JPH1069599A - 車両走行管理システム - Google Patents
車両走行管理システムInfo
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- JPH1069599A JPH1069599A JP8227142A JP22714296A JPH1069599A JP H1069599 A JPH1069599 A JP H1069599A JP 8227142 A JP8227142 A JP 8227142A JP 22714296 A JP22714296 A JP 22714296A JP H1069599 A JPH1069599 A JP H1069599A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
- G05D1/0291—Fleet control
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
有する車両以外の車両の存在を通信機能及び走行制御機
能を有する車両における走行制御に反映できるような車
両走行管理システムを提供することである。 【解決手段】上記課題は、当該所定走行レーンに隣接し
た走行レーンから当該所定走行レーンに進入する車両を
検出する車両進入検出手段と、当該所定走行レーンへの
進入車両が検出されたときに、その検出された車両の後
続の通信機能及び走行制御機能を有した車両に対して、
その検出された車両の存在に基づいた制御情報を送信す
る制御情報通信手段とを有する車両走行管理システムに
て達成される。
Description
を走行する各車両の走行状態を管理する車両走行管理シ
ステムに係り、詳しくは、所定の走行レーンを走行する
各車両の走行状態を検出し、その検出した先行車両の走
行状態に基づいて後続車両の走行制御(速度制御等)を
行なえるようにした車両走行管理システム。
れている(例えば、本願出願人が既に出願した特願平7
−154857等)。この種の車両の自動運転システム
では、例えば、道路の走行帯に添って磁気マーカが所定
の間隔で敷設され、車両に設けた磁気センサで当該磁気
マーカを検出し、その検出信号に基づいて走行車両が走
行帯から外れないようにステアリング制御が行なわれ
る。これにより、車両は、走行帯に添って自動運転され
る。また、縦列走行の車両間で走行状態に関する情報の
無線通信(車−車間通信)が行なわれ、その情報に基づ
いて、ある車間距離を保つように走行速度の制御等が行
なわれる。更に、道路に添って設けられた通信施設と上
記のように自動運転される車両との間で道路状況や先行
車両の走行状態等に関する情報の無線通信(路−車間通
信)が行なわれ、各自動運転車両では、その受信した情
報に基づいて長いレンジでの走行速度制御、危険回避の
ための制御等が行なわれる。このように、車両の自動走
行制御を実現させるために、車両間の情報通信(車−車
間通信)を行なうとともに、外部から各車両の走行状態
を監視し(車両走行管理システム)、その監視される各
車両の走行状態を後続の車両に通知している(路−車間
通信)。
ステムでは、例えば、高速道路の複数の走行帯のうちの
1つが自動運転車両専用の走行帯(走行レーン)として
決めることが考えられ、また、道路自体を自動運転車両
専用のものとすることが考えられている。即ち、通常の
車両(非自動運転車両)と自動運転車両が混在すること
は想定されていない。
存の高速道路等に自動運転車両専用の走行帯を設置する
ことや、自動運転車両専用の道路を提供することは困難
である。従って、自動運転車両と、非自動運転車両とが
混在する状況を想定してシステムを構築しなければなら
ない。その場合、通信機能及び自動走行制御の機能を持
たない非自動運転車両の走行状態を後続車両の走行制御
に反映させるために、その非自動運転車両が自動運転車
両に割り当てられた走行レーンに進入してから退出する
までその走行状態(位置、速度等)をも管理する必要が
ある。
行制御機能を有する車両以外の車両の存在を通信機能及
び走行制御機能を有する車両における走行制御に反映で
きるような車両走行管理システムを提供することであ
る。
め、本発明は、請求項1に記載されるように、通信機能
及び走行制御機能を有した車両に割り当てられた道路上
の所定走行レーンを走行する車両の走行状態を管理する
車両走行管理システムにおいて、当該所定走行レーンに
隣接した走行レーンから当該所定走行レーンに進入する
車両を検出する車両進入検出手段と、該車両進入検出手
段が当該所定走行レーンに進入する車両を検出したとき
に、その検出された車両の後続の通信機能及び走行制御
機能を有した車両に対して、その検出された車両の存在
に基づいた制御情報を送信する制御情報通信手段とを有
するようにした。
らか車両(通信機能及び走行制御機能を有するか否かを
問わない)が走行レーン変更により当該所定走行レーン
に進入すると、その後続の通信機能及び走行制御機能を
有した車両に対して当該進入車両の存在に基づいて制御
情報が送信される。その結果、その制御情報を受信した
通信機能及び走行制御機能を有する車両が、当該制御情
報を考慮した走行制御を行なう。
及び走行制御機能を有する車両でない車両であったとし
ても、その車両の存在に基づいた制御情報に基づいて後
続の通信機能及び走行制御機能を有する車両の走行制御
が行なわれる。なお、走行制御機能は、車両相互間で走
行状態の通信を行ないその走行状態に基づいて所定の車
間距離にて前の車両と隊列をなして走行する隊列走行制
御機能、一定の速度で走行するオートクルーズコントロ
ール機能等、外部からの制御情報に基づいて行なわれる
種々の走行制御を含む。
安全な状態で走行制御できるという観点から、本発明
は、請求項2に記載されるように、上記車両走行管理シ
ステムにおいて、上記制御情報通信手段から送信される
制御情報は車間距離を増加させるための情報を含むよう
にした。
走行レーン変更により、当該所定走行レーンに進入した
車両が検出されると、後続の通信機能及び走行制御機能
を有する車両に対して車間距離を増加させるための制御
情報が提供される。その制御情報に基づいて走行制御さ
れる車両は、前車との車間距離を増大した状態で走行す
る。
車両以外の車両が当該走行レーンを走行する場合に、確
実にその車両の存在を後続の通信機能及び走行制御機能
を有する車両の走行制御に反映させるようにするという
観点から、本発明は、請求項3に記載されるように、上
記各車両走行管理システムにおいて、更に、車両進入検
出手段にて検出された車両が通信機能及び走行制御機能
を有した車両であるか否かを判定する車両種別判定手段
と、車両進入検出手段にて検出された車両が通信機能及
び走行制御機能を有した車両でないと該車両種別判定手
段が判定したときに、それ以後の当該車両の走行位置を
推定する位置推定手段と、該位置推定手段にて推定され
た当該車両の位置に基づいて後続の通信機能及び走行制
御機能を有した車両に対して制御情報通信手段により送
信すべき制御情報を決定する制御情報決定手段とを有す
るようにした。
該走行レーンに進入した車両が通信機能及び走行制御機
能を有する車両以外の車両であることが判定されると、
それ以後、当該車両の走行位置に基づいて、後続の通信
機能及び走行制御機能を有する車両に送信すべき制御情
報が決定される。従って、その制御情報は、当該車両の
存在を反映した情報となる。例えば、その推定された位
置の直後を走行する通信機能及び走行制御機能を有する
車両に対する制御情報と、推定された位置から離れた位
置を走行する通信機能及び走行機能を有する車両に対す
る制御情報とは異なるように、各制御情報が決定され
る。
提供するという観点から、本発明は、請求項4に記載さ
れるように、上記車両走行管理システムにおいて、上記
位置推定手段は、当該車両の車速を推定する車速推定手
段を有し、この推定された車速に基づいて当該車両の走
行位置を推定するようにした。
という観点から、本発明は、請求項5に記載されるよう
に、車速推定手段は、当該車両の直前を走行する通信機
能及び走行制御機能を有する車両から送信される当該走
行制御の結果得られた車速に基づいて当該車両の車速を
推定する手段を有するようにした。
れるように、車両走行管理システムは、更に、当該所定
走行レーンにあらかじめ定められた複数の地点の各地点
を通過する毎に、その地点を通過した車両が通信機能及
び走行制御機能を有した車両であるか否かを判定する通
過車両判定手段を有し、該車両走行管理システムにおい
て、上記車速推定手段は、当該車両が上記通過車両判定
手段により通信機能及び走行制御機能を有した車両でな
いと判定される二つの当該地点の通過時刻に基づいて当
該車両の車速を推定する手段を有するようにした。
面に基づいて説明する。図1は、車両の自動運転システ
ムの基本的な構成を示す図である。図1において、片側
走行方向に3つの走行帯(走行レーン)L1、L2、L
3をもつ道路R(例えば、高速道路)の一番外側の走行
帯L1(自動運転車両用レーンL1という)が自動運転
車両200a、200bの走行可能な走行帯として定め
られている。通常の車両(非自動運転車両)300a、
300bはいずれの走行帯L1、L2、L3をも走行す
ることが可能である。
(例えば、500メートル)の漏洩同軸ケーブル(Leak
age Coaxial Cable :以下LCXという)105n (1
05n- 1 、105n+1 等)が連続的に敷設されている。
この漏洩同軸ケーブル105nは、自動運転車両用レー
ンL1を走行する自動運転車両200a、200bに対
する情報通信(路−車間通信)に用いられる。このLC
X105n で決まる区間が1つの自動運転車両の管制ゾ
ーンZn として定められる。
用レーンL1と隣接する走行帯L2との境界部の路面に
一定の間隔(例えば、20メートル)毎に、レーン変更
センサ110(1)、110(2)、...、110
(m)埋設されている。また、各管制ゾーンZn の開始
地点には、自動運転車両用レーンL1の幅を隔てて光ビ
ームの発信ユニット112n とその受光ユニット113
n が設置されている。この発信ユニット112n と受光
ユニット113n により、自動運転車両用レーンL1に
おいて前の管制ゾーンZn-1 から当該管制ゾーンZn に
進入した車両を検出する車両進入センサを構成する。
が設置されている。この路上機100は、LCXコント
ローラ101、処理回路102及びノードユニット10
3を有している。LCXコントローラ101は、LCX
105n を介した自動運転車両200a、200bとの
通信を制御する。処理回路102は、各レーン変更セン
サ110(1)、110(2)、...、110
(m)、車両進入センサ(発信ユニット及び受光ユニッ
ト)112n 、113n への電源供給及びこれら各セン
サからの検出信号の処理を行なう。ノードユニット10
3は、LANを介して他のノードユニット及び管制局に
接続されており、LCXコントローラ101及び処理回
路102からの信号(情報)は、ノードユニット103
及びLANを介して管制局に送られ、また、管制局から
の情報がLAN及びノードユニット103を介してLC
Xコントローラ101及び処理回路102に提供される
ようになっている。
(1)、...、110(m)は、例えば、図2乃至図
5に示すような構造となっている。図2は、レーン変更
センサの斜視図であり、図3は、図2に示すレーン変更
センサのAから見た図であり、図4は、図2に示すレー
ン変更センサのBから見た図であり、図5は、図2に示
すレーン変更センサのCから見た図である。
ジング10の全体的な構造は、図2に示すように、中央
部が高くなり、前後の端部にゆくに従って低くなる台形
状となっている。即ち、このハウジング10は、図5に
示すように、中央に位置する胴部10bと該胴部10b
の前後に位置する傾斜部10c及び10aとから構成さ
る。各傾斜部10a及び10cは、傾斜した側壁部の間
に空間が形成された構造となっている。そして、胴部1
0bは後述するように内部が空洞となり、傾斜部10a
側に後仕切り部11が形成され、傾斜部10c側に前仕
切り部12が形成されている。
に示すように、細かい乱反射を行なうリフレクタ板が貼
り付けてある。そして、底面から所定の高さhの位置に
底面に平行に所定の間隔dで受光窓13及び14が形成
されている。また、前仕切り部12には、例えば、図4
に示すように、上記受光窓13、14と同様に、底面か
ら所定の高さhの位置に底面に平行に所定の間隔dで出
射窓15及び16が形成されている。
イカストにより形成され、路面に敷設されることを考慮
して、車両の重量に充分耐えうるように、また、車両の
走行の邪魔にならないように設計される。また、受光窓
13、14及び出射窓15、16の底面からの高さh
は、レーン変更センサが敷設される道路R(例えば、高
速道路)にて交通規制される積雪量等を考慮して決定さ
れる。
なっており、その内部には、例えば、図6に示すよう
な、光学装置が設けられている。図6において、胴部1
0bの後仕切り部11の受光窓13に接するように可視
光線をカットするフィルタ23aが設けられている。そ
して、フォトダイオード22aがその受光面をフィルタ
23aを介して受光窓13に対向させるように設けられ
ている。なお、図6には示されていないが、受光窓14
に対しても同様にフィルタ(23b)及びフォトダイオ
ード(22b)が設けられている。各フォトダイオード
22a、(22b)は、受光回路40に接続されてい
る。
窓15に隣接してレンズ等を含む光学ユニット21aが
設けられている。そして、所定の波長のレーザ光を出力
するレーザダイオード20aが光学ユニット21aに対
向して設けられている。レーザダイオード20aから出
力されたレーザ光が光学ユニット21aにてフォーカシ
ングされてレーザビームが出射窓15から出射される。
なお、6図には示されていないが、出射窓16に対して
も同様に光学ユニット(21b)及びレーザダイオード
(20b)が設けられている。各レーザダイオード20
a、20(b)は、発光回路30に接続されている。
光軸が、なるべくフォトダイオード22aの受光面の中
心位置での法線に一致するように、レーザダイオード2
0a、光学ユニット21a、フォトダイオード22aの
調整が行なわれる。また、同様に、出射窓16から出射
されるレーザビームの光軸が、なるべくフォトダイオー
ド22bの受光面の中心位置での法線に一致するよう
に、レーザダイオード20b、光学ユニット21b、フ
ォトダイオード22bの調整が行なわれる。
10(1)、110(2)、...、110(m)は、
受光窓13、14が形成された後仕切り部11が車両の
通行方向上流に向き(図1の下方向)、出射窓15、1
6が形成された前仕切り部12が車両の通行方向下流に
向くように(図1の上方向)、所定の間隔をもって敷設
される。また、各出射窓15、16から出射されるレー
ザビームは、走行帯の幅方向に並列し、該レーザビーム
が隣接するレーン変更センサのフォトダイオード22
a、22bの受光面に入射するように、各レーン変更セ
ンサ110(1)、110(2)、...、110
(m)の向きが調整される。
えば、図7に示すように構成される。なお、図7は、レ
ーン変更センサ110(i−1)の発光回路30と下流
側に隣接するレーン変更センサ110(i)の受光回路
40を示している。図7において、発光回路30は、所
定のパルス信号を出力するパルスジェネレータ31とド
ライバ回路32を有している。ドライバ回路32は、パ
ルスジェネレータ31からのパルス信号に基づいて各レ
ーザダイオード20a、20bを駆動する。その結果、
各レーザダイオード20a、20bは、パルス変調され
たレーザ光を出力する。このように、各レーザダイオー
ド20a、20bをパルス駆動することにより、直流的
な外乱の影響を防止することができ、また、各レーザダ
イオード20a、20bのパワーの低減を図ることがで
きる。
a、20bからの受光信号を増幅するACアンプ41
a、41bと、これらACアンプ41a、41bにて増
幅された受光信号の包絡線を検出して包絡線信号を出力
する包絡線検出回路42a、42bを有している。
2bからの出力信号は、路上機100の処理回路102
に提供される。この処理回路102は、各レーン変更セ
ンサにおける上記各包絡線検出回路42a、42からの
出力信号に基づいて、車両が自動運転車両用レーンL1
に進入したか、該自動運転車両用レーンL1から退出し
たかを判定する判定回路を有している。
8に示すように構成されている。図8において、上記各
包絡線検出回路42a、42bからの出力信号の立ち下
がりで起動され、所定のパルス幅の信号を出力する単安
定マルチバイブレータ121a、121b及び各単安定
マルチバイブレータ121a、121bからの信号の立
ち上がりの位相を比較する位相比較回路122を有して
いる。この位相比較回路122は、単安定マルチバイブ
レータ121aからの信号の立ち上がり位相(入力ポー
トI2)が単安定マルチバイブレータ121bからの信
号の立ち上がり位相(入力ポートI1)より早い場合
に、出力ポートO2から検出パルスを出力する。また、
各信号の立ち上がり位相が逆の関係のときに、出力ポー
トO1から検出パルスを出力する。
の検出パルスはORゲート123bを介して単安定マル
チバイブレータ124bに提供される。そして、該単安
定マルチバイブレータ124bの出力信号がORゲート
123bの入力端にフィードバックされている。また、
位相比較回路122の出力ポートO2からの検出パルス
はORゲート123aを介して単安定マルチバイブレー
タ123aに提供される。そして、該単安定マルチバイ
ブレータ123aの出力信号がORゲート123aの入
力端にフィードバックされている。この単安定マルチバ
イブレータ123aの出力信号が自動運転車両用レーン
L1に車両が進入したことを表す進入信号となり、上記
単安定マルチバイブレータ123bの出力信号が自動運
転車両用レーンL1から車両が退出したことを表す退出
信号となる。
23a、123bは、通常の車両が自動運転車両用レー
ンL1と隣接する走行レーンL2との境界部を通過する
のに必要な時間に対応するパルス幅の信号を出力するよ
うに調整される。上述した各レーン変更センサにおける
発光回路30、受光回路40及び路上機100の処理回
路101に設けられた各判定回路120(i)の動作を
図9及び図10に示すタイミングチャートに基づいて説
明する。
の発光回路30によってパルス駆動される各レーザダイ
オード20a、20bからのパルスレーザビーム(図
9、図10(1)参照)は、それぞれ、下流側のレーン
変更センサ110(i)のフォトダイオード22a、2
2bに入射している。このとき、受光回路40における
各包絡線検出回路42a、42bからの出力信号に変化
はない。その結果、判定回路120(i)の位相比較回
路122からは判定パルス信号は出力されず、退出信
号、進入信号共にローレベル(L)を維持する。
110(i−1)と同100(i)との間を通って、走
行レーンL2から自動運転車両用レーンL1に進入する
と、各信号は、例えば、図9に示すように変化する。な
お、四輪の車両が各走行レーンL1、L2の境界部を横
切ると、各レーザビーム20a、20bからのレーザビ
ームが最大4回車輪によって遮断される。図9はその場
合を示している。
レーザビームを遮断した後に自動運転車両用レーンL1
側のレーザビームを遮断する。その結果、各レーザビー
ムを受光するフォトダイオード22a、22bは、車輪
がレーザビームを遮断する毎に所定時間途切れるパルス
信号を出力する((2)、(3)参照)。そして、その
途切れるタイミングは、フォトダイオード22aからの
出力信号の方がフォトダイオード22bからの出力信号
より早い。その結果、フォトダイオード22aの出力信
号に対応した包絡線検出回路42aからの出力信号の立
ち下がりのタイミングがフォトダイオード22bの出力
信号に対応した包絡線検出回路42bからの出力信号の
立ち下がりのタイミングより早くなる((4)、(5)
参照)。
ち下がりで動作する単安定マルチバイブレータ121a
から位相比較回路122の入力ポートI2に入力する信
号の立ち上がりのタイミングが、包絡線検出回路42b
からの出力信号の立ち下がりで動作する単安定マルチバ
イブレータ121bから位相比較回路122の入力ポー
トI1に入力する信号の立ち上がりタイミングより早い
((6)、(7)参照)。従って、位相比較回路122
は、各信号の立ち上がりを比較する毎に、その比較結果
としてのパルス信号を出力ポートO1から出力する
((8)参照)。このとき、位相比較回路122の出力
ポートO2は、ローレベル(L)に維持される((9)
参照)。
からは、各車輪が2つのレーザビームを横切る毎にパル
ス信号が出力される。そして、最初の車輪が2つのレー
ザビームを横切ったときに比較位相回路122の出力ポ
ートO1から出力されたパルス信号により単安定マルチ
バイブレータ124aがセットされ、この単安定マルチ
バイブレータ124aから所定のパルス幅の進入信号が
出力される((10)参照)。この進入信号が立ち上が
った直後にこの進入信号がORゲート123aにフィー
ドバックされ、その後、位相比較回路122の出力ポー
トO1から各車輪が2つのレーザビームを横切る毎に出
力されるパルス信号は、ORゲート123aにて遮断さ
れる。単安定マルチバイブレータ123aから出力され
る進入信号は、通常の車両が自動運転車両用レーンL1
と隣接する走行レーンL2との境界部を通過するのに必
要な時間に対応するパルス幅td を有しているので、位
相比較回路122の出力ポートO1から出力される後続
のパルス信号は、単安定マルチバイブレータ124aに
影響を与えない。
ブレータ123bの出力信号である退出信号は、ローレ
ベル(L)を維持する。一方、ある車両がレーン変更セ
ンサ110(i−1)と同100(i)との間を通っ
て、自動運転車両用レーンL1から隣接する走行レーン
L2に退出すると、各信号は、例えば、図10に示すよ
うに変化する。
2bからの出力信号の途切れるタイミングの関係
((2)、(3)参照)、各包絡線検出回路42a、4
2bからの出力信号の立ち下がりのタイミングの関係
((4)、(5)参照)、位相比較回路122の各入力
ポートI1、I2に入力する信号の立ち上がり位相の関
係((6)、(7)参照)のそれぞれが、図9に示した
場合の逆になる。その結果、位相比較回路122の出力
ポートO2から、各車輪が2つのレーザビームを横切る
毎にパルス信号が出力される((9)参照)。
から出力されるパルス信号により、単安定マルチバイブ
レータ124bがセットされて、この単安定マルチバイ
ブレータ124bから所定のパルス幅の退出信号が出力
される((11)参照)。このとき、位相比較回路12
2の出力ポートO1はローレベル(L)は維持され、そ
の結果、進入信号もまたローレベル(L)となる((1
0)参照)。
から進入信号や退出信号が出力されたときに、路上機1
00の処理回路102は、レーン変更センサ110(i
−1)と同110(i)の間で、車両が走行レーンL2
から自動運転車両用レーンL1に進入したことや車両が
自動運転車両用レーンL1から走行レーンL2に退出し
たことを認識する。そして、その情報がノードユニット
103からLANを介して管制局の制御システムに提供
される。管制局の制御システムは、当該情報に起因した
管制情報をLANを介して各路上機に伝送する。この管
制情報を受信した各路上機は、LCXコントローラ10
1からLCX105n を介して自動運転車両用レーンL
1を走行する自動運転車両200a、200bに対して
当該管制情報に関する情報通信(路−車間通信)を行な
う。
と隣の走行レーンL2との間での車両のレーン変更を表
わす進入信号、退出信号等を用いて自動運転車両用レー
ンL1を走行する車両の走行状態を管理するシステム
は、例えば、次のように構成される。
Rに設けられた場合、例えば、インターチェンジ間の路
側に設けたN個の路上機を統括するように管制局が設置
される。そして、図11に示すように、管制局の制御シ
ステム500が統括すべきN個の路上機100(1)、
100(2)、100(3)、...、100(N)と
LANにて接続される。路上機100(n)は、前述し
たように図1に示すように構成されており、自動運転車
両用レーンL1のゾーンZn (以下、単にゾーンZn と
いう)に対して設置される。
は、LCX105n を介して路上機100(n)と情報
通信を行なう機能(路−車間通信機能)、隊列する車両
間で情報通信を行なう機能(車−車間通信機能)及び、
上記路−車間通信及び車−車間通信で得られた制御情報
に基づいて走行状態(車速、車間距離等)を制御する機
能を有している。また、非自動運転車両300a、30
0bは、上記のような機能を有していない。
応した制御ユニットを有しており、各制御ユニットは、
例えば、図12乃至図16に示す手順に従って処理を実
行する。図12において、ゾーンZn に対応した路上機
100(n)の処理回路102から前述した進入信号
(走行レーンL2から自動運転車両用レーンL1に進入
する車両があることを表わす信号)が出力されたか否か
(S1)、その処理回路102から前述した退出信号
(自動運転車両用レーンL1から走行レーンL2に退出
する車両があることを表わす信号)が出力されたか否か
(S2)、及びゾーンZn の端部(開始地点)に設けた
車両進入センサ(発信ユニット及び受光ユニット)11
2n 、113n にてゾーンZn-1 から当該ゾーンZn に
車両が進入したか否か(S3)が監視されている。
1、Yes)、図13に示す処理が行なわれる。即ち、
自動運転車両用レーンL1への車両の進入を検出したレ
ーン変更センサ110(i)のそのゾーンZn 内での位
置から車両の進入位置が推定される(S21)。そし
て、ゾーンZn 内の車両台数を表わすカウンタCn の値
を+1だけインクリメントする(S22)。この処理の
結果、ゾーンZn に対応した制御ユニットは、何らかの
車両が走行レーンL2からゾーンZn に進入し、当該ゾ
ーンZn 内に存在する車両の台数が1台増加したことを
認識する。なお、この時点で、制御ユニットは、進入し
た車両が自動運転車両か非自動運転車両のいずれかであ
るかを認識していない。
からゾーンZn に自動運転車両が進入すると、LCX1
05n を介して当該自動運転車両と路上機100(n)
との間で路−車間通信(車両ID、走行状態等に関する
通信)が開始される。その際、当該車両において演算さ
れる走行距離がリセットされる。従って、自動運転車両
にて演算される走行距離は、各ゾーンの開始地点に設置
した車両進入センサからの距離となる。
Zn に車両が進入されたことが判定されると(S3、Y
es)、更に、そのとき、新たにLCX105n を介し
て通信を開始した車両の有無が判定される(S4)。こ
こで、LCX105n を介して通信を開始した車両があ
る判定されると、制御ユニットは、ゾーンZn-1 からゾ
ーンZn に進入した車両は、自動運転車両であることを
認識する。この場合、更に、制御ユニットは、上流側の
ゾーンZn-1 内の各車両のカタログ中に、ゾーンZn に
進入して通信を開始した当該自動運転車両のカタログが
あるか否かを判定する(S5)。
記述したもので、例えば、図17に示すような構成とな
っている。即ち、このカタログは、「車両ID」、「車
速(実/推)」、「ゾーン内走行位置(実/推)」、
「車両種別」、「ゾーン端進入時刻」、「制御モー
ド」、「先行車両ID」、「後続車両ID」等の各項目
についての情報を記述している。「車両ID」は車両を
特定する情報である。「速度(実/推)」は、車両内で
実際に演算された車速(実)あるいは制御ユニットが推
定した車速(推)を表わす。「ゾーン内走行位置(実/
推)」は、車両内で実際に演算された当該車両のゾーン
内の位置(実)あるいは制御ユニットが推定した車両の
ゾーン内での位置(推)を表わす。「車両種別」は、自
動運転車両か非自動運転車両のいずれかであるかを表わ
す。「ゾーン端進入時刻」は、上流側のゾーンから当該
ゾーンに進入した時刻を表わす。「制御モード」は、隊
列した車両が相互に通信しつつ所定の車間距離を保って
走行する隊列走行(プラトゥーン走行)制御モード、一
定の速度で走行するACCモード等の車両の走行制御モ
ードを表わす。「先行車両ID」は、当該車両の直前を
走行する車両を特定する情報である。「後続車両ID」
は、当該車両の直後を走行する車両を特定する情報であ
る。
た制御ユニットは、対応するゾーンに存在する各車両の
カタログを所定のメモリ内に保持している。そして、カ
タログ内の各項目の情報は対応する車両の走行状態に応
じて順次更新される。制御システム500は、各ゾーン
に対応した制御ユニットが有する各車両のカタログ及び
カウンタCn 値を用いて自動運転車両用レーンL1内を
走行する車両の走行状態を管理している。
n-1 内の各車両のカタログ中に当該ゾーンZn に進入し
た自動運転車両のカタログが含まれていると判定される
と(S5、Yes)、ゾーンZn-1 に対応した制御ユニ
ット内の当該カタログが削除され、新たに、そのカタロ
グがゾーンZn に対応した当該制御ユニット内に作成さ
れる(S6)。この新たに作成されたカタログにおける
「ゾーン内走行位置(実)」が初期値「0」に更新され
るとともに、「ゾーン端進入時刻」が当該自動運転車両
のゾーンZn への進入検出時刻に基づいて更新される。
が新たに作成されると、上流側のゾーンZn-1 内の車両
台数を表わすカウンタCn-1 値が1だけデクリメント
(−1)され(S7)、その後に、当該ゾーンZn 内の
車両台数を表わすカウンタCn値が+1だけインクリメ
ントされる(S8)。
タログ中に、ゾーンZn に進入した自動運転車両のカタ
ログが存在しないと判定された場合(S5、No)、上
流側のゾーンZn-1 に隣の走行レーンL2から進入した
車両があったか否かが判定される(S9)。もし、その
ような車両があれば、制御ユニットは、そのうちの一台
が今回ゾーンZn-1 からゾーンZn に進入した自動運転
車両であると判定する。そして、ゾーンZn-1 内の車両
台数を表わすカウンタCn-1 値が1だけデクリメント
(−1)される(S10)。その後、このゾーンZn に
進入した自動運転車両の新規カタログが作成される(S
11)。自動運転車両がゾーンZn の開始地点から進入
する際、路−車間通信により車両IDが自動運転車両か
ら路上機100(n)に伝えられており、その車両ID
とともに、ゾーン内走行位置の初期値、ゾーン端進入時
刻、先行車両ID、後続車両ID等が新規カタログ内に
セットされる。
L2からの進入車両がなかった場合、特に、上流側のゾ
ーンZn-1 内の車両台数を表わすカウンタCn-1 の値を
デクリメントすることなく、当該進入自動運転車両の新
規カタログが作成される。上記のような処理(S4乃至
S11)により、制御システム500は、ゾーンZn に
自動運転車両が進入したことを認識し、当該自動運転車
両のゾーンZn 内での管理を開始する。
の進入を検出(車両進入センサ)したにもかかわらず、
新たにLCX105n を介した路−車間通信を開始する
車両がない場合(S4、No)、制御ユニットは、その
進入車両が非自動運転車両であると判定する。そして、
更に、制御ユニットは、その非自動運転車両が上流側の
ゾーンZn-1 において既に管理されていたか(カタログ
が作成されていたか)どうかを判別する(S12)。具
体的には、ゾーンZn-1 内の各車両のカタログから非自
動運転車両のカタログを探し、そのゾーン内推定走行位
置(ゾーン端進入時刻と推定車速に基づいて演算され
る)がゾーンZn-1 の最終端の所定範囲内となる非自動
運転車両が存在するか否かが判定される。
運転車両が既に上流側のゾーンZn- 1 において管理され
ていた場合、ゾーンZn-1 に対応した制御ユニット内の
当該非自動運転車両のカタログが削除され、新たに、当
該非自動運転車両のカタログが当該ゾーンZn に対応す
るものとして作成される(S13)。このとき、ゾーン
Zn-1 への進入時刻と当該ゾーンZn への進入時刻に基
づいて車速が演算され、その演算された車速が推定車速
として、ゾーン端進入時刻、ゾーン内推定走行位置の初
期値とともに、作成されたカタログに新たに記述され
る。
数を表わすカウンタCn-1 の値が1だけデクリメント
(−1)され(S7)、更に、当該ゾーンZn 内の車両
台数を表わすカウンタCn の値が+1だけインクリメン
トされる(S8)。また一方、ゾーンZn に進入した非
自動運転車両が、まだゾーンZn-1 において管理されて
いない場合(S12、No)、制御ユニットは、更に、
ゾーンZn- 1 に隣の走行レーンL2から進入した車両が
あったか否かを判別する(S14)。もし、そのような
車両があったなら、制御ユニットは、そのうちの一台が
今回ゾーンZn-1 からゾーンZn に進入した非自動運転
車両であると判定する。そして、ゾーンZn-1 内の車両
台数を表わすカウンタCn-1 値が1だけデクリメント
(−1)される(S15)。その後、このゾーンZn に
進入した非自動運転車両の新規カタログが作成される
(S16)。このとき、当該非自動運転車両に新たに車
両IDが付与され、その車両IDが、ゾーン内推定走行
位置の初期値、車両種別(非自動走行車両)、ゾーン端
進入時刻、先行車両ID、後続車両IDとともに新規カ
タログに記述される。そして、当該ゾーンZn 内の車両
台数を表わすカウンタCn の値が+1だけインクリメン
トされる(S8)。
至S16、S7、S8)、制御システム500は、ゾー
ンZn に非自動運転車両が進入したことを認識し、当該
非自動運転車両のゾーンZn 内での管理を開始する。更
に、上記進入信号、退出信号及びゾーンZn 開始地点で
の車両進入の有無を判別する過程で(S1乃至S3)、
路上機100(n)の処理回路102から退出信号が出
力されたことを判定すると(S2、Yes)、即ち、何
らかの車両がゾーンZn から隣の走行レーンL2に退出
した場合、制御システム500における当該ゾーンZn
に対応した制御ユニットは、図14に示す手順に従って
処理を実行する。
退出した車両が自動運転車両か否かを判別する(S3
1)。自動運転車両は、自動運転車両用レーンL1から
隣の走行レーンL2に退出する(走行レーン変更)場
合、LCXを介して路上機に走行レーン変更する旨を送
信する(路−車間通信)。従って、退出信号の出力があ
ったときに、走行レーン変更の通知の有無を判定するこ
とにより、その退出した車両が自動運転車両か否かが判
別される。
2に退出した車両が自動運転車両である場合、制御ユニ
ットは、その自動運転車両のカタログを削除する(S3
2)。そして、制御ユニットは、この削除したカタログ
に記述された車両ID(退出車両を特定)を参照してい
る他のカタログを検索し、検索されたカタログ中の参照
車両ID(先行車両ID、後続車ID)を更新する(S
33)。その後、当該ゾーンZn の車両台数を表わすカ
ウンタCn の値が1だけデクリメント(−1)される
(S34)。
に退出した車両が非自動運転車両である場合、制御ユニ
ットは、非自動運転車両のカタログを内の推定走行位置
と退出信号出力に関係するレーン変更センサ110
(i)の位置とに基づいて、退出した非自動運転車両を
特定し、そのカタログを削除する(S35)。その後、
上記と同様に、当該非自動運転車両の車両IDを参照車
両IDとしている他のカタログを更新し(S33)、カ
ウンタCn の値を1だけデクリメント(−1)する(S
34)。
0は、自動運転車両用レーンL1から走行レーンL2に
レーン変更した車両の管理を打ち切る。上述したよう
に、ゾーンZn への進入車両を検出する毎、及びゾーン
Zn からの退出車両を検出する毎に、当該ゾーンZn に
対応した制御ユニットは、図15に示す手順に従って処
理を実行する。
ーンZn 内の各車両のカタログをサーチし(S41)、
「車両種別」の項を参照して、そのカタログが自動運転
車両のものか否かを判別する(S42)。そのカタログ
が自動運転車両のものであると判定すると、更に、制御
ユニットは、「先行車両ID」を参照してその先行車両
のカタログを検索する。そして、その検索されたカタロ
グの「車両種別」を参照して、当該車両の直前を走行す
る車両が自動運転車両か否かを判別する(S43)。直
前を走行する車両が自動運転車両の場合、当該車両のカ
タログの「制御モード」の項に隊列走行モードをセット
する(S44)。隊列走行モードでは、前の車両との間
で走行状態に関する情報の通信を行ない(車−車間通
信)、その情報に基づいて前の車両と所定の車間距離を
もって追従するように走行制御が行なわれる(アクセル
制御、制動制御、ステアリング制御等)。
両の場合、当該車両のカタログの「制御モード」の項に
ACCモードがセットされる(S45)。ACC(オー
トクルーズコントロール)モードでは、一定の車速とな
るように走行制御が行なわれる(アクセル制御、制動制
御等)。なお、前車との車間距離は、前車を検出するセ
ンサからの検出信号に基づいて、所定車間距離以下にな
らないように走行状態が制御される。
カタログが自動運転車両のものでない場合(S42、N
o)、更に、制御ユニットは、そのカタログの「先行車
両ID」を参照してその先行車両のカタログを検索す
る。そして、その検索されたカタログの「車両種別」を
参照して、当該非自動運転車両の直前を走行する車両が
自動運転車両か否かを判別する(S46)。当該非自動
運転車両の直前を走行する車両が自動運転車両の場合、
検索された自動運転車両のカタログの「車速(実)」を
もって当該非自動運転車両の車速を推定する(S4
7)。具体的には、その自動運転車両の「車速(実)」
の値を当該非自動運転車両のカタログの「車速(推)」
にコピーする。
定された車速に基づいて当該非自動運転車両のゾーン内
走行位置を推定する(S48)。その推定値が、対応す
るカタログの「ゾーン内走行位置(推)」に記述され
る。更に、当該非自動運転車両の直前を走行する車両も
非自動運転車両である場合(S46、No)は、制御ユ
ニットは、当該非自動運転車両がゾーンZn に進入した
ときに推定された車速(図12のS13参照)等に基づ
いて現在のゾーン内走行位置を推定し、その推定値に基
づいて対応するカタログの「ゾーン内走行位置(推)」
を更新する。(S48)。
Zn に存在する車両全部のカタログのサーチが完了した
か否かが判別され(S49)、ゾーンZn に存在する車
両全部のカタログのサーチが完了するまで、上述した処
理(S41乃至S48)が繰り返される。全てのカタロ
グについての処理が完了すると、制御ユニットは、再
度、図12に示すステップS1からの処理を行なう。
当該ゾーンZn から退出する車両がない場合(図12に
おけるS1、S2、S3において”No”)も、制御ユ
ニットは、上述したような図15に示す手順に従って、
当該ゾーンZn 内の自動運転車両の制御モード及び非自
動運転車両の推定車速の更新に係る処理を行なう。
並行して、制御ユニットは、図16に示す手順従って、
ゾーンZn 内の各車両との情報通信処理(路−車間通
信)を行なう。各車両は、この路−車間通信において、
図18に示す手順に従って処理を行なう。
イマをリセットした後(S51)、所定の時間経過する
まで、進入信号の有無、他のゾーンに対応した制御ユニ
ットからの車間距離増加の指示の有無を判別している
(S52、S53、S54)。ここで、特に、進入信号
及び他のゾーンに対応した制御ユニットからの指示がな
い場合、LCX105n を介してゾーンZn 内の各自動
運転車両に対して走行情報の要求信号を送信する(S5
5)。
からの走行距離(ゾーン内走行位置)を演算し、更にそ
の走行距離に基づいて車速を演算している。このように
ゾーン内走行位置及び車速を演算している各車両が、L
CX105n を介して走行情報の要求信号を受信すると
(図18のS71)、各車両は、車両IDとともに各種
の走行情報を送信する(図18のS72)。ここで、各
車両が送信する走行情報には、上記のように演算される
ゾーン内走行位置、車速及び現在実行中の制御モードが
含まれる。
される走行情報をLCX105n を介して制御ユニット
が受信すると(図16のS56)、制御ユニットは、そ
の走行情報に基づいて各自動運転車両のカタログを更新
する(図16のS57)。具体的には、各自動運転車両
のカタログのゾーン内走行位置、車速を受信した値に変
更する。そして、制御ユニットは、各自動運転車両に対
して対応する制御モードを制御情報としてLCX105
n を介して送信する(図16のS58)。
介して送信される制御モード(制御情報)を受信すると
(図18のS73)、各自動運転車両において、当該制
御モードでの走行制御の指示が各種走行制御系(アクセ
ル制御系、制動制御系、ステアリング制御系等)に与え
られる(図18のS74)。
L1のゾーンZn への車両の進入(レーン変更)によ
り、路上機100(n)の処理回路102から進入信号
が出力されると(S52、Yes)、制御ユニットは、
当該ゾーンZn における当該車両の推定進入位置(図1
3の処理により得られる)より後方の自動運転車両に対
して車間距離をα%だけ増加させるための指示情報を出
力する(S60)。更に、制御ユニットは、当該ゾーン
Zn より上流の、例えば、2つのゾーンZn-1 、Zn-2
内の車両に対して車間距離をα%だけ増加させる指示情
報を当該上流側ゾーンZn-1 、Zn-2 に対応する制御ユ
ニットに対して送出する(S61)。そして、制御ユニ
ットは、当該ゾーンZn 内の後続自動運転車両に対し
て、車間距離増加の指示情報を制御情報としてLCX1
05n を介して送信する。
して受信した(図18のS73)自動運転車両では、そ
の指示に従って維持すべき車間距離が演算され、その車
間距離が維持されるように走行制御が行なわれる。ま
た、制御ユニットは、下流のゾーン(Zn+1 またはZ
n+2 )に対応する制御ユニットから車間距離増加の指示
を受信すると(S53、Yes)、当該ゾーンZn 内の
各自動運転車両に対して車間距離をα%だけ増加させる
ための指示情報を出力する(S59)。そして、この指
示情報は制御情報としてLCX105nを介して各自動
運転車両に送信される(S58)。
に進入したときには、その車両がその時点で自動運転車
両及び非自動運転車両のいずれであるか判らないので、
後続(例えば、上流の2つのゾーンまで)の自動運転車
両に対して車間距離を増加するように指示する。そし
て、このレーン変更車両が次のゾーンに進入した後は、
新たに作成される当該車両のカタログ及び更新される他
の車両のカタログに記述された情報に基づいて、上述し
たような各自動運転車両の走行制御が実行される。
110(i)及び判定回路120(i)が車両進入検出
手段(請求項1)に対応し、ステップS60、S61及
びS58(図16参照)の処理が制御情報通信手段(請
求項1)に対応する。また、ステップS5、S9、S1
2、S14(図12参照)の各処理が車両種別判定手段
(請求項3)に対応し、ステップS47及びS48(図
15参照)の処理が位置推定手段(請求項3)に対応
し、更に、ステップS44、S45(図15参照)の処
理が制御情報決定手段(請求項3)に対応する。特に、
上記ステップS47及びステップS13(図12参照)
が車速推定手段(請求項4)に対応する。
記載される発明によれば、通信機能及び走行制御機能を
有する車両以外の車両の存在を考慮した制御情報を通信
機能及び走行制御機能を有する車両に対して送信するた
め、当該通信機能及び走行制御機能を有する車両以外の
車両の存在を通信機能及び走行制御機能を有する車両に
おける走行制御に反映できるようになる。
が適用される自動運転システムの一例を示す図である。
である。
である。
である。
ある。
光回路の構成例を示す図である。
方向を判定する判定回路の例を示す回路ブロック図であ
る。
ンL1に進入した場合の判定回路等の動作を示すタイミ
ングチャートである。
る走行レーンL2に退出した場合の判定回路等の動作を
示すタイミングチャートである。
状態を管理するシステムの構成例を示すブロック図であ
る。
制御ユニットでの処理の手順を示すフローチャート(そ
の1)である。
制御ユニットでの処理の手順を示すフローチャート(そ
の2)である。
制御ユニットでの処理の手順を示すフローチャート(そ
の3)である。
制御ユニットでの処理の手順を示すフローチャート(そ
の4)である。
制御ユニットでの処理の手順を示すフローチャート(そ
の5)である。
状態を記述したカタログを示す図である。
う車両での処理の手順を示すフローチャートである。
レーン変更センサ 120 判定回路 200a、200b 自動運転車両 300a、300b 通常の車両(非自動運転車両) 500 制御システム
Claims (6)
- 【請求項1】通信機能及び走行制御機能を有した車両に
割り当てられた道路上の所定走行レーンを走行する車両
の走行状態を管理する車両走行管理システムにおいて、 当該所定走行レーンに隣接した走行レーンから当該所定
走行レーンに進入する車両を検出する車両進入検出手段
と、 該車両進入検出手段が当該所定走行レーンに進入する車
両を検出したときに、その検出された車両の後続の通信
機能及び走行制御機能を有した車両に対して、その検出
された車両の存在に基づいた制御情報を送信する制御情
報通信手段とを有し、 当該制御情報を受信した通信機能及び走行制御機能を有
する車両が、当該制御情報を考慮した走行制御を行なえ
るようにした車両走行管理システム。 - 【請求項2】請求項1記載の車両走行管理システムにお
いて、 上記制御情報通信手段から送信される制御情報は車間距
離を増加させるための情報を含む車両走行管理システ
ム。 - 【請求項3】請求項1または2記載の車両走行管理シス
テムにおいて、 更に、車両進入検出手段にて検出された車両が通信機能
及び走行制御機能を有した車両であるか否かを判定する
車両種別判定手段と、 車両進入検出手段にて検出された車両が通信機能及び走
行制御機能を有した車両でないと該車両種別判定手段が
判定したときに、それ以後の当該車両の走行位置を推定
する位置推定手段と、 該位置推定手段にて推定された当該車両の位置に基づい
て後続の通信機能及び走行制御機能を有した車両に対し
て制御情報通信手段により送信すべき制御情報を決定す
る制御情報決定手段とを有し、 通信機能及び走行制御機能を有した車両が、当該制御情
報を受信して当該制御情報を考慮した走行制御を行なえ
るようにした車両走行管理システム。 - 【請求項4】請求項3記載の車両走行管理システムにお
いて、 上記位置推定手段は、当該車両の車速を推定する車速推
定手段を有し、この推定された車速に基づいて当該車両
の走行位置を推定するようにした車両走行管理システ
ム。 - 【請求項5】請求項4記載の車両走行管理システムにお
いて、 車速推定手段は、当該車両の直前を走行する通信機能及
び走行制御機能を有する車両から送信される当該走行制
御の結果得られた車速に基づいて当該車両の車速を推定
する手段を有する車両走行管理システム。 - 【請求項6】請求項4記載の車両走行管理システムにお
いて、 更に、当該所定走行レーンにあらかじめ定められた複数
の地点の各地点を通過する毎に、その地点を通過した車
両が通信機能及び走行制御機能を有した車両であるか否
かを判定する通過車両判定手段を有し、 上記車速推定手段は、当該車両が上記通過車両判定手段
により通信機能及び走行制御機能を有した車両でないと
判定される二つの当該地点の通過時刻に基づいて当該車
両の車速を推定する手段を有する車両走行管理システ
ム。
Priority Applications (3)
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