JP2020154624A - 自動運転車両の交通制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】積雪区間の除雪済み領域を走行する際に、自動運転の冗長性を確保しながら除雪済み領域を自動運転で走行させる。【解決手段】管制システム２００は、除雪済み領域に係る除雪情報を除雪車両と自動運転車両との少なくとも一方から収集する除雪情報収集部２０１と、除雪情報に基づいて除雪済み領域の走行環境情報を算出する除雪走行環境情報算出部２０２とを備えている。車両制御システム１０は、自車両の地図情報と位置情報とに基づく自動運転の制御系と、自車両の外部環境認識情報に基づく自動運転の制御系とによって冗長化される第１の自動運転制御を実施する第１自動運転制御部２１と、除雪済み領域の走行環境情報で補正した地図情報と自車両の位置情報とに基づく自動運転の制御系と、自車両の外部環境認識情報に基づく自動運転の制御系とによって冗長化される第２の自動運転制御を実施する第２自動運転制御部２２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、積雪区間の除雪済み領域を走行する自動運転車両に情報を配信する自動運転車両の交通制御システムに関する。
近年、自動車等の車両においては、運転者の運転操作を要することなく走行可能な自動運転の技術が実用化に向かって開発されている。このような自動運転車両で積雪のある地域を走行する場合、除雪されている領域を暫定的な車線として走行しなければならず、経路の選択が重要となる。
このため、例えば、特許文献１には、除雪された道路の情報及び除雪が行われた時刻からの経過時間の情報を取得して除雪道路の優先度を設定し、優先度に応じた走行経路を探索する技術が開示されている。
国際公開ＷＯ２００９／０９０７２９号公報
自動運転車両では、安全性を向上するため、車載センサで道路形状等の自車両の外部環境を検出して自車両の走行車線を認識する制御系と、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)衛星等によって測位した自車位置情報と高精度地図情報とマッチングして走行車線を認識する制御系とを備えることにより、冗長性を持たせる技術が一般的に採用される。
このような自動運転車両で積雪区間の除雪済み領域を走行する場合、車載センサで路面や雪壁等を検出し、走行可能な範囲を計算することで自動運転制御を行うことも可能であるが、除雪済み領域の暫定的な車線は車両内の地図情報に格納されている車線情報とは必ずしも一致しないため、測位情報と地図情報による制御は実施できない。
このため、従来の技術では、積雪区間の除雪済み領域を自動運転で走行させようとしての、冗長性を持たせた自動運転は困難であり、限定された運転支援やドライバによる手動運転のみが可能となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、積雪区間の除雪済み領域を走行する際に、自動運転の冗長性を確保しながら除雪済み領域を自動運転で走行させることのできる自動運転車両の交通制御システムを提供することを目的としている。
本発明の一態様による自動運転車両の交通制御システムは、自動運転によって走行可能な自動運転車両の車両制御システムと、前記自動運転車両に道路の積雪区間の走行環境情報を配信する管制システムとを含む自動運転車両の交通制御システムであって、前記管制システムは、前記積雪区間の除雪済み領域に係る除雪情報を、前記積雪区間の除雪作業を実施する除雪車両と前記積雪区間の前記除雪済み領域を走行する前記自動運転車両との少なくとも一方から収集する除雪情報収集部と、前記除雪情報収集部で収集した前記除雪情報に基づいて、前記積雪区間における前記除雪済み領域の前記走行環境情報を算出する除雪走行環境情報算出部とを備え、前記車両制御システムは、自車両が保持する地図情報と自車両の位置情報とに基づく前記自動運転の制御系と、自車両の外部環境を自律的に認識した外部環境認識情報に基づく前記自動運転の制御系とによって冗長化される第１の自動運転制御を実施する第１自動運転制御部と、前記除雪済み領域の前記走行環境情報で補正した前記地図情報と自車両の前記位置情報とに基づく前記自動運転の制御系と、自車両の外部環境を自律的に認識した前記外部環境認識情報に基づく前記自動運転の制御系とによって冗長化される第２の自動運転制御を実施する第２自動運転制御部とを備える。
本発明によれば、積雪区間の除雪済み領域を走行する際に、自動運転の冗長性を確保しながら除雪済み領域を自動運転で走行させることができる。
自動運転車両の交通制御システムを示す全体構成図 積雪区間における情報の送受信を示す説明図 除雪済み領域を示す説明図 管制システム側の処理を示すフローチャート 車両制御システム側の処理を示すフローチャート
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は自動運転車両の交通制御システムを示す全体構成図である。図１に示すように、本実施の形態における自動運転車両の交通制御システム１は、自動運転によって走行可能な自動運転車両に搭載され、クラウドコンピューティングによるネットワーク（以下、単に「クラウド」と記載）ＣＬ上に走行情報を送信する車両制御システム１０と、複数の車両の走行情報を収集して処理するクラウド連携の管制システム２００とを含んで構成されている。
尚、クラウドＣＬに情報を送信する車両は、自動運転車両に限らず、道路の積雪区間の除雪作業を行う除雪車両も含まれる。この除雪車両の制御システム１００は、除雪作業情報送信部１０１から後述する除雪作業情報をクラウドＣＬに送信する。
車両制御システム１０は、本実施の形態においては、車両の乗員の運転操作を要しない自動運転の走行を制御する自動運転制御ユニット２０を中心として構成される。自動運転制御ユニット２０には、外部環境認識ユニット３０、ロケータユニット４０、制駆動制御ユニット５０、操舵制御ユニット６０、情報報知ユニット７０等が車載ネットワークを介して相互に通信可能に接続されている。
外部環境認識ユニット３０は、カメラユニット３１、ミリ波レーダやレーザレーダ等のレーダ装置３２等の環境認識用の各種デバイスを備えている。外部環境認識ユニット３０は、カメラユニット３１やレーダ装置３２等で検出した自車両周囲の物体の検出情報、路車間通信や車車間通信等のインフラ通信によって取得した交通情報、ロケータユニット４０で測位した自車両の位置情報等により、自車両周囲の外部環境を認識する。
例えば、外部環境認識ユニット３０は、カメラユニット３１として、同一対象物を異なる視点から撮像する２台のカメラで構成されるステレオカメラを自車両に搭載する場合、ステレオカメラで撮像した左右一対の画像をステレオ処理することにより、外部環境を３次元的に認識する。ステレオカメラとしてのカメラユニット３１は、例えば、車室内上部のフロントウィンドウ内側のルームミラー近傍に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するシャッタ同期の２台のカラーカメラが所定の基線長で車幅方向左右に配置されて構成されている。
ステレオカメラとしてのカメラユニット３１で撮像された左右一対の画像はマッチング処理され、左右画像間の対応位置の画素ずれ量（視差）が求められる、そして、この画素ずれ量が輝度データ等に変換されて距離画像が生成される。距離画像上の点は、三角測量の原理から、自車両の中心とする実空間上の点に座標変換され、自車両が走行する道路の走行レーンを区画する左右の白線、障害物、自車両の前方を走行する車両等が３次元的に認識される。
道路の左右の白線は、画像から白線の候補となる点群を抽出し、その候補点を結ぶ直線や曲線を算出することにより、認識することができる。例えば、画像上に設定された白線検出領域内において、水平方向（車幅方向）に設定した複数の探索ライン上で輝度が所定以上変化するエッジの検出を行い、探索ライン毎に１組の白線開始点及び白線終了点を検出することにより、白線開始点と白線終了点との間の中間の領域が白線候補点として抽出される。
そして、単位時間当たりの車両移動量に基づく白線候補点の空間座標位置の時系列データを処理して左右の白線を近似するモデルを算出することにより、白線が認識される。白線の近似モデルとしては、ハフ変換によって求めた直線成分を連結した近似モデルや、２次式等の曲線で近似したモデルを用いることができる。
ロケータユニット４０は、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)衛星等の複数の航法衛星からの信号に基づく測位を主として、自車両の車両位置を検出する。また、衛星からの信号（電波）の捕捉状態や電波の反射によるマルチパスの影響等で測位精度が悪化した場合には、ロケータユニット４０は、ジャイロセンサ４２や車速センサ４３等の車載センサを用いた自律航法による測位を併用して自車両の車両位置を検出する。
複数の航法衛星による測位は、航法衛星から送信される軌道及び時刻等に関する情報を含む信号を受信機４１を介して受信し、受信した信号に基づいて自車両の自己位置を、経度、緯度、高度、及び時間情報を含む絶対位置として測位する。また、自律航法による測位は、ジャイロセンサ４２によって検出した自車両の進行方位と車速センサ４３から出力される車速パルス等から算出した自車両の移動距離とに基づいて、相対的な位置変化分としての自車位置を測位する。
また、ロケータユニット４０は、地図データベースＤＢを備え、測位した自車両の位置データから地図データベースＤＢの地図データ上での位置を特定する。地図データベースＤＢは、自動運転を含む走行制御用に作成された高精度地図を保有するデータベースであり、ＨＤＤ（hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）等の大容量記憶媒体に格納されている。
詳細には、高精度地図は、道路形状や道路間の接続関係等の静的な情報と、インフラ通信によって収集される交通情報等の動的な情報とを複数の階層で保持する多次元マップ（ダイナミックマップ）として構成されている。道路データとしては、道路白線の種別、走行レーンの数、走行レーンの幅、走行レーンの幅方向の中心位置を示す点列データ、走行レーンの曲率、走行レーンの進行方位角、制限速度等が含まれている。データの信頼度やデータ更新の日付け等の属性データと共に保持されている。
更に、ロケータユニット４０は、地図データベースＤＢの保守管理を行い、地図データベースＤＢのノード、リンク、データ点を検定して常に最新の状態に維持すると共に、データベース上にデータが存在しない領域についても新規データを作成・追加し、より詳細なデータベースを構築する。地図データベースＤＢのデータ更新及び新規データの追加は、測位された位置データと、地図データベースＤＢに記憶されているデータとの照合によって実施される。
制駆動制御ユニット５０は、電動モータや内燃機関で発生させる走行駆動力を制御し、また、自車両の走行速度、前進と後退の切換え、ブレーキ等を制御する。例えば、制駆動制御ユニット５０は、エンジン運転状態を検出する各種センサ類からの信号及び車内ネットワークを介して取得される各種制御情報に基づいて、エンジンの運転状態を制御し、また、ブレーキスイッチ、４輪の車輪速、操舵角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、４輪のブレーキ装置（図示せず）を乗員（運転者）のブレーキ操作とは独立して制御する。更に、制駆動制御ユニット５０は、各輪のブレーキ力に基づいて各輪のブレーキ液圧を算出して、アンチロック・ブレーキ・システムや横すべり防止制御等を行う。
操舵制御ユニット６０は、例えば、車速、運転者の操舵トルク、操舵角、ヨーレート、その他の車両情報に基づいて、操舵系に設けた電動パワーステアリング（ＥＰＳ）ユニット６１による操舵トルクを制御する。この操舵トルクの制御は、実操舵角を目標操舵角に一致させるための目標操舵トルクを実現するＥＰＳユニット６１の電動モータに対する電流制御として実行される。ＥＰＳユニット６１は、操舵制御ユニット６０からの目標操舵トルクを指示トルクとして、この指示トルクに対応する電動モータの駆動電流を、例えばＰＩＤ制御によって制御する。
情報報知ユニット７０は、車両の各種装置に異常が生じた場合や運転者に注意を喚起するための警報、及び運転者に提示する各種情報の出力を制御する。例えば、モニタ、ディスプレイ、アラームランプ等の視覚的な出力と、スピーカ・ブザー等の聴覚的な出力との少なくとも一方を用いて、警告や制御情報を報知する。情報報知ユニット７０は、自動運転を含む走行制御を実行中、その制御状態を運転者に提示し、また、運転者の操作によって自動運転を含む走行制御が休止された場合には、そのときの運転状態を運転者に報知する。
次に、車両制御システム１０の中心となる自動運転制御ユニット２０について説明する。自動運転制御ユニット２０は、運転者が操舵、加減速、ブレーキ等の全ての運転操作を行って自車両を走行させる手動運転モードに対して、運転者が図示しないスイッチやパネル等を操作して、運転者の運転を支援する運転支援モードや運転者の運転操作を要しない自動運転モードを選択したとき、外部環境認識ユニット３０、ロケータユニット４０からの情報に基づいて、制駆動制御ユニット５０及び操舵制御ユニット６０を介した走行制御を実施する。
尚、本実施の形態においては、運転支援モードは、運転者の保舵或いは操舵を必要として、加減速制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う運転モードを意味し、部分的な自動運転を含むものとする。一方、自動運転モードは、運転者がハンドルに触れることのない手放し運転を前提とする運転モードを意味し、自動運転機能が正常に作動する設計上の運行領域において加減速制御及び操舵制御の全てを自動で行う条件付きの自動運転モードである。
この自動運転モードは、例えば、運転者がハンドルを保持或いは設定値以上の操舵トルクで操舵する、ブレーキペダルを踏む、アクセルペダルを踏む等のオーバーライド操作を行った場合、解除される。また、自動運転モードにおいては、システムによる作動継続が困難な場合には自動運転が解除され、運転者による手動運転に委ねられる。
自動運転制御ユニット２０は、乗員（運転者）が自動運転モードをオンにして、目的地や経由地の情報（施設名、住所、電話番号等）を入力、或いはパネル等に表示される地図上で直接指定すると、ロケータユニット４０を介して走行ルートの位置座標（緯度、経度）を設定し、走行する道路及び走行レーンを特定して目標ルートを決定する。
通常、自動運転制御ユニット２０は、目標ルート上に、降雪のある地域が含まれない場合や、降雪があっても走行上の支障がない場合には、外部環境認識ユニット３０による自律的な外部環境の認識情報に基づく制御系と、ロケータユニット４０による地図情報及び自己位置情報に基づく制御系とによって冗長化される第１の自動運転制御系により、目標ルートに沿った第１の自動運転制御を実施する。この第１の自動運転制御御系は、外部環境認識ユニット３０及びロケータユニット４０の一方が正常に機能しない場合であっても、他方のユニットによる限定的な条件下で自動運転を継続させることが可能となる。
一方、目標ルート上に、降雪による積雪区間があり、除雪されていても通常と同様の走行が困難で第１の自動運転制御系では冗長性を確保できない区間がある場合には、自動運転制御ユニット２０は、除雪済み領域がある区間の走行環境情報をクラウドＣＬから取得し、取得した走行環境情報によってロケータユニット４０の地図情報を補正する。そして、自動運転制御ユニット２０は、第１の自動運転制御系における地図情報を補正した第２の自動運転制御系、すなわち外部環境認識ユニット３０による自律的な外部環境の認識情報に基づく制御系と、ロケータユニット４０の地図情報を補正した地図情報及び自己位置情報に基づく制御系とによって冗長化される第２の自動運転制御系により、積雪区間の除雪済み領域において第２の自動運転制御を実施する。
このような第１，第２の自動運転制御系に係る機能部として、自動運転制御ユニット２０は、第１自動運転制御部２１、第２自動運転制御部２２を備えている。また、この自動運転制御ユニット２０の各機能部に対応して、管制システム２００は、除雪情報収集部２０１、除雪走行環境情報算出部２０２を備えている。
第１自動運転制御部２１は、積雪のない区間或いは積雪があっても走行に影響のない区間において、第１の自動運転制御を実施する。詳細には、第１自動運転制御部２１は、ロケータユニット４０を介して特定した道路の走行レーンの幅方向の中央位置を、カメラユニット３１等の車載センサによって算出し、この走行レーンの中央位置の進行方向の軌跡を、自動運転の目標ルートとして設定する。目的地及び走行ルートが指定されていない場合も同様であり、走行レーンの中央位置の進行方向の軌跡を、自動運転の目標ルートとする。
また、第１自動運転制御部２１は、運転者がセットした車速或いは道路の制限速度を自動運転の目標車速として設定し、この目標車速を、目標ルートの曲率、道路の種別や勾配、他車両との車間距離等に応じて適切に調整しながら、目標ルートに沿って目的地まで自車両を自動走行させる。目的地及び走行ルートが指定されていない場合には、自車両が走行レーンの中央位置に追従するように走行させる。
第１自動運転制御部２１は、外部環境認識ユニット３０、ロケータユニット４０、車載センサからの情報に基づいて、目標ルート（車線の中央位置）を基準とする横方向の自車両の位置（横位置）、自車両の進行方向の目標ルートに対するヨー角、車速等の走行状態を検出する。そして、自動運転制御ユニット２０は、目標ルートに対して自車両の横位置及びヨー角のズレ量が予め設定した制御範囲内に収束し、また、目標速度に対する自車両の速度のズレ量が予め設定した制御範囲内に収束するよう、操舵制御ユニット６０及びＥＰＳユニット６１を介した操舵制御を実行すると共に、目標速度への加減速制御を、制駆動制御ユニット５０を介して実行する。
第２自動運転制御部２２は、自動運転の目標ルート上に積雪区間があって除雪済み領域を走行する際に、第１の自動運転制御では冗長性を確保することが困難な場合、第２の自動運転制御を実施することにより、冗長性を確保しつつ自動運転で走行することを可能とする。具体的には、第２自動運転制御部２２は、管制システム２００からクラウドを介して受信した除雪済み領域の走行環境情報に基づいて自車両が保有する地図データベースの地図情報を補正し、第１の自動運転制御における目標ルートを再設定した第２の自動運転制御を実施する。
ここで、管制システム２００による積雪区間の除雪情報の収集及び除雪済み領域の走行環境情報の算出について説明する。積雪区間の除雪情報は、管制システム２００の除雪情報収集部２０１によって収集され、積雪区間の除雪済み領域における走行環境情報は、除雪走行環境情報算出部２０２によって算出される。
除雪情報収集部２０１は、積雪区間の除雪済み領域に係る除雪情報を、クラウドＣＬを介して複数の車両から収集する。この除雪情報は、図２に示すように、除雪作業を実施した除雪車両Ｃｗｋと除雪済み領域を走行した自動運転車両Ｃａｔとの少なくと一方からクラウドＣＬを介して収集される。図２は積雪区間の情報の送受信を示す説明図である。
除雪車両Ｃｗｋには、積雪区間の除雪作業を制御する制御システム１００が搭載され、この制御システム１００の除雪作業情報送信部１０１から、積雪区間で除雪作業が完了した除雪済み領域の位置情報（始点、終点の区間情報）、除雪済み領域Ｒｓの幅（車幅方向の幅）、除雪開始及び終了時刻等の除雪作業情報がクラウドＣＬに送信されてアップロードされる。また、積雪区間の除雪済み領域Ｒｓを自動運転車両Ｃａｔが走行する場合には、除雪済み領域の左右の雪壁の形状や高さ、路面の高さ、走行可能領域の幅、通過速度、通過時刻等を含む通過情報がクラウドＣＬに送信されてアップロードされる。
除雪情報収集部２０１は、収集された除雪情報からは、古いデータや平均的な値から乖離したデータを除去し、信頼度の高いデータを抽出して除雪走行環境情報算出部２０２に送る。除雪走行環境情報算出部２０２は、除雪情報収集部２０１からの除雪情報に基づいて、除雪済み領域を走行する際の参照情報となる走行環境情報を算出する。
除雪走行環境情報算出部２０２は、除雪後の時間経過と共に変化する各種情報、例えば、左右の雪壁の形状変化に伴う走行可能領域の幅や長さの変化、路面高さの変化等のデータを算出し、これらのデータと共に除雪後の経過時間やデータ算出時の時刻等の時間情報及び除雪済み領域の位置情報を含めた走行環境情報をクラウドを介して配信する。
除雪走行環境情報算出部２０２から配信される走行環境情報は、クラウドを介して車両制御システム１０で受信される。車両制御システム１０は、自動運転制御ユニット２０の第２自動運転制御部２２において、除雪済み領域の走行環境情報に基づいて地図データベースＤＢのダイナミックマップを補正し、補正した地図情報に基づいて自動運転の目標ルートを再設定する。第２自動運転制御部２２は、補正した地図情報に基づく新たな目標ルートに追従するよう、ロケータユニット４０を介した位置情報及び外部環境認識ユニット３０を介した外部環境認識情報に基づいて第２の自動運転制御を実施する。
除雪済み領域における自動運転の目標ルートは、例えば、図３に示すように、除雪済み領域Ｒｓにおける走行可能領域ＳＲの幅に応じて再設定される。図３は除雪済み領域を示す説明図であり、受信した走行環境情報から、道路左右の雪壁ＳＷ、走行不可領域ＳＴ、走行可能領域ＳＲ等について、形状や高さ、幅等のデータが取得される。
第２自動運転制御部２２は、走行可能領域ＳＲの幅Ｗｓと自車両Ｃａｔの車幅Ｗａとの大小関係に応じて除雪済み領域における目標ルートを設定する。本実施の形態においては、第２自動運転制御部２２は、自車両Ｃａｔの車幅Ｗａの２倍の値を閾値Ｈ（Ｈ＝２×Ｗａ）として、走行可能領域ＳＲの幅Ｗｓが閾値Ｈ以上か否かを調べ、その大小関係に応じて以下の（１），（２）に示すように目標ルートを再設定して自動運転を行う。
（１）Ｗｓ＜Ｈの場合
第２自動運転制御部２２は、走行可能領域ＳＲの幅方向の中央位置（幅Ｗｓの１／２の位置）を自動運転の目標ルートとして再設定し、再設定した目標ルートに追従するよう第２の自動運転制御を実施する。
但し、Ｗｓ＜Ｈであって、且つ走行可能領域に進入する直前或いは走行可能領域を走行中に先行車両を認識した場合には、第２自動運転制御部２２は、第２の自動運転制御を中止し、先行車両の走行軌跡に追従する先行車両追従制御に切り換える。
また、Ｗｓ＜Ｈで且つ走行可能領域内に対向車両を認識した場合には、第２自動運転制御部２２は、ロケータユニット４０の地図データ或いは外部環境認識ユニット３０のカメラユニット３１による外部環境の認識情報に基づいて、自車両と対向車両がすれ違い可能な地点を探索する。
例えば、第２自動運転制御部２２は、除雪済み領域内の広い部分や除雪済み領域に進入する手前の退避エリア等を探索し、見つかった地点を乗員に提示すると共に第２の自動運転制御を中止して乗員に運転の引継ぎを要求する。これにより、対向車両とすれ違い可能な地点で自車両を停止させて対向車両が通り過ぎるまで待機させる。
（２）Ｗｓ≧Ｈの場合
第２自動運転制御部２２は、走行可能領域ＳＲの自車両から相対的に遠方側となる側端から１／４の位置を、自動運転の目標ルートとして再設定し、再設定した目標ルートに追従するよう第２の自動運転制御を実施する。
次に、交通制御システム１の動作について、図４，図５のフローチャートを用いて説明する。図４は管制システム側の処理を示すフローチャート、図５は車両制御システム側の処理を示すフローチャートである。
先ず、図４の管制システム側の処理について説明する。管制システム２００は、除雪情報収集部２０１の処理として、ステップＳ１００で積雪区間の除雪情報をクラウドを介して受信し、ステップＳ１０１で所定のデータ数或いは所定の時間だけ除雪情報を受信したか否かを調べる。除雪情報が所定のデータ数或いは所定の時間だけ収集されていない場合、ステップＳ１００での除雪情報の収集を続行し、除雪情報が所定のデータ数或いは所定の時間に達した場合、ステップＳ１０２へ進む。
ステップＳ１０２では、管制システム２００は、収集した除雪情報の中から、設定時間以上経過した古い情報や平均的なデータから乖離したデータを削除し、信頼度の高いデータを抽出する。続くステップＳ１０３は、管制システム２００の除雪走行環境情報算出部２０２における処理であり、積雪区間の除雪情報に基づいて、除雪済み領域における走行可能領域の幅や長さ、位置及び時刻等を含む走行環境情報を算出する。
その後、ステップＳ１０４へ進み、除雪走行環境情報算出部２０２は、ステップＳ１０３で算出した走行環境情報をクラウドを介して自動走行車両に配信する。この場合、道路付帯設備や車両から発信される位置情報によって積雪区間に向かって進行する自動運転車両を検出できる場合には、積雪区間の前方の設定範囲内に位置する自動運転車両に対して走行環境情報を送信する。一方、管制システム２００側では個々の自動運転車両の現在位置を検知できない場合には、車両側においてクラウドから受信した走行環境情報に含まれる積雪区間の除雪済み領域の位置情報等により、走行環境情報の採否を判断する。
また、積雪区間の除雪済み領域の算出にあたってはアメダス（AMeDAS：Automated Meteorological Data Acquisition System：自動気象データ収集システム）による降雪情報を含む気象情報により補正してもよい。
次に、図５の車両制御システム側の処理について説明する。車両制御システム１０は、自動運転制御ユニット２０において、最初のステップＳ１０で自動運転が可能か否かを判断する。例えば、システムの一部に異常が発生したり、除雪されていない積雪区間に入る等して自動運転の運行領域外となった場合、自動運転制御ユニット２０は自動運転を継続することが不可と判断し、ステップＳ１０からステップＳ１１へ進んで乗員に運転の引継ぎを要求し、自動運転モードから手動運転モードに移行させる。
一方、ステップＳ１０において自動運転が可能である場合には、ステップＳ１０からステップＳ１２へ進み、自動運転制御ユニット２０は、積雪区間における除雪済み領域の走行環境情報を受信したか否かを調べる。そして、除雪済み領域の走行環境情報を受信していない場合、すなわち自車両が進行する経路上に積雪区間がない場合には、ステップＳ１２からステップＳ１５へ進み、自動運転制御ユニット２０は、第１の自動運転制御を実施し、自車両を目標ルートに沿って走行させる。
一方、ステップＳ１２において、積雪区間における除雪済み領域の走行環境情報を受信している場合には、自動運転制御ユニット２０は、ステップＳ１２からステップＳ１３へ進み、第２自動運転制御部２２の処理として、受信した走行環境情報に基づいて自車両が保有する地図データベースＤＢの地図情報を補正する。そして、第２自動運転制御部２２は、ステップＳ１４で自車両の走行予定経路に受信した除雪済み領域が含まれるか否かを調べる。
その結果、受信した除雪済み領域の走行環境情報に自車両の走行予定経路に該当する情報がなく、自車両の走行予定経路に受信した除雪済み領域が含まれない場合には、ステップＳ１４からステップＳ１５へ進んで第１自動運転制御部２１の処理に移行し、第１の自動運転制御を実施する。この場合、自車両の走行予定経路には地図の補正部分は含まれず、通常の非積雪区間に対する制御と同様になる。
一方、受信した除雪済み領域の走行環境情報に自車両の走行予定経路に該当する情報があり、自車両の走行予定経路に除雪済み領域が含まれる場合には、ステップＳ１４からステップＳ１６へ進み、第２自動運転制御部２２は、走行可能領域の幅Ｗｓが閾値Ｈ以上か否かを調べる。
ステップＳ１６においてＷｓ≧Ｈの場合、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進み、第２自動運転制御部２２は、走行可能領域の所定位置（例えば、前述したように走行可能領域の自車両から相対的に遠方側となる側端から１／４の位置）に自動運転の目標ルートを再設定し、除雪済み領域における第２の自動運転制御を実施する。そして、ステップＳ１８で第２自動運転制御部２２は除雪済み領域を走行中の通過情報を一定の周期でクラウドに送信する。
一方、ステップＳ１６においてＷｓ＜Ｈの場合には、ステップＳ１６からステップＳ１９へ進み、第２自動運転制御部２２は、自車両前方に先行車両を認識したか否かを調べる。先行車両が認識された場合、ステップＳ１９からステップＳ２０へ進み、第２自動運転制御部２２は、第２の自動運転制御から先行車両の走行軌跡に追従する走行車両追従制御に切り換える。先行車両が認識されていない場合には、ステップＳ１９からステップＳ２１へ進む。
ステップＳ２１では、第２自動運転制御部２２は、走行可能領域内を走行する対向車両を認識したか否かを調べる。対向車両が認識されない場合、第２自動運転制御部２２は、ステップＳ２１からステップＳ１７へ戻って第２の自動運転制御を実施する。この場合の第２の自動運転制御では、走行可能領域の幅方向の中央位置（幅Ｗｓの１／２の位置）を自動運転の目標ルートとして再設定する。
一方、ステップＳ２１において、走行可能領域内を走行する対向車両を認識した場合には、ステップＳ２１からステップＳ２２へ進み、第２自動運転制御部２２は、自動運転を停止して車両の乗員に運転の引継ぎを要求するドライバ引継要求を出力し、また、ロケータユニット４０或いは外部環境認識ユニット３０を介して対向車両とすれ違い可能な地点を探索し、ドライバに提示することにより、自車両をすれ違い可能な所定の地点で停止させて対向車両が通り過ぎるまで待機させる。
このように本実施の形態においては、管制システム２００において、積雪区間の除雪済み領域に係る除雪情報を収集し、収集した除雪情報に基づく走行環境情報を、除雪済み領域を通過する自動運転車両に配信する。
また、自動運転車両は、自車両が保持する地図情報と自車両の位置情報とに基づく自動運転の制御系と、自車両の外部環境を自律的に認識した外部環境認識情報に基づく自動運転の制御系とによって冗長化される第１の自動運転制御系と、除雪済み領域の走行環境情報で補正した地図情報と自車両の位置情報とに基づく自動運転の制御系と、自車両の外部環境を自律的に認識した外部環境認識情報に基づく自動運転の制御系とによって冗長化される第２の自動運転制御系とを備えている。
これにより、除雪済み領域を走行する際に、第１の自動運転制御では冗長性を確保できない場合、第２の自動運転制御系による自動運転制御を実施することにより、積雪がある道路でも自動運転制御の冗長性を確保しつつ除雪済み領域を通過することができ、安全且つ円滑な交通の流れを実現することができる。
１ 交通制御システム
１０ 車両制御システム
２０ 自動運転制御ユニット
２１ 第１自動運転制御部
２２ 第２自動運転制御部
３０ 外部環境認識ユニット
４０ ロケータユニット
５０ 制駆動制御ユニット
６０ 操舵制御ユニット
７０ 情報報知ユニット
１００ 除雪車の制御システム
１０１ 除雪作業情報送信部
２００ 管制システム
２０１ 除雪情報収集部
２０２ 除雪走行環境情報算出部

Claims (6)

  1. 自動運転によって走行可能な自動運転車両の車両制御システムと、前記自動運転車両に道路の積雪区間の走行環境情報を配信する管制システムとを含む自動運転車両の交通制御システムであって、
    前記管制システムは、
    前記積雪区間の除雪済み領域に係る除雪情報を、前記積雪区間の除雪作業を実施する除雪車両と前記積雪区間の前記除雪済み領域を走行する前記自動運転車両との少なくとも一方から収集する除雪情報収集部と、
    前記除雪情報収集部で収集した前記除雪情報に基づいて、前記積雪区間における前記除雪済み領域の前記走行環境情報を算出する除雪走行環境情報算出部と
    を備え、
    前記車両制御システムは、
    自車両が保持する地図情報と自車両の位置情報とに基づく前記自動運転の制御系と、自車両の外部環境を自律的に認識した外部環境認識情報に基づく前記自動運転の制御系とによって冗長化される第１の自動運転制御を実施する第１自動運転制御部と、
    前記除雪済み領域の前記走行環境情報で補正した前記地図情報と自車両の前記位置情報とに基づく前記自動運転の制御系と、自車両の外部環境を自律的に認識した前記外部環境認識情報に基づく前記自動運転の制御系とによって冗長化される第２の自動運転制御を実施する第２自動運転制御部と
    を備えることを特徴とする自動運転車両の交通制御システム。
  2. 前記第２自動運転制御部は、前記第１自動運転制御部による前記第１の自動運転制御の冗長性を確保できない場合に、前記第２の自動運転制御を実施することを特徴とする請求項１に記載の自動運転車両の交通制御システム。
  3. 除雪情報収集部は、前記除雪済み領域において車両が走行可能な走行可能領域の情報を含む前記除雪情報を収集することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動運転車両の交通制御システム。
  4. 前記第２自動運転制御部は、前記除雪済み領域における前記走行可能領域の幅を閾値と比較し、前記走行可能領域の幅と前記閾値との大小関係に応じて、前記除雪済み領域における前記第２の自動運転制御の目標ルートを設定することを特徴とする請求項３に記載の自動運転車両の交通制御システム。
  5. 前記第２自動運転制御部は、前記走行可能領域の幅が前記閾値未満であり、且つ前記走行可能領域内に先行車両を認識したとき、前記第２の自動運転制御を、前記先行車両の走行軌跡に追従する先行車両追従制御に切り換えることを特徴とする請求項３に記載の自動運転車両の交通制御システム。
  6. 前記第２自動運転制御部は、前記走行可能領域の幅が前記閾値未満であり、且つ前記走行可能領域内に対向車両を認識したとき、前記第２の自動運転制御を中止するとともに、車両の乗員に運転の引継ぎを要求することを特徴とする請求項３に記載の自動運転車両の交通制御システム。
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