは困難である。

これに対して、特許文献１には自動車のフットペダルを作動するアクチュエータが開示されている。このアクチュエータによれば、自動車の装置の機能テスト及び耐久テスト等を実施する場合にブレーキペダル又はアクセルペダルを選択的に作動でき、所要スペースが最小であり、且つコスト的に妥当なアクチュエータが得られる。

特許文献２には、車両自動運転装置およびその搭載方法が開示されている。この車両自動運転装置およびその搭載方法によれば、車両自動運転装置を用いて行なう車両試験の所要時間の短縮を図ることができ、また車両試験開始前の車両の搬入および車両試験終了後の車両の搬出を一人で行なうことができる。

特許文献３には、自車両が走行する車線のカーブ半径を推定する、カーブ半径推定装置及びカーブ半径推定装置付き自動操舵制御システムが開示されている。このような装置及びシステムによれば、カーブ半径推定装置が、操舵角に基づいて第一カーブ半径を算出する第一カーブ半径算出手段と、ヨーレートに基づいて第二カーブ半径を算出する第二カーブ半径算出手段と、第一カーブ半径と第二カーブ半径とを所定の合成比で合成してカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を備え、カーブ半径推定手段が、車速に応じて前記所定の合成比を変化させる。

特許文献４には車両用接触回避支援装置が開示されており、自車と自車前方の障害物との位置関係に基づく接触余裕値を得、接触余裕値が閾値より小さく、かつ操向ハンドルの操作が検出されなかったとき、障害物に対する自車の接触回避支援を行なう車両用接触回避支援装置において、バンク路の走行中に接触回避支援処理が過剰に作動することを防止する。

特開２００２－２１５２５０号公報 特開２００３－０９８０４６号公報 特開平１０－１０３９３５号公報 特開２０１１－０５１５７２号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２においては、いずれも自動車の走行時における車速を加速又は減速により制御するものであって、障害物の検出や曲線路等の走行時における操舵を制御するものではない。

特許文献３は、自動車のカーブ走行時に、操舵角によるカーブ半径とヨーレートによるカーブ半径とをそれぞれ算出して、これら二つのカーブ半径を所定の剛性比で合成することにより、カーブ半径を推定して操舵角を制御するものである。従って、カーブ走行時に、カーブ半径を常に推定しながら操舵角を制御する必要があり、演算量が多くなると共に、演算に時間がかかってしまう。

特許文献４の技術では、バンク路の走行中に障害物としてのガードレールを発見したとき、障害物と接触しないように接触回避支援を行なう際に、その接触回避支援処理が過剰に作動しないようにするものであり、バンク路による障害物の正確な認識を行なうものではない。また、障害物の検出のために、車両前部に設けられたミリ波レーダー，レーザーレーダー又はステレオカメラ等が使用されており、前述したバンク付き曲線路において、障害物の検出が困難になるということは考慮されていない。

さらに、周回コースを複数台の無人運転車両が走行する場合には、個別に各無人運転車両の駆動制御を行なうだけでなく、合流や車線変更等の場合にも、それぞれ個別に設定された走行プログラムに従って走行する各無人運転車両の相互の接触を避ける必要がある。しかしながら、従来は、各車両相互の接触を避ける駆動制御を行なう技術はなかった。

本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成により、閉鎖された走行路から成る周回コースに沿って、走行路上の障害物や他の車両を回避しながら、複数台の無人運転車両を走行させて、例えば当該無人運転車両の走行テストを行なう走行車両の自動走行システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明は、閉鎖された走行路から成る周回コースに沿って、自動運転制御部により無人運転車両を走行させて、複数台の無人運転車両の同時周回走行を行なう走行車両の自動走行システムにおいて、各無人運転車両を外部から駆動制御する外部運転制御部と、各無人運転車両と外部運転制御部とを接続するネットワークと、を備え、外部運転制御部が、ネットワークに接続される送受信部と、記憶部と、各無人運転車両を制御する制御部と、を含み、無人運転車両が、ネットワークに接続される送受信部と、走行路を走行するための走行部及び操舵部と、走行路における走行状態を検出する位置検出センサ，車速センサ，三軸加速度センサと、当該無人運転車両の周囲に位置する他の車両を検出する車両検出センサ又は無人運転車両の周囲に位置する他の車両及び障害物を検出する周囲センサを含む検出部と、を備え、外部運転制御部が、記憶部に前もって設定された複数個の走行パターンの組合せから成る走行プログラムを、制御部からネットワークを介して各無人運転車両に伝送し、さらに、外部運転制御部が、一つの無人運転車両からの障害物検出信号及び走行情報を、ネットワークを介して他の無人運転車両に伝送することにより、複数の無人運転車両は、互いに個々の無人運転車両の障害物検出信号及び走行情報を共有し、走行プログラムを受信した各無人運転車両の自動運転制御部が、無人運転車両の検出部からの検出信号に基づいて、当該無人運転車両の位置，車速及び姿勢を検出し、障害物検出信号及び走行情報として他の無人運転車両に送信すると共に、当該走行情報及び他の無人運転車両から送られてくる障害物検出信号及び走行情報と、車両検出センサからの検出信号に基づいて、当該無人運転車両の周囲に位置する他の無人運転車両を含む車両を認識して、走行部及び操舵部を駆動制御することにより、前もって設定された走行プログラムによる走行パターンに従って当該無人運転車両を周回コースの走行路に沿って、他の車両や障害物と接触しないように周回走行させることを特徴とする。
上記構成において、好ましくは、周回コースに沿って走行位置の目安となる標識が設けられ、無人運転車両の検出部は、標識を検出する標識センサを備える。

上記構成によれば、自動運転制御部が、検出部からの検出信号に基づいて標識に沿って無人運転車両が走行するように走行制御部を制御し、走行制御部が走行部及び操舵部を駆動制御することにより、無人運転車両は、標識を基準として周回コースに沿って周回して自動テスト走行することができる。その際、自動運転制御部が、無人運転車両の検出部の各センサからの検出信号に基づいて、当該無人運転車両の位置，車速及び姿勢と、当該無人運転車両の周囲に位置する他の車両や障害物と、標識を認識すると共に、周囲センサにより無人運転車両の周囲に位置する他の車両、そして他の無人運転車両からの走行情報に基づいて他の無人運転車両をより迅速に認識して、他の車両との接触を効果的に回避する。これにより、当該無人運転車両の自己位置がより正確に取得されるので、走行路に対してより精度のよい自動運転を行なうことができる。

本発明による走行車両の自動走行システムは、好ましくは、周回コースがバンク付き曲線路を備え、バンク付き曲線路に障害物検出部が備えられ、自動運転制御部が、障害物検出部の検出信号と他の無人運転車両からの走行情報に基づいて、バンク付き曲線路内の障害物及び他の車両を認識し、走行中に当該障害物及び他の車両と接触しないように当該無人運転車両の走行部及び操舵部を駆動制御し、かつ必要に応じて当該無人運転車両を運転停止させる。従って、バンク付き曲線路では、障害物検出部が、無人運転車両からは視認しにくい前方の走行路上における障害物や他の車両、特に他の無人運転車両を確実に検出することができる。

本発明による走行車両の自動走行システムは、好ましくは、前記障害物検出部が、前記バンク付き曲線路内に障害物又は他の車両を検出し、かつ当該無人運転車両の前記バンク付き曲線路への進入時に、前記自動運転制御部が他の無人運転車両からの走行情報を参照し、前記障害物又は他の車両がバンク付き曲線路内に留まると予測される場合には、当該無人運転車両を前記バンク付き曲線路の手前で運転停止させる。よって、当該無人運転車両のバンク付き曲線路内への進入時に、自動運転制御部が他の無人運転車両の走行状態を勘案しながら、障害物又は他の車両がバンク付き曲線路内に存在すると予想される場合には、当該無人運転車両のバンク付き曲線路内への進入を阻止することで当該無人運転車両と他の車両や障害物との衝突を回避することができる。

本発明による走行車両の自動走行システムは、好ましくは、周囲センサからの検出信号により、又は他の無人運転車両の走行情報により、バンク付き曲線路における他の車両又は当該他の無人運転車両が排他領域に位置し、かつ当該無人運転車両の排他領域への進入時に他の車両又は他の無人運転車両が排他領域内に留まると予測される場合には、自動運転制御部が当該無人運転車両を排他領域の手前で運転停止させる。よって、当該無人運転車両のバンク付き曲線路内への進入時に、障害物又は他の車両が排他領域に存在すると予想される場合には、自動運転制御部が、当該無人運転車両の排他領域内への進入を阻止することで、排他領域における当該無人運転車両と他の車両や障害物との衝突を回避することができる。

本発明による走行車両の自動走行システムは、好ましくは、自動運転制御部が、当該無人運転車両の走行路における合流又は車線変更の際に、当該無人運転車両の位置と、周囲センサ，他の無人走行車両からの走行情報及び／又は障害物検出部で検出された他の車両及び障害物の位置と、を参照することで、移動先の車線への進入の可否を判断する。従って、当該無人運転車両及び他の無人運転車両の位置、他の車両及び障害物の位置との相対関係を参照して、当該無人運転車両の周回コースの走行路への合流又は車線変更の可否を判断することにより、当該無人運転車両と他の車両や障害物との衝突を回避することができる。
本発明による走行車両の自動走行システムは、好ましくは、外部運転制御部が、先行する無人運転車両について「障害物あり」、「排他区間内に車両あり」又は「排他区間内に車両進入予定あり」の場合には、後続する無人運転車両に対して走行不可の信号を送信することで、当該区間における無人運転車両の排他協調制御を行なう。

本発明によれば、簡単な構成により、閉鎖された走行路から成る周回コースに沿って、走行路上の障害物や他の車両、特に他の無人運転車両を確実に回避しながら複数台の無人運転車両を走行させて、例えば当該無人運転車両を複数台並行して走行テストを行なうことができる走行車両の自動走行システムが提供される。

本発明による走行車両の自動走行システムの全体構成を示す概略図である。 図１の自動走行システムにおける周回コースを示す概略図である。 図２のバンク付き曲線路のＡ－Ａ線断面図である。 図２のバンク付き曲線路付近に設けられた障害物検出部の構成を示すブロック図である。 図４の障害物検出部の具体的な構成例を示す概略図である。 図４の障害物検出部において三個の障害物センサの配置例を示す概略平面図である。 図１の自動走行システムにおける無人運転車両の構成を示すブロック図である。 図１の自動走行システムにおける無人運転車両の別の構成を示すブロック図である。 図８の無人運転車両における各種センサ等の配置を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略側面図、（Ｃ）は概略正面図である。 図１の自動走行システムにおける外部運転制御部の構成を示すブロック図である。 図１の自動走行システムにおける走行プログラムを構成する各種走行パターンをそれぞれ示す概略図である。 無人運転車両による基本的な障害物や他の車両等の物体の認識作業を示すフローチャートである。 無人運転車両によるバンク付き曲線路における障害物や他の車両等の物体の認識作業を示すフローチャートである。 無人運転車両によるバンク付き曲線路における走行又は停止判断作業を示すフローチャートである。 無人運転車両による合流の可否判断作業を示すフローチャートである。 無人運転車両による車線変更の可否判断作業のフローチャートである。 無人運転車両によるバンク付き曲線路の走行可否判断を示すフローチャートである。 無人運転車両の駐車スペースへの駐車時の走行状態を示す説明図である。 二台の無人運転車両の排他協調を示す概略図である。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明による走行車両の自動走行システム（以下、自動走行システムという）の一実施形態の全体構成を示している。図１において、自動走行システム１０は、周回コース１１と、周回コース１１を周回して走行する無人運転車両２０と、無人運転車両２０を外部から駆動制御する外部運転制御部３０と、ネットワーク４０と、から構成され、例えば無人運転車両２０を周回コース１１に沿って走行させることにより、無人運転車両２０のテスト走行を実施することができる。

周回コース１１は図２に示すように、互いに平行に延びる二本の直線路１１ａ，１１ｂと、これらの直線路１１ａ，１１ｂの両端に配置され且つ双方の直線路１１ａ，１１ｂの端部を結ぶように連結された半円状の曲線路１１ｃ，１１ｄと、から成り、閉鎖された走行路１２を構成している。この走行路１２は、図示の場合、走行路１２に沿って長手方向に延びる標識としての白線１１ｅによって、二本の走行レーン１２ａ，１２ｂに仕切られていると共に、曲線路１１ｃ，１１ｄの外側には、ガードレール１１ｆ，１１ｇが設置されている。図示の場合、走行路１２は、矢印Ｆで示すように左回りに走行車両が走行し周回する。白線１１ｅは、図示の場合には連続した白線であるが、所謂破線や鎖線等であってもよい。

周回コース１１に隣接して、周回コース１１を走行すべき走行車両が待機するための駐車スペース１１ｈが配置されており、周回コース１１を走行する走行車両は、この駐車スペース１１ｈから出発して周回コース１１を周回した後、再びこの駐車スペース１１ｈに帰還する。この駐車スペース１１ｈは、ベースとも呼ばれる。周回コース１１の一箇所には、切替位置１１ｉが設けられ、周回コース１１を周回する走行車両が切替位置１１ｉを通過する際、後述するように走行プログラム５０を構成する走行パターンの切替えが行なわれる。

さらに、図３に示すように、周回コース１１の一方の曲線路１１ｃは、所謂バンク付き曲線路として構成され、内周に対して外周が高く、幅方向に関して内側に向かって低くなるような横傾斜を備えている。この横傾斜は図示の場合、曲線路１１ｃの外周側ほど傾斜角度が大きくなるように形成されている。ここで、バンク付き曲線路１１ｃは、安全走行のために排他区間として設定され、バンク付き曲線路１１ｃ内では無人運転車両２０の走行は一台のみに制限されている。

このバンク付き曲線路１１ｃには、障害物検出部６０が備えられる。障害物検出部６０は、図４及び図５に示すように、障害物センサ６１と、障害物センサ６１で撮像した撮像信号を画像処理して障害物を検出する処理部６２と、処理部６２の出力信号を送信する送信部６３と、表示部６４と、から構成され、これらは台座６０ａ上に設けられている。

障害物センサ６１は、広い撮像画角をカバーするために、例えば図６に示すように三個の個別障害物センサ６１ａ，６１ｂ及び６１ｃを含んでいる。個別障害物センサ６１ａ，６１ｂ及び６１ｃは同じ構成であるので、以下、個別障害物センサ６１ａについて説明する。個別障害物センサ６１ａは、例えばライダー，カメラ，ミリ波レーダー等のセンサデバイスも使用され得る。ライダーは、レーザーレーダーとも呼ばれるセンサであり、光検出と測距（LIDAR(Light Detection and Ranging)）又はレーザー画像検出と測距（Laser Imaging Detection and Ranging)を行なうセンサで、LIDARとも表記される。ライダーは、二次元ライダーや三次元ライダーを用いてもよい。三次元ライダーは、曲線路１１ｃのレーザー画像検出と、検出した物体との測距を行なうことができる。カメラとしては、単眼カメラ，双眼カメラ，ステレオカメラ等を使用できる。以下の説明においては、個別障害物センサ６１ａ，６１ｂ及び６１ｃは三次元ライダーとして説明する。

障害物検出部６０は、バンク付き曲線路１１ｃや、バンク付き曲線路１１ｃ以外の走行レーン１２ａ、１２ｂをカバーするような撮像範囲を備える必要がある。このため、各個別障害物センサ６１ａ～６１ｃは、例えば水平画角１２０度、垂直画角１５度のものが使用され、図６に示すように、バンク付き曲線路１１ｃの走行路１２の全領域、又はバンク付き曲線路１１ｃとその近傍の停止位置１１ｊまでをカバーするような撮像範囲を備えるように、各個別障害物センサ６１ａ～６１ｃの撮像範囲を互いに重なり合うようにずらして配置される。なお、一つの個別障害物センサ６１ａ～６１ｃが上述した撮像範囲を備えているものであれば、ただ一つの個別障害物センサを備えるようにしてもよい。

処理部６２は、障害物センサ６１の各個別障害物センサ６１ａ～６１ｃからの画像信号及び測距信号を含む出力信号に基づいて、画像信号から障害物とその距離を含む測距信号から当該障害物までの距離を検出することにより、障害物の位置を含む障害物検出信号６２ａを送信部６３及び表示部６４に出力する。送信部６３は、処理部６２からの障害物検出信号６２ａが入力され、この障害物検出信号６２ａを、ネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信する。表示部６４は、処理部６２から障害物検出信号６２ａが入力されたとき、障害物発見の旨の表示、例えば表示灯の点滅表示等の適宜の警告表示を行なう。

ネットワーク４０は任意の構成のネットワークであって、専用回線ネットワークであっても、公衆回線ネットワークであってもよい。ネットワーク４０により、無人運転車両２０と外部運転制御部３０、また障害物検出部６０と外部運転制御部３０がそれぞれ相互に接続され、また後述するように、必要に応じて各種信号が相互に送受信される。

無人運転車両２０は公知の構成の自動運転車両であって、図７に示すように、車両本体２１の下部に設けられた走行部２２と、操舵部２３と、走行部２２及び操舵部２３を駆動制御する車両制御部２４と、自動運転制御部２５と、送受信部２６と、記憶部２７と、検出部２８と、から構成されている。

車両本体２１は、走行部２２，操舵部２３及び車両制御部２４、そして走行に必要な他の機器２１ａを含めて、公知の自動車として構成されている。車両本体２１は、ドライバーが乗車して通常の自動車と同様に運転することもできる。

走行部２２は、例えば四つの車輪２２ａと、四つの車輪２２ａのうち、例えば前輪及び／又は後輪を駆動輪として駆動する駆動源２２ｂと、から構成されている。駆動源２２ｂは公知の構成であって、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジン、あるいは駆動モータから構成されている。

操舵部２３は公知の構成であって、四つの車輪２２ａのうち、例えば前輪を操舵輪として左右に揺動させることで、無人運転車両２０を直進あるいは左転回又は右転回させる。駆動輪と操舵輪は、同じ車輪であってもよい。駆動源２２ｂ及び操舵部２３がそれぞれ車両制御部２４により制御されることで、各車輪２２ａのうち駆動輪が回転駆動され、また操舵輪が左右に揺動されることで、無人運転車両２０が前進，後退又は左右に転回して所定の方向に走行することができる。

車両制御部２４は、後述する走行プログラム５０に基づいて走行部２２の駆動源２２ｂ及び操舵部２３を駆動制御し、対応する車輪２２ａ（駆動輪）を駆動して、走行プログラム５０で設定された車速，前進，後退，左右転回等の走行を行なわせる。さらに、車両制御部２４は、車両本体２１の各種機器２１ａを作動させあるいは制御することにより車両本体２１を確実に走行させる。なお、車両制御部２４は、当該無人運転車両２０に乗車したドライバーが車両本体２１を操作して手動で運転を開始した場合には、走行プログラム５０に基づく自動テスト走行を中断する。

走行プログラム５０は、自動運転制御部２５により直接に入力され又は前もって設定されて記憶部２７に記憶され、あるいは送受信部２６からネットワーク４０を介して外部の外部運転制御部３０から受信することにより取得され、車両制御部２４に入力される。

自動運転制御部２５は、検出部２８から入力される各種検出信号Ｓ１～Ｓ４、また障害物検出部６０から外部運転制御部３０，ネットワーク４０を介して送られてくる障害物検出信号６２ａ、そして他の無人運転車両２０から送られてくる障害物検出信号２５ａ，走行情報２５ｃ（後述）を参照しながら、走行プログラム５０に基づいて走行部２２，操舵部２３を駆動制御し、また検出信号Ｓ１～Ｓ４を記憶部２７に登録し、あるいは送受信部２６からネットワーク４０を介して外部の外部運転制御部３０に送信する。

送受信部２６は、外部に設けられる外部運転制御部３０との間でネットワーク４０を介して無線通信により検出信号Ｓ１～Ｓ４及び障害物検出信号６２ａを送信すると共に、外部運転制御部３０から前もって設定された走行プログラム５０を受信して記憶部２７に登録し、あるいは走行プログラム５０を車両制御部２４に伝送する。送受信部２６は、外部運転制御部３０から前もって設定された走行プログラム５０を受信して記憶部２７に登録し、かつ走行プログラム５０を車両制御部２４に伝送してもよい。さらに、送受信部２６は、自動運転制御部２５が作成した障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃを、ネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信すると共に、外部運転制御部３０から送られてくる他の無人運転車両２０の障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃを受信し、自動運転制御部２５に伝送する。

記憶部２７は、自動運転制御部２５で入力され又は外部の運転制御部３０からネットワーク４０を介して受信した走行プログラム５０と検出部２８からの検出信号Ｓ１～Ｓ４を逐次記憶する。さらに、記憶部２７は、前もって作成された周回コース１１の白線，ガードレール１１ｆ，１１ｇを含む走行路１２に関するマップデータが記憶されている。

検出部２８は図示の場合、車両検出センサ２８ａと、位置検出センサ２８ｂと、車速センサ２８ｃと、三軸加速度センサ２８ｄと、を含んで構成されている。

車両検出センサ２８ａは、前方の無人運転車両２０の検出のために車両前部に設けられたミリ波レーダー又はライダーの少なくとも一つ以上のセンサであって、前方の無人運転車両２０に関するレーダー信号等を検出信号Ｓ１として自動運転制御部２５に送出する。

位置検出センサ２８ｂは、例えばＧＰＳセンサによる経度及び緯度を検出することにより、例えば所定時間ごとに無人運転車両２０のそのときの測地データを検出し、検出信号Ｓ２として自動運転制御部２５に送出する。自動運転制御部２５は、検出信号Ｓ２と記憶部２７から読み出した走行路１２のマッピングデータとを比較して、当該無人運転車両２０の走行路１２での走行位置、そして曲線路１１ｃ，１１ｄでの曲率半径を得て、当該走行レーン１２ａ，１２ｂ内での進路を保持するように走行プログラム５０を修正して車両制御部２４に送出する。

車速センサ２８ｃは、例えば車輪２２ａの回転数を検出し、その回転数を検出信号Ｓ３として自動運転制御部２５に送出する。三軸加速度センサ２８ｄは、所謂ジャイロであって、車両本体２１の三軸方向の加速度により無人運転車両２０の三次元の姿勢を検出し、その検出信号Ｓ４を自動運転制御部２５に送出する。

上記自動運転制御部２５は、車両検出センサ２８ａ，位置検出センサ２８ｂ，車速センサ２８ｃ，三軸加速度センサ２８ｄからの検出信号Ｓ１～Ｓ４に基づいて無人運転車両２０の走行位置，走行速度，姿勢及び標識を検出し、これらを走行情報２５ｃとして送受信部２６からネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信すると共に、外部運転制御部３０から送られてくる他の無人運転車両２０の障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃと、他の走行車両等の位置及び距離等から当該無人運転車両２０の周囲の状況を把握し、周回コース１１上の自己位置を推定すると共に、そのときの走行プログラム５０の進行状況を判断する。これにより、当該無人運転車両２０は、それぞれ個別に走行プログラム５０に従って周回コース１１を周回走行している他の無人運転車両２０と相互に走行情報２５ｃを交換することで、できるだけそれぞれの走行プログラム５０を進行できるように、即ち各無人運転車両２０の走行プログラム５０の変更をできるだけ少なくするように、無人運転車両２０が相互に協調して周回コース１１を周回走行する。

自動運転制御部２５が障害物検出信号２５ａを生成したときは、検出信号Ｓ１及び／又は障害物検出信号２５ａを送受信部２６からネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信する。さらに、自動運転制御部２５は、走行プログラム５０に含まれる後述の走行停止指令に基づいて車両制御部２４を制御し、無人運転車両２の走行を停止させることができる。

図８は、図１の自動走行システムにおける無人運転車両２０Ａの別の構成を示すブロック図で、図９は、図８の無人運転車両２０Ａにおける各種センサ等の配置を示す（Ａ）概略平面図、（Ｂ）概略側面図及び（Ｃ）概略正面図である。図８に示す無人運転車両２０Ａが図７の無人運転車両２０と異なるのは、検出部が車両センサ２８ａの代わりに周囲センサ２８ａ’を備え、さらに走行路１２に設置された標識を検出する標識センサ２８ｅを備える点である。他の構成は、無人運転車両２０と同じであるので説明は省略する。

周囲センサ２８ａ’は、図９に示すように車両本体２１の前後のバンパー付近に設けられた４個のライダー２８ｆから構成されているが、このライダー２８ｆの代わりに、あるいはライダー２８ｆに加えて、例えば車両本体２１の前後左右に取り付けられたステレオカメラ２８ｇや車両本体２１の屋根に取り付けられたライダー２８ｈを備えてもよい。周囲センサ２８ａ’は、無人運転車両２０Ａの周囲、即ち前後左右の障害物や他の車両等の走行路１２上の物体を検出することができる。周囲センサ２８ａ’が走行路１２上の物体を検出した場合、その物体の方向及び距離を含む検出信号Ｓ１’を自動運転制御部２５に送出する。

標識センサ２８ｅは、単眼カメラ，双眼カメラ，ステレオカメラ等が使用されるが、図示の場合には、フロントガラス上部に設けられた単眼カメラであって、無人運転車両２０Ａの進行方向前方を撮像し、撮像した画像信号を検出信号Ｓ５として自動運転制御部２５に送出する。自動運転制御部２５は、検出信号Ｓ５に基づいて無人運転車両２０Ａの前方の状況、特に周回コース１１の走行路１２の白線１１ｅ及びガードレール１１ｆ，１１ｇを画像認識して走行レーン１２ａ，１２ｂ内の現在位置を把握し、前もって設定された走行路１２のマップデータと比較することにより自己位置推定を行なって、当該走行レーン１２ａ，１２ｂ内の進路を保持するように走行プログラム５０を修正し、車両制御部２４に送出する。これにより、車両制御部２４は、操舵部２３を制御して無人運転車両２０Ａを走行レーン１２ａ，１２ｂから外れることなく確実に走行レーン１２ａ，１２ｂ内で走行させることができる。

上記自動運転制御部２５は、周囲センサ２８ａ’，位置検出センサ２８ｂ，車速センサ２８ｃ，三軸加速度センサ２８ｄ及び標識センサ２８ｅからの検出信号Ｓ１’、Ｓ２～Ｓ５に基づいて無人運転車両２０Ａの走行位置，走行速度，姿勢及び標識を検出し、これらを走行情報２５ｃとして送受信部２６からネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信すると共に、外部運転制御部３０から送られてくる他の無人運転車両２０Ａの障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃと、前方領域の物体、例えば障害物や他の走行車両等の物体の位置及び距離等から当該無人運転車両２０Ａの周囲の状況を把握し、周回コース１１上の自己位置を推定すると共に、そのときの走行プログラム５０の進行状況を判断する。これにより、当該無人運転車両２０Ａは、それぞれ個別に走行プログラム５０に従って周回コース１１を周回走行している他の無人運転車両２０Ａと相互に走行情報２５ｃを交換することで、できるだけそれぞれの走行プログラム５０を進行できるように、即ち各無人運転車両２０Ａの走行プログラム５０の変更をできるだけ少なくするように、無人運転車両２０Ａが相互に協調して周回コース１１を周回走行する。

自動運転制御部２５は、検出信号Ｓ１’，Ｓ２～Ｓ５に基づいてバンク付き曲線１１ｃを含む周回コース１１の走行路１２上に障害物や他の走行車両を発見した場合は、当該障害物の位置を含む障害物検出信号２５ａを生成し、この障害物検出信号２５ａを送受信部２６からネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信すると共に、この障害物検出信号２５ａに基づいて当該障害物や他の走行車両と接触しないように走行プログラム５０を修正し、車両制御部２４に送出する。これにより、車両制御部２４は、当該障害物や他の走行車両と接触しないように走行部２２を制御して無人運転車両２０Ａを減速又は停止させ、あるいは操舵部２３を制御して走行レーン１２ａ，１２ｂを変更し、あるいは走行レーン１２ａ，１２ｂの変更を中止する。
これに対して、自動運転制御部２５は、障害物検出部６０から障害物検出信号６２ａを受信した場合、又は他の無人運転車両１０からバンク付き曲線路１１ｃ上の障害物や他の車両を発見した旨の障害物検出信号２５ａを受信した場合には、バンク付き曲線路１１ｃ上に障害物や他の車両が存在することから走行プログラム５０にかかわらず車両制御部２４を制御し、無人運転車両２０Ａをバンク付き曲線路１１ｃの手前の停止位置１１ｊで緊急停止させる。

自動運転制御部２５が障害物検出信号２５ａを生成したとき、検出信号Ｓ１’及び／又は障害物検出信号２５ａを送受信部２６からネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に送信する。さらに、自動運転制御部２５は、走行プログラム５０に含まれる後述の走行停止指令に基づいて車両制御部２４を制御し、無人運転車両２の走行を停止させることができる。

外部運転制御部３０は周回コース１１に隣接して配置されており、図１０に示すように、ネットワーク４０に接続される送受信部３１と、記憶部３２と、制御部３３と、表示部３４と、入力部３５と、を含んでいる。外部運転制御部３０の制御部３３は、送受信部３１で受信した無人運転車両２０Ａからの検出信号Ｓ１’，Ｓ２～Ｓ５及び障害物検出信号２５ａ，エラー信号２５ｂ及び走行情報２５ｃと、障害物検出部６０からの障害物検出信号６２ａと、を記憶部３２に記憶させると共に、これらの検出信号Ｓ１’，Ｓ２～Ｓ５に基づいて、当該無人運転車両２０Ａの周回コース１１上の位置を表示部３４の表示画面上に表示する。表示部３４の表示画面に表示される無人運転車両２０Ａの位置を操作者が目視することで、当該無人運転車両２０Ａの周回コース１１上の位置が容易に視認される。また、外部運転制御部３０の制御部３３は、障害物検出部６０からの障害物検出信号６２ａをネットワーク４０を介して無人運転車両２０Ａに伝送する。

外部運転制御部３０の制御部３３は、一つの無人運転車両２０Ａからの障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃを、他の無人運転車両２０Ａに伝送する。これにより、すべての無人運転車両２０Ａは、互いに個々の無人運転車両２０Ａの障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃを共有することができる。

さらに、外部運転制御部３０は、入力部３５により無人運転車両２０Ａのための走行プログラム５０を作成し、記憶部３２に記憶させる。外部運転制御部３０の制御部３３は、これらの走行プログラム５０を前もって設定することができると共に、走行プログラム５０を記憶部３２から読み出して、送受信部３１からネットワーク４０を介して無人運転車両２０Ａに伝送する。これにより、無人運転車両２０Ａは、送受信部２６から走行プログラム５０を受信して、記憶部２７に記憶させる。これを受けて、無人運転車両２０Ａの車両制御部２４は、この走行プログラム５０を記憶部２７から読み出して、走行部２２及び操舵部２３を駆動制御する。よって、無人運転車両２０Ａは、前もって設定された走行プログラム５０による走行パターンに従って走行する。

外部運転制御部３０は、既に作成してある走行プログラム５０あるいは無人運転車両２０Ａで実行中の走行プログラム５０に関し、その修正を行なうことが可能である。その際、外部運転制御部３０の制御部３３は、走行プログラム５０を構成する走行パターンＰ１からＰ４のうち、Ｐ２及びＰ３の組合せの変更、あるいは個々の走行パターンＰ１～Ｐ４の内容、即ち走行レーン１２ａ，１２ｂの指定、走行速度等の修正を行なうことができる。外部運転制御部３０の制御部３３は、修正された走行プログラム５０を即時にネットワーク４０を介して無人運転車両２０Ａに伝送する。これにより、無人運転車両２０Ａでは、自動運転制御部２５が修正された走行プログラム５０に基づいて無人運転車両２０Ａの走行制御部２４を制御し、無人運転車両２０Ａの現在進行中の走行パターンも変更し、変更した内容で自動走行を継続することが可能である。

走行プログラム５０は、図１１に示すように、複数種類の走行パターンの組合せにより構成される。
図１１（Ａ）は、走行開始パターンＰ１を示しており、周回コース１１の駐車スペース１１ｈから発車して周回コース１１の外側の走行レーン１２ｂに進入し、曲線路１１ｃを通過して直進路１１ｂに沿って切替位置１１ｉまで進む走行パターンである。この走行開始パターンＰ１により、無人運転車両２０Ａは駐車スペース１１ｈから出発して周回コース１１内に進入することができる。

図１１（Ｂ）はコース周回パターンＰ２を示しており、切替位置１１ｉから、外側の走行レーン１２ｂに沿って曲線路１１ｄを通って直線路１１ａに進入し、途中で内側の走行レーン１２ａに車線変更した後、再び走行レーン１２ｂに車線変更し、直線路１１ａから曲線路１１ｃ，直線路１１ｂを通って切替位置１１ｉまで進む走行パターンである。このコース周回パターンＰ２により、無人運転車両２０Ａは、周回コース１１上にて切替位置１１ｉから切替位置１１ｉまで、設定された周回数だけ周回コース１１をテスト走行することができる。

図１１（Ｃ）は、測定パターンＰ３を示しており、切替位置１１ｉから外側の走行レーン１２ｂに沿って曲線路１１ｄを通って直線路１１ａに進入し、途中の測定ゾーン１１ｋの領域（排他領域として設定されている）において、例えば駆動源２２ｂを停止させて走行し、測定ゾーン１１ｋを通過後は、再び駆動源２２ｂを動作させて、直線路１１ａから曲線路１１ｃ，直線路１１ｂを通って、切替位置１１ｉまで進む走行パターンである。測定パターンＰ３においては、無人運転車両２０Ａの走行に関する測定が、周回コース１１に設置されている測定器により行われる。この測定パターンＰ３により、無人運転車両２０Ａは、周回コース１１上の測定ゾーン１１ｋを通過する際に、駆動源２２ｂを停止させることにより、例えば車輪２２ａが周回コース１１上の路面を転動するときに発生する音、そして車両本体２１が走行時に発生させる所謂風切り音等を駆動源２２ｂ自体が発生する音に妨げられることなく、正確に測定することができる。

最後に、図１１（Ｄ）は、走行終了パターンＰ４を示しており、切替位置１１ｉから外側の走行レーン１２ｂに沿って曲線路１１ｄを通って直線路１１ａに進入し、途中で内側の走行レーン１２ａに車線変更した後、再び走行レーン１２ｂに車線変更し、直線路１１ａから駐車スペース１１ｈに帰還する走行パターンである。この走行終了パターンＰ４により、無人運転車両２０Ａは周回コース１１から駐車スペース１１ｈに帰還することができる。

走行プログラム５０は、これら四つの走行パターンＰ１～Ｐ４の組合せにより構成されており、これらの走行パターンＰ１～Ｐ４の切替は、周回コース１１の切替位置１１ｉにて行なわれる。走行プログラム５０は、開始時は必ず走行開始パターンＰ１から始まり、走行終了パターンＰ４で終わらなければならない。また、コース周回パターンＰ２及び測定パターンＰ３は、走行プログラム５０の途中に何回でも連続して、あるいは交互に切り替えて組み合わせることが可能である。このようにして、走行プログラム５０の構成例としては、走行開始パターンＰ１，コース周回パターンＰ２（周回数４）及び走行終了パターンＰ４から成る走行プログラム、又は走行開始パターンＰ１，測定パターンＰ３（周回数１）及び走行終了パターンＰ４から成る走行プログラム、あるいは走行開始パターンＰ１，コース周回パターンＰ２（周回数２），測定パターンＰ３（周回数１）及び走行終了パターンＰ４から成る走行プログラム等がある。

さらに、各走行パターンＰ１～Ｐ４は、それぞれ走行すべき横位置や車線としての走行レーン１２ａ，１２ｂ、走行速度や一旦停止等がパラメータとして設定されると共に、走行パターンＰ２及びＰ３に関しては周回数も設定され得る。この場合、走行速度の設定に関しては、周回コース１１上の位置毎に速度を変更して、例えば曲線路１１ｃ，１１ｄの手前で減速してより低い速度で曲線路１１ｃ，１１ｄを通過した後、再び加速してより高い速度で走行するような設定も可能である。

走行プログラム５０は、上述した各走行パターンＰ１～Ｐ４の組合せから構成され、無人運転車両２０Ａの自動運転制御部２５で作成され、あるいは外部運転制御部３０の制御部３３で作成されて、ネットワーク４０を介して無人運転車両２０Ａに伝送され、無人運転車両２０Ａの記憶部２７に記憶される。
無人運転車両２０Ａによるテスト走行開始の際に、無人運転車両２０Ａの自動運転制御部２５が記憶部２７から、前もって作成された走行プログラム５０を読み出して車両制御部２４に送出することにより、車両制御部２４は、走行プログラム５０に基づいて走行部２２及び操舵部２３を駆動制御する。これにより、無人運転車両２０Ａは、当該走行プログラム５０に従って周回コース１１をテスト走行する。
さらに、自動運転制御部２５あるいは外部運転制御部３０の制御部３３が、無人運転車両２０Ａの走行プログラム５０による自動運転中に、各走行パターンＰ１～Ｐ４及び各走行パターンＰ１～Ｐ４の各種パラメータを編集してもよい。

自動運転制御部２５は、標識センサ２８ｅからの検出信号Ｓ５に基づいて周回コース１１の白線１１ｅ及びガードレール１１ｆ，１１ｇを認識し、走行プログラム５０のうち、そのとき進行している走行パターンＰ１～Ｐ４を、無人運転車両２０Ａが指定された走行レーン１２ａ又は１２ｂから外れないように修正し、車両制御部２４に送出する。これにより車両制御部２４は、修正された走行パターンＰ１～Ｐ４に基づいて走行部２２及び操舵部２３を駆動制御する。従って、無人走行車両２０は、指定された走行レーン１２ａ又は１２ｂから外れることなく、確実に当該走行レーン１２ａ又は１２ｂ内でテスト走行を続けることができる。

無人運転車両２０Ａの標識センサ２８ｅの検出信号Ｓ５及び周囲センサ２８ａ’の検出信号Ｓ１’に基づいて、自動運転制御部２５が周回コース１１上に障害物や他の車両を発見すると、自動運転制御部２５は障害物検出信号２５ａを生成し、この障害物検出信号２５ａを外部運転制御部３０に伝送すると共に、走行プログラム５０のうちそのとき進行している走行パターンＰ１～Ｐ４を、当該無人運転車両２０Ａが障害物や他の車両と接触しないように減速や停止又は走行レーン１２ａ又は１２ｂの車線変更を行なうように修正し、車両制御部２４に送出する。
障害物検出部６０から障害物検出信号６２ａを受け取った場合、あるいは他の無人運転車両２０Ａから障害物検出信号２５ａを受け取った場合も同様に、自動運転制御部２５は、走行プログラム５０のうちそのとき進行している走行パターンＰ１～Ｐ４を、当該無人運転車両２０Ａが障害物や他の車両と接触しないように減速や停止または走行レーン１２ａ又は１２ｂの車線変更を行なうように修正し、車両制御部２４に送出する。
このようにして、車両制御部２４は、修正された走行パターンＰ１～Ｐ４に基づいて走行部２２及び操舵部２３を駆動制御する。従って、無人運転車両２０Ａは、障害物や他の車両との接触を回避するように、減速、停止又は走行レーン１２aまた１２ｂの車線変更を行ない、その後、テスト走行を続けることができる。この場合、他の無人運転車両２０Ａからの障害物検出信号２５ａを参照することにより、当該無人運転車両２０Ａの前方やバンク付き曲線路１１ａ以外の領域における障害物や他の車両の存在をいち早く認識することができるので、無人運転車両２０Ａはより安全に周回コース１１を周回走行することができる。

自動運転制御部２５は、走行プログラム５０のうち、そのとき進行している走行パターンＰ１～Ｐ４を、当該無人運転車両２０Ａの走行状態を考慮して適宜にパラメータを修正することも可能である。例えば、自動運転制御部２５は、走行パターンＰ１～Ｐ４における走行速度や走行レーン１２ａ、１２ｂの変更、あるいは周回数の増減等の修正を行なうことができる。この場合、自動運転制御部２５は修正された走行パターンＰ１～Ｐ４を含む走行プログラム５０を車両制御部２４に送出する。このようにして車両制御部２４は、修正された走行パターンＰ１～Ｐ４に基づいて走行部２２及び操舵部２３を駆動制御する。従って、無人走行車両２０Ａは、パラメータ修正された走行パターンＰ１～Ｐ４に従ってテスト走行を続けることができる。

ここで、自動運転制御部２５における基本的な障害物や他の車両の認識について、図１２のフローチャートに従って説明する。
自動運転制御部２５は、図１２に示すように、ステップＡ１にて、車速センサ２８ｃからの検出信号Ｓ３及び三軸加速度センサ２８ｄからの検出信号Ｓ４から所謂自律走法（デッドレコニング（Dead Reckoning）とも呼ばれる）を行なって、第一の自己位置Ｘを推定し、ステップＡ２にて、モデルアップデート処理により他の車両の予想追跡を行なう。
他方、自動運転制御部２５はステップＡ３にて、周囲センサ２８ａ’の各ライダー２８ｆ又は２８ｈからの検出信号Ｓ１’を座標変換／統合すると共に、ステップＡ１で算出された第一の自己位置Ｘを考慮して一つの統合データとし、ステップＡ４にて、この統合データから特徴量を抽出し、さらにステップＡ５にて、この特徴量と第一の自己位置Ｘとからトラッキング処理を行ない、さらにステップＡ６にて、ステップＡ２で作成された他の車両の予想追跡を考慮してグループ化することにより障害物や他の車両等の物体を認識し、ステップＡ２のモデルアップデート処理に入力する。これにより、ステップＡ２におけるモデルアップデート処理で、走行路１２上の障害物や他の車両等の物体（オブジェクト）が認識される。

これに対して、障害物検出部６０によるバンク付き曲線路１１ｃでの障害物や他の車両等の認識について、図１３のフローチャートに従って説明する。
障害物検出部６０の処理部６２は、各個別障害物センサ６１ａ，６１ｂ及び６１ｃの検出信号に基づいて、それぞれステップＢ１ａ，Ｂ１ｂ及びＢ１ｃにて、一つ前の撮像データと比較して差分抽出を行ない、ステップＢ２ａ，Ｂ２ｂ及びＢ２ｃにて、グループ化すると共に、ステップＢ３ａ，Ｂ３ｂ及びＢ３ｃにて、トラッキング処理を行なった後、ステップＢ４にて互いにマージ処理を行なってバンク付き曲線路１１ｃにおける障害物や他の車両等の物体を認識し、ステップＢ５にて、バンク付き曲線路１１ｃ内における物体の有無を判断し、物体を検出した場合には障害物検出信号６２ａをネットワーク４０を介して外部運転制御部３０に伝送する。

これに対して無人運転車両２０Ａでは、図１４のフローチャートに従ってバンク付き曲線路１１ｃの走行又は停止判断を行なう。即ち、無人運転車両２０Ａの自動運転制御部２５は、標識センサ２８ｅと周囲センサ２８ａ’のうち前方を監視するステレオカメラ２８ｇの画像信号に基づいて、ステップＣ１にて障害物や他の車両等の物体の認識を行なうと共に、ステップＣ２にて撮像画面の歪み補正及び平行化を行なった後、ステップＣ３にて、距離画像変換処理により物体までの距離を算出する。
自動運転制御部２５は、ステップＣ４にてステップＣ１による物体の方向とステップＣ３による物体の距離から物体の位置を推定し、ステップＣ５にて、推定した物体の位置と障害物検出部６０からの障害物検出信号６２ａ及び他の無人運転車両２０Ａからの障害物検出信号２５ａと、マージ処理する。
従って、自動運転制御部２５は、ステップＣ４でバンク付き曲線路１１ｃ内の物体を検出した場合、又は障害物検出部６０から障害物検出信号６２ａ又は他の無人運転車両２０Ａから当該バンク付き曲線路１１ｃ内の障害物を検出した旨の障害物検出信号２５ａを受信した場合に、走行プログラム５０にかかわらず車両制御部２４を制御し、無人運転車両２０Ａをバンク付き曲線路１１ｃの手前の停止位置１１ｊで停止させる。

無人運転車両２０Ａの合流，車線変更またはバンク付き曲線路１１ｃの場合には、自動運転制御部２５は、図１５～図１７のフローチャートに従って合流，進入または車線変更を行なう。即ち、無人運転車両２０Ａの合流、例えば駐車スペース１１ｈから走行路１２内への合流の場合、図１５に示すように、自動運転制御部２５は、合流地点に到達したとき、ステップＤ１にて図１２に示すようにして障害物や他の車両等の物体の検出を行なう。ここで、ステップＤ２にて、合流地点の手前に障害物又は他の車両等の物体がない場合には、自動運転制御部２５は、ステップＤ３にてそのまま走行を続行して無人運転車両２０Ａを合流地点に進入させる。

これに対してステップＤ２にて、物体が在る場合には、自動運転制御部２５は、ステップＤ４にて当該物体が速度をもって合流地点に到達するか否かを予測する。当該物体が停止しているとき、又は当該物体が合流地点の手前で減速し、又は車線変更等により合流地点に到達しない場合には、自動運転制御部２５は、ステップＤ５にてそのまま走行を続行して無人運転車両２０Ａを合流地点に進入させる。他方、当該物体が合流地点に達すると予測した場合には、自動運転制御部２５はステップＤ５にて無人運転車両２０Ａを停止させ、ステップＤ１に戻る。

無人運転車両２０Ａの車線変更の場合には、図１６に示すように、自動運転制御部２５は、車線変更の指定区間に到達したとき、ステップＥ１にて図１２に示すようにして障害物や他の車両等の物体の検出を行なう。ここで、ステップＥ２にて、変更先の走行レーン１２ａ又は１２ｂ、又は後方に、障害物又は他の車両等の物体がない場合には、自動運転制御部２５はステップＥ３にてそのまま走行を続行して無人運転車両２０Ａを移動先の走行レーン１２ａまたは１２ｂに車線変更させる。

ステップＥ２にて、物体が在る場合には、自動運転制御部２５は、ステップＥ４にて当該物体が速度をもって指定区間に到達するか否かを予測する。当該物体が停止しているとき、又は当該物体が合流地点の手前で減速し、又は車線変更等により指定区間に到達しない場合には、自動運転制御部２５はステップＥ３にてそのまま走行を続行して無人運転車両２０Ａを車線変更させる。

当該物体が指定区間に達すると予測した場合には、自動運転制御部２５は、ステップＥ５にて無人運転車両２０Ａの車線変更を中止して、同じ走行レーン１２ａ又は１２ｂでレーン維持した状態で走行を続行させる。その後、自動運転制御部２５は、ステップＥ６にて無人運転車両２０Ａが車線変更の指定区間を通過したか否かを判断し、通過していない場合にはステップＥ１に戻り、通過した場合には、ステップＥ７にて無人運転車両２０Ａの自己位置が走行路１２上の通過可能位置又は停止可能位置かを判定し、通過可能位置の場合には、ステップＥ８にて無人運転車両２０Ａを通過させて周回コース１１の周回を続ける。また、停止可能位置の場合には、自動運転制御部２５は、ステップＥ９にて無人運転車両２０Ａを停止させてステップＥ１に戻り、再び車線変更をさせる。

このようにして、合流及び車線変更の場合、合流側又は車線変更側の無人運転車両２０Ａに対して、走行路１２の車線を真っ直ぐ走行する無人運転車両２０Ａが優先的に走行を継続するように、相互に排他協調が行なわれる。

無人運転車両２０Ａのバンク付き曲線路１１ｃの走行の場合には、図１７に示すように、自動運転制御部２５は、バンク付き曲線路１１ｃの手前に到達したとき、ステップＦ１にて、図１３に示すようにして障害物や他の車両等の物体の検出を行なう。ここで、ステップＦ２にて、操作者から停止指示を受信している場合には、自動運転制御部２５は、ステップＦ３にて無人運転車両２０Ａを停止させてステップＦ１に戻る。

これに対して、ステップＦ２にて、操作者から停止指示を受信していない場合には、自動運転制御部２５は、ステップＦ４にて、障害物検出部６０から障害物検出信号６２ａを受信している場合、又は他の無人運転車両２０Ａからバンク付き曲線路１１ｃ内に障害物を発見した旨の障害物検出信号２５ａを受信している場合には、自動運転制御部２５は、同様にステップＦ３にて無人運転車両２０Ａを停止させて、ステップＦ１に戻る。障害物検出信号６２ａ，２５ｃを受信していない場合には、自動運転制御部２５は、ステップＦ５にて、図１３に示すように障害物や他の車両等の物体の検出を行なった結果、障害物検出信号２５ａを送出している場合にはバンク付き曲線路１１ｃに障害物又は他の車両等の物体が存在するものとして、ステップＦ３にて無人運転車両２０Ａを停止させ、ステップＦ１に戻る。他方、障害物検出信号２５ａを送出していない場合には、自動運転制御部２５は、ステップＦ６にてそのまま無人運転車両２０Ａの走行を続行して、バンク付き曲線路１１ｃを通過させる。

ここで、バンク付き曲線路１１ｃへの進入可否判断は、他の排他領域、例えば周回コース１１の測定ゾーン１１ｋ、あるいは駐車スペース１１ｈにおける個々の駐車区画への無人運転車両２０Ａの駐車の場合にも、同様に行なわれる。特に駐車スペース１１ｈにおいては、図１８に示すように、駐車スペース１１ｈの進入路１１ｍから進入した無人運転車両２０Ａは、転回場所１１ｎで転回し、後進により個々の駐車区画１１ｏ内に駐車するようになっている。このため、一台の無人運転車両２０Ａが転回場所１１ｎで転回し、後進により個々の駐車区画１１ｏ内に駐車するまでの間は、後続の無人運転車両２０Ａは、進入路１１ｍに設けられた待機位置１１ｐで停止し、待機することになる。従って、転回場所１１ｎ内に他の車両を発見した場合には、自動運転制御部２５は、障害物検出信号２５ａを作成すると共に、車両制御部２４を制御して、無人運転車両２０Ａを待機位置１１ｐで待機させる。
その後、他の車両が駐車区画１１ｏ内に駐車して、転回場所１１ｎから他の車両が退避した場合には、当該無人運転車両２０Ａの自動運転制御部２５は、障害物検出信号２５ａを停止すると共に、車両制御部２４を制御して走行を開始し、転回場所１１ｎで転回し、後進により駐車区画１１ｏ内に駐車させる。

このようにして、複数台の無人運転車両２０Ａが周回コース１１での周回走行しているとき、複数台の無人運転車両２０Ａが相互に走行情報２５ｃを送受信することにより、相互の走行状態が共有されることになる。例えば、二台の無人運転車両２０Ａが走行している場合、無人運転車両２０Ａの排他協調は、図１９に示すように行なわれる。即ち、図１９において、先行する無人運転車両２０ａ，後続の無人運転車両２０ｂとすると、まずステップＧ１にて、後続の無人運転車両２０ｂが、周回走行時に外部運転制御部３０に問い合わせを行なうと、外部運転制御部３０は、障害物検出信号２５ａ，６２ａを受信していない場合には、障害物なしとしてステップＧ２にて外部運転制御部３０から走行可の信号を後続の無人運転車両２０ｂに送信する。後続の無人運転車両２０ｂは、この走行可の信号により周回走行を続行する。

次に、ステップＧ３にて障害物センサ６１がバンク付き曲線路１１ｃに障害物等を検出すると、障害物センサ６１は障害物検出信号６２ａを外部運転制御部３０に送信する。これにより、外部運転制御部３０は、ステップＧ４にて「障害物あり」とする。

この「障害物あり」の状態で、ステップＧ５にて、後続の無人運転車両２０ｂがバンク付き曲線路１１ｃの手前で外部運転制御部３０に対して問い合わせを行なうと、外部運転制御部３０は「障害物あり」として、ステップＧ６にて走行不可の信号を後続の無人運転車両２０ｂに送信する。これにより、後続の無人運転車両２０ｂは、走行不可の信号に基づいて走行プログラム５０を中断して停止位置１１ｊにて走行を停止する。

ここで、ステップＧ７にて、バンク付き曲線路１１ｃの障害物等がなくなると、障害物センサ６１は、障害物検出信号６２ａの送信を停止する。これにより、外部運転制御部３０は、ステップＧ８にてバンク付き曲線路１１ｃに「障害物なし」とする。
このようにして、外部運転制御部３０は、バンク付き曲線路１１ｃにて「障害物あり」の場合には、バンク付き曲線路１１ｃ内に進入しようとする無人運転車両２０ｂからの問い合わせに対して、走行不可の信号を送信する。

これに対して、先行する無人運転車両２０ａに関して、ステップＧ９にて、その走行情報２５ｃの位置が排他区間の範囲内に在ると、外部運転制御部３０は、ステップＧ１０にて「排他区間に無人運転車両２０ａあり」と設定する。先行する無人運転車両２０ａに関して、ステップＧ１１にてその走行情報２５ｃの位置が排他区間の範囲外に在ると、外部運転制御部３０は、ステップＧ１２にて「排他区間に無人運転車両２０ａなし」と設定する。

先行する無人運転車両２０ａに関して、ステップＧ１３にて、その走行情報２５ｃの位置が排他区間の範囲内に進入予定であると、外部運転制御部３０は、ステップＧ１４にて「排他区間に無人運転車両２０ａの進入予定あり」と設定する。先行する無人運転車両２０ａに関して、ステップＧ１５にてその走行情報２５ｃの位置が排他区間の範囲から退避すると、外部運転制御部３０はステップＧ１６にて「排他区間に無人運転車両２０ａなし」と設定する。

このようにして、外部運転制御部３０は、先行する無人運転車両２０ａについて「障害物あり」、「排他区間内に車両あり」又は「排他区間内に車両進入予定あり」の場合には、後続する無人運転車両２０ｂに対して走行不可の信号を送信することで当該区間における無人運転車両２０Ａの排他協調制御を行なうことができる。従って、無人運転車両２０Ａ相互の接触が確実に排除されると共に、各無人運転車両２０Ａの走行プログラム５０の変更ができるだけ少なくされるので、複数台の無人運転車両２０Ａによる周回コース１１の周回走行が効率的に行なわれる。

本発明実施形態の自動走行システム１０は、以上のように構成されており以下のように動作する。
まず、自動テスト走行の前に、無人運転車両２０，２０Ａの自動運転制御部２５又は外部運転制御部３０にて走行プログラム５０が作成され、無人運転車両２０，２０Ａの記憶部２７に記憶される。自動テスト走行開始時には、無人運転車両２０，２０Ａの自動運転制御部２５は、記憶部２７から走行プログラム５０を読み出して、この走行プログラム５０に基づいて車両制御部２４を制御する。これにより、車両制御部２４は、走行プログラム５０に従って走行部２２及び操舵部２３を駆動制御するので、無人運転車両２０，２０Ａは、走行プログラム５０に従って自動テスト走行を行なう。この場合、無人運転車両２０，２０Ａの運転状態表示部２９は、青色点灯表示を示している。

自動運転制御部２５は、標識センサ２８ｅの検出信号Ｓ５に基づいて、周回コース１１の白線１１ｅを認識すると共に、周囲センサ２８ａの検出信号Ｓ１’に基づいて、周回コース１１のガードレール１１ｆ，１１ｇを認識し、また位置検出センサ２８ｂの検出信号Ｓ２に基づいて、周回コース１１のマップデータと比較し、さらに車速センサ２８ｃ及び三軸加速度センサ２８ｄの検出信号Ｓ３及びＳ４に基づいて、位置検出センサ２８ｂの検出結果（測地データ）を補正する。このようにして、当該無人運転車両２０，２０Ａの周回コース１１上での自己位置を、高精度で常に認識している。無人運転車両２０，２０Ａが指定された走行レーン１２ａ又は１２ｂから外れようとすると、自動運転制御部２５は、即時に無人運転車両２０，２０Ａを指定された走行レーン１２ａ又は１２ｂ内に戻すように操舵部２３を駆動制御するので、無人運転車両２０，２０Ａは、自動テスト走行中に指定された走行レーン１２ａ又は１２ｂから外れるようなことはない。

自動運転制御部２５は、標識センサ２８ｅの検出信号Ｓ５及び周囲センサ２８ａ’の検出信号Ｓ１’に基づいて、周回コース１１の前方領域に障害物や他の車両を発見した場合には、障害物検出信号２５ａを生成して車両制御部２４及び外部運転制御部３０に伝送する。これにより、車両制御部２４は、走行部２２及び操舵部２３を駆動制御して当該無人運転車両２０，２０Ａが障害物又は他の車両と接触しないように減速又は停止、あるいは走行レーン１２ａ，１２ｂの変更を行なう。

自動運転制御部２５は、検出部２８から検出信号Ｓ１’，Ｓ２～Ｓ５の何れかが受信できなくなったとき、エラー信号２５ｂを生成して車両制御部２４及び外部運転制御部３０に伝送する。車両制御部２４は、エラー信号２５ｂを受け取って、このエラー信号２５ｂに基づいて走行部２２及び操舵部２３を駆動制御して、無人運転車両２０，２０Ａを緊急停止させる。

無人運転車両２０，２０Ａの運転席にドライバーが乗車している場合に、ドライバーが無人運転車両２０，２０Ａを手動操作すると、自動運転制御部２５はドライバーによる手動操作を検知して走行プログラム５０による自動テスト走行を中断する。これにより、ドライバーは、当該無人運転車両２０，２０Ａを通常の自動車と同様に運転することが可能である。

このようにして、走行車両の自動走行システム１０によれば、走行プログラム５０に基づいて、周回コース１１を周回する自動走行をドライバーなしで実行することができる。よって、例えば数時間にわたって周回数を重ねるようなテスト走行においても、ドライバーが不要であるので、ドライバーの身体的又は精神的負担が生ずることはない。また、同一の走行プログラム５０を実行することにより、毎回まったく同じ条件でテスト走行を行なうことが可能であり、従来のようにドライバー毎のテスト結果のバラツキが生じることがない。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、無人運転車両２０，２０Ａは、車輪２２ａにより地上を走行するように構成されているが、例えば無限軌道等の車輪以外の走行手段を備えるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、周回コース１１は、所謂オーバルサーキットとして構成されているが、これに限らず、左曲がりや右曲がりを組み合わせた任意の形状の周回コースであってもよいことは明らかである。

上述した実施形態においては、各無人運転車両２０，２０Ａは、それぞれ他の無人運転車両２０，２０Ａの障害物検出信号２５ａ及び走行情報２５ｃを相互に送受信して共有しているが、さらに走行情報２５ｃに走行プログラム５０を付加して、相互に送受信するようにしてもよい。この場合、他の無人運転車両２０の走行プログラム５０をも相互に共有することによって、他の無人運転車両２０，２０Ａの進路をより確実に把握することができるので、他の無人運転車両２０，２０Ａとの間の排他協調がより確実により安全に行なわれる。

１０ 自動走行システム
１１ 周回コース
１１ａ，１１ｂ 直線路
１１ｃ，１１ｄ 曲線路
１１ｅ 白線
１１f，１１ｇ ガードレール
１１ｈ 駐車スペース（ベース）
１１ｉ 切替位置
１１ｊ 停止位置
１１ｋ 測定ゾーン（排他領域）
１１ｍ 進入路
１１ｎ 転回場所
１１ｏ 駐車区画
１１ｐ 待機位置
１２ 走行路
１２ａ，１２ｂ 走行レーン
２０，２０Ａ，２０ａ、２０ｂ 無人運転車両
２１ 車両本体
２２ 走行部
２２ａ 車輪
２２ｂ 駆動源
２３ 操舵部
２４ 車両制御部
２５ 自動運転制御部
２５ａ 障害物検出信号
２５ｂ エラー信号
２５ｃ 走行情報
２６ 送受信部
２７ 記憶部
２８ 検出部
２８ａ 車両検出センサ
２８ａ’ 周囲センサ
２８ｂ 位置検出センサ
２８ｃ 車速センサ
２８ｄ 三軸加速度センサ
２８ｅ 標識センサ
２９ 運転状態表示部
３０ 外部運転制御部
３１ 送受信部
３２ 記憶部
３３ 制御部
３４ 表示部
３５ 入力部
４０ ネットワーク
５０ 走行プログラム
６０ 障害物検出部
６１ 障害物センサ
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ 個別障害物センサ
６２ 処理部
６２ａ 障害物検出信号
６３ 送信部
６４ 表示部
Ｓ１，Ｓ１’，Ｓ２～Ｓ５ 検出信号
Ｐ１～Ｐ４ 走行パターン
Ｘ 自己位置

Claims (7)

1. 閉鎖された走行路から成る周回コースに沿って、自動運転制御部により無人運転車両を走行させて、複数台の無人運転車両の同時周回走行を行なう、走行車両の自動走行システムであって、
   各無人運転車両を外部から駆動制御する外部運転制御部と、
   前記各無人運転車両と前記外部運転制御部とを接続するネットワークと、
   を備え、
   前記外部運転制御部が、前記ネットワークに接続される送受信部と、記憶部と、前記各無人運転車両を制御する制御部と、を含み、
   前記無人運転車両が、前記ネットワークに接続される送受信部と、走行路を走行するための走行部及び操舵部と、前記走行路における走行状態を検出する位置検出センサ，車速センサ，三軸加速度センサと、当該無人運転車両の周囲に位置する他の車両を検出する車両検出センサ又は前記無人運転車両の周囲に位置する他の車両及び障害物を検出する周囲センサを含む検出部と、を備え、
   前記外部運転制御部が、前記記憶部に前もって設定された複数個の走行パターンの組合せから成る走行プログラムを、前記制御部から前記ネットワークを介して前記各無人運転車両に伝送し、
   さらに、前記外部運転制御部が、一つの無人運転車両からの障害物検出信号及び走行情報を、前記ネットワークを介して他の無人運転車両に伝送することにより、前記複数の無人運転車両は、互いに個々の無人運転車両の前記障害物検出信号及び前記走行情報を共有し、
   前記走行プログラムを受信した前記各無人運転車両の前記自動運転制御部が、前記無人運転車両の検出部からの検出信号に基づいて、当該無人運転車両の位置，車速及び姿勢を検出し、前記障害物検出信号及び前記走行情報として他の無人運転車両に送信すると共に、当該走行情報及び他の無人運転車両から送られてくる前記障害物検出信号及び前記走行情報と、前記車両検出センサからの検出信号に基づいて、当該無人運転車両の周囲に位置する他の無人運転車両を含む車両を認識して、前記走行部及び操舵部を駆動制御することにより、前記前もって設定された走行プログラムによる前記走行パターンに従って当該無人運転車両を前記周回コースの走行路に沿って、他の車両や障害物と接触しないように周回走行させることを特徴とする、走行車両の自動走行システム。
2. 前記周回コースに沿って走行位置の目安となる標識が設けられており、前記無人運転車両の前記検出部は、前記標識を検出する標識センサを備えることを特徴とする、請求項１に記載の走行車両の自動走行システム。
3. 前記周回コースがバンク付き曲線路を備えており、
   前記バンク付き曲線路に、障害物検出部が備えられ、
   前記自動運転制御部が、前記障害物検出部の検出信号と、他の無人運転車両からの走行情報に基づいて、前記バンク付き曲線路内の障害物及び他の車両を認識して、走行中に当該障害物及び他の車両と接触しないように、当該無人運転車両の走行部及び操舵部を駆動制御し、かつ必要に応じて、当該無人運転車両を運転停止させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の走行車両の自動走行システム。
4. 前記障害物検出部が、前記バンク付き曲線路内に障害物又は他の車両を検出し、かつ当該無人運転車両の前記バンク付き曲線路への進入時に、前記自動運転制御部が、他の無人運転車両からの走行情報を参照して、前記障害物又は他の車両がバンク付き曲線路内に留まると予測される場合には、当該無人運転車両を前記バンク付き曲線路の手前で運転停止させることを特徴とする、請求項３に記載の走行車両の自動走行システム。
5. 前記周囲センサからの検出信号により、又は他の無人運転車両の走行情報により、他の車両又は当該他の無人運転車両が排他領域に位置し、かつ当該無人運転車両の前記排他領域への進入時に、前記他の車両又は他の無人運転車両が前記排他領域内に留まると予測される場合には、前記自動運転制御部が、当該無人運転車両を前記排他領域の手前で運転停止させることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の走行車両の自動走行システム。
6. 前記自動運転制御部が、当該無人運転車両の走行路における合流又は車線変更の際に、当該無人運転車両の位置と、前記周囲センサ，他の無人走行車両からの走行情報及び／又は前記障害物検出部で検出された他の車両及び障害物の位置とを参照して移動先の車線への進入の可否を判断することを特徴とする、請求項３から５の何れかに記載の走行車両の自動走行システム。
7. 前記外部運転制御部は、先行する前記無人運転車両について「障害物あり」、「排他区間内に車両あり」又は「排他区間内に車両進入予定あり」の場合には、後続する前記無人運転車両に対して走行不可の信号を送信することで当該区間における無人運転車両の排他協調制御を行なうことを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載の走行車両の自動走行システム。

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