自动驾驶车辆的控制装置的制作方法

本公开涉及一种能够与运行管理控制装置进行通信的自动驾驶车辆的控制装置。

背景技术：

以往，提出有各种自动驾驶车辆，且存在有与车辆管理控制装置进行通信并根据来自车辆管理控制装置的信息而在被设定的路线上进行行驶的自动驾驶车辆。在这样的自动驾驶车辆中，在通信被中断时会产生问题。

例如，在专利文献1中，示出了在车辆管理服务器(车辆管理控制装置)与自动驾驶车辆之间的通信被中断的情况下，使自动驾驶车辆停止的内容。此外，还示出了在自动驾驶车辆上有人员正在乘车时，将通信设为无连接通信(也称为数据报通信)并且设为手动驾驶，在没有人员乘车时，将通信设为无连接通信并且实施自动驾驶行驶的内容。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-72651号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在上述技术中，在通信被切断时，允许在实施无连接通信的同时进行自动驾驶行驶。但是，该自动驾驶是以在被设定的路线上运行为前提的。

所考虑的是，根据场合，优选为，更有效地利用自动驾驶车辆的功能。

用于解决课题的方法

本发明为能够与运行管理控制装置进行通信的自动驾驶车辆的控制装置，其包括：第一自动驾驶模式，其接受所述运行管理控制装置的许可通知，并沿着从所述运行管理控制装置被供给的行驶时间表而在所述运行管理控制装置所管理的管理路线上以自动驾驶的方式进行行驶；第二自动驾驶模式，其在没有所述运行管理控制装置的许可通知的情况下，在所述运行管理控制装置未管理的管理外路线上以自动驾驶的方式进行行驶，所述自动驾驶车辆的控制装置能够对所述第一驾驶模式和所述第二驾驶模式进行切换。

最好采用如下方式，即，能够从包括所述管理路线以及所述管理外路线在内的多个路线中选择以自动驾驶的方式进行行驶的路线，并在选择了所述管理外路线时，选择所述第二自动驾驶模式。

最好采用如下方式，即，在所述第二自动驾驶模式时，与所述第一自动驾驶模式相比较，以限制与所述运行管理控制装置之间的通信的方式进行行驶。

最好采用如下方式，即，所述行驶时间表包括去往预定的地点的到达目标时刻，在所述第二自动驾驶模式时，在不接受所述行驶时间表的情况下行驶。

发明效果

根据本发明，能够根据场合，从而对自动驾驶的类型进行切换，由此更有效地利用自动驾驶车辆的功能。

附图说明

图1为表示运行自动驾驶车辆的车辆运行系统的整体结构的框图。

图2为表示实施自动驾驶的车辆10的结构的框图。

图3为示意性地表示车辆10所行驶的管理路线的一个示例的图。

图4为表示作为输入输出装置的触摸面板70的结构例的图。

图5为表示第一自动驾驶模式(auto类型1)、第二自动驾驶模式(auto类型2)这样的auto类型决定动作的流程图。

图6为表示图5的动作时的画面显示的图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的实施方式(实施形态)进行说明。

「系统整体结构」

图1为，表示运行自动驾驶车辆的车辆运行系统的整体结构的框图。在该系统中，多台自动驾驶车辆(以下，仅称为车辆)10在从预先规定的多条管理路线之中选择出的一条管理路线上进行行驶。车辆10为，例如在规定的线路上运行的同乘型公共汽车，且在车站停车的同时在固定的地区内循环。在此，可运行的线路(称为管理路线)有多条，在被选择的管理路线上进行行驶。此外，车辆10在管理路线以外的管理外路线上也能够进行自动行驶。

运行管理中心12包括具有通信功能的计算机，并对车辆10的运行进行管理。即，对包括车辆10的向管理路线的投入、以及从管理路线的排出在内的多台车辆10管理路线中的运行进行管理。另外，在被搭载于车辆10上的蓄电池的剩余量成为预定值以下的情况下，使该车辆10从管理路线中排出，并使其进入车库(parkingarea)进行充电。此外，在使车辆10从管理路线中排出了的情况下，将向管理路线中投入其它的车辆10。

而且，运行管理中心12对各个车辆10何时何地进行行驶这样的行驶时间表进行管理。例如，运行管理中心12以使多台车辆10的到达预定位置、例如各个车站的时间间隔成为等间隔的方式，而对各个车辆的到达车站的目标时刻进行计算，并将其发送给车辆10。并且，车辆10以在目标时刻到达车站的方式进行加减速。此外，运行管理中心12最好是始终掌握各个车辆10的位置，并以使各个车辆10能够按照目标进行运行的方式而随时向所对应的车辆10发送指令。另外，运行管理中心12也可以随时向车辆10提供关于此时的行驶速度的指令，而并非去往预定的地点的到达时刻。

此外，运行管理中心12也能够在车辆10的故障等的紧急状况时自动地创建与其相对应的计划，并投入代替车辆10、或者对已暂时紧急停止的车辆10的向管理路线的恢复进行控制。

另外，虽然各个车辆10具有针对地图数据以及管理路线而存储数据，并在不进行乘员的操作的条件下自动地实施转向，且在管理路线上自动行驶的功能，但是运行管理中心12也可以提供针对转向的信息、或者根据状况而对转向本身进行控制。

运行管理中心12与多个通信基站14相连接，该多个通信基站14和多台车辆10以无线通信的方式而被连接在一起。因此，车辆10能够在通过通信而与运行管理中心12进行信息交换的同时，根据来自运行管理中心12的指令而进行行驶。

运行管理中心12与运行管理室终端16相连接，通过该运行管理室终端16，从而在运行管理中心12中实施必要的指令或数据的输入，而且，利用显示器等而向系统操作员提供信息。

运行管理中心12与车库终端18相连接。该车库终端18被设置在停有未实施自动行驶的离线的车辆10的车库中，并以与车库相关联的方式而实施必要的信息的输入输出。在车库中，设置有充电设施，能够根据需要而对被搭载于车辆10上的蓄电池进行充电。

运行管理中心12与信息提供服务器20相连接。该信息提供服务器20向用户提供车辆10的运行信息。信息提供服务器20经由通信网22而与通信基站24相连接，该通信基站24与用户终端26通过无线通信而被连接在一起。用户终端26优选为智能手机等的携带终端，并且在车辆10上乘车的用户可对车辆10的运行状况进行确认。另外，在各个车站处也设置有终端，并显示下一个到达该车站的车辆10的信息。

「车辆的结构」

图2为，表示实施自动驾驶的车辆10的结构的框图。该车辆10具有：按照从运行管理中心12被供给的行驶时间表而在管理路线上进行自动驾驶的第一自动驾驶模式(auto类型1)、和在不按照来自运行管理中心12的行驶时间表的条件下在管理路线以外的路线上进行自动驾驶的第二自动驾驶模式(auto类型2)。另外，“自动驾驶”的用语的广义含义是指，在不进行驾驶员等的操作的条件下，实施转向、加减速等，使车辆自动地行驶的意思。

通信装置30与通信基站14进行无线通信，并接收或发送各种信息。通信装置30与控制装置32相连接，在通信装置30中所接收或发送的信息通过控制装置32而被处理。控制装置32对包括车辆10的行驶在内的动作整体进行控制。

控制装置32与本车辆位置检测器28、摄像机34、输入数据的输入装置36相连接，由本车辆位置检测器28检测出的本车辆位置、在摄像机34中所拍摄到的车辆10的周边的影像、从输入装置36被输入的关于行驶的指令等被供给至控制装置32。本车辆位置检测器28包括gps装置、陀螺仪，并且也利用行驶路线的指向标、来自车站的发信机等的位置信息从而随时对本车辆位置信息进行检测。所检测出的本车辆位置、所摄影到的周边的影像等被适当供给至运行管理中心12。

在输入装置36中，包含有用于对自动驾驶模式的类型进行选择的类型选择部36a、用于对半自动模式或手动模式进行选择的模式选择部36b、用于对所行驶的路线进行选择的路线选择部36c、用于在车站等处对车辆10的起动进行指令的起动按钮36d、通过操作员而被操作的机械操作部36e。此外，控制装置32与包括显示器38a、扬声器38b、喇叭38c在内的输出装置38相连接，并从此处输出必要的信息。另外，虽然关于输入装置36、输出装置38及其内部的操作部以独立的方式进行了记载，但能够利用触摸面板等的输入输出装置、或能够将针对单一操作部的长按用作其他的切换操作功能。

而且，导航装置60具有地图数据存储部62，并且具有当前地周围的地图显示、或基于路线探索的路线设定功能。另外，地图数据也可以利用通信而从外部接受供给。此外，在控制装置32中，也可以具有导航装置60的功能。

此外，在车辆10上，搭载有蓄电池40、电力转换部42、驱动电机44，来自蓄电池40的直流电力在电力转换部42中被转换为所期望的交流电力并被供给至驱动电机44。由此，驱动电机44被驱动，并通过其输出而使车轮转动，从而使车辆10行驶。此外，通过转向结构46，从而控制了车辆10的转向。而且，通过制动机构48而控制了车辆的减速、停止。电力转换部42、转向机构46、制动机构48与控制装置32相连接，通过控制装置32从而控制了车辆10的行驶(转向、加减速)。另外，通过电力转换部42的控制，从而也实施驱动电机44的再生制动。

在这样的车辆10中，能够以使由本车辆位置检测器28所检测出的位置处于目标位置的方式而进行行驶控制。因此，只要设定了行驶路线，则能够在所设定的路线上自动地行驶。此外，在地图数据存储部62中，存储有3d数据，能够利用该数据与摄像机34的图像等而对障碍物等进行检测，并能够通过转向或制动而避免碰撞。另外，设置针对行进方向以及转动(偏航)的加速度传感器从而对行驶速度、转向进行反馈控制，这也是较为优选的。

此外，在该示例中，导航装置60对关于管理路线的信息进行存储，控制装置32能够通过利用导航装置60而对管理路线的自动行驶进行控制，并且也对管理外路线的自动行驶进行控制。

「管理路线」

图3为，示意性地表示车辆10所行驶的管理路线的一个示例的图。在图示的示例中，管理路线50为绕圈路，三台车辆10以大致等间隔的方式运行。车站52根据用户的利用而以适当间隔被设置。例如，一个车站52为，向与管理路线50不同的其它公共汽车站、或火车站的换乘车站，而其它车站52为，接近用户的住宅等的车站。此外。在管理路线50的一个位置处(入口通道以及出口通道)连接有车库54，车辆10从车库54投入到行驶路线中、或者从管理路线50上被排出(跳出)至车库54。

另外，图3为示意性地表示管理路线50的图，实际的管理路线50并不是像这样的简单的路线，其包括交叉路口、转弯点等。在交叉路口处，在减速的同时根据摄像机图像等进行安全确认并通过，或者在根据需要而停止后进行安全确认并进行左右转弯。对于这样的动作，既可以自动地实施，也可以一部分根据乘员的操作而实施。

「管理路线中的由第一自动驾驶模式实施的自动驾驶」

管理路线中的多个车辆10的运行，基本上是由运行管理中心12进行管理的。因此，关于可运行的车辆10，车辆信息与其识别编号一起被存储在运行管理中心12中。此外，在运行管理中心12中，存储有利用运行管理室终端16等而预先被制定的运行计划。即，对将预定数的车辆10依次投入到管理路线50中并开始运行，或者使车辆10跳出并是否投入处于待机的车辆10等进行调度。即，关于蓄电池剩余量的信息从车辆10定期地被供给至运行管理中心12，并且使蓄电池剩余量低于设定值的车辆10与充电完成的车辆10自动地进行替换。

例如，关于蓄电池剩余量低于设定值的车辆10，运行管理中心12会发出跳出至车库54的指示，从而车辆10自动地来到车库54的跳出位置并停止。之后，对于车辆10而言，最好是操作员在手动模式下将其移动至驻车位置并进行充电。另一方面，对于投入的车辆10而言，操作员在手动模式下将其行驶至投入待机位置并停止。然后，最好是，根据来自运行管理中心12的运行许可通知，从而从车库54朝向管理路线50进行行驶。也可以在条件中增加在起动时操作员对起动按钮进行操作的内容。

此外，在行驶时间表中，控制为，车辆10基本上以等间距的方式运行。即，车辆10随时向运行管理中心12提供关于本车辆位置的信息，运行管理中心12以车辆10到达车站的间隔在所有车站中成为均等的方式而随时更新独立的行驶时间表并将其发送至各个车辆10。并且，车辆10根据从运行管理中心12被送来的行驶时间表而对车辆10的车速(加减速)进行控制。

此外，运行管理中心12根据自动驾驶车辆10的利用状况来决定所运行的车辆10的台数，并对车辆10的投入、跳出进行控制。

另外，通过运行管理中心12向车辆10提供关于其它车辆10的位置的信息，从而车辆10的操作员也能够知晓其它车辆的运行状况，并能够向用户提供该信息。在此，车辆10的操作员只要是对车辆10进行操作的乘员即可，虽然可以是以车辆操作为目的的乘员，但也可以是为了去往目的地而乘车的乘客。

在本实施方式中，自动驾驶模式中的转向控制是基于地图数据或摄像机数据而自动实施的。另外，虽然行驶时间表最好是提供各个车站的到达目标时刻，但既可以将并非车站的位置设为目标位置而提供到达该处的到达时刻，也可以提供目标行驶速度。

考虑到对于利用者来说，优选为，到达车站是等间隔的，此外，由于无法一概决定车站的停车时间，因此优选为在起动后发送下一个车站的目标达到时刻。

在接近车站的情况下，在预定位置处进入停车控制，并在车站处停止。停止后，自动地打开车门，乘员进行上下车。当在所有的车站处必须停止的情况下，虽然不需要考虑来自乘员的停止要求等，但也可以设为根据停止要求而停止。

在停止后，根据操作员的起动操作(起动按钮36d的操作)，而解除停止，从而进入起动控制并起动。在该车站处的停车、起动是车辆10根据被预先存储的例程而自动实施的。之后，将参照来自运行管理中心12的行驶时间表而进行自动行驶。

此外，管理路线有多个，并最好是在行驶开始时选择在哪一个管理路线上行驶。

「管理外路线中的由第二自动驾驶模式实施的自动驾驶」

在本实施方式中，在作为运行管理控制装置的运行管理中心12中，具有在不对行驶时间表进行管理的管理外路线上以自动驾驶方式进行行驶的第二自动驾驶模式。在该第二自动驾驶模式时，与上述的第一自动驾驶模式相比较，与运行管理控制装置之间的通信受到限制。至少不需要运行许可，此外，不接收包括去往预定的地点的到达目标时间在内的行驶时间表。

如上述那样，车辆10具有本车辆位置检测器28、摄像机34、地图数据，并且如果决定了行驶路线，则能够在该路线上以自动驾驶的方式进行行驶。

因此，在本实施方式中，在设定为第二自动驾驶模式的情况下，如果对目的地进行设定等从而将管理外路线设定作为行驶路线，则能够以自动驾驶模式而在所设定的路线上进行行驶。

该第二自动驾驶模式的情况为，管理外路线，并且不从运行管理中心12接受驾驶时间表。因此，车辆10不需要通过与运行管理中心12的通信，而取得运行许可。此外，在不接受包括去往预定的地点的到达目标时刻在内的行驶时间表的条件下进行行驶。关于加减速，最好是以参考存储在地图数据中的推荐行驶速度的方式来进行行驶。此外，关于转向，只要是以在与管理路线中的行驶同样地设定的行驶路线上行驶的方式在车辆10中进行控制即可。

以此方式，在第二自动驾驶模式中，无需取得来自运行管理中心12的运行许可、且不接收行驶时间表，这与第一自动驾驶模式有所不同。

在此，即使在第二自动驾驶模式中，也能够通过通信而从运行管理中心12取得信息，并且在接收到了关于加减速等的信息的情况下，也可以基于该信息而对加减速进行控制。

此外，在本实施方式中，车辆10所自动行驶的区域基本上是在被预先规定的限定的区域(管理区域)内。在其他的一般道路中，则设为仅能够实施手动模式。通过设置这样的第二自动驾驶模式(auto类型2)，从而能够在并非通常的共用汽车运行，而是在管理区域内，需要进行特别路线上的乘客的运输、或货物运输的情况下，以自动驾驶的方式来实施该运输。

「操作面板」

在图2中，分别记载了输入装置36和作为输出装置38的显示器38a。但是，在输入输出装置中，利用触摸面板等的情况较多，在该情况下，操作员的手指等的相对于作为输出装置38的显示器38a的前表面的接触或接近将作为输入而被检测出来。

图4为，表示作为输入输出装置的触摸面板70的结构例的图。在画面的最上部左侧处，显示有蓄电池标记，在其右侧以条形显示出剩余量。在其下段的左右处配置有信号灯的显示、在中央处配置有关于前照灯的远光灯、朝下的光束的操作显示按钮、和尾灯的操作显示按钮。

在其下方，作为类型选择部36a而设置有类型切换按钮72。该类型切换按钮72为，对第一自动驾驶模式(称为auto类型1)和第二自动驾驶模式(称为auto类型2)进行切换的按钮，每当按压时所选择的类型便在“auto类型1”和“auto类型2”之间切换，其显示也进行切换，并且在并非自动(auto)模式的情况下熄灭。另外，也可以采用如下方式，即，分别设置“auto类型1”和“auto类型2”按钮并能够进行操作。在图4中，示出了“auto类型1”被选择的状态。

在其下方，作为模式选择部36b，而设置有自动(auto)模式、半自动(semi-auto)模式、手动(manual)模式这三个模式选择按钮，通过对任意一个进行操作，从而成为该模式。

在其下方，具有挡位的操作显示按钮，且当前挡位的显示较大且点亮。

在其下方，作为路线选择部36c而具有路线显示区域74，并能够实施路线显示或目的地的选择显示等的、各种的显示操作按钮的显示。在该路线显示区域74的左边以及下边配置有各种设备的显示操作按钮。

并且，在最下段配置有起动按钮36d(76)。该起动按钮76为，用于通过操作员的操作而对起动意思等进行确认的按钮，且在起动准备齐备的状态下，通过操作员对起动按钮76进行操作，从而使车辆10起动。

＜auto类型的设定＞

图5为表示第一自动驾驶模式(auto类型1)、第二自动驾驶模式(auto类型2)这样的auto类型决定动作的流程图，图6为表示图5的动作时的画面显示的图。

首先，在车库内，当车辆10被启动时，选择手动(manual)模式(s11)。如图6(a)所示那样，手动模式的显示被选择，且在显示区域74中显示有当前地周边地图和当前地标记等。

在该状态下，车辆10通过操作员的操作，从而被移动至设置于车库54的出口附近的预定的投入待机位置处。当然，车辆10的从驻车位置起至投入待机位置为止的移动也可以自动地实施。

在将车辆10停在投入待机区域内的情况下，操作员对自动(auto)模式按钮进行操作(s12)。由此，如图6(b)所示那样，成为选择了自动模式(auto模式)，而且选择了auto类型1的状态。在该状态下，通过按下auto类型按钮72，从而依次切换auto类型1、auto类型2。

接下来，例如通过对自动(auto)模式按钮进行操作，从而在路线显示区域74中显示有目的地选择画面(s13)。例如，以能够选择的方式而显示有被预先设定的、管理路线中的多条路线。在此，在该示例中，作为目的地也能够选择管理外路线。

当选择了路线(s14)时，对该路线是否为管理路线进行判断(s15)。

在s15的判定中为是的情况下，管理路线被设定为行驶路线，如图6(c)所示那样，在路线显示区域74中显示被选择的管理路线。

接下来，车辆10向运行管理中心12发送所选择的路线上的运行许可请求(s16)。在从运行管理中心12发送了运行许可通知，且接收到了该运行许可通知的情况下(s17中为是)，则成为在第一自动驾驶模式下的行驶开始待机状态。

并且，在通过操作员而对行驶开始按钮进行了操作的情况下(s18中为是)，开始进行第一自动驾驶模式的被选择的管理路线的行驶(s19)。另外，也可以省略起动按钮76的操作而在确认了安全的基础上自动起动。

在s15中为否、也就是所选择的路线并非管理路线的情况下，选择auto类型2，如图6(d)那样，路线显示区域74成为目的地设定画面，并在此对目的地以及到该目的地为止的路线进行设定(s20)。在设定了路线的情况下，在有操作员的起动按钮76的操作的情况(s21中为是)下，车辆10通过第二自动驾驶模式而进行自动行驶，直至到达目的地为止。另外，也可以省略起动按钮76的操作而在确认了安全的基础上自动起动。

另外，也可以在s12中，在选择了自动驾驶(auto)模式的状态下，在自动模式按钮(auto)被再次操作、或者auto类型按钮72被操作了的情况下，选择切换至auto类型2。在该情况下，s13的路线选择用的画面也可以在第一自动驾驶模式用和第二自动驾驶模式用下，成为不同的画面。此外，在s17、s18、s21中，在预定时间内没有成为是的情况下，将实施结束处理等的适当处理。

在此，如上述那样，在本实施方式中，车辆10所自动行驶的区域基本上被限定在预先规定的管理区域内。因此，即使在目的地设定中，目的地也被限定。在此，设置管理区域外这一按钮，并在这种情况下也可以设为仅能够选择手动模式。

以此方式，在本实施方式中，在自动驾驶模式中，能够适当选择第一自动驾驶模式、第二自动驾驶模式并进行自动行驶。特别地，通过设置第二自动驾驶模式(auto类型2)，从而能够在并非通常的公共汽车运行，而是在管理区域内需要进行乘客的运输或货物运输的情况下，直接行驶至该场所，且以自动行驶方式来实施必要的运输。

＜半自动模式＞

在本实施方式中，具有半自动模式。半自动模式在通信异常等的情况下被选择。该半自动模式限制了自动运行功能的至少一部分。

在半自动模式中，行驶中的加速是基于操作员的操作而实施的。即，虽然在半自动模式中，加减速是根据操作员的操作而实施的，但也可以自动地实施减速。

因此，基本上，如果没有操作员的加速要求，则不进行加速。在接近了交叉路口的情况下，自动地进行减速，并以预定的速度通过交叉路口，通过后，将根据操作员的加速要求而进行加速。此外，在接近了车站的情况下，自动地执行车站中的停车程序，并在车站停车。然后，从车站的起动与加速也是基于操作员的操作而实施的。

在此，在起动时、或在减速后，也可以自动地实施直至预定速度为止的加速。例如，根据操作员按下起动按钮36d，从而执行起动程序，并自动地实施直至预定速度(例如，10km/h)为止的加速，在此以上的加速也可以根据操作员的加速要求而实施。

「手动模式」

车辆10也具备手动模式。在该手动模式中，不实施像自动驾驶模式或半自动模式这样的自动的行驶，而是根据操作员的操作来完成转向以及加减速。另外，自动驾驶模式、半自动模式、手动模式的上限速度(例如，20km/h等)既可以是相同的，也可以分别不同地设定。另外，由机械操作部36e实施的减速最好是适当地使用驱动电机44的再生制动和机械制动器这双方。而且，另一方面，也能够设置机械式或者电气式的驻车制动器。

「实施方式的效果」

通过具有第二自动驾驶模式，从而能够设为在操作员的判断下，能够迅速地在预定的行驶路线以外的路线上进行自动行驶。因此，能够更随机应变地应对难以预料的事态、应对多种用途。

符号说明

10、车辆(自动驾驶车辆)；12、运行管理中心；14、通信基站；16、运行管理室终端；18、车库终端；20、信息提供服务器；22、通信网；24、通信基站；26、用户终端；28、本车辆位置检测器；30、通信装置；32、控制装置；34、摄像机；36、输入装置；38、输出装置；40、蓄电池；42、电力转换部；44、驱动电机；46、转向机构；48、制动机构；50、管理路线；52、车站；54、车库；60、导航装置；62、地图数据存储部；70、触摸面板；76、起动按钮。