自动驾驶车辆、运行管理中心以及车辆运行系统
技术领域
本发明涉及一种根据来自运行管理中心的指示而进行自动行驶的自动驾驶车辆、运行管理中心以及车辆运行系统。
背景技术
一直以来，关于车辆的自动驾驶存在有各种提案。在专利文献1中，公开了一种自动驾驶车辆在各个车站停车的同时在预先规定的路线上进行自动行驶的系统。在该系统中，管制中心基于基准行车时间表而对自动行驶车辆的各个车站的到达、发车进行控制。特别是，通过将发车时刻、去往下一车站的到达预定时刻发送到自动行驶车辆并决定车站间的行驶模式，从而能够在不进行基准行车时间表的变更的条件下，对车辆运行进行管理。此外，在专利文献2中，示出了一种根据利用者的请求而对公共汽车的运行进行控制的系统。即，运行管理中心根据利用者的请求来创建运行计划，并将其发送至公共汽车，公共汽车基于运行计划而进行行驶。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-53044号公报
专利文献2：日本特开2017-182137号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1、2所记载的系统中，在中心来决定自动驾驶车辆的运行时间表，并对车辆的自动驾驶进行控制。在此，在运行多个自动驾驶车辆的情况下，如何将自动驾驶车辆投入到行驶路径中就成为问题。特别是，在使用电动车辆的情况下，为了蓄电池的充电，必须定期地将自动驾驶车辆从行驶路径上排出或投入其中，此时的控制就成为问题。
本发明的目的在于，将自动驾驶车辆适当地投入到行驶路径中。
用于解决课题的手段
本发明为，具有根据来自运行管理中心的指示而进行自动行驶的自动模式的自动驾驶车辆，在该自动驾驶车辆中，向所述运行管理中心发送自动模式请求，并成为通过接收来自所述运行管理中心的许可而能够转变为自动模式的许可等待状态，在所述许可等待状态下，在接收到了来自所述运行管理中心的许可的情况下，成为操作员的起动操作等待状态，在所述起动操作等待状态下，在具有所述操作员的起动操作的情况下，开始进行所述自动模式中的行驶。
也可以采用如下方式，即，在于所述自动模式请求发送前，成为能够转变为所述自动模式的状态的情况下，实施能够转变为所述自动模式的意思的显示。
也可以采用如下方式，即，在于所述自动模式中在从停止于停靠站的状态起进行起动的情况下，能够在未收到来自所述运行管理中心的许可的条件下起动。
本发明为，使所述自动驾驶车辆进行自动行驶的运行管理中心，在该运行管理中心中，从所述自动驾驶车辆接收所述自动模式请求、和关于该自动驾驶车辆的车辆信息，基于所接收到的所述车辆信息，而对该自动驾驶车辆是否为符合运行计划的车辆进行判断，在符合的情况下，发送转变为所述自动模式的情况的所述许可。
本发明为，包括运行管理中心、和根据来自运行管理中心的指示而进行自动行驶的自动驾驶车辆的车辆运行系统，在该车辆运行系统中，所述自动驾驶车辆向所述运行管理中心发送自动模式请求、和关于该自动驾驶车辆的车辆信息，并成为通过接收来自所述运行管理中心的许可而能够转变为自动模式的许可等待状态，运行管理中心基于所接收到的所述车辆信息而对该自动驾驶车辆是否为符合运行计划的车辆进行判断，在符合的情况下，向所述自动驾驶车辆发送转变为所述自动模式的情况的所述许可，所述自动驾驶车辆在于所述许可等待状态下接收到了来自所述运行管理中心的许可的情况下，成为操作员的起动操作等待状态，在所述起动操作等待状态下，在具有所述操作员的起动操作的情况下，开始进行所述自动模式中的行驶。
发明效果
根据本发明，对于自动驾驶车辆而言，能够根据来自运行管理中心的指示而适当地使自动驾驶开始。
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的行驶路径的示例的图。
图4为表示车库的结构例的图。
图5为表示投入车辆10时的处理的流程图。
图6为表示停靠站52的周边的示意图。
图7为停靠站52中的停车与起动处理的流程图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，将基于附图来进行说明。另外，本发明并未被限定于记载于此的实施方式。
「车辆运行系统整体结构」
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，多个自动驾驶车辆(车辆)10在被预先规定的行驶路径中运行。车辆10为，例如被运行在规定的路线上的同乘公共汽车，并且在停靠站进行停车的同时在固定的地区中循环。
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，创建并保存包括车辆10的投入(将新的车辆追加到按照运行时间表的运行路径中)、排出(跳出)(将正在进行按照运行时间表的运行的车辆从运行路径中去除)在内的、多台车辆10的运行计划。在该运行计划中，包括有各个车辆10是在何时何地进行行驶(例如，到达预定位置的预定时刻)这样的运行时间表。例如，如果车辆10以20km/h进行行驶，且作为各个车辆10间的间隔而维持5km，则车辆10将会以15分钟间隔而到达停靠站。运行管理中心12始终掌握各个车辆10的位置，并随时更新各个车辆10的运行时间表并将其发送给对应的车辆10。各个车辆10以按照被发送来的运行时间表而在到达预定时刻到达预定位置的方式对行驶(加减速)进行控制。以此方式，在从运行管理中心12被发送给车辆10的运行时间表中，至少包括有车辆10到达预定位置的到达预定时刻这一关于行驶速度的指令。此外，运行管理中心12能够在车辆10的故障等的紧急状态时，自动地创建与之相对应的计划。
多个通信基站14与运行管理中心12相连接，并且该多个通信基站14和多台车辆10通过无线通信而相连接。因此，车辆10能够在与运行管理中心12通过通信而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。
运行管理室终端16与运行管理中心12相连接，并且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，此外还利用显示器等而向系统操作员提供信息。
车库终端18与运行管理中心12相连接。该车库终端18被设置在没有进行自动行驶的离线的车辆10所停放的车库中，并且实施与车库相关联且必要的信息的输入输出。在车库中，设置有充电设施，并且能够根据需要而对被搭载于车辆10上的蓄电池进行充电。
信息提供服务器20与运行管理中心12相连接。该信息提供服务器20将车辆10的运行信息提供给用户。通信基站24经由通信网22而与信息提供服务器20相连接，并且该通信基站24与用户终端26通过无线通信而相连接。用户终端26优选为智能手机等的便携式终端，从而乘坐在车辆10上的用户可对车辆10的运行状况进行确认。另外，在各个停靠站中也设置有终端，且显示有关于下一个将到达该停靠站的车辆10的信息。
「车辆的结构」
图2为，表示具有根据来自运行管理中心12的指示而进行自动驾驶的自动模式并实施自动驾驶的车辆10的结构的框图。通信装置30与通信基站14进行无线通信，从而接收发送各种信息。控制装置32与通信装置30相连接，并且在通信装置30中所接收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。
本车位置检测器28、摄像机34、输入数据的输入装置36与控制装置32相连接，并且由本车位置检测器28所检测出的本车位置、在摄像机34中被拍摄到的车辆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到控制装置32中。本车位置检测器28包括GPS装置、陀螺仪，并且也利用行驶路径50的信标、来自停靠站的发射机等的位置信息来随时检测本车位置信息。所检测出的本车位置、所拍摄到的周边的影像等被适当地供给至运行管理中心12。在输入装置36中，包括有用于转变为自动模式的自动模式按钮36a、在停靠站等处用于指令车辆10的起动的起动按钮36b。此外，在控制装置32上，连接有包括显示器38a、扬声器38b、喇叭38c在内的输出装置38，并且从这里输出必要的信息。
此外，在车辆10上，搭载有蓄电池40、电力转换部(例如，逆变器)42、驱动电机44，并且来自蓄电池40的直流电通过电力转换部42而被变换为所需要的交流电并被供给至驱动电机44。由此，驱动电机44被驱动，车轮通过其输出而旋转，从而车辆10进行行驶。此外，车辆10的转向通过转向机构46而被控制。而且，车辆的减速、停止通过制动机构48而被控制。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，并且通过控制装置32来控制车辆10的行驶。另外，通过电力转换部42的控制，从而也可实施驱动电机44的再生制动。另外，控制装置对关于行驶路径的信息进行存储，并且能够基于本车位置、摄像机信息等而实施自主行驶。
「行驶路径」
图3为，示意性地表示车辆10的行驶路径的示例的图。在该示例中，行驶路径50为转圈道路，三台车辆10以大致等间隔的方式而运行。停靠站52根据用户的利用而以适当间隔被设置。例如，一个停靠站52为，与行驶路径50不同的向其他公共汽车站、铁道车站进行换乘的换乘停靠站，其他停靠站为靠近用户自己家等的停靠站。此外，在行驶路径50的一个位置(入口通道以及出口通道)处连接有车库54，车辆10从车库54被投入到行驶路径50中或者从行驶路径50中被排出(跳出)至车库54。
另外，图3为示意性地表示行驶路径50的图，实际的行驶路径50并不是这样单纯的路径，而是包括交叉路口、折返点等。此外，折返点处的折返(方向转换)行驶也可以自主实施。在折返点处，通过执行在车辆10中所储存的折返程序，从而使自主地行驶的车辆10进行方向转换。
「运行控制」
多台车辆10的运行基本上由运行管理中心12进行管理。因此，关于能够运行的车辆10，车辆信息与其识别编号一起被储存在运行管理中心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等而被预先立案的运行计划。即，将预定数量的车辆10依次投入到行驶路径50中并开始运行，并且在需要充电的情况下，安排使该车辆10跳出，并投入正在待命的车辆10等。
此外，在运行中，车辆10基本上以等间隔运行的方式进行控制。即，车辆10将关于本车位置的信息随时提供给运行管理中心12，运行管理中心12则以车辆10到达至停靠站的间隔在所有停靠站中成为均等的方式随时更新单独的运行时间表并将其发送给各个车辆10。然后，根据从运行管理中心12被发送来的运行时间表来控制车辆10的车速(加减速)等。此外，所运行的车辆10的台数也是运行管理中心12决定的，根据来自运行管理中心12的指示，从而自动地实施车辆10的投入、跳出。另外，关于蓄电池剩余量的信息也从车辆10定期地被供给至运行管理中心12，并且蓄电池剩余量低于设定值的车辆10可自动地被替换为充电完毕的车辆10。
「车库运用」
图4为，表示车库的结构例的图。车库54具有非管理区A和中间区B。另外，行驶路径50成为管理区C。非管理区A为，对脱离管理的离线的车辆10进行收纳的空间。另外，在非管理区A中，车辆10能够进行充电，而且车辆10以手动实施驾驶。由车库终端18将非管理区A中的车辆10的台数、充电状况等的车辆状况提供给运行管理中心12，在运行管理中心12中可掌握能够投入到自动驾驶中的车辆10的台数等。
中间区B位于行驶路径50与非管理区A之间，且被配置有待命投入的车辆10、待命排出的车辆10。在该示例中，示出了在向着朝向行驶路径50的投入道路的位置上有一台待命投入的车辆10、在向着从行驶路径50上退让下来的退让道路的位置上有一台待命排出的车辆10。非管理区A的车辆10以手动方式而被移动至待命投入的位置上，并成为待命投入状态。此外，从行驶路径50上脱离的车辆10经由退让道路而被移动至中间区B的待命位置上，并停在待命位置处。由此，车辆10的自动驾驶结束，并且其后以手动方式而被移动至非管理区A。
「投入控制」
首先，具有投入可能性的车辆10在最初与运行管理中心12进行通信。在车辆10没有问题的情况下，将该车辆10登记在运行管理中心12中的识别完成车辆列表中。例如，针对车库54内的车辆10，由检修员等实施检查和维护，并确认是否能够转变为自动模式。然后，针对能够转变为自动模式的准备已完成的车辆，而在显示器38a上实施能够转变为自动模式的意思的显示。
运行管理中心12在成为新的车辆的投入定时的情况下，向车库终端18发送投入的指示。另外，也可以在车库终端18中，预先存储投入计划，并从车库终端一方进行向运行管理中心12投入的确认。
在车库54中，操作员通过手动而将实施了能够转变为自动模式的意思的显示的可投入的车辆10移动至待命位置。针对停在待命位置上的车辆10(待命投入车辆)，通过操作员按下输入装置36的自动模式按钮36a，从而开始进行车辆10的投入的处理。
图5为，表示投入车辆10时的处理的流程图。处于待命投入位置的车辆10对自动模式按钮36a是否被按下了进行判断(S11)，在该判断为是的情况下，将自动模式请求以及车辆信息发送至运行管理中心12(S12)。以此方式，在将车辆10作为自动驾驶车辆而投入到行驶路径50中时，需要设定按下自动模式按钮36a这一操作员的任务，并将其通知给运行管理中心12。由此，在运行管理中心12中可确认操作员识别出车辆投入的情况。也可以代替按下自动模式按钮36a，而采用由操作员实施的“自动驾驶开始”等的语音输入等。在此，自动模式请求为，发送该车辆10的投入准备完成了情况的请求，且随着自动模式按钮36a的按下而被自动发送。此外，与自动模式请求一起，车辆信息也被发送至运行管理中心12。车辆信息为，关于车辆的识别编号、车辆的规格的信息(型号代码)、蓄电池剩余量等的车辆的状态等的信息。
运行管理中心12基于车辆信息，而对该车辆10是否为符合运行计划的车辆，也就是对该车辆10是否为被识别且在列表中被列出的车辆以及是否为作出了投入指示的车辆进行确认，如果没问题(OK)则发送自动模式许可。
车辆10在发送了自动模式请求之后成为许可等待状态，并且对是否能够接收到自动模式许可进行判断(S13)。然后，在接收到了来自运行管理中心12的自动模式许可的情况下，转变为自动模式待命状态(S14)。
在转变为自动模式待命状态之后，对是否接收到了来自运行管理中心12的行驶开始指示进行判断(S15)。在运行管理中心12中，对多台车辆10的运行进行管理，它们是以等间隔地移动为前提的。因此，优选为，新的车辆10的投入定时也收敛在预定的范围内。因此，在适当的定时下发送行驶开始指示。行驶开始指示也可以包括行驶开始时间。
在S15中，在接收到行驶开始指示的情况下，将从扬声器38b输出开始进行自动行驶的情况，从而报知给操作员(S16)。此外，虽然该报知能够采用喇叭38c的鸣响、灯的闪烁、由语音实施的通知等，但以“开始进行自动行驶。请操作起动按钮。”等的语音输出为好。另外，在于该阶段中发生异常等的、不能进行自动行驶的情况下，车辆10的投入将中止并实施错误处理。
在S16中，与车辆10中的报知一起，将关于能够开始行驶的开始指示应答发送至运行管理中心12(S17)，并且在保持车辆10的停止的同时成为等待操作员的起动操作的状态。在此，该开始指示应答既可以自动地实施，也可以根据操作员的确认输入而发送。即，对于报知或向运行管理中心12的发送而言，能够通过进行操作员的确认输入等的操作，从而取得由操作员作出的安全确认，进而能够确保之后的起动的安全。
接下来，在等待起动操作的状态下，对是否具有由操作员实施的起动操作进行判断(S18)。然后，在具有起动操作的情况下，解除停止保持状态(S19)，并起动(S20)。由此，车辆10作为自动驾驶车辆而在行驶路径50上通过自动模式而进行行驶。另外，起动操作只要是按下在车辆10中作为输入装置36之一而被设置的起动按钮36b等即可。
在S18的判断中为否的情况下，对是否经过了预定时间进行判断(S21)。即，对车辆10接受了行驶开始指示之后的时间进行计测，并对是否经过了预定时间进行判断。如果在该判断中为否，则返回至S18。在于S21的判断中为是的情况下，则在使喇叭38c鸣响(S22)之后，解除停止保持状态(S23)，并起动(S24)。
以此方式，在从运行管理中心12接收到行驶开始指示并报知了运行开始的情况下，可以认为是已经做好了关于行驶开始的准备。因此，在于预定时间内没有进行由操作员实施的起动操作的情况下，能够通过自动起动而将投入定时维持为适当的定时。此外，在此时能够通过鸣响喇叭38c等的手段从而将起动的情况通知给乘员或周围。也可以输出“起动”等的语音。另外，在未从运行管理中心12接收到行驶开始指示并且没有报知运行开始的情况下，没有由操作员实施的起动操作的起动被禁止。
另外，这样的投入时的处理不仅能够应用在从车库的投入中，而且还能够应用在因紧急停止等而解除了自动模式的车辆10的投入时。
「自动行驶」
运行管理中心12将被预先规定的针对各个车辆10的每一个的运行时间表发送至各个车辆10，始终掌握各个车辆10的位置并随时更新运行时间表，并且以基本上各个停靠站中的各个车辆10的到达成为等间隔的方式将加速、减速的指示发送给车辆10，从而对车辆10的行驶速度进行控制。另外，运行管理中心12通过将关于其他车辆10的位置的信息提供给车辆10，从而使车辆10的操作员也能够知晓其他车辆的运行状况，并且还能够将该信息提供给用户。另外，在该示例中，自动模式中的转向控制被自主实施。
在接近停靠站的情况下，在预定位置处，进入停车控制，并在停靠站处停车。停车后，自动地打开车门，乘员上下车。虽然在所有的停靠站处必须停车的情况下，无需考虑来自乘员的停车请求等，但是也可以设为根据停车请求来停车的方式。
在停车后，根据操作员的起动操作，而解除停车，并起动。之后，根据来自运行管理中心12的指示而进行自动行驶。
「在停靠站中的控制」
图6为，表示停靠站52的周边的示意图。以此方式，在停靠站52的预定距离前设定有对是在停靠站52停车还是通过进行判断的停车或通过判断点。并且，在自该判断点而接近停靠站52的位置处，设定有用于在停靠站52停车的停车程序开始点，并在距停靠站52的预定距离处，设定有用于从停靠站52起动的起动程序结束点。停靠站52成为停车程序结束点以及起动程序开始点。在该示例中，在自动模式中，从停车程序开始点起到起动程序结束点为止的区间，将来自运行管理中心12的指示设为无效，并设为车辆10的自主行驶。
图7为，停靠站52中的停车与起动处理的流程图。首先，对车辆10是否到达了停车或通过判断点进行判断(S41)。然后，在到达了该判断点的情况下，车辆10通过通信而向运行管理中心12请求进行停车或通过的判断，并取得判断结果(S42)。对判断结果是停车还是通过进行判断(S43)，在为通过的情况下，结束用于停靠站停车的处理，车辆10通过停靠站52。
在于S43的判断中为停车的情况下，对是否到达了停靠站52的预定距离前的停车程序开始位置进行判断(S44)。在于S44中为是的情况下，执行停车程序(S45)。由此，车辆10停在停靠站。然后，对是否已停车进行判断(S46)，在已停车的情况下，对是否有起动操作(例如，按下起动按钮36b)进行判断(S47)。在于S47的判断中为是的情况下，执行起动程序(S48)，并起动。然后，对是否到达了起动程序结束位置进行判断(S49)，在到达了结束位置的情况下，结束起动程序，并结束停靠站52中的停止、起动控制。
符号说明
10、车辆；12、运行管理中心；14、24、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；26、用户终端；28、本车位置检测器；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、行驶路径；52、停靠站；54、车库。
