JP7447778B2 - 自動運転制御システム - Google Patents

Description

本発明は、自動運転車両に採用される自動運転制御システムに関する。

自動運転可能な自動運転車両が知られている。自動運転とは、車速制御及び操舵制御などを含む運転制御の全部または一部をコンピュータが実行することを意味する。例えば自動運転車両は、自動運転を行う自動運転モードや、自動運転車両に乗車したオペレータが運転制御を行う手動運転モードを含む、複数の運転モードを備える。また、自動運転車両では、自動運転モードにおいてオペレータからの操作入力があった場合に、これを受け付けて制御を行うものもある。

例えば特許文献１には、自動運転車両において、運転者（オペレータに相当する）の近くに２つの緊急制御用のスイッチを設けることが記載されている。運転者から相対的に遠い位置にあるスイッチは常に緊急制御用に用いられ、運転者から相対的に近い位置にあるスイッチは、運転者の体調不良が検知された場合にタッチパネルに表示される。

特開２０１８－１２４８５５号公報

ところで、自動運転車両では、自動運転モードでの走行中に、オペレータの意向に従って車速を変更できれば、利便性を向上でき、また、多様な交通状況にも対応できると考えられる。例えばクルーズコントロール等のように、複数の設定速度のうちいずれかを設定してこれを目標速度として走行する運転制御や、見通しの悪い道路を通過する際に車両を減速させ徐行させる運転制御が、車内のオペレータにより実行可能であると、利便性の向上に繋がる。

ここで、所定の設定速度で走行中に車両を減速させた場合に、その減速が完了すると、当該所定の設定速度に復帰しようとして、オペレータの意図に反して車両が加速するおそれがある。そこで本明細書では、自動運転中にオペレータによる速度制御が可能な車両において、オペレータの意図に反した車両の加速を抑制可能な、自動運転制御システムが開示される。

本明細書で開示される自動運転制御システムは、操作入力装置及び速度制御装置を備える。操作入力装置は、車両の自動運転モードでの走行中に、オペレータによる第１操作及び第２操作を受け付ける。速度制御装置は、第１操作及び第２操作に応じて、車両の速度制御を行う。速度制御装置は、継続減速制御及び速度設定変更制御が実行可能となっている。継続減速制御では、第１操作が有効な期間に亘って車両を減速させる。速度設定変更制御では、第２操作を受けて、予め設定された複数の設定速度から一つが選択され、車両の目標速度が、選択された設定速度に変更される。速度制御装置は、継続減速制御の完了時に、当該完了時点の速度である減速完了時点速度が、複数の設定速度のうち最遅設定速度以上である場合には、減速完了時点速度以下、かつ、当該減速完了時点速度に最も近い値の設定速度を、新たな目標速度に設定する。

上記構成によれば、継続減速制御完了後に、減速完了時点速度以下、かつ、当該減速完了時点速度に最も近い値の設定速度が、新たな目標速度に設定される。このような制御態様によれば、継続減速制御の完了後におけるオペレータの意図しない加速が抑制可能となる。また、継続減速制御の完了後における目標速度が、速度設定変更制御にて設定可能な設定速度の中から選択されることで、予め設定された設定速度外での走行が抑制され、継続減速制御と速度設定変更制御との制御の整合性が図られる。

また上記構成において、速度制御装置は、減速完了時点速度が最遅設定速度未満である場合には、当該最遅設定速度を新たな目標速度に設定してもよい。

上記構成によれば、減速完了時点速度に最も値の近い最遅設定速度に目標速度が設定されるので、その他の設定速度が目標速度に設定される場合と比較して、オペレータの意図しない加速を抑制可能となる。また、継続減速制御の完了後における目標速度が、速度設定変更制御にて設定可能な設定速度の中から選択されることで、予め設定された設定速度外での走行が抑制され、継続減速制御と速度設定変更制御との制御の整合性が図られる。

また上記構成において、操作入力装置はボタンであってよい。この場合、第１操作は、所定の閾値期間を超えてボタンを押し続ける長押し操作である。速度制御装置は、第１操作においてボタンの押下げを解除した直後に、車両の減速を完了する。

上記構成によれば、長押し操作中に継続して車両が減速されることから、ブレーキペダルを踏んでいる期間継続して減速される従来の車両の制動制御との類推が可能となり、操作性の向上が図られる。

また上記構成において、第２操作は、ボタンを押し続ける期間が閾値期間以内である短押し操作であってよい。この場合、速度制御装置は、ボタンへの短押し操作を検出したときに、目標速度を変更する。

上記構成によれば、第１操作と第２操作とを、ボタンの押下げ期間で判別可能となり、単一のボタンで異なる速度制御が実行可能となる。

本明細書における自動運転制御システムでは、自動運転中にオペレータによる速度制御が可能な車両において、オペレータの意図に反した車両の加速を抑制可能となる。

本実施形態に係る自動運転車両の外観図である。 本実施形態に係る自動運転車両の車室内を示す第１の斜視図である。 本実施形態に係る自動運転車両の車室内を示す第２の斜視図である。 本実施形態に係る自動運転制御システムのハードウェア構成を例示する図である。 本実施形態に係る自動運転制御システムの機能ブロックを例示する図である。 停止時のタッチパネルの画面を示す図である。 自動走行時のタッチパネルの画面を示す図である。 ＳＬＯＷＤＯＷＮボタンを短押ししたときに実行される、速度設定変更制御を例示する図（１／２）である。 ＳＬＯＷＤＯＷＮボタンを短押ししたときに実行される、速度設定変更制御を例示する図（２／２）である。 ＳＬＯＷＤＯＷＮボタンを長押ししたときに実行される、継続減速制御を例示する図（１／２）である。 ＳＬＯＷＤＯＷＮボタンを長押ししたときに実行される、継続減速制御を例示する図（２／２）である。 継続減速制御後の目標速度設定処理を説明する図である。 継続減速制御後の目標速度設定処理の別例を示す図である。 タッチパネルに速度設定変更制御用のボタンと継続減速制御用のボタンを別々に設けた例を示す図である。 図１４にて示されたタッチパネルを用いた、速度設定変更制御及び継続減速制御を例示する図である。 図１４にて示されたタッチパネルを用いた、速度設定変更制御及び継続減速制御の別例を示す図である。

以下に、図面とともに、本実施形態に係る自動運転制御システムが説明される。説明においては、理解を容易にするため、具体的な態様が示されるが、これらは実施形態を例示するものであり、他にも様々な実施形態をとることが可能である。

＜自動運転制御システムの概要＞
図１には、本実施形態に係る自動運転車両１０の外装が例示される。また図４には、自動運転車両１０及び管理サーバ１００を含む、本実施形態に係る自動運転制御システムのハードウェア構成が例示される。図１をはじめ、本明細書の各図において、前（ＦＲ）及び後の用語は車両前後方向の前後を意味し、左（ＬＨ）及び右の用語は前を向いたときの左右（車幅方向）を意味し、上（ＵＰ）及び下は車両上下方向の上下（車高方向）を意味する。

図１を参照して、例えば自動運転車両１０は、不特定多数の乗員が乗り合う乗合型の車両である。本実施形態では、自動運転車両１０は、特定の敷地内において、規定のルートに沿って走行しながら、乗客を輸送する乗合バスとして利用される。したがって、自動運転車両１０は、比較的、高頻度で、停車と発進を繰り返すことが想定されている。また、自動運転車両１０は、比較的、低速（例えば３０ｋｍ／ｈ以下）での走行が想定されている。

ただし、本明細書で開示する自動運転車両１０の利用形態は、適宜、変更可能である。例えば、自動運転車両１０は、移動可能なビジネススペースとして利用されてもよく、各種商品を陳列販売する小売店や、飲食物を調理提供する飲食店などの店舗として用いられてもよい。また、別の形態として、自動運転車両１０は、事務作業や顧客との打ち合わせなどを行うためのオフィスとして用いられてもよい。また、自動運転車両１０の利用シーンは、ビジネスに限らず、例えば、自動運転車両１０は、個人の移動手段として用いられてもよい。

自動運転車両１０は、原動機として、バッテリからの電力供給を受ける回転電機２９（図４参照）を有する電気自動車である。当該バッテリは、充放電可能な二次電池であり、定期的に外部電力により充電される。なお、自動運転車両１０は、電気自動車に限らず、他の形式の自動車でもよい。例えば、自動運転車両１０は、原動機としてエンジン（内燃機関）を搭載したエンジン自動車でもよいし、原動機としてエンジンおよび回転電機２９を搭載したハイブリッド自動車でもよい。さらに、自動運転車両１０は、燃料電池で発電した電力で回転電機２９を駆動する水素自動車でもよい。

また、自動運転車両１０は、自動運転可能な車両である。具体的には、自動運転車両１０は、自動運転モード及び手動運転モードを含む複数の運転モードで運転することが可能となっている。

自動運転モードとは、運転制御を主としてコンピュータが行う運転モードである。本明細書においては、運転制御とは、シフトチェンジ制御、速度制御、及び操舵制御を含む概念である。また、速度制御とは、自動運転車両１０の加減速制御や、目標速度の設定制御及びその変更制御を含む概念である。

本実施形態では、自動運転モードとして、管理サーバ１００（図４参照）による制御モードと、自動運転車両１０による制御モードが設けられる。管理サーバ１００による制御モードとは、管理サーバ１００からの運転指示の下で、自動運転車両１０に搭載されたコンピュータによる運転制御が行われる制御態様である。

管理サーバ１００は、複数の自動運転車両１０を管理及び制御するために設けられており、各自動運転車両１０と通信可能となっている。管理サーバ１００による制御モードにおいては、例えば予め定められた運行ルートや運行ダイヤに従った走行を行うように、自動運転車両１０の走行ルートや走行速度が管理サーバ１００の指示によって定められる。

また、管理サーバ１００による自動運転制御（遠隔自動運転制御）においては、自動運転車両１０に搭載されたコンピュータによる運転制御の多くは、管理サーバ１００の指示の下で実行される。管理サーバ１００のハードウェア構成や機能ブロックについては後述される。

自動運転モードのうち、自動運転車両１０による制御モードとは、原則として外部からの指示を受けず、自動運転車両１０の運転制御の大部分を、自動運転車両１０に実装されたコンピュータの判断のみによって行う。この点から、管理サーバ１００による自動運転制御（遠隔自動運転制御）が、自動運転車両１０外からの指示による、いわば他律的な自動運転制御であるのに対して、自動運転車両１０による制御モードは自律的な運転制御態様である。

自動運転車両１０による制御モードでは、管理サーバ１００からの指示を受けず、自動運転車両１０に設けられた種々のセンサ（後述される）による検出結果に基づいて自動運転車両１０のコンピュータが運転制御を行い、予め定められたルートを走行する。なお後述されるように、図４に例示される制御部２０が、運転制御を行う上記コンピュータに相当する。

ここで、例えば自動運転車両１０に搭乗するオペレータによる現場判断を反映させるため、管理サーバ１００による自動運転モードにおいても、自動運転車両１０自身による自動運転モードにおいても、オペレータによる車両制御が実行可能となっている。

なお、オペレータとは、自動運転車両１０に乗車し、自動運転車両１０の制御に関与する人を言う。例えば自動運転車両１０による輸送サービスを提供する会社の職員であって、自動運転車両１０の制御に関する知識や技能を備えたドライバーが、オペレータとして自動運転車両１０に乗車する。この、オペレータによるいわゆる割込み制御が可能な車両制御には、後述される速度設定変更制御及び継続減速制御が含まれる。

本実施形態に係る自動運転制御システムでは、管理サーバ１００あるいは自動運転車両１０自体により出力される運転制御指令よりも、オペレータの操作による速度制御指令が優先するように、情報処理が行われる。例えば管理サーバ１００あるいは自動運転車両１０自体による運転制御指令（例えば加速指示）と、オペレータによる速度制御指令（例えば減速指令）とが競合する場合には、前者の指令は無効となり、後者に基づく制御が実行される。

手動運転モードとは、自動運転車両１０が自動運転を行わず、自動運転車両１０に乗車したオペレータが自動運転車両１０の運転制御を行うモードである。手動運転モードにおいては、オペレータは、自動運転車両１０の運転操作を直接行うドライバーとしての役割を果たす。例えば速度制御に加えて、オペレータは操舵制御も行う。

＜自動運転車両の外装及び内装＞
図１を参照して、自動運転車両１０は、略直方体であって前後対称の形状を有しており、その外観意匠も前後対称となっている。平面視の四隅には上下方向に伸びるピラー１２が設けられており、各ピラー１２の下側にホイール１４が設けられている。

自動運転車両１０の左側面にはドア１８が設けられる。例えばドア１８はスライド式であり、当該ドア１８がスライドして開くことで乗員が乗降することができる。

図２及び図３には、自動運転車両１０の車室内が例示される。上述のように、自動運転車両１０はバスとして利用されるから、車室内の中央部は、立って乗車する乗員のためあるいは乗員が座った車椅子を載置するためのフロア７０となっている。また、車室内の側壁に沿って、乗員用の座席７２が設けられている。

自動運転車両１０には、自動運転車両１０の運転制御、及び、自動運転車両１０に設けられた各機器（エアコン、ワイパなど）の操作を行うオペレータ用のオペレータ席７４が設けられている。

例えばオペレータ席７４は跳ね上げ可能となっており、オペレータが不在の自動運転中には、オペレータ席７４を車室壁側に収納可能となっている。図２では、オペレータ席７４の座部７４ａが下げられ座面７４ｂが現れた状態が示されている。

オペレータ席７４の前側には、オペレータ席７４に座ったオペレータが腕を置くためのアームレスト７６が前後方向に延設される。アームレスト７６の前端部には、アームレスト７６の上面から上側に立設したタッチパネル５０（図３参照）が設けられている。

タッチパネル５０は、後側（つまりオペレータ席７４側）を向いている。したがって、オペレータは、オペレータ席７４に座り、腕をアームレスト７６に置きながら、手でタッチパネル５０を操作することが可能になっている。タッチパネル５０によって、自動運転モード中における車速制御指示の入力、及び、自動運転車両１０に設けられた機器（ウィンカ、ホーン、ヘッドライト、エアコン、ワイパなど）に対する機器制御指示の入力が可能となっている。タッチパネル５０の表示画面の詳細については後述する。

また、アームレスト７６には、格納部８０が設けられる。格納部８０には、手動運転時に自動運転車両１０に対して運転制御指示を入力するための操作スティック２１（図４参照）が格納される。格納部８０は蓋８２によって覆われており、格納部８０に格納されている状態では操作スティック２１は車室内に露出していない状態となる。

さらに、アームレスト７６の上面には、自動運転車両１０に対して緊急停止操作入力装置である緊急停止ボタン８４が設けられている。緊急停止ボタン８４は、緊急停止指示を手操作で入力するための機械式のボタン（物理ボタン）である。ここで機械式のボタンとは、タッチパネル５０等にプログラムによって表示されるボタン画像ではなく、実際に物理的に存在するボタンをいう。オペレータが緊急停止ボタン８４を押した場合、緊急停止ボタン８４は、制御部２０（図４参照）に、電気信号に変換した緊急停止信号を伝達する。

なお、車室内の前側左隅には、自動運転車両１０に関する情報が表示されるディスプレイ８６（図３参照）が設けられている。例えばディスプレイ８６には、自動運転車両１０の実速度及び目標速度が表示される。実速度として、速度センサ３３（図５参照）にて測定された速度がディスプレイ８６に表示される。また目標速度として、タッチパネル５０のＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の短押し（第２操作）により設定された目標速度が表示される。目標速度の設定については後述される。この他にも、ディスプレイ８６には、外気温や次に停止する停留所などの情報が表示される。

タッチパネル５０と同様に、ディスプレイ８６も後側を向いており、これによりオペレータ席に座ったオペレータから見ると、タッチパネル５０とディスプレイ８６とが並んで見えるようになっている。これにより、オペレータはタッチパネル５０とディスプレイ８６とを視認することができる。

＜自動運転機構＞
図４には、本実施形態に係る自動運転制御システムのハードウェア構成が例示される。また図５には、自動運転制御システムの機能ブロックが、ハードウェアと混在した状態で例示される。自動運転制御システムは、自動運転車両１０及び管理サーバ１００を含んで構成される。自動運転車両１０は、管理サーバ１００と無線通信により通信可能、つまりデータのやり取りが可能となっている。

＜管理サーバの構成＞
管理サーバ１００は自動運転車両１０の運行を管理する。管理サーバ１００は、例えば自動運転車両１０の運行を管理する管理会社に設置される。管理サーバ１００は例えばコンピュータから構成される。

管理サーバ１００は、データの入出力を制御する入出力コントローラ１００Ａを備える。また管理サーバ１００は演算素子として、ＣＰＵ１００Ｂ、ＧＰＵ１００Ｃ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＬＡ１００Ｄ（Ｄｅｅｐ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ）を備える。さらに管理サーバ１００は記憶部として、ＲＯＭ１００Ｅ、ＲＡＭ１００Ｆ、及びハードディスクドライブ１００Ｇ（ＨＤＤ）を備える。ハードディスクドライブ１００Ｇに代えて、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）が設けられてもよい。これらの構成部品は内部バス１００Ｊに接続される。

また管理サーバ１００は、適宜データを入力するキーボードやマウス等の入力部１００Ｈを備える。さらに管理サーバ１００は、運行スケジュール等を閲覧表示するためのディスプレイ等の表示部１００Ｉを備える。入力部１００Ｈ及び表示部１００Ｉは内部バス１００Ｊに接続される。

図５には、管理サーバ１００の機能ブロックが例示される。管理サーバ１００は、記憶部として、ダイナミックマップ記憶部１１４を備える。また管理サーバ１００は、機能部として、車両情報取得部１１０、経路作成部１１２、及び走行制御部１１６を備える。

車両情報取得部１１０は、自動運転車両１０から車両情報を受信する。車両情報には、現在位置、車速、乗車人数、バッテリのＳＯＣ、車載センサが取得した各種機器の情報等が含まれる。また車両情報には、緊急停止ボタン８４（図３参照）やタッチパネル５０の操作等、自動運転車両に搭乗するオペレータによる運転制御指令が含まれる。

ダイナミックマップ記憶部１１４には、自動運転車両１０の走行が計画されている道路及びその周辺のダイナミックマップデータが記憶される。ダイナミックマップは、３次元地図であって、例えば道路（車道及び歩道）の位置及び形状（３次元形状）が記憶される。また道路に引かれた車線、横断歩道、停止線等の位置もダイナミックマップに記憶される。加えて、建物や車両用信号機等の構造物の位置及び形状（３次元形状）もダイナミックマップに記憶される。

経路作成部１１２は、自動運転車両１０を走行させるルートを作成する。例えば分岐を含むような道路から経路が選択されて走行ルートが作成される。作成された走行ルートに対応するダイナミックマップデータが、ダイナミックマップ記憶部１１４から抽出され、自動運転車両１０に送信される。

走行制御部１１６は、経路作成部１１２により作成された走行ルートと、車両情報取得部により取得された自動運転車両１０の車両情報に基づいて、自動運転車両１０に運転制御指令を送信する。この運転制御指令は、操舵指令及び速度指令が含まれる。当該運転制御指令を受けて、自動運転車両１０の走行制御部４６は、回転電機２９や制動機構３０、及び操舵機構３２等を制御する。

＜自動運転車両の構成＞
自動運転車両１０には、自動運転を可能とするための機構が搭載されている。図４を参照して、自動運転車両１０は、制御部２０、カメラ２２、ライダーユニット２３、ミリ波レーダ２５、ＧＰＳ受信機２６、計時器２７、インバータ２８、及び制動機構３０、操舵機構３２、速度センサ３３、及びタッチパネル５０を備える。

カメラ２２は、ライダーユニット２３と略同一の視野を撮像する。カメラ２２は、例えばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等のイメージセンサを備える。カメラ２２が撮像した画像（撮像画像）は、後述するように、自律走行制御に利用される。

ライダーユニット２３（ＬｉＤＡＲ Ｕｎｉｔ）は、自律走行用のセンサであり、例えば赤外線を用いた測距センサである。例えば、ライダーユニット２３から、水平方向及び鉛直方向に赤外線レーザー光線が走査され、これにより、自動運転車両１０の周辺環境についての測距データが３次元的に配列された、３次元点群データを得ることが出来る。カメラ２２及びライダーユニット２３は、一纏まりのセンサユニットとして、例えば、自動運転車両１０の前面、後面、ならびに前面及び後面を繋ぐ両側面の４面に設けられる。

ミリ波レーダ２５は、例えば近接センサであって、例えば自動運転車両１０が停留所に停車する際に、車道と歩道との境界である縁石と自車との距離を検出する。この検出により、自動運転車両１０を縁石に寄せて停車させる、いわゆる正着制御が可能となる。ミリ波レーダ２５は、例えば自動運転車両１０の両側面と、前面と側面との角部に設けられる。

ＧＰＳ受信機２６は、ＧＰＳ衛星からの測位信号を受信する。例えばこの測位信号を受信することで、自動運転車両１０の現在位置（緯度、経度）が求められる。

制御部２０は、例えば自動運転車両１０の電子コントロールユニット（ＥＣＵ）であってよく、コンピュータから構成される。図４に例示される制御部２０は、管理サーバ１００と同様の構成として、入出力コントローラ２０Ａ、ＣＰＵ２０Ｂ、ＧＰＵ２０Ｃ、ＤＬＡ２０Ｄ、ＲＯＭ２０Ｅ、ＲＡＭ２０Ｆ、及びハードディスクドライブ２０Ｇ（ＨＤＤ）を備える。ハードディスクドライブ２０Ｇの代わりにソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）が設けられてもよい。これらの構成部品は内部バス２０Ｊに接続される。

図５には、制御部２０の機能ブロックが例示される。この機能ブロックは、センサデータ解析部４０、自己位置推定部４２、経路作成部４４、走行制御部４６、及び目標速度設定部４７を含んで構成される。また制御部２０は、記憶部として、ダイナミックマップ記憶部４８を備える。

なお、後述されるように、制御部２０は、第２操作（短押し）に応じて継続減速制御を実行可能な走行制御部４６と、第1操作（長押し）に応じて速度設定変更制御が可能な目標速度設定部４７を備えることから、自動運転制御システムにおける速度制御装置に該当する。

ダイナミックマップ記憶部４８には、管理サーバ１００のダイナミックマップ記憶部１１４と同様に、自動運転車両１０の走行が計画されている道路及びその周辺のダイナミックマップデータが記憶される。

自動運転車両１０は、経路作成部４４にて作成された走行ルートのデータに沿って自律走行する。自律走行に当たり、自動運転車両１０の周辺環境の３次元点群データがライダーユニット２３により取得される。またカメラ２２によって自動運転車両１０の周辺環境の画像が撮像される。

カメラ２２が撮像した撮像画像内の物体は、センサデータ解析部４０により解析される。例えば、教師有り学習を用いたＳＳＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈｏｔ Ｍｕｌｔｉｂｏｘ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）やＹＯＬＯ（Ｙｏｕ Ｏｎｌｙ Ｌｏｏｋ Ｏｎｃｅ）といった既知のディープラーニング手法により撮像画像内の物体が検出され、さらに検出された物体の属性（停留所、通行人、構造物等）が認識される。

また、センサデータ解析部４０は、ライダーユニット２３から３次元点群データ（ライダーデータ）を取得する。カメラ２２による撮像画像とライダーデータを重ね合わせることで、どのような属性（停留所、通行人、構造物等）の物体が、自身（自車）からどれ位の距離にいるかを求めることが出来る。

また、自己位置推定部４２は、ＧＰＳ受信機２６から受信した自己位置（緯度、経度）から、ダイナミックマップ中の自己位置を推定する。推定された自己位置は、経路作成部４４及び管理サーバ１００に送信される。

経路作成部４４は、推定された自己位置と直近の目標地点までの経路を作成する。例えば自己位置と停留所までの経路が作成される。自己位置と停留所までの直線経路上に障害物があることが、ライダーユニット２３による３次元点群データ及びカメラ２２による撮像画像から判明したときには、当該障害物を避けるような経路が作成される。

走行制御部４６は、上記により求められた、撮像画像とライダーデータの重ね合わせデータ、自己位置、及び作成済みの経路に基づいて自動運転車両１０の走行制御を行う。例えば自動運転車両１０の走行速度が、目標速度設定部によって定められた目標速度と一致するように、走行制御部４６により自律的に制御される。例えば走行制御部４６は、インバータ２８を制御して、自動運転車両１０の速度を目標速度に維持する。また、走行制御部４６は、アクチュエータ等の操舵機構３２の制御を通してホイール１４を操作し、決定された経路を自動運転車両１０が進むように制御する。

目標速度設定部４７は、自動運転車両１０の目標速度を設定する。目標速度の候補値として、目標速度設定部４７には、複数の設定速度が記憶されている。例えば後述される図８のように、設定速度Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が設定される。例えばＶ０として２０ｋｍ／ｈ、Ｖ１として１６ｋｍ／ｈ、Ｖ２として１２ｋｍ／ｈ、Ｖ３として８ｋｍ／ｈがそれぞれ設定されてよい。

後述されるように、タッチパネル５０のＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２を短押し（第２操作）する度に、目標速度が変更される。例えば目標速度は降順に変更され、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の短押しの度に、設定速度Ｖ０→設定速度Ｖ１→設定速度Ｖ２→設定速度Ｖ３のように順次目標速度が設定変更される。なお目標速度が、最遅設定速度である設定速度Ｖ３に設定された後に、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされると、目標速度は最速設定速度である設定速度Ｖ０に設定変更される。この速度設定変更制御については後述される。

なお、自動運転制御が自動運転車両１０による自律的なものでは無く、管理サーバ１００による遠隔的な自動運転制御である場合には、センサデータ解析部４０が取得した撮像画像やライダーデータ、自己位置推定部４２が取得した自己位置情報、及び目標速度設定部により設定された目標速度が管理サーバ１００に送られる。これを受けて管理サーバ１００の走行制御部１１６は、速度制御指令や操舵指令を自動運転車両１０の走行制御部４６に送る。

＜タッチパネル＞
図６及び図７には、タッチパネル５０に表示される画面が例示される。タッチパネル５０は、オペレータによる第１操作（長押し）及び第２操作（短押し）を受付可能な操作入力装置として機能する。図６は、自動運転車両１０が自動運転モードであって停止しているときの表示画面であり、図７は、自動運転車両１０が自動運転モードであって走行しているときの表示画面である。

まず図６を参照して、タッチパネル５０には以下のボタン（スイッチ）が表示される。すなわち、運転モードの変更指示を入力するための運転モードボタン５１、シフトチェンジ制御指示を入力するためのシフトボタン５２、ウィンカを制御するためのウィンカボタン５３Ａ，５３Ｂ、ヘッドライト・テールライトを制御するためのライトボタン５４、電動パーキングブレーキの作動／解除指示を入力するためのＰブレーキボタン５５、ハザードを動作させるためのハザードボタン５６、ホーンを動作させるためのホーンボタン５７、エアコンを制御するためのエアコンタブ５８、ワイパを制御するためのワイパタブ５９、及び、発進指示を行うＧＯボタン６１の各ボタン画像がタッチパネル５０に表示される。

運転モードボタン５１は、自動運転車両１０が停止中のみ操作可能に設定されている。図６に示した例では、自動運転モードを示す「ＡＵＴＯ」が選択されている。なお、手動運転モードを示す「ＭＡＮＵＡＬ」では、シフトボタン５２が操作可能となっているが、自動運転モードにおいては、シフトボタン５２は操作不可能に設定され、オペレータ操作によるシフトチェンジができないようになっている。

ＧＯボタン６１は、自動運転車両１０が自動運転モード時であって停止しているときに、タッチパネル５０に表示されるボタンである。ＧＯボタン６１は、自動運転車両１０に対して発進指示を入力するためのボタンであり、ＧＯボタン６１が操作されると、制御部２０の制御の下で、自動運転車両１０が自動運転モードでの走行を開始する。

図７を参照して、自動運転車両１０が自動運転モード時であって走行しているときにおけるタッチパネル５０について説明する。自動運転モードでの走行中、タッチパネル５０には、ＧＯボタン６１に代えて、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が表示される。ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２は、自動運転車両１０の速度制御装置である制御部２０に、速度制御指示を入力するためのボタンである。

ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２は、オペレータによる複数種類の操作を受付可能となっており、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２を含むタッチパネル５０は、そのような複数種類の操作を受付可能な操作入力装置として機能する。

ＳＬＯＷＮＤＷＮボタン６２は、第１操作として長押し操作と、第２操作として短押し操作とを、判別して受付可能となっている。単一のボタンで複数種類の操作が可能となることから、タッチパネル５０のレイアウト（ユーザインタフェースにおけるボタン配置などをいう）を簡素化することが可能となる。

図５を参照して、タッチパネル５０のＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が押されると、計時器２７が時間測定を開始する。例えばタッチパネル５０が感圧式のものである場合、タッチパネル５０には抵抗膜が積層され、指で押されることで電圧が発生する。この電圧を計測することによって、押された画面上の座標が求められる。求められた座標が、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン画像の表示領域内に含まれると判定されると、この判定結果をトリガーにして計時器２７が時間計測を開始する。

後述される図８に例示されるように、目標速度設定部４７は、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２を押し続ける期間が、所定の閾値期間Δｔ１以上であって、かつ所定の閾値期間Δｔ２以内である場合に、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押し（第２操作）されたと判定する。例えば目標速度設定部４７は、計時器２７による計時開始後、タッチパネル５０から発生された電圧値が一定値を維持する期間、つまり同一座標を押している期間がΔｔ１以上Δｔ２以内である場合に、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされたと判定する。

閾値期間Δｔ１はいわゆる押し間違いを除外するために設定され、例えば０．１秒であってよい。閾値期間Δｔ２は短押しであるか長押しであるかを判別するために設定され、例えば１．０秒であってよい。またＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の押下げ期間を計測する計時器２７は、Δｔ１以上の分解能を備えていてよい。例えば計時器２７は、０．０１秒を計測の最小単位とする。

また、目標速度設定部４７は、閾値期間Δｔ２を超えてＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が押し続けられたときに、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が長押し（第１操作）されたと判定する。例えば目標速度設定部４７は、タッチパネル５０から発生された電圧値が一定値を維持する期間、つまり同一座標を押している期間がΔｔ２を超過した場合に、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が長押しされたと判定する。

＜速度制御＞
図８～図１１には、本実施形態に係る自動運転制御システムにおける速度制御が例示される。図８～図１１のグラフは、速度制御による自動運転車両１０の速度変化の例を示すものであって、横軸が時間、縦軸が速度（車速）を示している。またグラフ下段には、当該グラフと時間を同期させたＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２のオン／オフ操作のタイムチャートが例示される。

ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２のタイムチャートは、例えば、タッチパネル５０の画像平面におけるＳＬＯＷＤＯＷＮボタン画像の表示領域に含まれる座標に対応する電圧値を、図示しない電圧センサが検知することでオフからオンに切り替わる。さらに当該電圧値が、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン画像の表示領域に含まれる座標に対応する電圧値を保つ期間に亘って、オン状態が維持される。

図８～図１１では、自動運転車両１０または管理サーバ１００による自動運転走行中に、自動運転車両１０に搭乗するオペレータが速度制御を行う、割込み制御の事例が示される。

図８には短押し（第２操作）による設定速度変更制御の例が示される。図８では、合計４回、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が間欠的に短押しされた例が示される。設定速度変更制御では、短押し操作（第２操作）を受けて、目標速度設定部４７が予め設定された複数の設定速度から一つを選択して、自動運転車両１０の目標速度を、選択された設定速度に変更させる。その後、変更された目標速度に到達、維持するために、走行制御部４６により車両速度が制御される。

図８において目標速度の初期値として最速設定速度Ｖ０が設定される。ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２がオペレータに押されると、目標速度設定部４７は、計時器２７による測定時間を参照して、押下げ期間が閾値期間Δｔ１以上かつ閾値期間Δｔ２以下である場合に、短押しであると判定する。ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２への短押し操作の検出を受けて、目標速度設定部４７は、最速設定速度Ｖ０からその次に速い設定速度Ｖ１に目標速度を変更する。

目標速度変更後の時刻ｔ２から時刻ｔ３に掛けて、新たな目標速度Ｖ１に車速を低減させる減速制御が、走行制御部４６によって実行される。例えば走行制御部４６は、インバータ２８の制御を通じて、回転電機２９に供給される駆動電力を低減させる。または走行制御部４６は制動機構３０を駆動させてホイール１４を制動させる。この減速制御では、目標速度と速度センサ３３により取得された実速度との差異に基づくフィードバック制御が用いられる。

さらに時刻ｔ３以降、車速が目標速度Ｖ１に到達した後、再びＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされ、目標速度が３番目に早い設定速度Ｖ２に変更される。これにより時刻ｔ５から時刻ｔ６に掛けて減速制御が実行される。

時刻ｔ６以降、車速が目標速度Ｖ２に到達した後、再びＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされ、目標速度が最遅設定速度Ｖ３に変更される。これにより時刻ｔ８から時刻ｔ９に掛けて減速制御が実行される。

時刻ｔ９以降、車速が最遅目標速度Ｖ３に到達された後、再びＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされると、目標速度は最速設定速度Ｖ０に変更される。これにより時刻ｔ１１から時刻ｔ１２に掛けて、走行制御部４６により加速制御が実行される。

このように、短押し（第２操作）による設定速度変更制御では、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の短押しで、目標速度がＶ０→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ３→Ｖ０→と循環的に切り替わる。

図９には、時刻ｔ１１にて目標速度が最速設定速度Ｖ０に変更され、走行制御部４６により自動運転車両１０が加速制御されている期間に、追加的にＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされたときの例が示される。

まず、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の間に亘りＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が短押しされ、目標速度は最速設定速度Ｖ０に変更される。さらに時刻ｔ１１以降、走行制御部４６により加速制御され、最速設定速度Ｖ０に到達する前の、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３の間に亘ってＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が再び短押しされる。

このとき、目標速度設定部４７は、実速度が最速設定速度Ｖ０に到達する前に、最速設定速度Ｖ０から設定速度Ｖ１に目標速度を変更する。この変更後、時刻ｔ１４にて実速度（実車速）が目標速度Ｖ１に到達すると、走行制御部４６により当該速度に車速が維持される。

図１０には、短押し操作（第２操作）に加えて長押し操作（第１操作）がＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２になされた場合の例が示される。時刻ｔ４にてＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２が押されると、目標速度設定部４７は計時器２７による押下げ時間を参照する。ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２を押し続ける時間が閾値期間Δｔ２を超過すると、目標速度設定部４７は、長押し操作（第１操作）が有効と判定し、走行制御部４６に長押し操作が実行された旨の信号を送信する。

走行制御部４６は、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の長押し状態を監視する。例えばタッチパネル５０上の、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の座標に相当する電圧値が維持されているか否かを監視する。さらに走行制御部４６は、長押し操作が有効な期間に亘って、自動運転車両を減速させる継続減速制御を実行する。例えば継続減速制御では、速度設定変更制御時と同様の減速度で自動運転車両１０が減速される。

ここで、長押し操作（第１操作）が有効な期間とは、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の操作が長押し操作（第１操作）であることが検出できた時点以降の、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の操作期間を指す。図１０の例では、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の押下げ期間が、閾値期間Δｔ２を超過した時点（時刻ｔ５）から、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２から指が離れた時点（時刻ｔ６）までの期間が、長押し操作（第１操作）が有効な期間に相当する。

継続減速制御において、走行制御部４６は、ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２の押下げが解除した直後に、自動運転車両１０の減速を完了させる。継続減速制御の完了後（時刻ｔ６）、目標速度設定部４７は、目標速度の再設定を行う。図１２には、目標速度設定部４７による、目標速度の再設定フローが例示される。

継続減速制御の開始時点（時刻ｔ５）では、目標速度が設定速度Ｖ１に設定されている。その後継続減速制御が実行され、目標速度Ｖ１とは大幅に減速された状態で、継続減速制御が完了すると、自動運転車両１０が、目標速度Ｖ１に向かって加速するおそれがある。そこで本実施形態に係る自動運転制御システムでは、継続減速制御後における自動運転車両の、オペレータの意図しない加速を抑制するために、目標速度が再設定される。

図１０及び図１２を参照して、目標速度設定部４７は、継続減速制御の完了時点（時刻ｔ６）における自動運転車両１０の速度である、減速完了時点速度Ｖｓを、速度センサ３３（図５参照）から取得する（Ｓ１０）。さらに目標速度設定部４７は、減速完了時点速度Ｖｓが、最遅設定速度Ｖ３以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。

減速完了時点速度Ｖｓが、最遅設定速度Ｖ３以上である場合には、目標速度設定部４７は、減速完了時点速度Ｖｓ以下であって、当該速度Ｖｓに最も近い設定速度を新たな目標速度に設定する（Ｓ１４）。図１０の例では、時刻ｔ６における減速完了時点速度Ｖｓ以下であって、当該速度に最も近い設定速度である最遅設定速度Ｖ３が、それまで設定されていた目標速度Ｖ１に代わり、新たな目標速度として設定される。

このように、目標速度の再設定に当たり、減速完了時点速度Ｖｓ以下の値を目標速度として設定することで、継続減速制御直後の加速が避けられ、乗り心地の低下が抑制される。

一方、ステップＳ１２において、減速完了時点速度Ｖｓが、最遅設定速度Ｖ３未満である場合には、目標速度設定部４７は、最遅設定速度Ｖ３を新たな目標速度に設定する（Ｓ１６）。

例えば図１１の例では、時刻ｔ６において減速完了時点速度Ｖｓが、最遅設定速度Ｖ３を割り込んでいる。このような場合、新たな目標速度は、減速完了時点速度Ｖｓに最も近い値である最遅設定速度Ｖ３に設定される。

例えば図１１の例では、時刻ｔ３から時刻ｔ６までの期間は、目標速度が設定速度Ｖ１に設定される。時刻ｔ６以降において、減速完了時点速度Ｖｓから速度Ｖ１に加速される代わりに、最遅設定速度Ｖ３までの加速に留まることで、オペレータの意図しない加速が抑制される。

＜速度制御の別例＞
図１３には、継続減速制御後の目標速度の再設定フローの別例が示される。この例では、減速完了時点速度Ｖｓと最遅設定速度Ｖ３との比較を行わずに、減速完了時点速度Ｖｓ以下であって、当該速度Ｖｓに最も近い設定速度が新たな目標速度に設定される。

このフローチャートは、例えば最遅設定速度Ｖ３として０［ｋｍ／ｈ］を設定したときに有効となる。つまり、減速完了時点速度Ｖｓが最遅設定速度Ｖ３（＝０）未満となることは無く、いずれの場合においても減速完了時点速度Ｖｓが最遅設定速度Ｖ３以上となるため、両者の速度比較による場合分け（Ｓ１２）は省略される。

＜タッチパネルの別例＞
図１４には、タッチパネル５０の別例が示される。このタッチパネル５０には、速度設定変更制御専用のボタンである、第１ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ａと、継続減速制御専用のボタンである、第２ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ｂが設けられる。

図１５には、第１ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ａ及び第２ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ｂの操作例が示される。図下段には、第１ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ａによるオン／オフ操作（短押し操作）のタイムチャート（ＳＬ＿ＢＴ１）と、第２ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ｂによるオン／オフ操作（長押し操作）のタイムチャート（ＳＬ＿ＢＴ２）が例示される。

このように、速度設定変更制御専用のボタンと、継続減速制御専用のボタンとを別個に設けることで、誤操作を抑制可能となる。

また、速度設定変更制御専用のボタンと、継続減速制御専用のボタンとが独立に設けられていることから、両操作を短押し／長押しに分ける必要は無い。例えば図１６に示されるように、継続減速制御においては、第２ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン６２Ｂを一度短押ししたときに減速が開始され、再度短押ししたときに減速が完了するように、ボタン操作が設定されてもよい。つまりこの例では、短押し検出した時点間の期間が長押し期間に相当する。これにより、減速期間が長期間に及ぶ場合に、オペレータの押下げ操作の負担を軽減可能となる。

１０ 自動運転車両、２０ 制御部（速度制御装置）、２７ 計時器、２９ 回転電機、３０ 制動機構、３２ 操舵機構、３３ 速度センサ、４０ センサデータ解析部、４２ 自己位置推定部、４４ 経路作成部、４６ 走行制御部、４７ 目標速度設定部、４８ ダイナミックマップ記憶部、５０ タッチパネル（操作入力装置）、６２ ＳＬＯＷＤＯＷＮボタン、１００ 管理サーバ。

Claims (3)

1. 車両の自動運転モードでの走行中に、オペレータによる第１操作及び第２操作を受け付ける操作入力装置と、
   前記第１操作及び前記第２操作に応じて、前記車両の速度制御を行う速度制御装置と、
   を備え、
   前記速度制御装置は、
   前記第１操作が有効な期間に亘って前記車両を減速させる継続減速制御と、
   前記第２操作を受けて、予め設定された複数の設定速度から一つを選択して、前記車両の目標速度を、選択された前記設定速度に変更させる速度設定変更制御と、
   が実行可能であって、
   前記速度制御装置は、前記継続減速制御の完了時に、当該完了時点の速度である減速完了時点速度が、複数の前記設定速度のうち最遅設定速度以上である場合には、前記減速完了時点速度以下、かつ、当該減速完了時点速度に最も近い値の前記設定速度を、新たな前記目標速度に設定し、
   さらに前記速度制御装置は、前記減速完了時点速度が前記最遅設定速度未満である場合には、当該最遅設定速度を新たな前記目標速度に設定する、
   自動運転制御システム。
2. 請求項１に記載の自動運転制御システムであって、
   前記操作入力装置はボタンであって、
   前記第１操作は、所定の閾値期間を超えて前記ボタンを押し続ける長押し操作であり、
   前記速度制御装置は、前記第１操作において前記ボタンの押下げを解除した直後に、前記車両の減速を完了する、
   自動運転制御システム。
3. 請求項２に記載の自動運転制御システムであって、
   前記第２操作は、前記ボタンを押し続ける期間が前記閾値期間以内である短押し操作であり、
   前記速度制御装置は、前記ボタンへの前記短押し操作を検出したときに、前記目標速度を変更する、
   自動運転制御システム。

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