JPH10334391A - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路網が複雑な都市構造において、交通渋滞
自体の発生を計画的に防止しつつ、車両走行制御を行う
ことが困難であった。 【解決手段】 車両走行制御装置１０は、車載装置１２
から出発地及び目的地を取得すると、出発地を含むブロ
ックエリアと目的地を含むブロックエリアで他の交通要
素と干渉しないように車載装置１２を搭載する車両の出
発タイミングと走行経路と走行速度とを走行計画算出部
３６が算出し、車載装置１２に走行計画を提示する。こ
の時、車両走行制御部１０を含む管制塔２８は自己が管
理するブロックエリア内の車両を個々に管理し、車両が
一度走行を開始したら他の交通要素が原因となる極端な
減速や停止を行うことなく走行を続けることができるよ
うに、走行計画を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両走行制御装
置、特に、車両が道路網に含まれる出発地から目的地ま
で走行する時に効率的に当該車両を移動させることので
きる車両走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車社会の発達に伴い道路の渋
滞が急増し、その解消が望まれている。

【０００３】例えば、道路施設側で対応する場合、幹線
道路や高速道路等においては、通過車両台数や車両の平
均速度等を検出して所定区間の道路が渋滞しているか否
かの判断や、その区間を通過するためにどの位の時間を
必要とするか等を算出して運転者に通知して渋滞を迂回
させたり、認識された交通状況に基づいて進入路の開放
や封鎖を行い意図的に渋滞等の緩和を行いながら車両走
行状態の監視制御を行う交通監視システムが導入されて
いる。

【０００４】また、特開平８−２４９５９１号公報に
は、環状道路において、内回り道路を使用する場合と外
回り道路を使用する場合とで、どちらが短時間で目的地
に到達できるかを示す経路誘導装置が開示されている。
この装置によれば、所定区間を通過するのに必要な時間
を検出して、その検出結果に基づいて、任意の進入路か
ら所定時間で到達できる環状道路上の位置を提示し、運
転者に渋滞のより少ない経路を選択させると共に、渋滞
した経路の選択を防止することによって渋滞の増大を防
止している。

【０００５】一方、各車両側で対応する場合、外部より
交通情報や自車位置を入手して、ナビゲーション装置等
により渋滞の少ないまたは無い道路を探索して運転者を
誘導する装置も実用化され、車両を非渋滞エリアに誘導
することによって渋滞の緩和を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、発生した渋滞を緩和するのみで、渋滞の発生の防止
を行うことはできないという問題がある。また、従来の
渋滞緩和は主として別経路の利用によって行われるた
め、余分な経路の走行によるエネルギ（燃料）の消費
や、住宅街や細い道路の走行を強いられるため停止、発
進操作の繰り返しが頻繁に行われるためにエネルギ効率
（燃費）の低下等が発生するという問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決すること
を課題としてなされたものであり、渋滞の発生自体を計
画的に防止すると共に、エネルギ（燃料）の利用効率を
向上させることのできる車両走行制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の構成は、道路網を通行する複数の
車両に対する走行制御を行う車両走行制御装置であっ
て、道路網内の個々の車両の出発位置を認識する出発位
置認識手段と、前記車両の移動の目的位置を認識する目
的位置認識手段と、走行開始車両の前記出発位置と目的
位置とに基づいて、当該走行開始車両が他の交通要素と
非干渉で目的位置に到達できる出発タイミングと走行経
路と走行速度とを算出する走行計画算出手段と、前記走
行計画に基づいて道路網内の複数の車両の走行指示を行
う走行指示手段と、を含むことを特徴とする。

【０００９】ここで、走行開始車両が他の交通要素と非
干渉で目的位置に到達できるとは、他車両や歩行者等の
存在によって走行開始車両が極端な減速や停止を行うこ
となく出発位置から目的位置まで到達することをいう。

【００１０】この構成によれば、道路網内の車両は、他
の交通要素と非干渉になるように出発タイミングと走行
経路と走行速度とが個々に管理され、一度走行を開始し
たら他の交通が原因となる極端な減速や停止を行うこと
なく走行を続けることができるので、渋滞の発生自体を
計画的に防止できると共に、必要以上の減速や加速を必
要としないため車両のエネルギ使用効率を向上させるこ
とができる。

【００１１】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記装置において、前記走行計画算出手段
は、前記道路網上で車両の所定方向の走行を所定時間許
可する走行許可ベクトルを設定するベクトル設定手段
と、前記走行許可ベクトルの向きを所定周期で変更する
変更手段と、を含み、当該走行計画算出手段は前記走行
許可ベクトルの向きに基づいて走行計画を算出すること
を特徴とする。

【００１２】ここで、走行許可ベクトルとは、例えば一
本道路や交差点における走行可能な方向を示すと共に、
所定台数の車両の走行を許容する量である。

【００１３】この構成によれば、走行許可ベクトルに基
づいて走行計画を作成することによって、走行中の車両
が他の交通要素と干渉することなく車両にとって不必要
な極端な減速や停止を必要としない走行計画を容易に作
成することができると共に、走行許可ベクトルの向きを
周期的に変更することによって、任意の方向に車両の誘
導をスムーズに行うことができる。

【００１４】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記装置において、さらに、走行計画算出
手段は、道路網上の走行許可ベクトルの有無に応じて道
路横断用歩行者信号機を制御する信号制御手段を含むこ
とを特徴とする。

【００１５】この構成によれば、道路網上に走行許可ベ
クトルが存在しないタイミングで歩行者の道路横断を許
可するので、道路横断中の歩行者によって走行中の車両
が極端な減速や停止を行うことが無くなり、車両のエネ
ルギ使用効率を向上させることができると共に、渋滞の
発生を計画的に防止することができる。

【００１６】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記装置において、前記車両は、前記走行
計画に基づいて制御される自動運転車両であることを特
徴とする。

【００１７】ここで、自動運転車両とは、例えば、車両
外部の環境を認識しつつ目的地まで走行可能な無軌道の
車両や、列車のように軌道上を走行し所定の乗降場所を
巡回する車両である。

【００１８】この構成によれば、個々の車両の公共交通
化が可能で、渋滞の発生原因の一つである車両数の増加
を抑制することができる。

【００１９】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記装置において、前記道路網は、支線道
路を含む複数のブロックエリアと、前記ブロックエリア
間を接続する幹線道路と、を含み、前記走行計画算出手
段は、前記ブロックエリア毎に車両の管理を行うことを
特徴とする。

【００２０】ここで、支線道路とは、例えば、市街地や
所定地域内に設けられた低速走行可能な道路で、ブロッ
クエリアとは支線道路によって往来が可能な生活エリア
である。また、幹線道路とは、前記ブロックエリア間を
結ぶ道路で、例えば高速走行可能道路である。

【００２１】この構成によれば、広域エリアを走行開始
車両が移動する場合でも他の交通要素と非干渉になるよ
うに出発タイミングと走行経路と走行速度とがブロック
エリア毎に個々に管理され、一度走行を開始したら他の
交通が原因となる減速や停止を行うことなく走行を続け
ることができる。その結果、渋滞の発生自体を計画的に
防止できると共に、必要以上の減速や加速を必要としな
いため車両のエネルギ使用効率を向上させることができ
る。

【００２２】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記装置において、道路網の道路が交差し
て格子道路を形成する場合、格子部分の一方の道路と他
方の道路との長さ比が各道路の設定走行速度の比である
ことを特徴とする。

【００２３】この構成によれば、交差点における自車両
の合流や分流のタイミングを他車両に合わせることがで
きるので、渋滞を発生させることなくスムーズな交通の
流れを作ることができる。

【００２４】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記装置において、前記走行計画算出手段
は、移動中の走行車両の速度が一定になることを優先し
て走行計画を作成することを特徴とする。

【００２５】この構成によれば、車両は不必要な加減速
を行う必要が無く渋滞の発生自体を計画的に防止できる
と共に、車両のエネルギ使用効率を向上させることがで
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。

【００２７】図１には、本実施形態の車両走行制御装置
１０及び制御の対象である車両（不図示）に搭載する車
載装置１２，１４の構成ブロック図が示されている。ま
た、図２には、本実施形態の車両走行制御装置１０を適
用可能な複数のブロックエリア１６から成る都市構造１
８の全体構成が一例として示されている。さらに、図３
には、前記ブロックエリア１６の詳細が示されている。
図２に示すように、ブロックエリア１６は任意の数の集
団を形成し、各ブロックエリア１６は高速走行が可能な
幹線道路２０で接続されている。この幹線道路２０は例
えば高速道路や国道等である。図２は、ブロックエリア
１６が円形状に配置されたものと、直線状に配置された
ものとを結合した例を示している。また、各ブロックエ
リア１６は、図３に示すように、内部が複数の支線道路
２２によって分割された小ブロック２４によって構成さ
れている。前記支線道路２２は例えば格子状に配置され
た低速走行用の道路である。本実施形態の制御対象であ
る車両は、この小ブロック２４間を往来することにな
る。なお、車両の移動は同一のブロックエリア１６内部
で行われる場合と、離れた２つのブロックエリア１６間
で行われる場合がある。

【００２８】前記小ブロック２４は、図４に示すように
中央部にオフィスや住宅等の利用空間２４ａを形成し、
その周囲に歩道２４ｂを形成し、さらにその周囲に車両
２６が小ブロック２４に発着するための停車帯２４ｃを
形成している。小ブロック２４に発着する車両２６ａ
は、支線道路２２から前記停車帯２４ｃに進入すること
によって利用者の乗車または降車を可能にしている。ま
た、隣接する小ブロック２４間には横断歩道２４ｄが形
成され、歩行者は小ブロック２４間を往来することがで
きる。

【００２９】また、図３に示すように、ブロックエリア
１６間を接続する幹線道路２０から当該ブロックエリア
１６に進入する入口には、幹線道路２０と支線道路２２
との走行速度の整合を行うための減速車線２０ａが設け
られている。同様に、ブロックエリア１６から退去する
出口には、加速車線２０ｂが設けられている。つまり、
支線道路２２を含むブロックエリア１６の周囲には、幹
線道路２０が設けられ、車両２６は幹線道路２０を介し
て異なるブロックエリア１６間を往来することができ
る。

【００３０】本実施形態の特徴的事項は、前記ブロック
エリア１６毎に、当該ブロックエリア１６内の全車両の
出発タイミングと走行経路と走行速度を一括的に管理し
て、走行を開始した車両が他の交通と干渉すること無く
目的位置に到達させる制御を行う車両走行制御装置が配
置されているところである。

【００３１】図３に示すように、本実施形態の場合、各
エリアブロック１６には少なくとも一つの管制塔２８が
配設され、当該管制塔の中に車両走行制御装置１０が配
置されている。なお、図３の場合、ブロックエリア１６
に接続された幹線道路２０の入口部分に管制塔２８が配
設されているが、この位置は任意であり、また複数の管
制塔によって管制作業を行うようにしてもよい。

【００３２】前記管制塔２８に配置されている車両走行
制御装置１０（以下、単に制御装置１０という）は図１
に示すように、管制（制御）対象である車両と交信を行
うための第１通信機３０と他の管制塔（他のブロックエ
リアの管制塔２８Ａや同一ブロックエリア内の他の管制
塔）と交信を行うための第２通信機３２を有している。
また、制御装置１０は前記第１通信機３０を介して車両
から当該車両の出発地と移動の目的地を入手する出発地
・目的地認識部３４を有している。この出発地・目的地
認識部３４は認識した目的地が自己のブロックエリア内
であるか他ブロックエリア内であるかを識別し、目的地
が自己のブロックエリア内、つまり、車両移動がブロッ
クエリア内で行われる場合、車両の出発タイミングと走
行経路と走行速度を算出する走行計画算出部３６に制御
対象になっている車両の出発地と目的地を供給する。走
行計画算出部３６は、ブロックエリア内の車両の走行ス
ケジュールを記憶したスケジュールデータベース（D/
B）３８を参照しつつ、該当車両が他の交通要素と非干
渉、具体的には、他の車両や歩行者等の存在によって減
速や停止、加速を生じることなく目的位置に到達できる
出発タイミングと走行経路と走行速度を算出して、前記
走行スケジュールの更新を行う。同時に、走行指示部４
０に算出結果を供給し、第１通信機３０を介して、出発
地と目的地を送信してきた該当車両に出発タイミングと
走行経路と走行速度を送信する。

【００３３】一方、出発地・目的地認識部３４が認識し
た目的地が他のブロックエリア内である場合には、第２
通信機３２を介して、制御対象の車両の出発地と目的地
の情報を目的地の存在するブロックエリアの管制塔２８
Ａに送信する。送信を受けた管制塔２８Ａには前記制御
装置１０と同様な構成の車両走行制御装置が配置され、
該当ブロックエリアで他のブロックエリアからの車両の
受け入れが可能であるかを検討し、第２通信手段３２を
介して入場の可否を問い合わせてきた管制塔２８に返送
する。返送を受けた管制塔２８の走行計画算出部３６は
前述と同様に、出発タイミングと走行経路と走行速度を
算出して、前記走行スケジュールの更新を行う。同時
に、走行指示部４０に算出結果を供給し、第１通信機３
０を介して、出発地と目的地を送信してきた該当車両に
出発タイミングと走行経路と走行速度を送信する。な
お、図１においては、図面の簡略化のため他のブロック
エリアの管制塔２８Ａの制御部１０ａの構成は一部省略
しスケジューラとして示している。

【００３４】また、図１には制御対象である車両に搭載
される車載装置１２，１４の構成ブロック図が示されて
る。車載装置１２はナビゲーション装置を利用した例
で、利用者が目的地入力部４２から移動の目的地を入力
すると、車載通信機４４を介して前述した制御装置１０
の第１通信機３０に目的地を送信する。この時の目的地
入力は、例えば車載ディスプレイ上に表示された地図上
のポイントを指し示すようにしてもよいし、キーボード
等により具体的な名称を入力するようにしてもよい。同
様に、出発地の入力を出発地入力部４６から行う。この
出発地も目的地と同様に車載通信機４４を介して前述し
た制御装置１０の第１通信機３０に送信される。なお、
出発地は車両の現在位置であるため、ＧＰＳ衛星等を利
用して車両の絶対位置を検出して、その情報を直接車載
通信機４４を介して前述した制御装置１０の第１通信機
３０に送信してもよい。

【００３５】制御装置１０は車両の出発地と目的地を取
得すると、前述したように走行計画を算出し、第１通信
機３０から車載通信機４４に走行計画を送信する。車載
装置１２では走行計画をナビゲーション表示部４８に表
示して、利用者に出発タイミングと走行経路と走行速度
を提示する。

【００３６】一方、車載装置１４は自動運転車両に適用
する例で、例えば、車両外部の環境を認識しつつ目的地
まで走行可能な無軌道の車両や、列車のように軌道上を
走行し所定の乗降場所を巡回する車両に搭載される。車
載装置１４の場合も目的地と出発地は車載装置１２と同
様に車載通信機４４から制御装置１０の第１通信機３０
に送信される。そして、車載通信機４４が前記第１通信
機３０を介して走行計画を受信すると、その情報が自動
運転コントローラ５０に供給され、車両の自動運転が実
施される。

【００３７】続いて、車両の走行計画の算出処理を具体
例を用いて説明する。本実施形態では図５（ａ）に示す
ように、自己のブロックエリアから他のブロックエリア
に移動する場合と、図５（ｂ）に示すように、他のブロ
ックエリアから自己のブロックエリアに移動する場合
と、図５（ｃ）に示すように、自己のブロックエリア内
で移動を行う場合を説明する。

【００３８】前記走行計画算出部３６（図１参照）は、
その内部に、図６に矢印（→）で示すような道路網上で
所定台数の車両に対して、所定方向への走行を所定時間
許可する走行許可ベクトル５２を設定するベクトル設定
手段を含んでいる。この走行許可ベクトル５２は支線道
路２２の交差点における車両の直進及び右折または左折
の許可と車両の存在しうる範囲とタイミングを示してい
る。つまり、走行許可ベクトル５２が存在しているタイ
ミングのみに車両の走行が可能になる。また、前記走行
計画算出部３６は走行許可ベクトル５２の方向を図６に
示すように周期的に変更する変更手段を有している。図
６に示す例では、タイミング１〜タイミング４の４種類
のタイミングで走行許可ベクトル５２の方向及び存在位
置が順次変化している。なお、支線道路２２を巡航走行
する場合、基準速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ）が提示さ
れ、基準速度で支線道路２２を走行した場合、一つの小
ブロック２４の一辺を通過するのに３０秒必要な場合に
は、前記タイミング１〜タイミング４の各変更周期は３
０秒になる。また、小ブロック２４の一辺の長さが異な
る場合には、最小の長さに合わせて変更周期が決定され
る。従って、走行許可ベクトル５２に基づいて走行計画
を作成することによって、走行中の車両の不必要な減速
や停止を容易に防止することができる。また、走行許可
ベクトル５２の向きを周期的に変更することによって、
任意の方向に車両の誘導をスムーズに行うことができ
る。

【００３９】図５（ａ）〜（ｃ）に戻って、車両の目的
地毎に走行計画算出手段の処理動作を図１及び図７のフ
ローチャートを用いて説明する。初めに図５（ａ），
（ｂ）に基づいて自己のブロックエリア１６から他のブ
ロックエリア１６に移動する場合を示す。なお、本実施
形態の場合、ナビゲーション装置を搭載した車載装置１
２の走行制御を例に取って説明する。まず、車載装置１
２は、車載通信機４４を介して出発地（自車位置）５４
及び移動の目的地５６を自車が存在するブロックエリア
１６の管制塔２８の制御装置１０に出発データとして送
信する。なお、この送信タイミングは、車両の利用者が
出発希望時刻直前に行ってもよいし、予め出発希望時刻
を含んだ出発データを例えば１時間前等に送信するよう
にしてもよい。制御部１０が出発データを受信すると
（Ｓ１００）、出発地・目的地認識部３４は、目的地５
６が自己のブロックエリア内部に存在するか否かの判断
を行う（Ｓ１０１）。

【００４０】図５（ａ）のように車両が自己のブロック
エリア１６を出て他のブロックエリア１６へ移動する場
合、その情報を走行計画算出部３６が取得し、当該走行
計画算出部３６は目的地５６を含むブロックエリアの入
口（減速車線２０ａ；図３参照）に到達する到着予定時
刻を算出する（Ｓ１０２）。ブロックエリア内の移動経
路は任意であるが、例えば、図５（ａ）の場合上方向を
北とすると、西向きに移動した後北上する方法と、先に
北上した後西向きに移動して出口（加速車線２０ｂ）に
向かう方法等がある。前者の場合、図６のタイミング３
で移動を開始すれば、タイミング３→４→１→２→３・
・・の順に走行許可ベクトル５２を順に渡っていけば出
口まで車両を誘導することができる。この時、走行計画
算出部３６は、出発データを受信したタイミング、また
は出発希望時間からタイミング３までの出発待ち時間を
取得できる。また、出発地５４から出口までの経路、距
離、走行速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）に基づいて出口に
到達するために必要な必要時間が算出できる。さらに、
加速車線２０ｂにおける速度や加速車線２０ｂの長さ、
目的地５６が存在する他のブロックエリアまでの距離と
走行速度（例えば１００ｋｍ／ｈ）から出発地５４を含
むブロックエリアから目的地５６を含むブロックエリア
まで移動するための必要時間が算出可能である。従っ
て、走行計画算出部３６は目的のブロックエリア入口の
到着予定時刻が算出できる。

【００４１】続いて、走行計画算出部３６は第２通信機
３２を介して目的地５６を含むブロックエリアの管制塔
２８Ａに到着予定時刻を通信する（Ｓ１０３）。管制塔
２８Ａでは、受信した到着予定時刻に車両の受け入れが
可能であるか否かを判断して、その結果を走行指示部４
０及び第２通信機３２を介して前記制御部１０の第２通
信機３２に返送する。そして、制御部１０の走行計画算
出部３６は到着予定時刻に目的のブロックエリアの入場
が許可されるか否かを認識する（Ｓ１０４）。すなわ
ち、管制塔２８Ａに含まれる走行計画算出部は自己のブ
ロックエリアの入口である減速車線２０ａ（図３参照）
に同じ時間帯の到着予定時刻に他の車両の進入が重なり
当該減速車線２０ａの許容量をオーバーするか否かをス
ケジュールD/B３８を参照して判断する。同じ時刻帯に
許容量に余裕があれば、減速車線２０ａに進入可能であ
る。そして、車両は減速車線２０ａの終端部分で直進ま
たは左折することによってブロックエリア内に進入する
ことができる。すなわち、管制塔２８Ａは、何時であれ
ば車両の受入が可能であるか（受入可能タイミング）を
認識しているため、当該管制塔２８Ａの走行計画算出部
は、進入可否の結果と共に何時であれば車両の受け入れ
が可能であるかを制御部１０に送信することになる。

【００４２】（Ｓ１０４）において、到着予定時刻に目
的ブロックエリアへの入場が許可されない場合、走行計
画算出部３６は管制塔２８Ａから受け取った受入可能タ
イミングを認識する（Ｓ１０５）。そして、受入可能タ
イミングに到達可能な出発タイミングの選定を行う（Ｓ
１０６）。つまり、初回に到着予定時間を算出した時に
使用したタイミング以降の同一タイミング（本実施形態
ではタイミング３）でも車両の出発は可能なので、走行
計画算出部３６は、取得した受入可能タイミングと次以
降のタイミング３との一致する時刻、すなわち出発タイ
ミングの選定を行う。

【００４３】また、（Ｓ１０４）において、到着予定時
刻に目的ブロックエリアへの入場が許可された場合、走
行計画算出部３６は前記到着予定時刻算出に使用した出
発タイミング（本実施形態の場合はタイミング３）にな
ったか否かの判断を行う（Ｓ１０７）。そして、所定の
タイミングになったら、制御装置１０の走行指示部４０
は第１通信機３０を介して車載装置１２に出発指示指令
を送信する（Ｓ１０８）。一方、出発タイミングになっ
ていない場合、走行指示部４０は第１通信機３０を介し
て車載装置１２に出発待機状態である旨を送信し（Ｓ１
０９）、出発タイミングになるのを待つ。なお、出発待
機を示す時に、出発許可時刻を合わせて提示してもよ
い。また、（Ｓ１０４）で入場許可が出た時点で、出発
許可時刻を車載装置１２に提示するようにしてもよい。

【００４４】次に、ブロックエリア１６内における車両
の移動方法を説明する。例えば、図６におけるタイミン
グ３で出発許可の出た車両は、所定の出発タイミングに
なったら出発するが、この出発は、車両が自己のブロッ
クエリア１６から他のブロックエリア１６に向かうため
出口に移動する場合、タイミング３の走行許可ベクトル
５２に存在する車両の流れの最後尾に合流するタイミン
グで出発指示が出される。格子状のブロックエリア１６
内において、経路変更は、ある走行許可ベクトル５２か
ら方向の異なる走行許可ベクトル５２に車両が渡ること
によって行われる。従って、向きの異なる走行許可ベク
トル５２が接触しているタイミング（図６の場合、タイ
ミング２、タイミング４）で行われる。このベクトル間
の渡りをスムーズに行うためには、経路変更を行う場
合、ベクトル内に存在する車両集団の先頭に位置する車
両から順次向きの異なる走行許可ベクトル５２に移動し
ていく。ここで、ブロックエリア１６の出口に向かうた
めには、ブロックエリア１６の最外周まで曲がる必要が
無いため、他のブロックエリア１６に移動する車両は前
記車両集団の最後尾に初めから合流することになる。な
お、制御部１０は自己のブロックエリア１６内の車両の
動きを全て認識しているためタイミング３における車両
の最後尾を正確に認識可能で、出発指示を出すことがで
きる。

【００４５】図５（ｂ）に示すように、目的地５６を含
むブロックエリア１６に進入が許可され、減速道路２０
ａに進入が完了した車両の走行制御は目的地５６を含む
ブロックエリア１６の管制塔２８Ａの制御部に引き渡さ
れる。車両の制御を引き継いだ制御部は車両が自己のブ
ロックエリア１６の支線道路２２に入るタイミングに応
じて、直進するか左折するかを決定する。つまり、支線
道路２２に入るタイミングがタイミング１，２の場合は
直進を指示し、タイミング３，４の場合には左折を指示
する。その後は、図６に示すタイミング１〜４に従って
目的地５６までの車両の誘導を行う。

【００４６】また、（Ｓ１０６）で次の出発タイミング
が選定された場合には、選定した出発タイミングに成っ
たか否かの判断が（Ｓ１０７）で行われ、出発指示（Ｓ
１０８）または出発待機指示（Ｓ１０９）が出される。
なお、（Ｓ１０４）で最初に算出した到着予定時刻に入
場が許可されない場合に、高速道路等を走行中に走行速
度を加減速することによって、入場可能時刻にタイミン
グを合わせることが可能であるが、走行中の速度を一定
に保つことを優先し、出発タイミングを選定することが
望ましい。このように、走行中の速度を一定にすること
により、渋滞の発生自体を防止できると共に、車両のエ
ネルギ使用効率を向上させることができる。

【００４７】一方、図７の（Ｓ１０１）において、図５
（ｃ）に示すように車両の出発地５４と目的地５６とが
同一のブロックエリア１６にある場合、すなわち、自己
ブロックエリア１６内での移動である場合、図６に示す
タイミング１で出発すれば、走行許可ベクトル５２の先
頭に合流することができる。前述したように先頭に位置
する車両から順次向きの異なる走行許可ベクトル５２に
移動していくため、先に曲がる車両が車両集団の先頭に
合流する必要がある。なお、方向の異なる走行許可ベク
トル５２に移動した車両は移動先の走行許可ベクトルの
最後尾に順次合流していくことになる。従って、出発地
から車両が出発する時に、当該車両より先に経路変更を
行う車両が、合流しようとする車両集団に存在する場合
には、先に曲がる車両の後ろに後から曲がる車両が合流
することになる。

【００４８】例えば、図５（ｃ）の上方向を北とする
と、車両が出発地５４から目的地５６に移動する場合、
単純な移動経路の例として、西に進んだ後南下する経路
と、まず南下して西に進む経路とがある。前者の場合、
図６のタイミング１で西進の集団の先頭で出発し、タイ
ミング４で左折して、西進集団の先頭から南下集団の最
後尾に合流する。また、後者の場合は、タイミング１で
南下集団の先頭で出発し、タイミング２で右折して、南
下集団の先頭から西進集団の最後尾に合流すれば、スム
ーズにブロックエリア内を移動することができる。

【００４９】ブロックエリア１６内には、多数の利用空
間２４ａが存在し（図４参照）、歩行者の交通もある。
前述したように支線道路２２には歩行者等が横断するた
めの前述した図３〜図６等に示すブロックエリア１６は
同一形状の小ブロック２４が規則正しく配置されている
例を示しているが、実際の都市構造では、様々な制約が
あり、ブロックエリアやそれを構成する小ブロックの大
きさや形状は様々である。図８には形状や大きさの異な
る小ブロック５８ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ・・・で構成され
たブロックエリア６０を示している。前記小ブロック５
８ａ，５８ｂ等は図３や図４に示す小ブロック２４と同
様に、利用空間、歩道、停車帯、横断歩道等を含んでい
ると共に、図９に示すように、走行許可ベクトルが設定
可能であり、図６と同様に所定の周期で走行許可ベクト
ルの方向が変更される。前記走行許可ベクトルの方向の
変更周期は小ブロック５８ａ，５８ｂ等のうち最小の一
辺を基本単位とし、当該基本単位を所定速度（例えば、
１０ｋｍ／ｈ）で通過するために必要な時間で決定され
る。例えば、基本単位を通過するために３０秒必要な場
合には、変更周期も３０秒である。また、走行許可ベク
トルの長さは、基本単位に存在可能な走行許可ベクトル
の長さ統一される。さらに、各小ブロックにおいて、そ
の一辺の長さが基本単位の整数倍で構成される区画を通
過する車両の速度は一定（例えば、１０ｋｍ／ｈ）であ
るが、整数倍でない区画を車両が通過する場合、速度調
整が適宜行われ、次の交差点で他の方向からの交通との
合流が一致するように制御される。このような都市構造
においても車両の出発タイミング等は、図７のフローチ
ャートに示す手順で決定され、管制塔の制御部から各車
両に走行経路や走行速度と共に出発タイミングの指示が
出される。また、ブロックエリア内に存在する横断歩道
用信号機の制御も前述した例と同様に行われる。

【００５０】図１０（ａ）〜（ｃ）には、基準走行速度
の異なる道路が交差する場合、例えば、高速道路６２と
一般道路６４とが平面で交差する平面交差エリア６６が
存在する場合の構成が示されている。前記平面交差エリ
ア６６は、高速道路６２に対して一般道路６４が略直角
に交わる格子形状で構成され、格子の縦横比が高速道路
６２と一般道路６４との速度比に設定されている。例え
ば、高速道路６２と一般道路６４が形成する格子部分の
長さの縦横比が５：１の場合、高速道路６２の設定走行
速度は１００ｋｍ／ｈであり、一般道路６４の設定走行
速度は２０ｋｍ図１０（ａ）〜（ｃ）には、基準走行速
度の異なる道路の交差する場合、例えば、高速道路６２
と一般道路６４とが平面で交差する平面交差エリア６６
が存在する場合の構成が示されている。前記平面交差エ
リア６６は、高速道路６２に対して一般道路６４が略直
角に交わる格子形状で構成され、格子の縦横比が高速道
路６２と一般道路６４との速度比に設定されている。例
えば、高速道路６２と一般道路６４が形成する格子部分
の長さの縦横比が５：１の場合、高速道路６２の設置走
行速度は１００ｋｍ／ｈであり、一般道路６４の設定走
行速度は２０ｋｍ／ｈになる。

【００５１】図１０（ｂ）は、交通の流れを示したもの
で、太線矢印で示す流れが、２０ｋｍ／ｈの道路から１
００ｋｍ／ｈの道路に移る場合の交通の流れで、細線矢
印で示した流れが、１００ｋｍ／ｈの道路から２０ｋｍ
／ｈの道路に移る場合の交通の流れである。

【００５２】また、図１０（ｃ）には、図６や図９等に
示した走行許可ベクトルのタイミン／ｈになる。

【００５３】なお、以上説明した実施形態では、走行許
可ベクトルの切り換えを４つのタイミングパターンで行
う例を示したが、タイミングパターン数は任意であり、
パタる。

【００５４】このように、平面交差エリア６６を構成す
る格子の縦横比と交差する道路の速度比とを一致させる
ことによって、走行許可ベクトルを順次切り換える場合
でも、各格子間での車両の移動のタイミングが同期し
て、スムーズな走行制御を行うことができる。

【００５５】なお、以上説明した実施形態では、走行許
可ベクトルの切り替えを４つのタイミングパターンで行
う例を示したが、タイミングパターン数は任意であり、
パターン数を増やせば、より待ち時間の少ない効率的な
走行制御を行うことができる。

【００５６】また、本実施形態では、ナビゲーション装
置を有する車両の走行制御を例にとって説明したが、自
動走行可能な軌道車両や無軌道車両でも同様の効果を得
ることができると共に、公共車両に本実施形態を適用す
れば、ユーザが目的に応じて所望の車両を呼び出し利用
することが可能で、目的地に到着後は他のユーザが利用
することも可能である。さらに、自動走行車両に本実施
形態を適用する場合、車両の少ない地域や利用頻度の高
い地域に空車両を集中的に移動させることによって効率
的な交通システムを容易に構築することができる。ま
た、利用者は、出発可能時刻を予め認識することが可能
なので、有効な時間利用を行うことができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、道路網内の車両は、他
の交通要素と非干渉になるように出発タイミングと走行
経路と走行速度とが個々に管理され、一度走行を開始し
たら他車両が原因となる極端な減速や停止を行うことな
く走行を続けることができるので、渋滞の発生自体を計
画的に防止できる。また、必要以上の減速や加速を必要
としないため車両のエネルギ使用効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置の
構成ブロック図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置を
適用可能な都市構造を示す説明図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置を
適用可能な都市構造を構成するブロックエリアを説明す
る説明図である。

【図４】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置を
適用可能なブロックエリアを構成する小ブロックの構造
を説明する説明図である。

【図５】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置の
制御により出発地から目的地まで移動する場合の移動例
を説明する説明図である。

【図６】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置の
制御による走行許可ベクトルの存在タイミングを説明す
る説明図である。

【図７】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置の
制御を説明するフローチャートである。

【図８】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置を
適用可能な他の都市構造を示す説明図である。

【図９】 図８に示す都市構造に適用する走行許可ベク
トルの存在タイミングを説明する説明図である。

【図１０】 本発明の実施形態に係る車両走行制御装置
を適用可能な平面交差エリアの構成を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 車両走行制御装置、１２，１４ 車載装置、２８
管制塔、３０ 第１通信機、３２ 第２通信機、３４
出発地・目的地認識部、３６ 走行計画算出部、３８
スケジュールデータベース、４０ 走行指示部、４２
目的地入力部、４４ 車載通信機、４６ 出発地入力
部、４８ ナビゲーション表示部、５０自動運転コント
ローラ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路網を通行する複数の車両に対する走
   行制御を行う車両走行制御装置であって、 道路網内の個々の車両の出発位置を認識する出発位置認
   識手段と、 前記車両の移動目的位置を認識する目的位置認識手段
   と、 走行開始車両の前記出発位置と目的位置とに基づいて、
   当該走行開始車両が他の交通要素と非干渉で目的位置に
   到達できる出発タイミングと走行経路と走行速度とを算
   出する走行計画算出手段と、 前記走行計画に基づいて道路網内の複数の車両の走行指
   示を行う走行指示手段と、 を含むことを特徴とする車両走行制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記走行計画算出手段は、 前記道路網上で車両の所定方向の走行を所定時間許可す
   る走行許可ベクトルを設定するベクトル設定手段と、 前記走行許可ベクトルの向きを所定周期で変更する変更
   手段と、 を含み、 当該走行計画算出手段は前記走行許可ベクトルの向きに
   基づいて走行計画を算出することを特徴とする車両走行
   制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 さらに、前記走行計画算出手段は、 道路網上の走行許可ベクトルの有無に応じて道路横断用
   歩行者信号機を制御する信号制御手段を含むことを特徴
   とする車両走行制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の装置にお
   いて、 前記車両は、 前記走行計画に基づいて制御される自動運転車両である
   ことを特徴とする車両走行制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２記載の装置にお
   いて、 前記道路網は、 支線道路を含む複数のブロックエリアと、 前記ブロックエリア間を接続する幹線道路と、 を含み、 前記走行計画算出手段は、前記ブロックエリア毎に車両
   の管理を行うことを特徴とする車両走行制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１または請求項２または請求項５
   記載の装置において、 道路網の道路が交差して格子道路を形成する場合、格子
   部分の一方の道路と他方の道路との長さ比が各道路の設
   定走行速度の比であることを特徴とする車両走行制御装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１または請求項２記載の装置にお
   いて、 前記走行計画算出手段は、 移動中の走行車両の速度が一定になることを優先して走
   行計画を作成することを特徴とする車両走行制御装置。