特許 7548085 遠隔機能選択装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】遠隔機能選択装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20240903BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240903BHJP

   B60W 50/02 20120101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

G08G1/09 V

G08G1/16 A

B60W50/02

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021044343

(22)【出願日】2021-03-18

(65)【公開番号】P2022143691

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100187311

【弁理士】

【氏名又は名称】小飛山 悟史

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】大瀧 翔

(72)【発明者】

【氏名】浦野 博充

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 隆史

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼島 亨

(72)【発明者】

【氏名】小林 宏充

(72)【発明者】

【氏名】鄭 好政

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 悟

(72)【発明者】

【氏名】赤塚 康佑

【審査官】▲高▼木 真顕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８５７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４２７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６０１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９０８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０２０２０３６５５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２８２９８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５１９４２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００

Ｂ６０Ｗ ３０／００ － ６０／００

Ｇ０６Ｑ １０／００ － １０／３０

Ｇ０６Ｑ ３０／００ － ３０／０８

Ｇ０６Ｑ ５０／００ － ５０／２０

Ｇ０６Ｑ ５０／２６ － ９９／００

Ｇ１６Ｚ ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動運転と、遠隔指示に基づいて走行する遠隔走行とを実行可能であり、前記遠隔走行を行うための遠隔機能を複数搭載する自動運転車両において、実行すべき前記遠隔機能を選択する遠隔機能選択装置であって、
所定の時点において前記自動運転が実行不可能となるか否かを判定する自動運転判定部と、
前記自動運転判定部によって前記自動運転が実行不可能と判定された場合、前記所定の時点において実行可能な前記遠隔機能を判定する遠隔機能判定部と、
前記遠隔機能判定部によって複数の前記遠隔機能が実行可能であると判定された場合、前記遠隔機能によって前記自動運転車両を走行させる場合のコストを前記遠隔機能ごとに算出するコスト算出部と、
前記コスト算出部によって算出された前記コストに基づいて、前記遠隔機能判定部で実行可能と判定された複数の前記遠隔機能のうち実行すべき前記遠隔機能を選択する機能選択部と、を備える遠隔機能選択装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遠隔機能選択装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動運転による走行と、遠隔オペレータの操作に基づいて行われる遠隔機能による遠隔走行とを実行可能な自動運転車両がある。このような自動運転車両は、例えば、自動運転による走行ができない場合に、遠隔オペレータの操作による遠隔機能を用いて遠隔走行を行う。このような自動運転車両が、例えば特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許６６６３５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような自動運転車両において、複数の遠隔機能を実行可能な場合がある。この場合、複数の遠隔機能のうち、どの遠隔機能を実行するかを適切に選択することが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、自動運転と、遠隔指示に基づいて走行する遠隔走行とを実行可能であり、遠隔走行を行うための遠隔機能を複数搭載する自動運転車両において、実行すべき遠隔機能を選択する遠隔機能選択装置であって、所定の時点において自動運転が実行不可能となるか否かを判定する自動運転判定部と、自動運転判定部によって自動運転が実行不可能と判定された場合、所定の時点において実行可能な遠隔機能を判定する遠隔機能判定部と、遠隔機能判定部によって複数の遠隔機能が実行可能であると判定された場合、遠隔機能によって自動運転車両を走行させる場合のコストを遠隔機能ごとに算出するコスト算出部と、コスト算出部によって算出されたコストに基づいて、遠隔機能判定部で実行可能と判定された複数の遠隔機能のうち実行すべき遠隔機能を選択する機能選択部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、複数の遠隔機能を実行可能な場合であっても、実行すべき遠隔機能を適切に選択できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係る遠隔走行システムを説明するための図である。

【図2】図２は、自動運転車両の構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、遠隔機能選択部の機能的構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、自動運転車両と自動運転作動範囲との内外関係の表現方法を説明するための図である。

【図5】図５（ａ）が、自動運転車両が自動運転作動範囲内から外に至る状態を説明するための図である。図５（ｂ）は、自動運転作動範囲外に至った自動運転車両が遠隔機能作動範囲内に存在する様子を説明するための図である。

【図6】図６（ａ）は、自動運転車両に対して遠隔支援を行う様子を説明するための図である。図６（ｂ）は、自動運転車両に対して遠隔運転を行う様子を説明するための図である。

【図7】図７（ａ）は、自動運転車両に対して遠隔支援を行う様子を説明するための図である。図７（ｂ）は、自動運転車両に対して遠隔運転を行う様子を説明するための図である。

【図8】図８（ａ）は、被合流車線に合流する自動運転車両に対して遠隔支援及び遠隔運転を行う様子を説明するための図である。

【図9】図９は、遠隔機能選択部において行われる遠隔機能の選択処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

図１は、一実施形態に係る遠隔走行システム１を説明するための図である。図１に示される自動運転車両２は、自動運転と、遠隔指示に基づいて走行する遠隔走行とを実行可能である。遠隔走行システム１は、自動運転車両２からの遠隔要求に応じ、遠隔オペレータＲの遠隔指示に基づいて自動運転車両２を遠隔走行させるシステムである。なお、自動運転とは、遠隔オペレータＲからの遠隔指示に基づくことなく、自動運転車両２が自律して自動運転を行うための判断を行って走行することである。自動運転車両２は、例えば、自動運転車両２が自律して自動運転を行うための判断が不能な場合に、遠隔要求を行う。

【0010】

遠隔オペレータＲとは、自動運転車両２が遠隔走行を実行するための遠隔指示を行う者である。遠隔オペレータＲの人数は限定されず、一人であってもよく、二人以上であってもよい。遠隔走行システム１と通信可能な自動運転車両２の台数も特に限定されない。複数人の遠隔オペレータＲが交替して一台の自動運転車両２に対して遠隔指示を行う態様であってもよく、一人の遠隔オペレータＲが二台以上の自動運転車両２に対して遠隔指示を行う態様であってもよい。

【0011】

本実施形態において、自動運転車両２は、複数の遠隔機能を搭載している。自動運転車両２は、いずれかの遠隔機能を用いて、遠隔オペレータＲからの遠隔指示に基づいて遠隔走行を行う。遠隔機能とは、自動運転車両２を遠隔オペレータＲの遠隔指示に基づいて遠隔で走行させるための機能である。本実施形態においては、複数の遠隔機能の例として、例えば、遠隔支援と、遠隔運転とが挙げられる。

【0012】

遠隔支援とは、自動運転車両２に搭載されたセンサの出力（例えばカメラ画像、ライダー点群等）を遠隔地に送信し、遠隔地にいる遠隔オペレータＲが自動運転車両２で行う判断を代替する技術である。例えば、代表的な適用場面としては、自動運転によって交差点への進入を判断する場面が挙げられる。この場合、例えば、自動運転によって交差点へ進入する際に遮蔽物等によって十分な認識性能を発揮できないときに、カメラ画像を遠隔地に送信し、遠隔オペレータＲが進入判断を代替する。

【0013】

遠隔運転とは、自動運転と必ずしも同時に実行される技術ではない。遠隔運転とは、車両に搭載されたセンサ（例えば主にカメラ画像）を遠隔地に送信し、遠隔地にいる遠隔オペレータＲが入力装置（ステアリング、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフト、ウィンカ等）を通じて、認知、判断、及び操作のすべてを行う技術である。

【0014】

遠隔走行システム１では、例えば自動運転車両２からの遠隔要求に応じて、遠隔オペレータＲに遠隔指示の入力が要求される。遠隔オペレータＲは、オペレータインターフェース３に遠隔指示を入力する。遠隔走行サーバ４は、ネットワークＮを通じて自動運転車両２に遠隔指示を送信する。自動運転車両２は、遠隔指示に従って遠隔機能を実行し、指示に従って走行する。

【0015】

自動運転車両２の構成の一例について説明する。図２は、自動運転車両２の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、自動運転車両２は、一例として、自動運転ＥＣＵ２０を有している。自動運転ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ［Central Processing Unit］、ＲＯＭ［Read Only Memory］、ＲＡＭ［Random Access Memory］などを有する電子制御ユニットである。自動運転ＥＣＵ２０では、例えば、ＲＯＭ又はＲＡＭに記録されているプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。自動運転ＥＣＵ２０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。

【0016】

自動運転ＥＣＵ２０は、外部センサ１１、内部センサ１２、地図データベース１３、通信部１４、及び、アクチュエータ１５と接続されている。

【0017】

外部センサ１１は、自動運転車両２の外部環境を検出する車載センサである。外部センサ１１は、カメラを少なくとも含む。カメラは、自動運転車両２の外部環境を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば自動運転車両２のフロントガラスの裏側に設けられ、車両前方を撮像する。カメラは、自動運転車両２の外部環境に関する撮像情報を自動運転ＥＣＵ２０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。カメラは、複数台設けられていてもよく、自動運転車両２の前方の他、左右の側方及び後方を撮像してもよい。自動運転車両２には、遠隔オペレータＲ向けの外部カメラが備え付けられていてもよい。遠隔オペレータＲ向けの外部カメラは少なくとも自動運転車両２の前方を撮像している。遠隔オペレータＲ向けの外部カメラは、自動運転車両２の側方及び後方を含む周囲を撮像する複数のカメラから構成されていてもよい。

【0018】

外部センサ１１は、レーダセンサを含んでもよい。レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して自動運転車両２の周辺の物体を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー［LIDAR：Light Detection and Ranging］が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を自動運転車両２の周辺に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで物体を検出する。レーダセンサは、検出した物体情報を自動運転ＥＣＵ２０へ送信する。物体には、ガードレール、建物などの固定物体の他、歩行者、自転車、他車両などの移動物体が含まれる。また、外部センサ１１は、自動運転車両２の外部の音を検出する音検出センサを含んでもよい。

【0019】

また、外部センサ１１は、詳しくは後述するように自動運転作動範囲及び遠隔機能作動範囲の内外判定が電波状態に基づいて行われる場合、携帯電波アンテナ等のセンサを含んでもよい。

【0020】

ここで、自動運転を行う自動運転システムと遠隔機能を行う遠隔システムとが搭載された車両では、自動運転システムと遠隔システムとにおいて外部センサ１１の各センサを共有する場合と、共有しない場合とが考えられる。センサを共有する場合としては、例えば、自動運転システムにおいて信号機の色を認識するカメラと、遠隔機能のうちの遠隔運転を実行する際に遠隔オペレータＲに対して送信する画像を撮像するカメラとを共有することが考えられる。

【0021】

また、センサを共有しない場合の例について説明する。この場合としては、例えば、自動運転システムが車速を認識するためにレーダを利用することが考えられる。一方で遠隔機能のうちの遠隔運転を実行する際に遠隔オペレータＲがレーダから観測される速度数値情報を目視することは考えにくい。例えば、自動運転システムにおける衝突防止システム（例えばプリクラッシュ・セーフティー・システム）において当該システムはレーダを利用すると考えられるものの、遠隔オペレータＲはレーダを直接利用することは考えにくい。また、他の例として、例えば、自動運転システムにおいては正確な距離測定を行うためにライダー情報を利用することが考えられる。一方、遠隔運転においては、遠隔オペレータＲがカメラの撮像画像に優先して、ライダー情報を利用することは考えにくい。

【0022】

内部センサ１２は、自動運転車両２の状態を検出する車載センサである。内部センサ１２は、ＧＰＳ［Global Positioning System］センサ、ＩＭＵ［Inertial Measurement Unit］、及び車速センサ等を含んでいる。ＧＰＳセンサは、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、自動運転車両２の位置（例えば自動運転車両２の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳセンサは、測定した自動運転車両２の位置情報を自動運転ＥＣＵ２０へ送信する。

【0023】

ＩＭＵは、加速度センサ、及びヨーレートセンサ等を含む。加速度センサは、自動運転車両２の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自動運転車両２の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサを含んでいる。加速度センサは、自動運転車両２の横加速度を検出する横加速度センサを含んでいてもよい。加速度センサは、例えば、自動運転車両２の加速度情報を自動運転ＥＣＵ２０に送信する。ヨーレートセンサは、自動運転車両２の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自動運転車両２のヨーレート情報を自動運転ＥＣＵ２０へ送信する。

【0024】

車速センサは、自動運転車両２の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、自動運転車両２の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフトなどに対して設けられ、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサを用いることができる。車速センサは、検出した車速情報（車輪速情報）を自動運転ＥＣＵ２０に送信する。

【0025】

内部センサ１２の検出結果に基づいて、自動運転ＥＣＵ２０は、自動運転車両２の運動状態（位置、速度、加速度、方位角、ロール角、ピッチ角、ヨー角、回転速度等）を算出することができる。

【0026】

なお、ここでは、外部センサ１１と内部センサ１２とのようにセンサを分類したが、外部センサ１１及び内部センサ１２は、対象を観測し、そのデータを自動運転ＥＣＵ２０に出力する部品であるという機能面での違いはない。

【0027】

地図データベース１３は、地図情報を記録するデータベースである。地図データベース１３は、例えば、自動運転車両２に搭載されたＨＤＤなどの記録装置内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報、道路形状の情報（例えば曲率情報）、交差点及び分岐点の位置情報などが含まれる。地図情報には、位置情報と関連付けられた法定速度などの交通規制情報が含まれていてもよい。地図情報には、自動運転車両２の位置情報の取得に用いられる物標情報が含まれていてもよい。物標としては、道路標識、路面標示、信号機、電柱などを用いることができる。地図データベース１３は、自動運転車両２と通信可能なサーバに構成されていてもよい。

【0028】

通信部１４は、自動運転車両２の外部との無線通信を制御する通信デバイスである。通信部１４は、ネットワークＮを介して遠隔走行サーバ４と各種情報の送信及び受信を行う。

【0029】

アクチュエータ１５は、自動運転車両２の制御に用いられる機器である。アクチュエータ１５は、駆動アクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。駆動アクチュエータは、自動運転ＥＣＵ２０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、自動運転車両２の駆動力を制御する。なお、自動運転車両２がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータに自動運転ＥＣＵ２０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。自動運転車両２が電気自動車である場合には、動力源としてのモータに自動運転ＥＣＵ２０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ１５を構成する。

【0030】

ブレーキアクチュエータは、自動運転ＥＣＵ２０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自動運転車両２の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を自動運転ＥＣＵ２０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自動運転車両２の操舵トルクを制御する。

【0031】

次に、自動運転ＥＣＵ２０の機能的構成の一例について説明する。自動運転ＥＣＵ２０は、車両位置取得部２１、外部環境認識部２２、走行状態認識部２３、遠隔機能選択部（遠隔機能選択装置）２４、進路生成部２５、及び、走行制御部２６を有している。

【0032】

車両位置取得部２１は、ＧＰＳセンサの位置情報及び地図データベース１３の地図情報に基づいて、自動運転車両２の車両位置情報を取得する。また、車両位置取得部２１は、地図データベース１３の地図情報に含まれた物標情報及び外部センサ１１の検出結果を利用して、ＳＬＡＭ［Simultaneous Localization and Mapping］技術により自動運転車両２の車両位置情報を取得してもよい。車両位置取得部２１は、車線の区画線と自動運転車両２の車両位置関係から、車線に対する自動運転車両２の横位置（車線幅方向における自動運転車両２の位置）を認識して車両位置情報に含めてもよい。車両位置取得部２１は、その他、周知の手法により自動運転車両２の車両位置情報を取得してもよい。

【0033】

外部環境認識部２２は、外部センサ１１の検出結果に基づいて、自動運転車両２の外部環境を認識する。外部環境には、自動運転車両２に対する周囲の物体の相対位置が含まれる。外部環境情報には、自動運転車両２に対する周囲の物体の相対速度及び移動方向が含まれていてもよい。外部環境情報には、他車両、歩行者、自転車などの物体の種類が含まれてもよい。物体の種類は、パターンマッチングなどの周知の手法により識別することができる。外部環境情報には、自動運転車両２の周囲の区画線認識（白線認識）の結果が含まれていてもよい。外部環境情報には、信号機の点灯状態の認識結果が含まれていてもよい。外部環境認識部２２は、例えば、外部センサ１１のカメラの画像に基づいて、自動運転車両２の前方の信号機の点灯状態（通過可能な点灯状態であるか、通過禁止の点灯状態であるかなど）を認識できる。

【0034】

走行状態認識部２３は、内部センサ１２の検出結果に基づいて、自動運転車両２の走行状態を認識する。走行状態には、自動運転車両２の車速、自動運転車両２の加速度、自動運転車両２のヨーレートが含まれる。具体的に、走行状態認識部２３は、車速センサの車速情報に基づいて、自動運転車両２の車速を認識する。走行状態認識部２３は、加速度センサの車速情報に基づいて、自動運転車両２の加速度を認識する。走行状態認識部２３は、ヨーレートセンサのヨーレート情報に基づいて、自動運転車両２の向きを認識する。

【0035】

遠隔機能選択部２４は、遠隔オペレータＲに遠隔要求を行うべきか否かを判定する。ここでは、遠隔機能選択部２４は、自動運転車両２が自律して自動運転を行うことができない場合に、遠隔要求を行う。また、遠隔機能選択部２４は、遠隔要求を行う際に実行可能（作動可能）な遠隔機能が複数存在する場合、実行すべき遠隔機能を選択して遠隔オペレータＲに対して遠隔要求を行う。

【0036】

より詳細には、遠隔機能選択部２４は、図３に示されるように、自動運転調査部３１、遠隔機能調査部３２、動作判定部３３、コスト算出部３４、機能選択部３５、及び遠隔走行要求部３６を備えている。

【0037】

自動運転調査部３１は、自動運転車両２が自動運転を行うためのシステムの所定の時点の作動状態（作動状態であるか及び非作動状態であるか）を調べる。ここでは、自動運転調査部３１は、所定の時点として、現在及び将来の時点の作動状態を調べる。具体的には、自動運転調査部３１は、外部センサ１１及び内部センサ１２からの入力に基づき、自動運転作動範囲内であるか又は自動運転作動範囲外であるかを判定する。なお、自動運転作動範囲内であれば自動運転が実行可能であり、自動運転作動範囲外であれば自動運転が実行不可能である。

【0038】

ここで、自動運転作動範囲の内外とは、位置関係で捉えたときの自動運転車両２と自動運転作動範囲との内外関係と、時間軸で捉えたときの自動運転車両２と自動運転作動範囲との内外関係と、を含む。

【0039】

まず、位置関係で捉えたときの自動運転車両２と自動運転作動範囲との内外関係の表現方法について説明する。この場合の内外関係は、例えば、図４（ａ）に示されるように、空間中に自動運転作動範囲Ａ及び自動運転車両２を配置し、自動運転車両２の現在の位置において、自動運転車両２が自動運転作動範囲Ａ１内に存在するか又は自動運転作動範囲Ａ１外に存在するかを表現することができる。図４（ａ）に示される例では、現在の位置では、自動運転車両２は自動運転作動範囲Ａ１外に位置している。

【0040】

また、ナビゲーションシステム等からの情報に基づき、将来の時刻における自動運転車両２の位置から、将来の時点において自動運転車両２が自動運転作動範囲Ａ１内に存在するか又は自動運転作動範囲Ａ１外に存在するかを表現する方法がある。なお、図４（ａ）に示される例において、自動運転車両２は、将来のある時点において到達する地点Ｐでは、自動運転作動範囲Ａ１内となっている。

【0041】

また、この内外関係は、例えば、図４（ｂ）に示されるように、自動運転システムの進路Ｌに基づき、その線状又は帯状の進路Ｌ上において自動運転作動範囲Ａ２内であるか又は自動運転作動範囲Ａ２外であるかを表現することができる。図４（ｂ）に示される例では、現在の位置では、自動運転車両２は自動運転作動範囲Ａ２外に位置している。また、自動運転車両２が将来走行する進路Ｌ上の地点Ｐ１から地点Ｐ２までは、自動運転作動範囲Ａ２内となっている。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明した例は、表現方法の違いだけであり、技術的な違いはない。

【0042】

次に、時間軸で捉えたときの自動運転車両２と自動運転作動範囲との内外関係の表現方法について説明する。この場合の内外関係は、図４（ａ）に示される例では地点Ｐに到達する時刻、図４（ｂ）に示される例では地点Ｐ１から地点Ｐ２を走行する時刻で表現することができる。これらの時刻は、ナビゲーションシステム、自動運転システムの経路計画、あるいは渋滞情報等に基づいて推定することができる。

【0043】

自動運転調査部３１は、自動運転作動範囲内であるか又は自動運転作動範囲外であるかを示す自動運転作動情報を動作判定部３３に出力する。この自動運転作動情報は、上述した、位置関係で捉えたときの自動運転車両２と自動運転作動範囲との内外関係を示す情報と、時間軸で捉えたときの自動運転車両２と自動運転作動範囲との内外関係を示す情報とのいずれか又は両方を含む。

【0044】

この自動運転作動情報に基づいて、現在の時点（現在の位置）において自動運転作動範囲内であるか又は自動運転作動範囲外であるかを判定することができる。また、自動運転作動情報に基づいて、将来の時点又は将来の地点において自動運転作動範囲内であるか又は自動運転作動範囲外であるかを判定することができる。

【0045】

なお、本実施形態における自動運転システムは、いずれのシステムであってもよい。また、その自動運転レベルも問わない。自動運転システムを実現するために、地図等のデータベース、車車間通信、その他のインフラ設備等の外部装置が必要な場合、自動運転調査部３１は、これらの装置から各種の情報の入力を受けてもよい。

【0046】

また、自動運転調査部３１は、自動運転作動範囲の内外判定を行うためのデータベースを用いてもよい。例えば、自動運転サービスの提供エリアの内外が地点によって定義されている場合、地図データ及びＧＰＳセンサのデータ等に基づいて自動運転作動範囲の内外判定を行うことができる。また、自動運転作動範囲が電波の受信状態に基づいている場合、自動運転調査部３１は、そのリアルタイム情報を受信して、自動運転作動範囲の内外判定を行ってもよい。なお、自動運転調査部３１は、単一の情報に基づいて自動運転作動範囲の内外判定を行うのではなく、複数の情報（例えば、地図データベースと電波受信状態との併用等）に基づいて判定を行ってもよい。

【0047】

遠隔機能調査部３２は、自動運転車両２が遠隔走行を行うための遠隔機能の所定の時点の作動状態（作動状態であるか及び非作動状態であるか）を調べる。ここでは、遠隔機能調査部３２は、所定の時点として、現在及び将来の時点の作動状態を調べる。具体的には、自動運転調査部３１は、外部センサ１１及び内部センサ１２からの入力に基づき、遠隔機能作動範囲内であるか又は遠隔機能作動範囲外であるかを判定する。なお、遠隔機能作動範囲内であれば遠隔機能を用いた遠隔走行が実行可能であり、遠隔機能作動範囲外であれば遠隔機能を用いた遠隔走行が実行不可能である。

【0048】

ここで、自動運転作動範囲と同様に、遠隔機能作動範囲内又は外とは、位置関係で捉えたときの自動運転車両２と遠隔機能作動範囲との内外関係と、時間軸で捉えたときの自動運転車両２と遠隔機能作動範囲との内外関係とを含む。遠隔機能調査部３２は、自動運転調査部３１が自動運転作動範囲の内外判定を行う場合と同様の方法によって、遠隔機能作動範囲の内外判定を行うことができる。

【0049】

特に、遠隔機能調査部３２は、複数の遠隔機能ごとに、遠隔機能作動範囲の内外判定を行う。つまり、遠隔機能調査部３２は、本実施形態においては、例えば、遠隔機能として遠隔支援による遠隔走行が可能な遠隔機能作動範囲内であるか又は遠隔機能作動範囲外であるかの判定と、遠隔機能として遠隔運転による遠隔走行が可能な遠隔機能作動範囲内であるか又は遠隔機能作動範囲外であるかの判定とを行う。

【0050】

遠隔機能調査部３２は、遠隔機能作動範囲内であるか又は遠隔機能作動範囲外であるかを示す遠隔機能作動情報を動作判定部３３に出力する。この遠隔機能作動情報は、位置関係で捉えたときの自動運転車両２と遠隔機能作動範囲との内外関係を示す情報と、時間軸で捉えたときの自動運転車両２と遠隔機能作動範囲との内外関係を示す情報とのいずれか又は両方を含む。また、この遠隔機能作動情報には、上述したように、複数の遠隔機能ごとに遠隔機能作動範囲内又は外であるかを示す情報が含まれている。

【0051】

動作判定部３３は、自動運転作動情報及び遠隔機能作動情報に基づいて、自動運転が実行不可能な状態のときに遠隔機能を用いた遠隔走行が可能であるか否かを判定する。ここでは、動作判定部３３は、遠隔機能ごとに、各遠隔機能を用いた遠隔走行が可能であるか否かを判定する。

【0052】

具体的には、動作判定部３３は、自動運転調査部３１からの自動運転作動情報に基づいて、現時点で自動運転作動範囲外であるか否か及び将来の時点において自動運転作動範囲外に至る位置及び／又は時刻を算出することができる。また、動作判定部３３は、遠隔機能調査部３２からの遠隔機能作動情報に基づいて、現時点で遠隔機能作動範囲外であるか否か及び将来の時点において遠隔機能作動範囲外に至る位置及び／又は時刻を算出することができる。これにより、動作判定部３３は、自動運転作動範囲外となる位置及び／又は時刻において、遠隔機能ごとに遠隔機能作動範囲の内外判定を行うことができる。

【0053】

例えば、動作判定部３３は、図５（ａ）に示されるように、自動運転調査部３１からの自動運転作動情報に基づいて、自動運転車両２が自動運転作動範囲Ａ３内から自動運転作動範囲Ａ３外へ至る位置及び／又は時刻を算出できる。図５（ａ）では、地点Ｐ３において、自動運転車両２が自動運転作動範囲Ａ３内から外に至る状態が示されている。次に、動作判定部３３は、図５（ｂ）に示されるように、遠隔機能調査部３２からの遠隔機能作動情報に基づいて、地点Ｐ３に自動運転車両２が到達したときに遠隔機能作動範囲内であるか否かを判定することができる。ここでは、動作判定部３３は、遠隔機能ごとに遠隔機能作動範囲内であるか否かを判定する。図５（ｂ）では、地点Ｐ３に自動運転車両２が到達したときに、複数の遠隔機能のうちのある遠隔機能が実行可能な遠隔機能作動範囲Ｂ３内である状態が示されている。

【0054】

このように、動作判定部３３は、将来の時刻における自動運転作動範囲の内外判定を行うことができるため、将来の自動運転車両２の軌跡の中でどのくらいの時間、あるいは回数、自動運転作動範囲外となるかを予め判定することができる。動作判定部３３は、自動運転作動範囲外となる場合、遠隔機能（遠隔支援又は遠隔運転）を用いた遠隔走行を行う必要があると判定する。

【0055】

ここで、動作判定部３３は、所定の時点（現在又は将来のある時点）において自動運転が実行不可能となるか否かを判定する自動運転判定部として機能する。また、動作判定部３３は、自動運転が実行不可能と判定された場合、所定の時点（現在又は将来のある時点）において実行可能な遠隔機能を判定する遠隔機能判定部として機能する。

【0056】

コスト算出部３４は、自動運転が実行不可能な状態のときに遠隔機能を用いた遠隔走行が可能であると動作判定部３３によって判定された場合、自動運転による走行が不可能な場所を遠隔機能によって自動運転車両２を遠隔走行させる場合のコストを算出する。ここでは、コスト算出部３４は、複数の遠隔機能を用いて遠隔走行が可能であると判定されている場合、実行可能な遠隔機能（遠隔支援及び遠隔運転）ごとにコストを算出する。

【0057】

ここで、遠隔支援と遠隔運転とに要するコストの比較について説明する。遠隔支援では、自動運転の判断を遠隔オペレータＲが代替する。一方、遠隔運転では、認知、判断、及び操作のすべてを遠隔オペレータＲが行う。この違いによって、例えば、次の項目についてコストの差が生じる。

【0058】

（１）遠隔オペレータＲの占有時間
遠隔支援を行う遠隔オペレータＲ（以下「遠隔支援オペレータ」という）は、判断の代替だけを行う。このため、自動運転車両２と遠隔走行サーバ４との間で送受信される遠隔支援を行うための情報（例えばカメラの撮像画像等）は、遠隔支援オペレータによる判断が行われた後にすぐに送受信が停止されてもよい。例えば、図６（ａ）に示されるように自動運転車両２が交差点へ進入するための遠隔支援を行う場合がある。この場合、交差点に進入する手前の地点Ｓにおいて遠隔支援を行うための情報の送受信が開始される。また、遠隔支援オペレータによって交差点への進入の判断が行われた後、地点Ｅにおいて情報の送受信が停止される。

【0059】

一方、遠隔運転を行う遠隔オペレータＲ（以下「遠隔運転オペレータ」という）は、認知、判断、及び操作のすべてを行う。このため、自動運転車両２と遠隔走行サーバ４の間で送受信される遠隔運転を行うための情報（例えばカメラの撮像画像等）は、自動運転車両２の遠隔運転が完了するまで、送受信が行われる必要がある。例えば、図６（ｂ）に示されるように自動運転車両２が交差点を通過するための遠隔運転を行う場合がある。この場合、交差点に進入する手前の地点Ｓにおいて遠隔運転を行うための情報の送受信が開始される。そして、遠隔運転オペレータによって自動運転車両２の遠隔運転が行われ、自動運転車両２が交差点を通過した地点Ｅにおいて情報の送受信が停止される。

【0060】

このように、遠隔支援オペレータと遠隔運転オペレータとの占有時間は、一般に、遠隔運転を行う遠隔運転オペレータの方が長くなる。遠隔支援オペレータ及び遠隔運転オペレータは、複数台の自動運転車両２からの遠隔要求を複数人で担当することが想定される。結果として、１台当たりの占有時間が増えると、遠隔支援又は遠隔運転に必要な人数が増加し、コストとしての人件費が増大する。

【0061】

例えば、コスト算出部３４は、自動運転調査部３１が出力した自動運転作動情報及び遠隔機能調査部３２が出力した遠隔機能作動情報に基づいて、自動運転作動範囲外になる時間のうち、遠隔機能作動範囲内の連続時間を算出する。そして、コスト算出部３４は、算出した時間を遠隔オペレータＲの占有時間とすることができる。ここでは、コスト算出部３４は、遠隔支援が可能な遠隔機能作動範囲内であるか及び遠隔運転が可能な遠隔機能作動範囲内であるかに基づいて、遠隔支援及び遠隔運転ごとに支援内容に応じて占有時間を算出する。

【0062】

（２）通信費
上記の「（１）遠隔オペレータＲの占有時間」で説明したように、占有時間が長くなれば、自動運転車両２と遠隔走行サーバ４との間での情報の送受信時間が増え、通信費が増大する。例えば、遠隔支援として交差点への進入を判断するためのカメラ画像と、遠隔運転として交差点を通過するまで運転をするためのカメラ画像とでは、遠隔運転を行うためのカメラ画像の方が高い解像度を求められる。このため、一般に、遠隔運転を行うために必要なコストとしての通信費は、遠隔支援を行う場合に比べて増大する。

【0063】

例えば、コスト算出部３４は、上記の「（１）遠隔オペレータＲの占有時間」で算出した占有時間に対し、予め決定した、遠隔機能ごとに必要な通信帯域を乗算し、通信単価で除算することによって、遠隔機能ごとの通信費を算出することができる。なお、通信帯域は、送信するセンサ解像度、ＦＰＳ（フレームレート）、圧縮率等によって決定される。

【0064】

（３）人件費
上述したように、遠隔支援オペレータは自動運転の判断だけを代替するのに対して、遠隔運転オペレータは遠隔地にある自動運転車両２を運転する。遠隔運転オペレータの方が難しい役割を担当するため、遠隔支援オペレータよりも人件費が増大する。また、遠隔支援又は遠隔運転を行う自動運転車両２が大型車両である場合、遠隔支援における判断は普通自動車免許でも行うことができる。一方、大型車両である自動運転車両２の遠隔運転を行う場合、遠隔運転オペレータは大型自動車免許が必要となる。このように遠隔支援及び遠隔運転を行うために必要な資格の違いによって、人件費が異なる。例えば、大型自動車免許を有する遠隔運転オペレータの人件費は、当該資格を有さない遠隔運転オペレータに対して高くなる。

【0065】

例えば、コスト算出部３４は、遠隔支援又は遠隔運転を行う自動運転車両２の車種情報を取得する。車種情報には、例えば、車両重量（自動車運転免許における中型、大型を区別するための情報等）、及び当該車両を用いたサービス形態（貨物輸送、旅客輸送のサービスの区別等）が含まれている。コスト算出部３４は、取得した車種情報に基づいて、必要な人件費を算出する。この車種情報は、予めコスト算出部３４に設定されていてもよく、他から取得してもよい。

【0066】

コスト算出部３４は、上述した（１）遠隔オペレータＲの占有時間、（２）通信費、及び（３）人件費に基づいて、遠隔機能によって自動運転車両を走行させる場合のコストを遠隔機能ごとに算出する。

【0067】

一般に、遠隔支援を行うためのコストは、遠隔運転を行うためのコストに比べて低い。しかしながら、以下のような場合には、遠隔支援を行うためのコストが遠隔運転を行うためのコストよりも高くなることがある。

【0068】

（Ａ）将来の軌跡中に遠隔支援は分断されるが、遠隔運転は分断されない場合
例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、自動運転車両２が路肩から走行車線上に出た後に左折する場合がある。この場合、図７（ａ）に示されるように、遠隔支援を行う場合、路肩から走行車線に出るための判断と、左折するための判断とを行う必要がある。つまり、運転支援が２つに分断されており、２人の遠隔支援オペレータが必要になることがある。一方、図７（ｂ）に示されるように、遠隔運転を行う場合、自動運転車両２が路肩から走行車線上に出た後に左折するまでの間、継続して遠隔運転が行われる。つまり、一人の遠隔運転オペレータによって遠隔運転を行うことができる。このため、遠隔運転を行う場合のコストが遠隔支援を行う場合のコストを下回る可能性が考えられる。

【0069】

（Ｂ）遠隔支援及び遠隔運転に期待する車両挙動の種類
例えば、自動運転作動範囲外となったときに、遠隔支援又は遠隔運転に期待する自動運転車両２の挙動によっては、遠隔支援における遠隔支援オペレータの占有時間が増大することがある。遠隔支援は自動運転の判断を遠隔支援オペレータが代替するが、判断後における自動運転車両２の操作は自動運転で行う。例えば、図８に示されるように、合流車線Ｒ１から被合流車線Ｒ２に合流する場面において、運転支援では、被合流車線Ｒ２を走行する他車両Ｖがいなくなるまで支援を完了することができない。一方、遠隔運転では、通常のドライバのように、被合流車線Ｒ２を走行する他車両Ｖの間に自動運転車両２を割り込ませる運転操作を行うことができ、遠隔運転オペレータの占有時間を短縮できる場合が考えられる。

【0070】

機能選択部３５は、コスト算出部３４によって算出されたコストに基づいて、動作判定部３３で実行可能と判定された複数の遠隔機能のうち実行すべき遠隔機能を選択する。ここでは、機能選択部３５は、複数の遠隔機能のうち、最もコストが低い遠隔機能を選択する。なお、動作判定部３３によって実行可能と判定された遠隔機能が一つである場合、機能選択部３５は、動作判定部３３によって実行可能と判定された遠隔機能を選択する。

【0071】

遠隔走行要求部３６は、自動運転車両２の自律した自動運転ができなくなるとき（自動運転作動範囲外となるとき）に、機能選択部３５で選択された遠隔機能が実行されるように遠隔走行サーバ４（遠隔オペレータＲ）に対して遠隔要求を行う。遠隔走行要求部３６は、遠隔要求と合わせて、自動運転車両２の識別情報、車両位置情報、及び外部環境情報等、要求した遠隔機能を実行するために必要な各種の情報を遠隔走行サーバ４に送信する。

【0072】

図２に戻り、進路生成部２５は、自動運転車両２の自動運転に利用される進路［trajectory］を生成する。進路生成部２５は、予め設定された走行ルート、地図情報、自動運転車両２の位置情報、自動運転車両２の外部環境、及び自動運転車両２の走行状態に基づいて、自動運転の進路を生成する。

【0073】

走行ルートとは、自動運転において自動運転車両２が走行するルートである。進路生成部２５は、例えば目的地、地図情報、及び自動運転車両２の位置情報に基づいて、自動運転の走行ルートを求める。走行ルートは、周知のナビゲーションシステムによって設定されてもよい。目的地は自動運転車両２の乗員によって設定されてもよく、自動運転ＥＣＵ２０又はナビゲーションシステムなどが自動的に提案してもよい。

【0074】

進路には、自動運転で車両が走行する経路［path］と自動運転における車速プロファイルとが含まれる。経路は、走行ルート上において自動運転中の車両が走行する予定の軌跡である。経路は、例えば走行ルート上の位置に応じた自動運転車両２の操舵角変化のデータ（操舵角プロファイル）とすることができる。走行ルート上の位置とは、例えば走行ルートの進行方向において所定間隔（例えば１ｍ）毎に設定された設定縦位置である。操舵角プロファイルとは、設定縦位置毎に目標操舵角が関連付けられたデータとなる。

【0075】

進路生成部２５は、例えば走行ルート、地図情報、自動運転車両２の外部環境、及び自動運転車両２の走行状態に基づいて、自動運転車両２が走行する経路を生成する。進路生成部２５は、例えば自動運転車両２が走行ルートに含まれる車線の中央（車線幅方向における中央）を通るように経路を生成する。

【0076】

車速プロファイルは、例えば設定縦位置毎に目標車速が関連付けられたデータである。なお、設定縦位置は、距離ではなく自動運転車両２の走行時間を基準として設定されてもよい。設定縦位置は、車両の１秒後の到達位置、車両の２秒後の到達位置として設定されていてもよい。

【0077】

進路生成部２５は、例えば経路と地図情報に含まれる法定速度などの交通規制情報に基づいて車速プロファイルを生成する。法定速度に代えて、地図上の位置又は区間に対して予め設定された設定速度を用いてもよい。進路生成部２５は、経路及び車速プロファイルから自動運転の進路を生成する。なお、進路生成部２５における進路の生成方法は上述した内容に限定されず、自動運転に関する周知の手法を採用することができる。進路の内容についても同様である。

【0078】

進路生成部２５は、遠隔機能選択部２４によって遠隔走行サーバ４に対して遠隔機能のうちの遠隔支援の要求が行われた場合、要求された遠隔支援に応じた進路を予め生成する。自動運転車両２の状況に応じて、遠隔支援内容の選択肢は予め決められている。例えば交差点の右折時における遠隔支援内容の選択肢には、右折開始（進行）の提案及び待機の提案が含まれている。交差点の右折時における遠隔支援内容の選択肢には、右折をやめて直進する提案が含まれていてもよく、緊急退避の提案が含まれていてもよい。なお、進路生成部２５は、必ずしも進路を予め生成する必要はなく、遠隔支援内容を受信してから遠隔支援内容に対応する進路を生成してもよい。

【0079】

走行制御部２６は、自動運転車両２の自動運転を実行する。走行制御部２６は、例えば自動運転車両２の外部環境、自動運転車両２の走行状態、及び進路生成部２５の生成した進路に基づいて、自動運転車両２の自動運転を実行する。走行制御部２６は、アクチュエータ１５に制御信号を送信することで、自動運転車両２の自動運転を行う。

【0080】

走行制御部２６は、遠隔機能選択部２４により遠隔走行サーバ４に対して遠隔要求が行われた場合、遠隔走行サーバ４からの遠隔指示の受信を待つ。遠隔指示を受信した場合、走行制御部２６は、遠隔指示に含まれる遠隔支援又は遠隔運転が実行されるように、自動運転車両２の走行を制御する。例えば、遠隔支援の遠隔指示を受信した場合、走行制御部２６は、遠隔支援の指示に基づいて自動運転車両２の自動運転を行う。また、例えば、遠隔運転の遠隔指示を受信した場合、走行制御部２６は、遠隔運転の指示に沿って自動運転車両２が走行するように、アクチュエータ１５に対して制御信号を送信する。

【0081】

次に、遠隔機能選択部２４において行われる遠隔機能の選択処理の流れについて、図９に示されるフローチャートを用いて説明する。図９に示される処理は、所定時間ごとに繰り返し実行される。図９に示されるように、遠隔機能選択部２４の動作判定部３３は、自動運転調査部３１からの自動運転作動情報に基づいて、現在の時点において自動運転の継続が不可能な状態であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。現在の時点において自動運転の継続が不可能な場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、動作判定部３３は、遠隔機能調査部３２からの遠隔機能作動情報に基づいて、現時点で実行可能な遠隔機能を判定する（Ｓ１０２）。

【0082】

一方、現在の時点において自動運転の継続が可能な場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、動作判定部３３は、自動運転調査部３１からの自動運転作動情報に基づいて、将来の時点において自動運転の継続が不可能な状態となるか否かを判定する（Ｓ１０３）。なお、この将来の時点とは、現時点から予め定められた時間だけ先の時点までとすることができる。将来の時点において自動運転の継続が不可能な状態となる場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、動作判定部３３は、遠隔機能調査部３２からの遠隔機能作動情報に基づいて、自動運転の継続が不可能となる将来の時点で実行可能な遠隔機能を判定する（Ｓ１０４）。一方、将来の時点において自動運転の継続が可能な場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、自動運転ＥＣＵ２０は、自動運転車両２の自動運転を継続する。

【0083】

実行可能な遠隔機能の判定が行われた後（Ｓ１０２又はＳ１０４の処理の後）、機能選択部３５は、実行可能と判定された遠隔機能が一つであるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここでは、機能選択部３５は、実行可能と判定された遠隔機能が一つであるか又は複数であるかを判定する。なお、実行可能と判定された遠隔機能が存在しない場合、自動運転が実行不可能となった場合に実行可能な遠隔機能がないため、自動運転ＥＣＵ２０は、自動運転車両２を停止させる又は自動運転車両２の乗員に報知する等の種々の対応を行うことができる。

【0084】

実行可能と判定された遠隔機能が一つである場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、機能選択部３５は、実行可能と判定された遠隔機能を実行すべき遠隔機能として選択する（Ｓ１０６）。一方、実行可能と判定された遠隔機能が一つでない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、つまり、遠隔機能が複数存在する場合、機能選択部３５は、コスト算出部３４によって算出されたコストに基づいて、複数の遠隔機能のうち実行すべき遠隔機能を選択する（Ｓ１０７）。実行すべき遠隔機能が選択された後（Ｓ１０６又はＳ１０７の処理の後）、遠隔走行要求部３６は、自動運転の実行が不可能となる時点（現時点又は将来の時点）において選択された遠隔機能が実行されるように、遠隔走行サーバ４に対して遠隔要求を行う（Ｓ１０８）。

【0085】

以上のように、遠隔機能選択部２４の動作判定部３３は、所定の時点（現在又は将来の時点）において自動運転が実行不可能と判定した場合、実行可能な遠隔機能を判定する。また、コスト算出部３４は、実行可能と判定された遠隔機能について、当該遠隔機能によって自動運転車両２を走行させる場合のコストを算出する。機能選択部３５は、実行可能と判定された遠隔機能が複数存在する場合、コスト算出部３４で算出されたコストに基づいて実行すべき遠隔機能を選択する。これにより、遠隔機能選択部２４では、複数の遠隔機能を実行可能な場合であっても、実行すべき遠隔機能を適切に選択できる。ここでは、機能選択部３５は、コストが安い遠隔機能を選択する。これにより、遠隔機能選択部２４は、遠隔機能の実行に要するコストの増加を抑制できる。

【0086】

また、遠隔機能のうち、遠隔支援と遠隔運転とではそれぞれに係るコストが異なる。一般に、遠隔運転のコストは遠隔支援のコストよりも高いことが多くなるが、上述したように、コストが逆転することも考えられる。このため、各種の遠隔機能のコストをそれぞれ算出し、コストのより低い遠隔機能を実行することにより、遠隔走行のサービス提供者のコストを削減することができる。

【符号の説明】

【0087】

２…自動運転車両、２４…遠隔機能選択部（遠隔機能選択装置）、３１…自動運転調査部、３２…遠隔機能調査部、３３…動作判定部（自動運転判定部、遠隔機能判定部）、３４…コスト算出部、３５…機能選択部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】