特許 7605013 自動運転システム、自動運転制御方法、及び自動運転制御プログラム

(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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】自動運転システム、自動運転制御方法、及び自動運転制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B60W 50/035 20120101AFI20241217BHJP

   B60W 50/04 20060101ALI20241217BHJP

   B60W 30/10 20060101ALI20241217BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20241217BHJP

   G01C 21/34 20060101ALI20241217BHJP

   G01C 21/26 20060101ALI20241217BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20241217BHJP

   G05D 1/227 20240101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B60W50/035

B60W50/04

B60W30/10

B60W60/00

G01C21/34

G01C21/26 C

G08G1/09 V

G05D1/227

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021080496

(22)【出願日】2021-05-11

(65)【公開番号】P2022174598

(43)【公開日】2022-11-24

【審査請求日】2023-10-26

(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】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩本 貴之

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 国仁

(72)【発明者】

【氏名】後藤 健文

【審査官】藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０３３６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０４３７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００７３３７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００ ～ ６０／００

Ｇ０１Ｃ ２１／２６ ～ ２１／３６

Ｇ０８Ｇ １／００ ～ １／１６

Ｇ０５Ｄ １／００ ～ １／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する自動運転システムであって、
１又は複数のプロセッサと、
前記遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置を示す特定位置情報を格納する１又は複数の記憶装置と
を備え、
前記１又は複数のプロセッサは、
目的地までの目標ルートとして第１目標ルートを設定し、
前記自動運転車両に前記遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常の有無を判定し、
前記遠隔支援が必要とされる前に前記遠隔支援系の前記異常が検出された場合、前記特定位置情報に基づいて、前記自動運転車両が経由する前記特定位置の数が前記第１目標ルートよりも少ない代替ルートを探索し、
前記代替ルートが見つかった場合、前記目標ルートを前記第１目標ルートから前記代替ルートに変更する
自動運転システム。

【請求項2】

請求項１に記載の自動運転システムであって、
前記１又は複数のプロセッサは、前記特定位置情報に基づいて、前記特定位置を経由することなく前記目的地に到達する前記代替ルートを探索する
自動運転システム。

【請求項3】

請求項１に記載の自動運転システムであって、
前記遠隔支援系の前記異常が機能失陥である場合、前記１又は複数のプロセッサは、前記特定位置情報に基づいて、前記特定位置を経由することなく前記目的地に到達する前記代替ルートを探索する
自動運転システム。

【請求項4】

請求項１に記載の自動運転システムであって、
前記遠隔支援系の前記異常が性能低下である場合、前記１又は複数のプロセッサは、前記特定位置情報に基づいて、前記自動運転車両が経由する前記特定位置の数が前記第１目標ルートよりも少ない前記代替ルートを探索する
自動運転システム。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自動運転システムであって、
前記代替ルートが見つからない場合、前記１又は複数のプロセッサは、前記第１目標ルート上の目標退避位置を設定し、前記目標退避位置に停止するように前記自動運転車両を制御する
自動運転システム。

【請求項6】

遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する自動運転制御方法であって、
特定位置情報は、前記遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置を示し、
前記自動運転制御方法は、
目的地までの目標ルートとして第１目標ルートを設定する処理と、
前記自動運転車両に前記遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常の有無を判定する処理と、
前記遠隔支援が必要とされる前に前記遠隔支援系の前記異常が検出された場合、前記特定位置情報に基づいて、前記自動運転車両が経由する前記特定位置の数が前記第１目標ルートよりも少ない代替ルートを探索する処理と、
前記代替ルートが見つかった場合、前記目標ルートを前記第１目標ルートから前記代替ルートに変更する処理と
を含む
自動運転制御方法。

【請求項7】

コンピュータによって実行され、遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する自動運転制御プログラムであって、
特定位置情報は、前記遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置を示し、
前記自動運転制御プログラムは、
目的地までの目標ルートとして第１目標ルートを設定する処理と、
前記自動運転車両に前記遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常の有無を判定する処理と、
前記遠隔支援が必要とされる前に前記遠隔支援系の前記異常が検出された場合、前記特定位置情報に基づいて、前記自動運転車両が経由する前記特定位置の数が前記第１目標ルートよりも少ない代替ルートを探索する処理と、
前記代替ルートが見つかった場合、前記目標ルートを前記第１目標ルートから前記代替ルートに変更する処理と
を前記コンピュータに実行させる
自動運転制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、車両の遠隔運転を行う遠隔運転制御装置を開示している。遠隔運転制御装置は、車両と通信を行うことにより車両の遠隔運転を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－０７７６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

自動運転車両の走行を遠隔で支援する遠隔支援技術について考える。遠隔支援は、遠隔支援装置と自動運転車両との間の通信を必要とする。「遠隔支援系」は、自動運転車両に遠隔支援を提供するための構成や機能を含む。例えば、遠隔支援系は、遠隔支援装置、通信ネットワーク、自動運転車両に搭載された通信装置、等を含む。遠隔支援系の少なくとも一部において異常が発生した場合、自動運転車両に対する遠隔支援の提供が不可能となる、あるいは、遠隔支援の精度が低下する。

【0005】

本開示の１つの目的は、自動運転車両に遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常が発生した際に、自動運転車両を適切に制御することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の観点は、遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する自動運転システムに関連する。
自動運転システムは、
１又は複数のプロセッサと、
遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置を示す特定位置情報を格納する１又は複数の記憶装置と
を備える。
１又は複数のプロセッサは、
目的地までの目標ルートとして第１目標ルートを設定し、
自動運転車両に遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常の有無を判定し、
遠隔支援系の異常が検出された場合、特定位置情報に基づいて、自動運転車両が経由する特定位置の数が第１目標ルートよりも少ない代替ルートを探索し、
代替ルートが見つかった場合、目標ルートを第１目標ルートから代替ルートに変更する。

【0007】

第２の観点は、遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する自動運転制御方法に関連する。
特定位置情報は、遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置を示す。
自動運転制御方法は、
目的地までの目標ルートとして第１目標ルートを設定する処理と、
自動運転車両に遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常の有無を判定する処理と、
遠隔支援系の異常が検出された場合、特定位置情報に基づいて、自動運転車両が経由する特定位置の数が第１目標ルートよりも少ない代替ルートを探索する処理と、
代替ルートが見つかった場合、目標ルートを第１目標ルートから代替ルートに変更する処理と
を含む。

【0008】

第３の観点は、コンピュータによって実行され、遠隔支援の対象である自動運転車両を制御する自動運転制御プログラムに関連する。
特定位置情報は、遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置を示す。
自動運転制御プログラムは、
目的地までの目標ルートとして第１目標ルートを設定する処理と、
自動運転車両に遠隔支援を提供する遠隔支援系の異常の有無を判定する処理と、
遠隔支援系の異常が検出された場合、特定位置情報に基づいて、自動運転車両が経由する特定位置の数が第１目標ルートよりも少ない代替ルートを探索する処理と、
代替ルートが見つかった場合、目標ルートを第１目標ルートから代替ルートに変更する処理と
をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、遠隔支援系の異常が検出された場合、自動運転車両が経由する特定位置の数が第１目標ルートよりも少なくなるような代替ルートが探索される。そのような代替ルートが見つかった場合、目的地までの目標ルートは、第１目標ルートから代替ルートに変更される。自動運転車両が通過する特定位置の数が減少するため、遠隔支援が必要となる確率は全体として低下する。よって、自動運転車両が目的地に到達することができる確率が増加する。遠隔支援系の異常が検出された場合であっても、現在位置の近傍で自動運転を終了する必要はない。ルート変更処理を行うことにより、自動運転を可能な限り継続することが可能となる。このことは、自動運転の継続性の観点から好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施の形態に係る遠隔支援システムを示す概念図である。

【図2】本開示の実施の形態に係る遠隔支援の概要を説明するための概念図である。

【図3】本開示の実施の形態に係る特定位置の一例を説明するための概念図である。

【図4】本開示の実施の形態に係る遠隔支援系の異常発生時の処理を説明するための概念図である。

【図5】本開示の実施の形態に係る遠隔支援系の異常発生時の処理の一例を説明するための概念図である。

【図6】本開示の実施の形態に係る遠隔支援系の異常発生時の処理の他の例を説明するための概念図である。

【図7】本開示の実施の形態に係る退避処理の一例を説明するための概念図である。

【図8】本開示の実施の形態に係る停車候補エリアの一例を説明するための概念図である。

【図9】本開示の実施の形態に係る高優先度エリアと低優先度エリアの一例を説明するための概念図である。

【図10】本開示の実施の形態に係る自動運転システムの構成例を示すブロック図である。

【図11】本開示の実施の形態に係る運転環境情報の一例を示すブロック図である。

【図12】本開示の実施の形態に係る自動運転システムによる処理例を示すフローチャートである。

【図13】本開示の実施の形態に係るステップＳ３００の第１の例を示すフローチャートである。

【図14】本開示の実施の形態に係るステップＳ３００の第２の例を示すフローチャートである。

【図15】本開示の実施の形態に係るステップＳ３００の第３の例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】

【0011】

添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。

【0012】

１．遠隔支援の概要
図１は、本実施の形態に係る遠隔支援システムを示す概念図である。遠隔支援システムは、自動運転車両１、遠隔支援装置２、及び通信ネットワーク３を含んでいる。

【0013】

自動運転車両１は、自動運転可能な車両である。ここでの自動運転としては、ドライバが必ずしも１００％運転に集中しなくてもよいことを前提としたもの（いわゆるレベル３以上の自動運転）を想定している。自動運転車両１は、ドライバを必要としないレベル４以上の自動運転車両であってもよい。自動運転車両１が、本実施の形態における遠隔支援の対象である。

【0014】

遠隔支援装置２は、自動運転車両１の遠隔支援を行うための装置であり、遠隔オペレータによって操作される。自動運転車両１と遠隔支援装置２は、通信ネットワーク３を介して互いに通信可能に接続されている。遠隔支援装置２は、通信ネットワーク３を介して自動運転車両１と通信を行い、自動運転車両１の走行を遠隔で支援する。より詳細には、遠隔オペレータが、遠隔支援装置２を操作して、自動運転車両１の走行を遠隔で支援する。遠隔支援装置２は、遠隔オペレータによる自動運転車両１の遠隔支援を補助する装置であるとも言える。

【0015】

通信ネットワーク３は、無線基地局、無線通信ネットワーク、有線通信ネットワーク、等を含んでいる。無線通信ネットワークとしては、例えば、５Ｇネットワークが例示される。

【0016】

図２は、本実施の形態に係る遠隔支援の概要を説明するための概念図である。自動運転システム１０は、自動運転車両１を制御する。自動運転中、自動運転システム１０は、各種の車両処理を実行する。自動運転中の代表的な車両処理としては、次のようなものが挙げられる。

【0017】

（１）認識処理：自動運転システム１０は、認識センサを用いて、自動運転車両１の周辺の状況を認識する。例えば、自動運転システム１０は、カメラを用いて、信号機の信号表示（例：青信号、黄信号、赤信号、右折信号、等）を認識する。
（２）行動判断処理：自動運転システム１０は、認識処理の結果に基づいて、行動を実行するか否かを判断する。行動としては、発進、停止、右折、左折、車線変更、等が例示される。
（３）タイミング判断処理：自動運転システム１０は、上記行動を実行する実行タイミングを判断する。

【0018】

典型的には、遠隔オペレータによる遠隔支援が必要な状況は、自動運転が困難な状況である。例えば、図３に示されるような交差点において、遠隔支援が必要となる可能性がある。

【0019】

例えば、交差点に設置された信号機に日光が当たっているとき、信号表示の認識精度が低下する可能性がある。認識処理によって信号表示を正確に判別することができない場合、自動運転システム１０は、信号認識について遠隔支援を必要とする。また、信号表示を判別することができない場合、どのような行動をどのタイミングで実行すべきか判断することも困難である。よって、自動運転システム１０は、行動判断処理及びタイミング判断処理についても遠隔支援を必要とする。

【0020】

信号表示が判別されたとしても、実際に行動を実行してもよいか否か判断することが難しい状況も考えられる。例えば、自動運転システム１０から見た信号表示が「右折可能」となった後にもかかわらず、対向車両が交差点に進入してきたり、対向車両や先行車両が交差点内に滞留していたりする場合がある。そのような場合、自動運転システム１０は、停止したまま、行動判断処理やタイミング判断処理について遠隔支援を要求してもよい。

【0021】

更に他の例として、自動運転車両１の前方に工事区間が存在する場合、車線変更を行うか否かの判断が難しい状況も考えられる。この場合、自動運転システム１０は、行動判断処理について遠隔支援を要求してもよい。

【0022】

自動運転システム１０は、自動運転車両１の遠隔運転（遠隔操作）を遠隔オペレータに要求してもよい。本実施の形態における「遠隔支援」とは、認識処理、行動判断処理、及びタイミング判断処理の少なくとも一つの支援だけでなく、遠隔運転（遠隔操作）も含む概念である。

【0023】

遠隔支援が必要であると判断した場合、自動運転システム１０は、通信ネットワーク３を介して遠隔支援装置２に遠隔支援要求ＲＥＱを送信する。遠隔支援要求ＲＥＱは、遠隔オペレータに対して自動運転車両１の遠隔支援を要求する情報である。遠隔支援装置２は、受け取った遠隔支援要求ＲＥＱを遠隔オペレータに通知する。遠隔支援要求ＲＥＱに応答して、遠隔オペレータは、自動運転車両１の遠隔支援を開始する。

【0024】

遠隔支援の最中、自動運転システム１０は、通信ネットワーク３を介して遠隔支援装置２に車両情報ＶＣＬを送信する。車両情報ＶＣＬは、自動運転車両１の状態、周辺の状況、自動運転システム１０による車両処理の結果、等を示す。遠隔支援装置２は、自動運転システム１０から受け取った車両情報ＶＣＬを遠隔オペレータに提示する。例えば、図２に示されるように、遠隔支援装置２は、自動運転車両１に搭載されたカメラによって撮像された画像情報ＩＭＧを表示装置に表示する。

【0025】

遠隔オペレータは、車両情報ＶＣＬを参考にしながら、自動運転車両１の遠隔支援を行う。オペレータ指示ＩＮＳは、遠隔オペレータによって入力される自動運転車両１に対する指示である。遠隔支援装置２は、遠隔オペレータからオペレータ指示ＩＮＳの入力を受け付ける。そして、遠隔支援装置２は、通信ネットワーク３を介して自動運転車両１にオペレータ指示ＩＮＳを送信する。自動運転システム１０は、遠隔支援装置２からオペレータ指示ＩＮＳを受け取り、受け取ったオペレータ指示ＩＮＳに従って自動運転車両１を制御する。

【0026】

２．遠隔支援系の異常発生時の処理
２－１．遠隔支援系の異常
本実施の形態において、「遠隔支援系４」とは、自動運転車両１に遠隔支援を提供するための構成や機能を意味する。例えば、遠隔支援系４は、遠隔支援装置２、通信ネットワーク３、自動運転車両１に搭載された通信装置、等を含む（図１参照）。自動運転車両１に搭載された通信装置としては、通信ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、通信モジュール、送受信回路、等が例示される。

【0027】

以下、自動運転車両１に遠隔支援を提供する遠隔支援系４の少なくとも一部において「異常（abnormality）」が発生した場合について考える。

【0028】

例えば、遠隔支援系４の異常は、遠隔支援系４の機能が失われる「機能失陥（functional failure）」を含む。遠隔支援系４の機能失陥の一例は、通信途絶である。例えば、通信ネットワーク３においてトラブルが発生した場合、通信途絶が発生する可能性がある。遠隔支援系４の機能失陥の他の例は、遠隔支援装置２の故障（ダウン）である。遠隔支援系４の機能失陥の更に他の例は、自動運転車両１に搭載された通信装置の故障である。遠隔支援系４の機能失陥が発生した場合、自動運転車両１に遠隔支援を提供することができなくなる。

【0029】

遠隔支援系４の異常は、遠隔支援系４の機能が低下する「性能低下（performance degradation）」を含んでいてもよい。遠隔支援系４の性能低下の一例は、通信速度やスループットの著しい低下である。遠隔支援系４の性能低下の他の例は、通信遅延の著しい増大である。遠隔支援系４の性能低下の更に他の例は、自動運転車両１に搭載された通信ＥＣＵにおける内部通信速度や計算速度の低下である。遠隔支援系４の性能低下が発生した場合、遠隔支援の精度が低下するおそれがある。

【0030】

２－２．ルート変更処理
遠隔支援系４の異常が発生した場合、自動運転車両１に対する遠隔支援の提供が不可能となる、あるいは、遠隔支援の精度が低下する。但し、遠隔支援系４の異常を検出した直後に自動運転車両１を緊急停止させる必要は必ずしもない。何故なら、遠隔支援が必要ない状況では、自動運転システム１０は自動運転を通常通り継続することができるからである。つまり、遠隔支援系４の異常が検出されたからといって、焦って自動運転を終了させる必要はない。本実施の形態によれば、自動運転システム１０は、遠隔支援が必要とされる可能性を考慮して、自動運転を可能な限り継続する。

【0031】

自動運転車両１に対する遠隔支援が必要とされる可能性のある位置を、以下、「特定位置ＰＳ」と呼ぶ。例えば、特定位置ＰＳは、図３で示されるような交差点である。他の例として、特定位置ＰＳは、自動運転が可能な領域であるＯＤＤ（Operational Design Domain）以外の位置であってもよい。更に他の例として、特定位置ＰＳは、工事区間、渋滞区間、事故発生位置、等を含んでいてもよい。典型的には、特定位置ＰＳは、地図情報にあらかじめ登録される。あるいは、渋滞区間や事故発生位置といった特定位置ＰＳの情報は、リアルタイムに取得されてもよい。

【0032】

図４は、遠隔支援系４の異常が検出されたタイミングにおける自動運転の状況の一例を示している。自動運転車両１の現在位置及び目的地は、それぞれ、符号「Ｐ１」及び「ＤＳＴ」で示されている。自動運転車両１の現在位置Ｐ１から目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴは、自動運転システム１０により設定される。便宜上、現在の目標ルートＲＴを、「第１目標ルートＲＴ１」と呼ぶ。自動運転システム１０は、第１目標ルートＲＴ１に沿って目的地ＤＳＴに向かうよう自動運転車両１を制御している。

【0033】

遠隔支援系４の異常が検出された時点で、目的地ＤＳＴまでの第１目標ルートＲＴ１上に特定位置ＰＳが存在している。図４に示される例では、第１目標ルートＲＴ１上に複数の特定位置ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３が存在している。この場合、自動運転システム１０は、目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴとして、第１目標ルートＲＴ１とは異なる「代替ルートＲＴ２」を探索する。特に、自動運転システム１０は、自動運転車両１が経由する特定位置ＰＳの数が第１目標ルートＲＴ１よりも少なくなる代替ルートＲＴ２を探索する。そのような代替ルートＲＴ２が見つかった場合、自動運転システム１０は、目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴを第１目標ルートＲＴ１から代替ルートＲＴ２に変更する「ルート変更処理」を行う。

【0034】

図５は、代替ルートＲＴ２の一例を示す概念図である。図５に示される例では、代替ルートＲＴ２は、現在位置Ｐ１から特定位置ＰＳを経由することなく目的地ＤＳＴに到達する。代替ルートＲＴ２が特定位置ＰＳを経由しないため、自動運転システム１０は、遠隔支援を必要とすることなく、目的地ＤＳＴまで通常通り自動運転を継続することができる。すなわち、自動運転車両１は、遠隔支援系４の異常による影響を受けることなく、目的地ＤＳＴに到達することができる。

【0035】

図６は、代替ルートＲＴ２の他の例を示す概念図である。図６に示される例では、代替ルートＲＴ２は、現在位置Ｐ１から１つの特定位置ＰＳ１だけを経由して目的地ＤＳＴに到達する。すなわち、代替ルートＲＴ２の場合、自動運転車両１が経由する特定位置ＰＳの数は、第１目標ルートＲＴ１の場合よりも少なくなる。自動運転車両１が通過する特定位置ＰＳの数が減少するため、遠隔支援が必要となる確率は全体として低下する。よって、自動運転車両１が目的地ＤＳＴに到達することができる確率が増加する。

【0036】

尚、図６に示される例において、特定位置ＰＳ１は遠隔支援が必要とされる可能性のある位置であり、特定位置ＰＳ１において必ず遠隔支援が必要となるわけではない。特定位置ＰＳ１において遠隔支援が必要とされなければ、自動運転車両１は、通常の自動運転により特定位置ＰＳ１を通過することができる。仮に特定位置ＰＳ１において遠隔支援が必要となったとしても、遠隔支援系４の異常が「性能低下」であれば、遅いながらも遠隔支援は可能である。

【0037】

２－３．退避処理
代替ルートＲＴ２が見つからない場合、自動運転システム１０は、自動運転車両１を安全に退避させる「退避処理」を実行してもよい。

【0038】

図７は、退避処理の一例を説明するための概念図である。「目標退避位置ＰＥ」は、退避処理によって自動運転車両１を停止させる際の目標停止位置である。好ましくは、目標退避位置ＰＥは、道路上の安全な位置に設定される。図７に示される例では、目標退避位置ＰＥは、路肩に設定されている。

【0039】

自動運転システム１０は、第１目標ルートＲＴ１の中から目標退避位置ＰＥを設定する。そして、自動運転システム１０は、目標退避位置ＰＥに向かって走行して目標退避位置ＰＥに停止するように自動運転車両１を制御する。例えば、自動運転システム１０は、自動運転車両１が現在位置から目標退避位置ＰＥに向かって走行して目標退避位置ＰＥに停止するような目標トラジェクトリＴＲを生成する。そして、自動運転システム１０は、目標トラジェクトリＴＲに自動運転車両１が追従するように自動運転車両１の走行を制御する。

【0040】

退避処理において目標退避位置ＰＥとして利用可能なエリアは、予め定められていてもよい。退避処理において目標退避位置ＰＥとして利用可能なエリアを、以下、「停車候補エリアＡＣ」と呼ぶ。

【0041】

図８は、停車候補エリアＡＣの一例を説明するための概念図である。停車候補エリアＡＣを説明するために、まず、「停車禁止エリアＡＸ」について説明する。停車禁止エリアＡＸは、車両の駐停車が禁止されているエリアであり、道路交通法等によってあらかじめ定められている。図８に示される例では、停車禁止エリアＡＸは、横断歩道及びその周辺の所定幅のエリアを含んでいる。停車禁止エリアＡＸは、交差点及びその周辺の所定幅のエリアを含んでいてもよい。その他、消防設備の前のエリア等も停車禁止エリアＡＸに含まれる。

【0042】

停車候補エリアＡＣは、道路上の停車禁止エリアＡＸ以外のエリアの中から選ばれる。典型的には、停車候補エリアＡＣは、停車禁止エリアＡＸ以外のエリアの一部である。例えば、停車候補エリアＡＣは、停車した自動運転車両１の安全確保の観点から選ばれる。図８に例示されるように、停車候補エリアＡＣは、道路端に比較的近いエリアであってもよい。好適には、停車候補エリアＡＣは、路肩や路側帯を含むように設定される。

【0043】

図９に示されるように、停車候補エリアＡＣには優先度が設定されてもよい。高優先度エリアＡＣＨは、優先度が比較的高い停車候補エリアＡＣであり、低優先度エリアＡＣＬは、優先度が比較的低い停車候補エリアＡＣである。図９に示される例では、直線区間は高優先度エリアＡＣＨに設定され、カーブ区間は低優先度エリアＡＣＬに設定されている。

【0044】

停車候補エリアＡＣ及び停車禁止エリアＡＸは、例えば、地図情報にあらかじめ登録される。退避処理では、自動運転システム１０は、停車候補エリアＡＣに含まれるように目標退避位置ＰＥを設定することが好ましい。停車候補エリアＡＣに優先度が設定されている場合、自動運転システム１０は、なるべく優先度の高い停車候補エリアＡＣに含まれるように目標退避位置ＰＥを設定する。

【0045】

２－４．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、遠隔支援系４の異常が検出された場合、自動運転車両１が経由する特定位置ＰＳの数が第１目標ルートＲＴ１よりも少なくなるような代替ルートＲＴ２が探索される。そのような代替ルートＲＴ２が見つかった場合、目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴは、第１目標ルートＲＴ１から代替ルートＲＴ２に変更される。自動運転車両１が通過する特定位置ＰＳの数が減少するため、遠隔支援が必要となる確率は全体として低下する。よって、自動運転車両１が目的地ＤＳＴに到達することができる確率が増加する。遠隔支援系４の異常が検出された場合であっても、現在位置Ｐ１の近傍で自動運転を終了する必要はない。ルート変更処理を行うことにより、自動運転を可能な限り継続することが可能となる。このことは、自動運転の継続性の観点から好ましい。

【0046】

特定位置ＰＳを経由することなく目的地ＤＳＴに到達するような代替ルートＲＴ２が探索されてもよい。この場合、遠隔支援が必要とされる機会が無くなるため、目的地ＤＳＴまで通常通り自動運転を継続することができる。すなわち、自動運転車両１は、遠隔支援系４の異常による影響を受けることなく、目的地ＤＳＴに到達することができる。

【0047】

以下、本実施の形態に係る自動運転システム１０について更に詳しく説明する。

【0048】

３．自動運転システムの例
３－１．構成例
自動運転システム１０は、自動運転車両１を制御する。典型的には、自動運転システム１０は、自動運転車両１に搭載されている。あるいは、自動運転システム１０の少なくとも一部は、自動運転車両１の外部の外部装置に配置され、リモートで自動運転車両１を制御してもよい。つまり、自動運転システム１０は、自動運転車両１と外部装置とに分散的に配置されてもよい。

【0049】

図１０は、本実施の形態に係る自動運転システム１０の構成例を示すブロック図である。自動運転システム１０は、センサ群２０、走行装置３０、通信装置４０、及び制御装置１００を含んでいる。

【0050】

センサ群２０は、自動運転車両１に搭載されている。センサ群２０は、車両状態センサ、認識センサ、位置センサ、等を含んでいる。車両状態センサは、自動運転車両１の状態を検出する。車両状態センサとしては、車速センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、操舵角センサ、等が例示される。認識センサは、自動運転車両１の周囲の状況を検出する。認識センサとしては、カメラ、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、レーダ、等が例示される。位置センサは、自動運転車両１の位置及び方位を検出する。位置センサとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサが例示される。

【0051】

走行装置３０は、自動運転車両１に搭載されている。走行装置３０は、操舵装置、駆動装置、及び制動装置を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。例えば、操舵装置は、パワーステアリング（EPS: Electric Power Steering）装置を含んでいる。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、エンジン、電動機、インホイールモータ、等が例示される。制動装置は、制動力を発生させる。

【0052】

通信装置４０は、自動運転車両１の外部と通信を行う。例えば、通信装置４０は、通信ネットワーク３を介して遠隔支援装置２と通信を行う（図１、図２参照）。通信装置４０は、管理サーバと通信を行ってもよい。通信装置４０は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行ってもよい。通信装置４０は、周辺車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行ってもよい。通信装置４０は、通信ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、通信モジュール、送受信回路、等を含む。

【0053】

制御装置１００は、自動運転車両１を制御する。制御装置１００は、１又は複数のプロセッサ１１０（以下、単にプロセッサ１１０と呼ぶ）と１又は複数の記憶装置１２０（以下、単に記憶装置１２０と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサ１１０は、各種処理を実行する。例えば、プロセッサ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。記憶装置１２０は、各種情報を格納する。記憶装置１２０としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、等が例示される。制御装置１００は、１又は複数のＥＣＵを含んでいてもよい。制御装置１００の一部は、自動運転車両１の外部の情報処理装置であってもよい。

【0054】

自動運転制御プログラムＰＲＯＧは、自動運転車両１を制御するためのコンピュータプログラムである。プロセッサ１１０が自動運転制御プログラムＰＲＯＧを実行することにより、制御装置１００による各種処理が実現される。自動運転制御プログラムＰＲＯＧは、記憶装置１２０に格納される。あるいは、自動運転制御プログラムＰＲＯＧは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。

【0055】

３－２．運転環境情報
運転環境情報２００は、自動運転車両１の運転環境を示す。運転環境情報２００は、記憶装置１２０に格納される。

【0056】

図１１は、運転環境情報２００の一例を示すブロック図である。運転環境情報２００は、地図情報２１０、特定位置情報２２０、退避エリア情報２３０、車両状態情報２４０、周辺状況情報２５０、車両位置情報２６０、及び配信情報２７０を含んでいる。

【0057】

地図情報２１０は、一般的なナビゲーション地図を含む。地図情報２１０は、レーン配置、道路形状、等を示していてもよい。地図情報２１０は、信号、標識、等の位置情報を含んでいてもよい。プロセッサ１１０は、地図データベースから、必要なエリアの地図情報を取得する。地図データベースは、自動運転車両１に搭載されている所定の記憶装置に格納されていてもよいし、外部の管理サーバに格納されていてもよい。後者の場合、プロセッサ１１０は、管理サーバと通信を行い、必要な地図情報を取得する。

【0058】

特定位置情報２２０は、自動運転車両１に対する遠隔支援が必要とされる可能性のある特定位置ＰＳを示す。例えば、特定位置情報２２０は、あらかじめ作成される。特定位置情報２２０は、地図情報２１０に含まれていてもよい。後述されるように、特定位置情報２２０は、リアルタイムに追加されてもよい。

【0059】

退避エリア情報２３０は、停車候補エリアＡＣ及び停車禁止エリアＡＸの位置を示す（図８参照）。退避エリア情報２３０は、停車候補エリアＡＣの優先度を示していてもよい（図９参照）。退避エリア情報２３０は、あらかじめ作成される。退避エリア情報２３０は、地図情報２１０に含まれていてもよい。

【0060】

車両状態情報２４０は、自動運転車両１の状態を示す情報である。プロセッサ１１０は、車両状態センサから車両状態情報２４０を取得する。

【0061】

周辺状況情報２５０は、自動運転車両１の周囲の状況を示す情報である。プロセッサ１１０は、認識センサを用いて周辺状況情報２５０を取得する。例えば、周辺状況情報２５０は、カメラによって撮像される画像情報ＩＭＧを含む。周辺状況情報２５０は、更に、自動運転車両１の周囲の物体に関する物体情報を含んでいる。物体としては、歩行者、自転車、他車両（先行車両、駐車車両、等）、道路構成（白線、縁石、ガードレール、壁、中央分離帯、路側構造物、等）、標識、障害物、等が例示される。物体情報は、自動運転車両１に対する物体の相対位置及び相対速度を示す。

【0062】

車両位置情報２６０は、自動運転車両１の位置を示す情報である。プロセッサ１１０は、位置センサによる検出結果から車両位置情報２６０を取得する。また、プロセッサ１１０は、物体情報と地図情報２１０を利用した周知の自己位置推定処理（Localization）により、高精度な車両位置情報２６０を取得してもよい。

【0063】

配信情報２７０は、道路交通情報、工事区間情報、交通規制情報、等を含む。プロセッサ１１０は、通信装置４０を介して情報提供サーバあるいは路側インフラから配信情報２７０を受け取る。

【0064】

プロセッサ１１０は、配信情報２７０に基づいて、工事区間、渋滞区間、事故発生位置、等を把握することができる。この場合、プロセッサ１１０は、工事区間、渋滞区間、事故発生位置、等を特定位置情報２２０に追加してもよい。

【0065】

３－３．車両走行制御、自動運転制御
プロセッサ１１０は、自動運転車両１の走行を制御する「車両走行制御」を実行する。車両走行制御は、操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む。プロセッサ１１０は、走行装置３０（操舵装置、駆動装置、制動装置）を制御することによって車両走行制御を実行する。具体的には、プロセッサ１１０は、操舵装置を制御することによって操舵制御を実行する。また、プロセッサ１１０は、駆動装置を制御することによって加速制御を実行する。また、プロセッサ１１０は、制動装置を制御することによって減速制御を実行する。

【0066】

また、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、自動運転制御を行う。より詳細には、プロセッサ１１０は、地図情報２１０等に基づいて、目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴを設定する。そして、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、自動運転車両１が目標ルートＲＴに沿って目的地ＤＳＴに向かうように車両走行制御を行う。

【0067】

より詳細には、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、自動運転車両１の走行プランを生成する。走行プランは、現在の走行車線を維持する、車線変更を行う、障害物を回避する、等を含む。更に、プロセッサ１１０は、走行プランに従って自動運転車両１が走行するために必要な目標トラジェクトリＴＲを生成する。目標トラジェクトリＴＲは、目標位置及び目標速度を含んでいる。そして、プロセッサ１１０は、自動運転車両１が目標ルートＲＴ及び目標トラジェクトリＴＲに追従するように車両走行制御を実行する。

【0068】

３－４．遠隔支援に関連する処理
自動運転の最中、プロセッサ１１０は、遠隔オペレータによる遠隔支援が必要か否かを判断する。典型的には、遠隔オペレータによる遠隔支援が必要な状況は、自動運転が困難な状況である。例えば、上述の認識処理、行動判断処理、及びタイミング判断処理の少なくとも一つが困難である場合、プロセッサ１１０は、遠隔オペレータによる遠隔支援が必要であると判断する。

【0069】

遠隔支援が必要であると判断した場合、プロセッサ１１０は、通信装置４０を介して、遠隔支援要求ＲＥＱを遠隔支援装置２に送信する。遠隔支援要求ＲＥＱは、遠隔オペレータに対して自動運転車両１の遠隔支援を要求する。

【0070】

また、プロセッサ１１０は、通信装置４０を介して、車両情報ＶＣＬを遠隔支援装置２に送信する。車両情報ＶＣＬは、運転環境情報２００の少なくとも一部を含む。例えば、車両情報ＶＣＬは、カメラによって撮像される画像情報ＩＭＧを含む。車両情報ＶＣＬは、物体情報を含んでいてもよい。車両情報ＶＣＬは、車両状態情報２４０や車両位置情報２６０を含んでいてもよい。車両情報ＶＣＬは、認識処理、行動判断処理、及びタイミング判断処理の結果を含んでいてもよい。

【0071】

更に、プロセッサ１１０は、通信装置４０を介して、オペレータ指示ＩＮＳを遠隔支援装置２から受け取る。オペレータ指示ＩＮＳは、遠隔オペレータによって入力される自動運転車両１に対する指示である。オペレータ指示ＩＮＳを受け取った場合、プロセッサ１１０は、受け取ったオペレータ指示ＩＮＳに従って車両走行制御を行う。

【0072】

４．遠隔支援系の異常発生時の処理フロー
図１２は、本実施の形態に係る自動運転システム１０による処理例を示すフローチャートである。特に、図１２は、遠隔支援系４の異常発生時に関連する処理フローを示している。

【0073】

４－１．ステップＳ１００
ステップＳ１００において、プロセッサ１１０は、自動運転車両１に遠隔支援を提供する遠隔支援系４の異常の有無を判定する。例えば、遠隔支援系４は、遠隔支援装置２、通信ネットワーク３、及び自動運転システム１０の通信装置４０を含む。

【0074】

遠隔支援系４の異常は、遠隔支援系４の機能が失われる「機能失陥」を含む。例えば、プロセッサ１１０は、遠隔支援装置２との通信状況（例：スループット、通信速度）を監視する。遠隔支援装置２との通信が途絶した場合、プロセッサ１１０は、遠隔支援装置２あるいは通信ネットワーク３において機能失陥が発生したと判断する。他の例として、自動運転システム１０の通信装置４０（例：通信ＥＣＵ）は自己診断機能を有している。その自己診断機能により、プロセッサ１１０は、通信装置４０の機能失陥を検出することができる。

【0075】

遠隔支援系４の異常は、遠隔支援系４の機能が低下する性能低下を含んでいてもよい。例えば、プロセッサ１１０は、遠隔支援装置２との通信状況（例：スループット、通信速度、通信遅延）を監視する。スループットあるいは通信速度が閾値を下回った場合、プロセッサ１１０は、遠隔支援系４の性能低下が発生したと判断する。他の例として、通信遅延が閾値を超えた場合、プロセッサ１１０は、遠隔支援系４の性能低下が発生したと判断する。

【0076】

遠隔支援系４の異常が検出されない場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、今回のサイクルにおける処理は終了する。一方、遠隔支援系４の異常が検出された場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ２００に進む。

【0077】

４－２．ステップＳ２００
ステップＳ２００において、プロセッサ１１０は、現在位置Ｐ１から目的地ＤＳＴまでの第１目標ルートＲＴ１上に特定位置ＰＳが存在するか否かを判定する。第１目標ルートＲＴ１は、プロセッサ１１０によって設定され、把握されている。特定位置ＰＳは、特定位置情報２２０から得られる。よって、プロセッサ１１０は、特定位置情報２２０に基づいて、第１目標ルートＲＴ１上に特定位置ＰＳが存在するか否かを判定することができる。

【0078】

第１目標ルートＲＴ１上に特定位置ＰＳが存在する場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ３００に進む。一方、第１目標ルートＲＴ１上に特定位置ＰＳが存在しない場合（ステップＳ２００；Ｎｏ）、今回のサイクルにおける処理は終了する。

【0079】

４－３．ステップＳ３００
ステップＳ３００において、プロセッサ１１０は、目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴとして、第１目標ルートＲＴ１とは異なる代替ルートＲＴ２を探索する。特に、プロセッサ１１０は、自動運転車両１が経由する特定位置ＰＳの数が第１目標ルートＲＴ１よりも少なくなる代替ルートＲＴ２を探索する。プロセッサ１１０は、地図情報２１０と特定位置情報２２０に基づいて、そのような代替ルートＲＴ２を探索することができる。

【0080】

代替ルートＲＴ２が見つかった場合（ステップＳ３００；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４００に進む。一方、代替ルートＲＴ２が見つからない場合（ステップＳ３００；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ６００に進む。以下、ステップＳ３００のいくつかの例を説明する。

【0081】

４－３－１．第１の例
図１３は、ステップＳ３００の第１の例を示すフローチャートである。

【0082】

ステップＳ３２０において、プロセッサ１１０は、現在位置Ｐ１から特定位置ＰＳを経由することなく目的地ＤＳＴに到達する代替ルートＲＴ２を探索する。そのような代替ルートＲＴ２が見つかった場合（ステップＳ３２０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４００に進む。一方、そのような代替ルートＲＴ２が見つからない場合（ステップＳ３２０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ６００に進む。

【0083】

第１の例によれば、遠隔支援系４の異常による影響を受けることのない代替ルートＲＴ２を探索することが可能となる。

【0084】

４－３－２．第２の例
図１４は、ステップＳ３００の第２の例を示すフローチャートである。ステップＳ３２０は、第１の例の場合と同様である。特定位置ＰＳを経由しない代替ルートＲＴ２が見つからない場合（ステップＳ３２０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３３０に進む。

【0085】

ステップＳ３３０において、プロセッサ１１０は、自動運転車両１が経由する特定位置ＰＳの数が第１目標ルートＲＴ１よりも少ない代替ルートＲＴ２を探索する。そのような代替ルートＲＴ２が見つかった場合（ステップＳ３３０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４００に進む。一方、そのような代替ルートＲＴ２が見つからない場合（ステップＳ３３０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ６００に進む。

【0086】

第２の例によれば、代替ルートＲＴ２の選択範囲を拡げることが可能となる。つまり、代替ルートＲＴ２に課される条件を緩和することが可能となる。

【0087】

４－３－３．第３の例
図１５は、ステップＳ３００の第３の例を示すフローチャートである。

【0088】

ステップＳ３１０において、プロセッサ１１０は、遠隔支援系４の異常が機能失陥か性能低下かを判定する。

【0089】

遠隔支援系４の異常が機能失陥である場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０以降は、上述の第１の例の場合と同様である。

【0090】

一方、遠隔支援系４の異常が性能低下である場合（ステップＳ３２０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３３０に進む。ステップＳ３３０以降は、第２の例の場合と同様である。尚、ここでの代替ルートＲＴ２は、特定位置ＰＳを経由しない代替ルートＲＴ２も含む。

【0091】

第３の例によれば、遠隔支援系４の異常が性能低下である場合、代替ルートＲＴ２の選択範囲を拡げることが可能となる。つまり、遠隔支援系４の異常が性能低下である場合、代替ルートＲＴ２に課される条件を緩和することが可能となる。

【0092】

４－４．ステップＳ４００
ステップＳ４００において、プロセッサ１１０は、ルート変更処理を行う。具体的には、プロセッサ１１０は、目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴを第１目標ルートＲＴ１から代替ルートＲＴ２に変更する。その後、処理は、ステップＳ５００に進む。

【0093】

４－５．ステップＳ５００
ステップＳ５００において、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、自動運転車両１が代替ルートＲＴ２に沿って目的地ＤＳＴに向かうように車両走行制御を行う。

【0094】

４－６．ステップＳ６００
ステップＳ６００において、プロセッサ１１０は、自動運転車両１を安全に退避させる退避処理を実行する。

【0095】

具体的には、プロセッサ１１０は、第１目標ルートＲＴ１上の目標退避位置ＰＥを設定する。このとき、プロセッサ１１０は、自動運転車両１の現在位置Ｐ１、車速、運動性能、等に基づいて、自動運転車両１が現実的に停止できるように目標退避位置ＰＥを設定する。プロセッサ１１０は、更に退避エリア情報２３０を参考にしてもよい。退避エリア情報２３０は、停車候補エリアＡＣ及び停車禁止エリアＡＸの位置を示している。プロセッサ１１０は、停車禁止エリアＡＸを避けて、退避余裕区間ＸＥに含まれる停車候補エリアＡＣの中で目標退避位置ＰＥを設定する。退避エリア情報２３０は、停車候補エリアＡＣの優先度を示していてもよい。その場合、プロセッサ１１０は、なるべく優先度の高い停車候補エリアＡＣに含まれるように目標退避位置ＰＥを設定する。

【0096】

そして、プロセッサ１１０は、自動運転車両１が目標退避位置ＰＥに向かって走行して目標退避位置ＰＥに停止するように車両走行制御を行う。例えば、プロセッサ１１０は、自動運転車両１が現在位置Ｐ１から目標退避位置ＰＥに向かって走行して目標退避位置ＰＥに停止するような目標トラジェクトリＴＲを生成する。そして、自動運転システム１０は、目標トラジェクトリＴＲに自動運転車両１が追従するように車両走行制御を行う（図７参照）。

【符号の説明】

【0097】

１ 自動運転車両
２ 遠隔支援装置
３ 通信ネットワーク
４ 遠隔支援系
１０ 自動運転システム
２０ センサ群
３０ 走行装置
４０ 通信装置
１００ 制御装置
１１０ プロセッサ
１２０ 記憶装置
２００ 運転環境情報
２１０ 地図情報
２２０ 特定位置情報
２３０ 退避エリア情報
２４０ 車両状態情報
２５０ 周辺状況情報
２６０ 車両位置情報
２７０ 配信情報
ＤＳＴ 目的地
Ｐ１ 現在位置
ＰＥ 目標退避位置
ＰＳ 特定位置
ＲＴ 目標ルート
ＲＴ１ 第１目標ルート
ＲＴ２ 代替ルート
ＰＲＯＧ 自動運転制御プログラム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】