JP2021015565A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】災害等の発生により視界不良等が生じてセンサ類が機能しなくなる場合及び機能しなくなった場合の少なくとも一方の場合において、車両の走行を維持する。【解決手段】車両制御装置２０は、遠隔操作装置から自車両１２を操作させるための遠隔操作情報を受信する通信Ｉ／Ｆ２０Ｅと、自車両１２の周辺の周辺情報を外部センサ２４から取得する周辺情報取得部と、周辺情報に基づいて、自車両１２の走行計画を生成する走行計画生成部と、自動運転及び遠隔運転を制御する走行制御部と、気象情報を含む環境情報に基づいて自車両１２の自動運転が困難である困難状態となることを予測する困難状態予測部と、困難状態となることが予測された場合に困難状態を遠隔操作装置１６に通知する通知部と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、自動運転及び遠隔運転が可能な車両制御装置に関する。

特許文献１には、自動運転及び遠隔運転が可能な車両において、遠隔操縦装置から送信される操縦コマンドの受信が中断し、その後再開された場合に、中断前の走行経路に復帰させる遠隔操縦システムが開示されている。当該遠隔操縦システムでは、操縦コマンドの受信が中断された場合、自動運転が行われる。

特開２０１１−４８４４８号公報

一方、特許文献１の車両では、災害等の発生により視界不良等が生じてセンサ類が機能しなくなり、自動運転が困難となった場合、その場に停止する。そのため、被災を回避する上で改善の余地がある。

本発明は、災害等の発生により視界不良等が生じてセンサ類が機能しなくなる場合及び機能しなくなった場合の少なくとも一方の場合において、車両の走行を維持可能とする車両制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の車両制御装置は、車両の外部の操作装置から前記車両を操作させるための操作情報を受信する通信部と、前記車両の周辺の周辺情報を周辺情報検出部から取得する取得部と、前記車両の前記周辺情報に基づいて、前記車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、前記走行計画生成部で生成された前記走行計画に基づく前記車両の走行である自動運転、及び前記通信部において受信された前記操作情報に基づく前記車両の走行である遠隔運転を制御する走行制御部と、前記通信部において受信された気象情報を含む環境情報に基づいて、前記車両の自動運転が困難である困難状態となることを予測する予測部と、前記予測部において前記困難状態となることが予測された場合に、前記困難状態を前記操作装置に通知する通知部と、を備えている。

請求項１に記載の車両制御装置では、走行制御部が自動運転と遠隔運転とを実行可能である。ここで、自動運転は、取得部が周辺情報検出部から取得した周辺情報と、走行計画生成部において生成した走行計画に基づいて実行される。また、遠隔運転は、操作装置から送信され、通信部において受信された操作情報に基づいて実行される。当該車両制御装置では、環境情報に基づいて車両の自動運転が困難になると予測部が予想した場合、通知部が操作装置に対して困難状態を通知する。これにより、車両は困難状態を通知された操作装置により、遠隔運転を開始することができる。すなわち、当該車両制御装置によれば、近い将来発生する自然災害や人為的災害により視界不良等が生じて周辺情報検出部が機能しなくなる場合においても遠隔運転によって車両の走行を維持することができる。

請求項２に記載の車両制御装置は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記取得部における前記周辺情報の取得状態に基づいて、現在、前記困難状態になっているか否かを判定する状態判定部を備え、前記通知部は、前記状態判定部において前記困難状態であると判定された場合に、前記困難状態を前記操作装置に通知する。

請求項２に記載の車両制御装置は、取得部において周辺情報が取得できない場合に、通知部が操作装置に対して困難状態を通知する。これにより、車両は困難状態を通知された操作装置により、遠隔運転を開始することができる。すなわち、当該車両制御装置によれば、近い将来発生する自然災害や人為的災害のみならず、現在発生している自然災害や人為的災害により視界不良等が生じて周辺情報検出部が機能していない場合においても遠隔運転によって車両の走行を維持することができる。

請求項３に記載の車両制御装置は、請求項１又は２に記載の車両制御装置において、前記予測部において予測された前記困難状態と、予測の基礎とされた前記環境情報と、が対応付けられた状態で記憶される記憶部を備え、前記予測部は、前記記憶部に記憶された過去の予測結果を踏まえて、新たな困難状態を予測する。

請求項３に記載の車両制御装置では、過去の予測結果として、困難状態及び環境情報を記憶部に記憶することで、当該過去の予測結果が新たな困難状態の予測に利用される。これにより、当該車両制御装置によれば、予測部が困難状態を予測する際の精度を向上させることができる。

請求項４に記載の車両制御装置は、車両の外部の操作装置から前記車両を操作させるための操作情報を受信する通信部と、前記車両の周辺の周辺情報を周辺情報検出部から取得する取得部と、前記車両の前記周辺情報に基づいて、前記車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、前記走行計画生成部で生成された前記走行計画に基づく前記車両の走行である自動運転、及び前記通信部において受信された前記操作情報に基づく前記車両の走行である遠隔運転を制御する走行制御部と、前記取得部における前記周辺情報の取得状態に基づいて、現在、前記車両の自動運転が困難になっている困難状態であるか否かを判定する状態判定部と、前記状態判定部において前記困難状態となると判定された場合に、前記困難状態を前記操作装置に通知する通知部と、を備えている。

請求項４に記載の車両制御装置では、走行制御部が自動運転と遠隔運転とを実行可能である。自動運転及び遠隔運転の定義は上述のとおりである。当該車両制御装置では、状態判定部が取得部における周辺情報の取得状態に基づいて、現在、困難状態であると判定した場合に、通知部が操作装置に対して困難状態を通知する。これにより、車両は困難状態を通知された操作装置により、遠隔運転を開始することができる。すなわち、当該車両制御装置によれば、現在発生している自然災害や人為的災害により視界不良等が生じて周辺情報検出部が機能していない場合において、遠隔運転によって車両の走行を維持することができる。

請求項５に記載の車両制御装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両制御装置において、前記通信部は、前記車両の周辺の他の車両に向けて前記困難状態に係る情報を送信する。

請求項５に記載の車両制御装置では、車両の自動運転が困難になると予想される地点又は困難になっている地点に対して近づく車両に向けて、通信部が困難情報を送信する。これにより、困難情報を受信した車両は、災害を回避することができる。

請求項６に記載の車両制御装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載の車両制御装置において、前記操作装置を操作する遠隔運転者に対して、前記車両の操作の権限を付与する権限付与部を備え、前記通信部は、権限を付与された前記遠隔運転者が操作を行う操作装置から前記操作情報を受信する。

請求項６に記載の車両制御装置では、権限付与部が操作装置を操作する遠隔運転者に対して車両を操作する権限を付与する。したがって、当該車両制御装置によれば、予め指定した遠隔運転者による遠隔操作を実行することができる。

本発明によれば、災害等の発生により視界不良等が生じてセンサ類が機能しなくなる場合及び機能しなくなった場合の少なくとも一方の場合において、車両の走行を維持することができる。

第１の実施形態に係る車両制御システムの概略構成を示す図である。 第１の実施形態の車両のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の車両制御装置の機能構成の例を示すブロック図である。 第１の実施形態の遠隔操作装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の遠隔制御装置の機能構成の例を示すブロック図である。 第１の実施形態の情報サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の情報サーバの機能構成の例を示すブロック図である。 第１の実施形態の引継処理の流れを説明するフローチャートである。 第１の実施形態の引継処理の流れを説明するフローチャート（図８のフローチャートの続き）である。 第１の実施形態の引受処理の流れを説明するフローチャートである。 第２の実施形態の引継処理の流れを説明するフローチャートである。 第３の実施形態の引継処理の流れを説明するフローチャートである。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る車両制御システム１０の概略構成を示すブロック図である。

（概要）
図１に示されるように、第１の実施形態に係る車両制御システム１０は、自動運転車両１１と、操作装置としての遠隔操作装置１６と、情報サーバ１８と、を含んで構成されている。本実施形態において、自動運転車両１１は、車両としての自車両１２と、他の車両としての他車両１４と、を含んでいる。

本実施形態の自車両１２及び他車両１４は、それぞれ車両制御装置２０を備え、遠隔操作装置１６は遠隔制御装置４０を備えている。そして、車両制御システム１０において、自車両１２の車両制御装置２０、他車両１４の車両制御装置２０、遠隔操作装置１６の遠隔制御装置４０、及び情報サーバ１８は、ネットワークＮ１を介して相互に接続されている。また、各車両制御装置２０は、互いに車車間通信Ｎ２により直接通信が可能に構成されている。

なお、図１の車両制御システム１０は、２台の自動運転車両１１（自車両１２、他車両１４）、１台の遠隔操作装置１６、及び１台の情報サーバ１８により構成されているが、台数はこれに限らない。車両制御システム１０は、自動運転車両１１を３台以上含んでいてもよいし、遠隔操作装置１６及び情報サーバ１８をそれぞれ２台以上含んでいてもよい。

自車両１２は、車両制御装置２０によって予め生成された走行計画に基づいて自律走行を行う自動運転と、遠隔操作装置１６におけるリモートドライバの操作に基づく遠隔運転と、自車両１２の乗員（つまり、運転者）の操作に基づく手動運転と、を実行可能に構成されている。なお、他車両１４も自車両１２と同様に車両制御装置２０により自動運転、遠隔運転及び手動運転を実行可能である。

（自動運転車両）
図２は、本実施形態の自動運転車両１１に搭載される機器のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の自動運転車両１１は、自車両１２及び他車両１４において同様の構成を有するため、自車両１２についてのみ説明する。自車両１２は、上述した車両制御装置２０の他、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置２２と、外部センサ２４と、内部センサ２６と、入力装置２８と、アクチュエータ３０と、を含んでいる。

車両制御装置２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０Ｃ、ストレージ２０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ Ｆａｃｅ）２０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆを含んで構成されている。ＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、ストレージ２０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆは、バス２０Ｇを介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ２０Ａは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ２０Ａは、ＲＯＭ２０Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０Ｃを作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ＲＯＭ２０Ｂに実行プログラムが記憶されている。ＣＰＵ２０Ａが実行プログラムを実行することで、車両制御装置２０は、図３に示す位置取得部２００、周辺情報取得部２１０、車両情報取得部２２０、走行計画生成部２３０、操作受付部２４０、走行制御部２５０、困難状態予測部２６０、センサ状態判定部２７０、通知部２８０、情報提供部２９０、及び権限付与部３００として機能する。

図２に示されるように、ＲＯＭ２０Ｂは、各種プログラム及び各種データを記憶している。ＲＡＭ２０Ｃは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。

記憶部としてのストレージ２０Ｄは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを記憶している。また、ストレージ２０Ｄには、後述する困難状態に係る情報及び環境情報が対応付けられた状態で記憶されている。

通信部としての通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、他の車両制御装置２０、遠隔制御装置４０及び情報サーバ１８等と通信すべく、ネットワークＮ１に接続するためのインタフェースを含む。当該インタフェースは、例えば、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格が用いられる。また、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等を利用した車車間通信Ｎ２により、他の車両制御装置２０と直接通信するための無線装置を含む。

本実施形態の通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、ネットワークＮ１を介して、自車両１２の外部の遠隔操作装置１６に向けてカメラ２４Ａによる撮像画像を送信し、遠隔操作装置１６から自車両１２を操作させるための操作情報である遠隔操作情報を受信する。また、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、ネットワークＮ１を介して、情報サーバ１８から環境情報を受信する。環境情報には、気温、風速、降雨量等の気象情報、震度、津波等の地震情報、渋滞、事故、道路工事等の交通情報が含まれる。さらに、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、車車間通信Ｎ２により、他の車両である他車両１４に対して後述する困難状態に係る情報を送信する。

入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆは、自車両１２に搭載される各装置と通信するためのインタフェースである。本実施形態の車両制御装置２０は、入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆを介してＧＰＳ装置２２、外部センサ２４、内部センサ２６、入力装置２８及びアクチュエータ３０が接続されている。なお、ＧＰＳ装置２２、外部センサ２４、内部センサ２６、入力装置２８及びアクチュエータ３０は、バス２０Ｇに対して直接接続されていてもよい。

ＧＰＳ装置２２は自車両１２の現在位置を測定する装置である。ＧＰＳ装置２２は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するアンテナ（図示省略）を含んでいる。

周辺情報検出部としての外部センサ２４は自車両１２の周辺の周辺情報を検出するセンサ群である。外部センサ２４は、所定範囲を撮像するカメラ２４Ａと、所定範囲に探査波を送信し、反射波を受信するミリ波レーダ２４Ｂと、所定範囲をスキャンするライダ（Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）２４Ｃとを含む。なお、カメラ２４Ａは複数台備えているとよい。この場合、一台目のカメラ２４Ａは、自動運転用のカメラであって、自動運転に使用される撮像画像を撮像し、二台目のカメラ２４Ａは、遠隔運転用のカメラであって、遠隔操作装置１６に送信する撮像画像を撮像することができる。また、自動運転用のカメラ２４Ａ及び遠隔運転用のカメラ２４Ａの一方を可視光カメラとし、他方を赤外線カメラとしてもよい。

内部センサ２６は、自車両１２の走行状態を検出するセンサ群である。内部センサ２６は、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。

入力装置２８は自車両１２に乗車している乗員が操作するためのスイッチ群である。入力装置２８は、自車両１２の操舵輪を操舵させるスイッチとしてのステアリングホイール２８Ａと、自車両１２を加速させるスイッチとしてのアクセルペダル２８Ｂと、自車両１２を減速させるスイッチとしてのブレーキペダル２８Ｃと、を含む。

アクチュエータ３０は、自車両１２の操舵輪を駆動させるステアリングホイールアクチュエータ、自車両１２の加速を制御するアクセルアクチュエータ、自車両１２の減速を制御するブレーキアクチュエータを含んでいる。

図３は、車両制御装置２０の機能構成の例を示すブロック図である。図３に示されるように、車両制御装置２０は、位置取得部２００、周辺情報取得部２１０、車両情報取得部２２０、走行計画生成部２３０、操作受付部２４０、走行制御部２５０、困難状態予測部２６０、センサ状態判定部２７０、通知部２８０、情報提供部２９０、及び権限付与部３００を有している。各機能構成は、ＣＰＵ２０ＡがＲＯＭ２０Ｂに記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって実現される。

位置取得部２００は、自車両１２の現在位置を取得する機能を有している。位置取得部２００は、入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆを介してＧＰＳ装置２２から位置情報を取得する。

取得部としての周辺情報取得部２１０は、自車両１２の周辺の周辺情報を取得する機能を有している。周辺情報取得部２１０は、入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆを介して外部センサ２４から自車両１２の周辺情報を取得する。「周辺情報」には、自車両１２の周辺の車両、歩行者に限らず、天候、明るさ、走行路の幅、障害物等が含まれる。

車両情報取得部２２０は、自車両１２の車速、加速度、ヨーレート等の車両情報を取得する機能を有している。車両情報取得部２２０は、入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆを介して内部センサ２６から自車両１２の車両情報を取得する。

走行計画生成部２３０は、位置取得部２００で取得された位置情報、周辺情報取得部２１０で取得された周辺情報、車両情報取得部２２０で取得された車両情報に基づいて、自車両１２を走行させるための走行計画を生成する機能を有している。走行計画には、予め設定された目的地までの走行ルートのみならず、自車両１２前方の障害物を回避するための進路、自車両１２の速度等の情報を含む。

操作受付部２４０は、自車両１２の乗員の操作に基づく手動運転が行われる場合に、各入力装置２８から出力された信号を受け付ける機能を有している。操作受付部２４０は、各入力装置２８から受け付けた信号を基にアクチュエータ３０を制御するための操作情報である車両操作情報を生成する。

走行制御部２５０は、走行計画生成部２３０で生成された走行計画に基づく自動運転、遠隔操作装置１６から受信した遠隔操作情報に基づく遠隔運転、及び操作受付部２４０から受け付けた車両操作情報に基づく手動運転を制御する機能を有している。

予測部としての困難状態予測部２６０は、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅを介して情報サーバ１８や他の車両（例えば、他車両１４）の車両制御装置２０から取得した環境情報に基づいて自車両１２の自動運転が困難である困難状態となることを予測する機能を有している。すなわち、困難状態予測部２６０は、将来の困難状態を予測する。

ここで、困難状態となる要因には、気象災害、地象災害等の自然災害、及び交通事故、火災等の人為的災害が含まれる。気象災害には、洪水、大雪、竜巻、濃霧、雷等があり、地象災害には、地震、津波、土砂崩れ、噴火等がある。災害が発生すると、水しぶき、汚れ等を原因とする視界不良、及び、振動、騒音等を原因とするノイズに起因して外部センサ２４における検出不良等の技術的困難が生じる。そして、外部センサ２４による現状把握が困難になり、又は外部センサ２４からのフィードバックが正確に得られなければ、結果として、自動運転が困難になる。

そこで、困難状態予測部２６０は、環境情報から災害の発生を検知又は予測した場合に、困難状態になっていると予測する。例えば、困難状態予測部２６０は、走行ルート上のこれから到達する到達地点の予想降水量が予め設定された閾値を超える場合、当該到達地点において困難状態となることを予測する。また例えば、地震の発生に伴い、到達地点における津波の予想高さが予め設定された閾値を超える場合に、当該到達地点において困難状態となることを予測する。なお、困難状態予測部２６０は、自動運転が完全に不可能となる場合を困難状態とするだけでなく、外部センサ２４の感度が許容範囲を下回る場合も困難状態としている。

また、困難状態予測部２６０は、困難状態となることが予想された場合に、当該困難状態と、予測の基礎とされた環境情報と、を対応付けた状態でストレージ２０Ｄに記憶する。そして、困難状態予測部２６０は、ストレージ２０Ｄに記憶された困難状態及び環境情報を踏まえて新たな困難状態を予測する。例えば、予め設定された閾値を超えるよりも実際には早く困難状態となっていた場合、困難状態予測部２６０は、次回の予測において閾値の設定を下げて予測を行う。これにより、予測の精度が向上する。

状態判定部としてのセンサ状態判定部２７０は、外部センサ２４による周辺情報の取得状態、及び内部センサ２６による車両情報の取得状態を判定する機能を有している。

通知部２８０は、困難状態予測部２６０において困難状態となることが予測された場合に遠隔操作装置１６に対して困難状態を通知する機能を有している。

情報提供部２９０は、車両制御装置２０を搭載する他の車両に対して、自車両１２の困難状態に係る情報を提供する機能を有している。例えば、自車両１２の走行ルート上において自然災害の発生が予想され、視界不良等の原因により自動運転の継続ができなくなる場合、自車両１２の困難状態に係る情報を他車両１４に対して提供することができる。

権限付与部３００は、遠隔操作装置１６を操作するリモートドライバに対して、車両制御装置２０が搭載された自車両１２を操作するための権限である操作権限を付与する機能を有している。リモートドライバに操作権限を付与した場合、車両制御装置２０は、当該リモートドライバが操作する遠隔操作装置１６に対して権限移譲コマンドを送信する。権限移譲コマンドの送信は、困難状態の通知と同時に行ってもよいし、困難状態の通知後に行ってもよい。操作権限が自車両１２からリモートドライバに移ることにより、自車両１２では、遠隔操作装置１６から受信した遠隔操作情報に基づいて、走行制御部２５０が自車両１２を走行させる。すなわち、リモートドライバによる遠隔運転が行われる。

（遠隔操作装置）
図４は、本実施形態の遠隔操作装置１６に搭載される機器のハードウェア構成を示すブロック図である。遠隔操作装置１６は、上述した遠隔制御装置４０の他、表示装置４２と、スピーカ４４と、入力装置４８と、を含んでいる。

遠隔制御装置４０は、ＣＰＵ４０Ａ、ＲＯＭ４０Ｂ、ＲＡＭ４０Ｃ、ストレージ４０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ４０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ４０Ｆを含んで構成されている。ＣＰＵ４０Ａ、ＲＯＭ４０Ｂ、ＲＡＭ４０Ｃ、ストレージ４０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ４０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ４０Ｆは、バス４０Ｇを介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ４０Ａ、ＲＯＭ４０Ｂ、ＲＡＭ４０Ｃ、ストレージ４０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ４０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ４０Ｆの機能は、上述した車両制御装置２０のＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、ストレージ２０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ２０Ｆと同じである。

ＣＰＵ４０Ａは、ＲＯＭ４０Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ４０Ｃを作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ＲＯＭ４０Ｂに、処理プログラムが記憶されている。ＣＰＵ４０Ａが処理プログラムを実行することで、遠隔制御装置４０は、図５に示す走行情報取得部４００、操作情報生成部４１０、ドライバ決定部４２０及び操作切替部４３０として機能する。

本実施形態の遠隔制御装置４０には、入出力Ｉ／Ｆ４０Ｆを介して表示装置４２、スピーカ４４及び入力装置４８が接続されている。なお、表示装置４２、スピーカ４４及び入力装置４８は、バス４０Ｇに対して直接接続されていてもよい。

表示装置４２は、自車両１２のカメラ２４Ａにより撮像された画像や、自車両１２に係る各種情報を表示させるための液晶モニタである。

スピーカ４４は、自車両１２のカメラ２４Ａに付属するマイク（図示省略）により撮像画像と共に収録された音声を再生するものである。

入力装置４８は遠隔操作装置１６を利用する遠隔運転者としてのリモートドライバが操作するためのコントローラである。入力装置４８は、自車両１２の操舵輪を操舵させるスイッチとしてのステアリングホイール４８Ａと、自車両１２を加速させるスイッチとしてのアクセルペダル４８Ｂと、自車両１２を減速させるスイッチとしてのブレーキペダル４８Ｃと、を含む。なお、各入力装置４８の形態はこの限りでない。例えば、ステアリングホイール４８Ａに替えてレバースイッチを設けてもよい。また例えば、アクセルペダル４８Ｂやブレーキペダル４８Ｃのペダルスイッチに替えて、押しボタンスイッチやレバースイッチを設けてもよい。

図５は、遠隔制御装置４０の機能構成の例を示すブロック図である。図５に示されるように、遠隔制御装置４０は、走行情報取得部４００、操作情報生成部４１０、ドライバ決定部４２０及び操作切替部４３０を有している。

走行情報取得部４００は、車両制御装置２０から送信されたカメラ２４Ａの撮像画像及び音声、並びに車速等の車両情報を取得する機能を有している。取得された撮像画像や車両情報は表示装置４２に表示され、音声情報はスピーカ４４から出力される。

操作情報生成部４１０は、リモートドライバの操作に基づく遠隔運転が行われる場合に、各入力装置４８から出力された信号を受け付ける機能を有している。また、操作情報生成部４１０は、各入力装置４８から受け付けた信号を基に車両制御装置２０に送信する遠隔操作情報を生成する。

ドライバ決定部４２０は、遠隔操作装置１６を操作するリモートドライバを決定する機能を有している。例えば、リモートドライバが複数人いる場合、車両制御装置２０において操作権限が付与されたリモートドライバを、操作を行うリモートドライバとして決定する。

操作切替部４３０は、車両制御装置２０に対し、遠隔運転への切り替えを実行する機能を有している。遠隔操作装置１６では、遠隔運転を行うリモートドライバが図示しない操作部を操作した場合、車両制御装置２０に向けて切替信号又は切替準備信号が出力される。例えば、自車両１２の車両制御装置２０から操作権限に係る情報を既に受信している場合、操作切替部４３０は切替信号を車両制御装置２０向けて出力することにより、自車両１２では自動運転又は手動運転から遠隔運転への切り替えが行われる。また例えば、操作切替部４３０が切替準備信号を先に車両制御装置２０に送信した場合、車両制御装置２０の権限付与部３００において操作権限が付与された段階で、自車両１２では自動運転又は手動運転から遠隔運転への切り替えが行われる。

（情報サーバ）
図６に示されるように、情報サーバ１８は、ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、ストレージ６０Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ６０Ｅを含んで構成されている。ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、ストレージ６０Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ６０Ｅは、バス６０Ｇを介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、ストレージ６０Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ６０Ｅの機能は、上述した車両制御装置２０のＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、ストレージ２０Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ２０Ｅと同じである。

ＣＰＵ６０Ａは、ＲＯＭ６０Ｂ又はストレージ６０Ｄからプログラムを読み出し、ＲＡＭ６０Ｃを作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ストレージ６０Ｄに情報処理プログラムが記憶されている。ＣＰＵ６０Ａが情報処理プログラムを実行することで、図７に示す外部情報取得部６００及び環境情報生成部６１０として機能する。

図７は、情報サーバ１８の機能構成の例を示すブロック図である。図７に示されるように、情報サーバ１８は、外部情報取得部６００及び環境情報生成部６１０を有している。

外部情報取得部６００は、情報サーバ１８の外部から、種々の情報を取得する機能を有している。取得される情報には、環境情報である気象情報、地震情報、交通情報の他にニュース情報、他の車両のセンサにより取得された情報を含む。

環境情報生成部６１０は、外部情報取得部６００が取得した情報を基に車両制御装置２０に送信するための環境情報を生成する機能を有している。例えば、環境情報生成部６１０は、外部情報取得部６００により取得された情報のうち、環境情報を送信する自車両１２の現在地周辺の情報を自車両１２向けの環境情報として生成する。

（制御の流れ）
本実施形態の車両制御装置２０では、自動運転中において、これから自動運転が困難である困難状態となることが予測された場合に、遠隔操作装置１６のリモートドライバに操作を引き継ぐ引継処理が実行される。以下、引継処理の流れを図８及び図９のフローチャートで説明する。

図８のステップＳ１００において、ＣＰＵ２０Ａは、情報サーバ１８又は他車両１４の車両制御装置２０から環境情報を取得する。

ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２０Ａは、取得した環境情報に基づいて困難状態となるか否かを予測する。予測範囲は、自車両１２の走行ルート上に限らす、自車両１２を中心とする一定距離範囲内としてもよい。

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２０Ａは、ステップＳ１０１の予測の結果、自車両１２が自動運転を続けることで、これから困難状態となるか否かの判定を行う。ＣＰＵ２０Ａがこれから困難状態となると判定した場合、図９のステップＳ１０３に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａがこれから困難状態とならないと判定した場合、ステップＳ１００に戻る。

図９のステップＳ１０３において、ＣＰＵ２０Ａは、予め指定したリモートドライバに対して、これから困難状態になることを通知すると共に、遠隔運転に係る権限移譲コマンドを送信する。具体的にＣＰＵ２０Ａは、リモートドライバの操作する遠隔操作装置１６に対して、困難状態になる旨の情報及び権限移譲コマンドを送信する。

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２０Ａは、他車両１４に対して、これから困難状態になることを通知する。具体的にＣＰＵ２０Ａは、他車両１４の車両制御装置２０に対して、困難状態になる旨の情報を送信する。他車両１４が、自動運転が困難になると予想される地点に近づく車両である場合、例えば、後続車両である場合、他車両１４は自動運転が今後困難となることを把握することができる。

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２０Ａは操作権限移行準備を行う。具体的に、ＣＰＵ２０Ａは、自車両１２の車内に乗員に対し、自動運転から遠隔運転に移行する旨を報知する。またＣＰＵ２０Ａは、遠隔操作装置１６からリモートドライバによる遠隔運転の準備が完了したことを示す準備完了コマンドの受信の待機を行う。

ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２０Ａは、予め設定された待機時間を経過したか否かの判定、すなわち、タイムアップしたか否かの判定を行う。ＣＰＵ２０Ａはタイムアップしたと判定した場合、ステップＳ１０７に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａはタイムアップしていないと判定した場合、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７において、ＣＰＵ２０Ａは、自車両１２を安全な場所に停止させるように制御する。そして、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２０Ａは、準備完了コマンドを受信したか否かの判定を行う。ＣＰＵ２０Ａは準備完了コマンドを受信したと判定した場合、ステップＳ１０９に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａは準備完了コマンドを受信していないと判定した場合、ステップＳ１０５に戻る。

ステップＳ１０９において、ＣＰＵ２０Ａは、自動運転から遠隔運転に切り替える切替処理を実行する。

ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２０Ａは、ステップＳ１０１において予測された困難状態の結果と、困難状態の予測の基礎とされた環境情報と、を対応付けた状態でストレージ２０Ｄに記憶する。記憶された困難状態の結果と環境情報とは、次回、困難状態を予測する際に利用される。すなわち、環境情報に基づく予測と、実際の困難状態の結果とが相違している場合、予測の修正が行われるため、困難状態を予測する際の精度が向上する。そしてＣＰＵ２０Ａは、引継処理を終了させる。

次に、遠隔操作装置１６の遠隔制御装置４０において実行される引受処理の流れを図１０のフローチャートで説明する。

図１０のステップＳ２００において、ＣＰＵ４０Ａは、車両制御装置２０から送信された権限移譲コマンドを受信する。

ステップＳ２０１において、ＣＰＵ４０Ａは、複数のリモートドライバの中から予め指定されたリモートドライバを選定する。

ステップＳ２０２において、ＣＰＵ４０Ａは、リモートドライバの準備が完了したか否かの判定を行う。詳しくは、ＣＰＵ４０Ａは、選定されたリモートドライバが遠隔操作装置１６のシート（図示省略）に着座して遠隔操作を行うことが可能かどうかの判定を行う。なお、リモートドライバの選定及び確保ができなかった場合、準備が完了していないことになる。ＣＰＵ４０Ａは、リモートドライバの準備が完了したと判定した場合、次のステップＳ２０３に進む。一方、ＣＰＵ４０Ａは、リモートドライバの準備が完了していないと判定した場合、ステップＳ２００に戻る。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ４０Ａは、リモートドライバによる遠隔操作の準備が完了したことを示す準備完了コマンドを自車両１２の車両制御装置２０に向けて送信する。

ステップＳ２０４において、ＣＰＵ４０Ａは遠隔操作情報の送信を開始する。具体的に、ＣＰＵ４０Ａは、リモートドライバの操作に伴う入力装置４８からの信号を取得すると共に、取得した信号に基づき生成された遠隔操作情報を車両制御装置２０に向けて送信する。これにより自車両１２では、遠隔運転が実行される。そしてＣＰＵ４０Ａは引受処理を終了させる。

以上、本実施形態によれば、環境情報に基づく自車両１２の自動運転が困難になると予想された場合、遠隔操作装置１６に対して困難状態になる旨を通知する。これにより、通知された遠隔操作装置１６では、指定されたリモートドライバによる遠隔運転を開始することができる。本実施形態の車両制御装置２０によれば、近い将来発生する自然災害や人為的災害により外部センサ２４等が機能しなくなる場合においても遠隔運転により自車両１２の走行を維持することができる。

なお、本実施形態では、予め指定したリモートドライバによる遠隔運転が行われるように設定されているが、指定したリモートドライバは１人に限らず、複数人であってもよい。この場合、上記のステップＳ２０１では、指定された複数のリモートドライバを候補者として、現在遠隔操作を行っていないリモートドライバを優先して選定するように設定してもよい。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、近い将来に自動運転が困難となる場合に引継処理が実行されるが、第２の実施形態では、現在、自動運転が困難となっている場合に引継処理が実行される。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。

本実施形態のセンサ状態判定部２７０は、周辺情報及び車両情報の一部又は全部が取得できずに自動運転に支障を来すと判定した場合、困難状態と判定する。すなわち、センサ状態判定部２７０は、自車両１２における車両情報に基づいて自車両１２が現在、困難状態であることを判定する。なお、センサ状態判定部２７０は、周辺情報及び車両情報を完全に取得できない場合を困難状態とするだけでなく、取得した周辺情報及び車両情報の精度や情報量が許容範囲を下回る場合も困難状態としている。

また、本実施形態の通知部２８０は、センサ状態判定部２７０において困難状態であると判定された場合に、遠隔操作装置１６に対して困難状態を通知する機能を有している。

次に、第２の実施形態の引継処理の流れを図１１のフローチャートで説明する。
図１１のステップＳ１２０において、ＣＰＵ２０Ａは、外部センサ２４から周辺情報を取得すると共に、内部センサ２６から車両情報を取得する。当該ステップは、自動運転に係る処理の過程で実行される。

ステップＳ１２１において、ＣＰＵ２０Ａは、周辺情報及び車両情報の取得状態を判定する。すなわち、ＣＰＵ２０Ａは、自動運転に必要とされる周辺情報及び車両情報の全てを正常に取得できているかの確認を実行する。

ステップＳ１２２において、ＣＰＵ２０Ａは、自車両１２が既に困難状態となっているか否かの判定を行う。ＣＰＵ２０Ａが既に困難状態となっていると判定した場合、図９のステップＳ１０３に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａがまだ困難状態となっていないと判定した場合、ステップＳ１２０に戻る。

ステップＳ１０３以降の処理の流れは、第１の実施形態の引継処理のとおりである（図９参照）。

以上、本実施形態によれば、外部センサ２４において周辺情報を正常に取得できない場合に、遠隔操作装置１６に対して現在困難状態である旨を通知する。これにより、困難状態を通知された遠隔操作装置１６では、指定されたリモートドライバによる遠隔運転を開始することができる。本実施形態の車両制御装置２０によれば、現在生じている自然災害や人為的災害により外部センサ２４が機能していない場合において、遠隔運転により自車両１２の走行を維持することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、引継処理において現在の困難状態に係る処理、及び将来の困難状態に係る処理の双方が実行される。以下、第３の実施形態の引継処理の流れを図１２のフローチャートで説明する。

図１２のステップＳ１４０からステップＳ１４２の流れは図１１のステップＳ１２０からステップＳ１２２と同様である。ＣＰＵ２０Ａが既に困難状態となっていると判定した場合、図９のステップＳ１０３に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａがまだ困難状態となっていないと判定した場合、ステップＳ１４３に進む。

ステップＳ１４３からステップＳ１４５の流れは図８のステップＳ１００からステップＳ１０２と同様である。なお、ＣＰＵ２０Ａがこれから困難状態となると判定した場合、図９のステップＳ１０３に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａがこれから困難状態とならないと判定した場合、ステップＳ１４３に戻る。

本実施形態の引継処理によれば、第１の実施形態及び第２の実施形態の双方の効果をそうする。すなわち、本実施形態の車両制御装置２０によれば、近い将来発生する災害により外部センサ２４等が機能しなくなる場合、及び、現在生じている災害により外部センサ２４が機能していない場合の双方において、自車両１２の走行を維持することができる。

［備考］
上記の各実施形態では、遠隔操作として車両１２の操縦を行うリモートドライバを遠隔運転者として例示したが、この限りでなく、遠隔操作として車両１２の進路、速度等の指示を出すオペレータを遠隔運転者として含んでもよい。

上記の各実施形態では、車両制御装置２０がリモートドライバに対して操作権限を付与しているが、これに限らず、困難状態の通知を受けたリモートドライバが自車両１２の運転を引き取る、すなわち、遠隔操作装置１６が操作権限を取得するように構成してもよい。

各実施形態の引受処理において、遠隔制御装置４０は、複数のリモートドライバの中から予め指定されたリモートドライバを選定している（ステップＳ２０１）。ここで、複数のリモートドライバは一台の遠隔操作装置１６を共用してもよいし、リモートドライバの各々に対して割り当てられた遠隔操作装置１６を使用してもよい。リモートドライバ毎に異なる遠隔操作装置１６が割り当てられている場合、引受処理の結果として、当該引受処理が行われた遠隔操作装置１６と異なる遠隔操作装置１６のリモートドライバが選定される場合がある。この場合、自車両１２の車両制御装置２０に対して、選定されたリモートドライバの遠隔操作装置１６を通知することで、車両制御装置２０は選定されたリモートドライバの遠隔操作装置１６に対して、改めて権限移譲コマンドを送信することができる。また、引受処理が行われた遠隔操作装置１６が選定されたリモートドライバの遠隔操作装置１６に向けて権限移譲コマンドを転送してもよい。選定されたリモートドライバの遠隔操作装置１６が自車両１２の権限移譲コマンドを取得することで、当該遠隔操作装置１６のリモートドライバの遠隔操作による、自車両１２の遠隔運転が実行される。

第１及び第３の実施形態の引継処理では、困難状態の予測が車両制御装置２０において実行されるが、情報サーバ１８において実行されてもよい。また、第１の実施形態では、引受処理が遠隔制御装置４０において実行されるが、情報サーバ１８において実行されてもよい。

なお、上記実施形態でＣＰＵ２０Ａがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した引継処理、ＣＰＵ４０Ａがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した引受処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、引継処理及び引受処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

また、上記実施形態において、プログラムはコンピュータが読み取り可能な非一時的記録媒体に予め記憶（インストール）されている態様で説明した。例えば、自動運転車両１１の車両制御装置２０において実行プログラムは、ＲＯＭ２０Ｂに予め記憶されている。また、遠隔操作装置１６の遠隔制御装置４０において処理プログラムは、ＲＯＭ４０Ｂに予め記憶されている。しかしこれに限らず、各プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の非一時的記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、各プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

上記実施形態で説明した処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１０ 車両制御システム
１２ 自車両（車両）
１４ 他車両（他の車両）
１６ 遠隔操作装置（操作装置）
２０ 車両制御装置
２０Ｄ ストレージ（記憶部）
２０Ｅ 通信Ｉ／Ｆ（通信部）
２４ 外部センサ（周辺情報検出部）
２１０ 周辺情報取得部（取得部）
２３０ 走行計画生成部
２５０ 走行制御部
２６０ 困難状態予測部（予測部）
２７０ センサ状態判定部（状態判定部）
２８０ 通知部
３００ 権限付与部

Claims (6)

1. 車両の外部の操作装置から前記車両を操作させるための操作情報を受信する通信部と、
   前記車両の周辺の周辺情報を周辺情報検出部から取得する取得部と、
   前記車両の前記周辺情報に基づいて、前記車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、
   前記走行計画生成部で生成された前記走行計画に基づく前記車両の走行である自動運転、及び前記通信部において受信された前記操作情報に基づく前記車両の走行である遠隔運転を制御する走行制御部と、
   前記通信部において受信された気象情報を含む環境情報に基づいて、前記車両の自動運転が困難である困難状態となることを予測する予測部と、
   前記予測部において前記困難状態となることが予測された場合に、前記困難状態を前記操作装置に通知する通知部と、
   を備えた車両制御装置。
2. 前記取得部における前記周辺情報の取得状態に基づいて、現在、前記困難状態になっているか否かを判定する状態判定部を備え、
   前記通知部は、前記状態判定部において前記困難状態であると判定された場合に、前記困難状態を前記操作装置に通知する請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記予測部において予測された前記困難状態と、予測の基礎とされた前記環境情報と、が対応付けられた状態で記憶される記憶部を備え、
   前記予測部は、前記記憶部に記憶された過去の予測結果を踏まえて、新たな困難状態を予測する請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 車両の外部の操作装置から前記車両を操作させるための操作情報を受信する通信部と、
   前記車両の周辺の周辺情報を周辺情報検出部から取得する取得部と、
   前記車両の前記周辺情報に基づいて、前記車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、
   前記走行計画生成部で生成された前記走行計画に基づく前記車両の走行である自動運転、及び前記通信部において受信された前記操作情報に基づく前記車両の走行である遠隔運転を制御する走行制御部と、
   前記取得部における前記周辺情報の取得状態に基づいて、現在、前記車両の自動運転が困難になっている困難状態であるか否かを判定する状態判定部と、
   前記状態判定部において前記困難状態となると判定された場合に、前記困難状態を前記操作装置に通知する通知部と、
   を備えた車両制御装置。
5. 前記通信部は、前記車両の周辺の他の車両に向けて前記困難状態に係る情報を送信する請求項１〜４の何れか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記操作装置を操作する遠隔運転者に対して、前記車両の操作の権限を付与する権限付与部を備え、
   前記通信部は、権限を付与された前記遠隔運転者が操作を行う操作装置から前記操作情報を受信する請求項１〜５の何れか１項に記載の車両制御装置。