JP2022121997A - 遠隔運転システム及び遠隔運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】路面外乱に起因する振動の影響を受けることなく、遠隔操作を行うオペレータが協調モードの実行中に自動運転制御による車両側のステアリングの操舵角を把握可能とする。【解決手段】遠隔運転システムは自動運転車両と遠隔運転装置とを備える。自動運転車両の第１プロセッサは、自動運転制御の実行中に車両側の第１ステアリングの目標操舵角を算出する。第１通信装置は目標操舵角を遠隔運転装置に送信する。遠隔運転装置側の第２プロセッサは、オペレータによる第２ステアリングの操舵角に基づいて車両側の転舵アクチュエータを制御する遠隔運転制御と自動運転制御との協調によって転舵アクチュエータを制御する協調モードの実行中に、第２ステアリングの操舵角を上記目標操舵角と一致させる駆動トルクを生成するように電動機を制御する。転舵アクチュエータは、協調モードの実行中に、第２通信装置からの第２ステアリングの操舵角に基づいて制御される。【選択図】図３

Description

この発明は、車両用の遠隔運転システム及び遠隔運転方法に関する。

特許文献１には、被遠隔運転車両を遠隔運転する遠隔運転装置を制御する制御部を備える情報処理装置が開示されている。この制御部は、被遠隔運転車両の遠隔運転を開始するときに、遠隔運転装置側のステアリングの操舵角を、被遠隔運転車両のステアリングの実際の操舵角（被遠隔運転車両の装備の物理的な状態を示す場合の被遠隔装備状態情報の一例）と一致させる。具体的には、遠隔運転装置側のステアリングの操舵角が被遠隔運転車両のステアリングの実際の操舵角と一致していない場合、情報処理装置の警告発生部は、ステアリングの操舵角を一致させるために必要なハンドルの回転量及び回転方向を含む警告情報を送信する。

特開２０１９－１７４９９３号公報

自動運転車両を遠隔運転装置によって遠隔操作する際に、自動運転制御と遠隔運転制御との協調によって自動運転車両の操舵装置（転舵アクチュエータ）を制御することが考えられる。このような協調モードの実行中には、遠隔運転装置のステアリングを操作するオペレータが、自動運転制御による操舵装置の操作量（車両側のステアリングの操舵角）を把握できることが望ましい。

上述の把握のために、協調モードの実行中に、遠隔運転装置のステアリングの操舵角が自動運転車両（被遠隔運転車両）のステアリングの実際の操舵角と一致するように、電動機を用いて遠隔運転装置のステアリングを駆動することが考えられる。しかしながら、車両側のステアリングは、路面外乱により振動し得るため、実際の操舵角が用いられると、遠隔運転装置のステアリングにも振動が反映されてしまう。その結果、オペレータは、自動運転制御が操舵装置をどれだけの操舵角で制御しようとしているのかについて感覚をつかみにくくなる可能性がある。

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、路面外乱に起因する振動の影響を受けることなく、遠隔操作を行うオペレータが上記協調モードの実行中に自動運転制御による車両側のステアリングの操舵角を把握可能とすることを目的とする。

本開示に係る遠隔運転システムは、自動運転車両と、自動運転車両を遠隔操作する遠隔運転装置とを備える。
自動運転車両は、操舵装置と、第１プロセッサと、第１通信装置とを含む。操舵装置は、第１ステアリングと、自動運転車両の車輪を転舵する転舵アクチュエータとを含む。第１プロセッサは、自動運転制御を実行し、自動運転制御の実行中に第１ステアリングの目標操舵角を算出する。第１通信装置は、目標操舵角を遠隔運転装置に送信する。
遠隔運転装置は、第２ステアリングと、電動機と、第２通信装置と、第２プロセッサとを含む。第２ステアリングは、操舵装置の遠隔操作のためにオペレータによって操作される。電動機は、第２ステアリングを回転駆動する。第２通信装置は、第１通信装置から目標操舵角を受信し、第２ステアリングの操舵角を第１通信装置に送信する。
第２プロセッサは、オペレータによる第２ステアリングの操舵角に基づいて転舵アクチュエータを制御する遠隔運転制御と自動運転制御との協調によって転舵アクチュエータを制御する協調モードの実行中に、第２ステアリングの操舵角を目標操舵角と一致させる駆動トルクを生成するように電動機を制御する。
転舵アクチュエータは、協調モードの実行中に、第２通信装置から送信される第２ステアリングの操舵角に基づいて制御される。

協調モードは、自動運転制御による操舵装置の操作が遠隔運転制御による操作によってオーバーライドされる場合に実行されてもよい。

協調モードは、オーバーライド完了条件が成立した時に終了してもよい。そして、オーバーライド完了条件は、オペレータによる操舵力が第２ステアリングに付与され且つ第２ステアリングの操舵角と目標操舵角との差が閾値未満となる状態が所定時間継続した時に成立してもよい。

第２プロセッサは、オペレータの操舵力が第２ステアリングに付与され且つ第２ステアリングの操舵角と目標操舵角との差が閾値未満となる状態が所定時間継続した時に成立するオーバーライド完了条件が成立した後に、駆動トルクが次第に減少するように電動機を制御してもよい。

協調モードは、遠隔運転制御の実行中に自動運転制御による自動運転車両の操舵支援が行われる場合に実行されてもよい。

第２プロセッサは、第１プロセッサによる目標操舵角の算出に異常が生じた際に自動運転制御による操舵装置の操作が遠隔運転制御によってオーバーライドされる場合には、第２ステアリングの操舵角が第１ステアリングの実操舵角と一致するように電動機を制御してもよい。

本開示に係る遠隔運転方法は、自動運転車両を遠隔運転装置によって遠隔操作する。自動運転車両は、第１ステアリングと自動運転車両の車輪を転舵する転舵アクチュエータとを含む操舵装置を含む。遠隔運転装置は、操舵装置の遠隔操作のためにオペレータによって操作される第２ステアリングと、第２ステアリングを回転駆動する電動機とを含む。
遠隔運転方法は、
自動運転車両の自動運転制御の実行中に第１ステアリングの目標操舵角を算出することと、
オペレータによる第２ステアリングの操舵角に基づいて転舵アクチュエータを制御する遠隔運転制御と自動運転制御との協調によって転舵アクチュエータを制御する協調モードの実行中に、第２ステアリングの操舵角を目標操舵角と一致させる駆動トルクを生成するように電動機を制御することと、
協調モードの実行中に、遠隔運転装置から自動運転車両に送信された第２ステアリングの操舵角に基づいて転舵アクチュエータを制御することと、を含む。

本開示に係る遠隔運転システム及び遠隔運転方法によれば、遠隔運転制御と自動運転制御との協調モードの実行中に、遠隔運転装置側の第２ステアリングの操舵角を自動運転制御による自動運転車両側の第１ステアリングの目標操舵角と一致させる駆動トルクを生成するように電動機が制御される。目標操舵角の利用により、第２ステアリングは、路面外乱によって振動する第１ステアリングの実操舵角とは同期しない。このため、遠隔操作を行うオペレータは、路面外乱に起因する振動の影響を受けることなく、協調モードの実行中に自動運転制御による自動運転車両側の第１ステアリングの操舵角を把握できるようになる。

実施の形態１に係る遠隔運転システムの構成例を示すブロック図である。 図１に示すステアリング周りの具体的な構成例を示す図である。 遠隔運転が自動運転をオーバーライドする際のステアリング制御を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態１に係るステアリング制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 遠隔運転が自動運転をオーバーライドする際のステアリング制御の他の例を説明するためのタイムチャートである。 本開示に係る協調モードの他の例に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る異常発生時のステアリング制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．実施の形態１
１－１．遠隔運転システムの構成例
図１は、実施の形態１に係る遠隔運転システム１の構成例を示すブロック図である。遠隔運転システム１は、遠隔操作対象の遠隔車両（以下、単に「車両」とも称する）１０と、遠隔車両１０を遠隔操作する遠隔運転装置３０とを備えている。

１－１－１．遠隔車両（自動運転車両）
車両１０は、操舵装置１２、駆動装置１８、制動装置２０、車載電子制御ユニット（車載ＥＣＵ）２２、通信装置２４、車両状態センサ２６、及び認識センサ２８を備えている。車両１０は、自動運転車両である。

操舵装置１２は、ステアリング１４（第１ステアリング）を有し、車両１０の車輪を転舵する。駆動装置１８は、車両１０の駆動力を発生させ、例えば内燃機関である。制動装置２０は、車両１０の制動力を発生させる。より詳細には、一例として、操舵装置１２、駆動装置１８、及び制動装置２０は、何れもバイワイヤ方式である。このため、操舵装置１２は、ステアリング１４と機械的に切り離された転舵アクチュエータ１６を備えている。転舵アクチュエータ１６は、例えば電動式であり、車輪を転舵する。駆動装置１８は、電子制御式スロットルを備えている。バイワイヤ方式の駆動装置１８の他の例は車両走行用電動機である。制動装置２０は、電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）である。

車載ＥＣＵ２２は、車両１０を制御するコンピュータである。具体的には、車載ＥＣＵ２２は、プロセッサ２２ａ（第１プロセッサ）と記憶装置２２ｂとを備えている。プロセッサ２２ａは、各種処理を実行する。記憶装置２２ｂは、各種情報を格納している。記憶装置２２ｂとしては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、及びＳＳＤ（Solid State Drive）が例示される。車載ＥＣＵ２２（プロセッサ２２ａ）が各種コンピュータプログラムを実行することにより、車載ＥＣＵ２２による各種処理が実現される。各種プログラムは、記憶装置２２ｂに格納されている、あるいは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。なお、プロセッサ２２ａ及び記憶装置２２ｂは複数であってもよい。

通信装置２４（第１通信装置）は、無線通信ネットワーク２を介して遠隔運転装置３０と通信を行う。車両状態センサ２６は、車両１０の状態を検出する。車両状態センサ２６としては、車速センサ（車輪速センサ）、操舵角センサ、ヨーレートセンサ、及び横加速度センサが例示される。認識センサ２８は、車両１０の周囲の状況を認識（検出）する。認識センサ２８としては、カメラ、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、及びレーダが例示される。

１－１－２．遠隔運転装置
遠隔運転装置３０は、遠隔運転端末３２、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３４、及び通信装置３６を備えている。遠隔運転端末３２は、車両１０の遠隔操作のためにオペレータによって操作される遠隔操作器として、ステアリング３８（第２ステアリング）、アクセルペダル４０、及びブレーキペダル４２を備えている。なお、図１に示す例に代え、遠隔運転端末３２は、遠隔操作器として、ステアリング３８のみを備えてもよく、あるいは、アクセルペダル４０及びブレーキペダル４２の何れか一方をステアリング３８とともに備えてもよい。

遠隔運転端末３２は、ステアリング３８に操作反力を付与する反力ユニット４４を備えている。より詳細には、反力ユニット４４は、遠隔操作を行うオペレータがステアリング３８を介して車両１０の操作感を得られるようにするために、オペレータによるステアリング３８の操作に対して操作反力を付与するように構成されている。遠隔運転端末３２は、アクセルペダル４０及びブレーキペダル４２に対し、同様の反力ユニットを備えてもよい。

図２は、図１に示すステアリング３８周りの具体的な構成例を示す図である。図２に示すように、ステアリング３８の反力ユニット４４は、一例として、ステアリングシャフト３８ａを介してステアリングホイール３８ｂに連結された反力モータ４６を含む。反力モータ４６が生成する操作反力の大きさは、ＥＣＵ３４によって制御される。このため、反力ユニット４４は、操作反力（操舵反力）を自在に変更できる。なお、反力モータ４６は、本開示に係る「電動機」の一例に相当する。

また、ステアリングシャフト３８ａには、操舵角センサ４８及び操舵トルクセンサ５０が設けられている。操舵角センサ４８は、ステアリングホイール３８ｂの回転角、すなわち、操舵角（実操舵角）θｒ（操作量）に応じた信号をＥＣＵ３４に出力する。操舵トルクセンサ５０は、ステアリングシャフト３８ａに付与される操舵トルクに応じた信号をＥＣＵ３４に出力する。アクセルペダル４０には、アクセルポジションセンサ５２が設けられている。アクセルポジションセンサ５２は、アクセルペダル４０の踏み込み量（操作量）に応じた信号をＥＣＵ３４に出力する。ブレーキペダル４２には、ブレーキポジションセンサ５４が設けられている。ブレーキポジションセンサ５４は、ブレーキペダル４２の踏み込み量（操作量）に応じた信号をＥＣＵ３４に出力する。操舵角センサ４８の出力信号（アクセルポジションセンサ５２及びブレーキポジションセンサ５４も同様）は、ＥＣＵ３４を介して通信装置３６に伝達される。

また、遠隔運転端末３２は、オペレータによる遠隔操作に用いられるディスプレイ５６を備えている。ディスプレイ５６は、例えば、車両１０のカメラ（認識センサ２８）によって撮像された車両１０の周囲（少なくとも前方）の画像を表示する。また、遠隔運転端末３２は、ボタン等のＨＭＩ（Human Machine Interface）機器５８を備えている。ＨＭＩ機器５８は、オペレータが車両１０に対して各種要求を出す時に用いられる。ここでいう各種要求は、例えば、図４とともに後述される遠隔運転制御の開始要求、及び、図６とともに後述される自動運転制御による操舵支援要求を含む。

ＥＣＵ３４は、遠隔運転装置３０に関する処理を実行するコンピュータである。具体的には、ＥＣＵ３４は、プロセッサ３４ａ（第２プロセッサ）と記憶装置３４ｂとを備えている。プロセッサ３４ａは、遠隔運転端末３２による車両１０の遠隔操作に関する各種処理を実行する。記憶装置３４ｂは、各種情報を格納している。記憶装置３４ｂの具体例は、上述の記憶装置２２ｂのそれと同様である。ＥＣＵ３４（プロセッサ３４ａ）が各種コンピュータプログラムを実行することにより、ＥＣＵ３４による各種処理が実現される。各種コンピュータプログラムは、記憶装置３４ｂに格納されている、あるいは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。なお、プロセッサ３４ａ及び記憶装置３４ｂは複数であってもよい。

ＥＣＵ３４に接続される遠隔運転端末３２は複数であってもよい。すなわち、ＥＣＵ３４は、複数台の遠隔運転端末３２を管理するサーバとしての機能を有してもよい。

通信装置３６（第２通信装置）は、無線通信ネットワーク２を介して車両１０と通信を行う。具体的には、遠隔運転装置３０が車両１０を遠隔操作する場合には、通信装置３６は、上述のセンサ４８、５２及び５４によって検出された各操作量（操舵角θｒ、並びにアクセルペダル４０及びブレーキペダル４２の踏み込み量）を車両１０に送信する。車載ＥＣＵ２２は、遠隔運転装置３０からの各操作量に基づいて、操舵装置１２（転舵アクチュエータ１６）、駆動装置１８、及び制動装置２０を制御する。また、通信装置３６は、車両１０からの各種データを受信する。ここでいう各種データ（各種情報）は、ディスプレイ５６に表示されるカメラの画像データ、及び後述の「目標操舵角θｖｔ」に関するデータを含む。

１－２．ステアリング制御
車載ＥＣＵ２２は、遠隔運転装置３０による車両１０の遠隔操作が行われない場合に、車両１０の「自動運転制御」を実行可能である。一方、遠隔運転装置３０のＥＣＵ３４（プロセッサ３４ａ）は、車両１０を遠隔操作する「遠隔運転制御」を実行する。これらの自動運転制御及び遠隔運転制御は、それぞれ、操舵装置１２、駆動装置１８、及び制動装置２０の制御を含む。ただし、以下の説明は、操舵装置１２（転舵アクチュエータ１６）の制御に着目して行われる。また、以下に説明されるステアリング制御は、転舵アクチュエータ１６の制御とともに、遠隔運転装置３０側のステアリング３８の制御（後述の「ステアリング同期制御」）を含む。

自動運転制御の実行中には、車載ＥＣＵ２２は、車両１０の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に車両１０を追従させるための転舵アクチュエータ１６の制御量を算出する。具体的には、当該制御量は、車両１０のステアリング１４の目標操舵角θｖｔを含む。車載ＥＣＵ２２は、例えば、目標操舵角θｖｔと車速とに基づいて、目標転舵角δｔを算出する。そして、車載ＥＣＵ２２は、実転舵角δが目標転舵角δｔに追従するように転舵アクチュエータ１６を制御する。

一方、遠隔運転制御の実行中には、オペレータの操作によるステアリング３８の操舵角θｒが通信装置３６を介して車両１０に送信される。遠隔運転制御の実行中には、目標転舵角δｔの算出のために、目標操舵角θｖｔに代え、受信された操舵角θｒが用いられる。具体的には、車載ＥＣＵ２２は、例えば、操舵角θｒと車速とに基づいて目標転舵角δｔを算出し、実転舵角δが目標転舵角δｔに追従するように転舵アクチュエータ１６を制御する。

図３は、遠隔運転が自動運転をオーバーライドする際のステアリング制御を説明するためのタイムチャートである。自動運転制御の実行中には、自動運転制御による操舵装置１２の操作が遠隔運転制御による操作によってオーバーライド（Ｏ／Ｒ）される場合がある。

具体的には、現在時点からの所定時間経過後にオペレータによる遠隔運転が要求される場合がある。図３中の時点ｔ１は、自動運転制御を実行している車載ＥＣＵ２２から遠隔運転装置３０側のＥＣＵ３４に対して遠隔運転の実行を依頼する要求（遠隔運転制御要求）が送信された時点に相当する。このような遠隔運転制御要求は、例えば、所定時間経過後に車両１０が自動運転の運転設計領域（ＯＤＤ：Operational Design Domain）から外れることが分かっている場合に、運転設計領域ＯＤＤから外れると予想される時点に対して所定時間前に送信される。これは、自動運転制御から遠隔運転制御への円滑な運転の引き継ぎを可能とするためである。なお、遠隔運転制御要求は、オペレータによる遠隔操作が終了するまでＯＮ状態とされる。

遠隔運転制御要求を受信したＥＣＵ３４は、以下に説明される「ステアリング同期制御」を開始する。ステアリング同期制御は、自動運転制御が継続している状態（自動運転制御状態）において行われる。付け加えると、遠隔運転制御要求を受信したＥＣＵ３４は、車両１０を遠隔操作するオペレータを速やかに決定する。例えば、車両１０を遠隔操作するオペレータの候補が複数存在する場合には、ＥＣＵ３４は、車両１０の遠隔操作に最適なオペレータに当該車両１０を割り当てる。ステアリング同期制御は、車両１０に割り当てられたオペレータが遠隔運転端末３２の操作を開始可能となった時に開始されてもよい。

ステアリング同期制御の実行中には、自動運転制御で用いられる車両１０側のステアリング１４の目標操舵角θｖｔが車両１０側の通信装置２４から遠隔運転装置３０に送信される。目標操舵角θｖｔを受け取ったＥＣＵ３４は、遠隔運転装置３０側のステアリング３８の操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させる駆動トルクを生成するように反力モータ４６を制御する。換言すると、ＥＣＵ３４は、継続中の自動運転制御の目標値である目標操舵角θｖｔと同期した動作量で遠隔運転装置３０側のステアリング３８が回転動作を行うように反力モータ４６を制御する。

このようなステアリング同期制御によれば、車両１０の遠隔操作を開始するオペレータが、目標操舵角θｖｔに応じて回転動作しているステアリング３８を握ることにより、ステアリング３８の操舵角θｒに連動して車両１０がどのように動作するのかについての感覚をつかむことができる。換言すると、オペレータは、自動運転制御による目標操舵角θｖｔに応じたステアリング３８の回転動作を利用して、車両１０の慣熟走行を行うことができる。

ここで、ステアリング同期制御の実行中のステアリング３８の操舵角θｒについて補足説明を行う。ステアリング同期制御の実行中には、車両１０の車輪の転舵角δは、ステアリング３８の操舵角θｒに応じて変化する。つまり、自動運転制御のために車載ＥＣＵ２２によって算出された目標操舵角θｖｔは、操舵装置１２に直接指示されるのではなく、遠隔運転装置３０に送信される。そして、送信された目標操舵角θｖｔとステアリング３８の操舵角θｒとが一致するように反力モータ４６によってステアリング３８が回転駆動される。このように回転駆動されるステアリング３８の操舵角θｒが操舵角センサ４８によって検出され、車両１０に送信される。操舵装置１２（転舵アクチュエータ１６）は、送信された操舵角θｒに応じた目標転舵角δｔを実現するように駆動される。

したがって、仮にオペレータがステアリング３８に全く操舵力を与えていなければ、ステアリング同期制御の実行中に遠隔運転装置３０から車両１０に送信される操舵角θｒは、目標操舵角θｖｔと同じとなる。一方、反力モータ４６によって回転駆動されているステアリング３８をオペレータが握っていれば、オペレータの操舵力がステアリング３８に付与されることになる。このため、車両１０に送信される操舵角θｒは、オペレータの操作に応じて目標操舵角θｖｔと異なったものとなり得る。

図３中の時点ｔ２は、オーバーライド（Ｏ／Ｒ）完了条件が成立した時点に相当する。このＯ／Ｒ完了条件の成立の有無は、オペレータが車両１０の遠隔操作を正常に行える状態にあることを確認するために判定される。Ｏ／Ｒ完了条件は、オペレータの操舵力がステアリング３８に付与され且つステアリング３８の操舵角θｒと目標操舵角θｖｔとの差Δθが所定の閾値未満となる状態が所定時間継続した時に成立する。

より具体的には、反力モータ４６によって回転駆動されているステアリング３８をオペレータが握っていれば、オペレータの操舵力がステアリング３８に付与されることになる。このため、オペレータが操舵力を付与していること（すなわち、オペレータがステアリング３８を握っていること）を検知できる。そして、ステアリング同期制御の実行中には、反力モータ４６は、車両１０から継続的に送信される目標操舵角θｖｔと操舵角θｒとを一致させるための駆動トルクをステアリング３８に付与している。このため、目標操舵角θｖｔを実現するための反力モータ４６によるステアリング３８の回転動作に対し、オペレータが異なる回転方向及び回転量でステアリング３８を回転させると、目標操舵角θｖｔと操舵角θｒとの差Δθが大きくなる。一方、反力モータ４６によるステアリング３８の回転動作とオペレータによる回転動作とが近いものであれば、差Δθは小さくなる。したがって、オペレータの操舵力がステアリング３８に付与され且つ差Δθが閾値未満となる状態が所定時間継続した時に、上記Ｏ／Ｒ完了が成立すると判定できる。換言すると、慣熟走行が完了した時と判断できる。

操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させるための反力モータ４６によるステアリング３８の駆動トルクが、Ｏ／Ｒ完了条件の成立時点ｔ２の到来後にそのまま残っていると、当該駆動トルクは、慣熟走行が済んでいるオペレータの操舵に対する操作反力となり、オペレータの操作を妨げてしまう。

そこで、図３に示す例では、ＥＣＵ３４は、時点ｔ２の経過後に、ステアリング同期制御における反力モータ４６の駆動トルクを次のように修正する。すなわち、ＥＣＵ３４は、上記駆動トルクが次第に減少するように反力モータ４６を制御する。その結果、操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させるための反力モータ４６の動作に起因する操作反力が時間経過とともに徐々に減少していく。このように、Ｏ／Ｒ完了条件の成立後に上記駆動力を次第に減少させることにより、上記操作反力が唐突になくなることに起因するオペレータの操作感の急変を回避できる。

時点ｔ３は、上記駆動トルクがゼロにまで減少した時点に相当する。時点ｔ３が到来すると、自動運転制御状態がＯＦＦとされる。その結果、車載ＥＣＵ２２による目標操舵角θｖｔの算出、及び、算出した目標操舵角θｖｔの遠隔運転装置３０への送信が停止される。

上述したステアリング同期制御は、本開示に係る「オペレータによる第２ステアリングの操舵角に基づいて転舵アクチュエータを制御する遠隔運転制御と自動運転制御との協調によって転舵アクチュエータを制御する協調モード」の実行中に行われるステアリング制御の一例に相当している。上述のステアリング同期制御の例のように、協調モードは、遠隔運転システム１（より詳細には、協調して動作するＥＣＵ３４と車載ＥＣＵ２２）によって実行される。

図４は、実施の形態１に係るステアリング制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、遠隔運転システム１によって実行される。

図４では、まず、ステップＳ１００において、遠隔運転装置３０側のＥＣＵ３４（プロセッサ３４ａ）が、上述の遠隔運転制御要求があるか否かを判定する。この判定は、例えば、図３を参照して説明したように、ＥＣＵ３４が遠隔運転制御要求を車両１０から通信装置３６を介して受信した時に成立する。また、本判定は、例えば、オペレータがＨＭＩ機器５８を操作して車両１０に遠隔運転制御の開始要求（遠隔運転によるオーバーライド要求）を自発的に出した時にも成立する。

ステップＳ１００において、遠隔運転制御要求がない場合には、ＥＣＵ３４は今回の処理を終了する。一方、遠隔運転制御要求がある場合には、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、遠隔運転システム１は（より詳細には、協調して動作するＥＣＵ３４と車載ＥＣＵ２２とが）、上述のステアリング同期制御を実行する。すなわち、車載ＥＣＵ２２（プロセッサ２２ａ）は、自動運転制御による目標操舵角θｖｔを算出し、通信装置２４を介して遠隔運転装置３０に送信する。目標操舵角θｖｔを受け取ったＥＣＵ３４は、ステアリング３８の操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させる駆動トルクを生成するように反力モータ４６を制御する。ＥＣＵ３４は、反力モータ４６によって駆動されつつオペレータによる操舵を受け付けている状態にあるステアリング３８の操舵角θｒを、操舵角センサ４８を用いて検出する。そして、ＥＣＵ３４は、検出した操舵角θｒを、通信装置３６を用いて車両１０に送信する。車載ＥＣＵ２２は、受け取った操舵角θｒに応じた目標転舵角δｔが得られるように転舵アクチュエータ１６を制御する。なお、操舵角センサ４８を用いて検出された操舵角θｒは、ＥＣＵ３４を介さずに通信装置３６によって車両１０に送信されてもよい。

ステップＳ１０２に続くステップＳ１０４では、ＥＣＵ３４は、上述のＯ／Ｒ完了条件が成立するか否かを判定する。その結果、Ｏ／Ｒ完了条件が成立しない間は、ステアリング同期制御が継続される。一方、Ｏ／Ｒ完了条件が成立した場合には、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、ＥＣＵ３４は、操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させるための反力モータ４６によるステアリング３８の駆動トルクを次第に減少させる。ステップＳ１０６に続くステップＳ１０８では、ＥＣＵ３４は、当該駆動トルクがゼロまで減少したか否かを判定する。その結果、駆動トルクがゼロまで減少した場合には、処理はステップＳ１１０に進み、ステアリング同期制御を（完全に）終了するとともに、自動運転制御状態がＯＦＦとされる。

１－３．効果
以上説明した実施の形態１に係る遠隔運転システム１によれば、遠隔運転制御と自動運転制御との協調モードの実行中に、遠隔運転装置３０側のステアリング３８の操舵角θｒを自動運転制御による車両１０側のステアリング１４の目標操舵角θｖｔと一致させる駆動トルクを生成するように反力モータ４６が制御される（ステアリング同期制御）。目標操舵角θｖｔの利用により、ステアリング３８は、路面外乱によって振動するステアリング１４の実操舵角θｖとは同期しない。このため、遠隔操作を行うオペレータは、路面外乱に起因する振動の影響を受けることなく、協調モードの実行中に自動運転制御による車両１０側のステアリング１４の操舵角θｖを把握できるようになる。

より詳細には、実施の形態１によれば、ステアリング同期制御の実行を伴う「協調モード」は、自動運転制御による操舵装置１２（転舵アクチュエータ１６）の操作が遠隔運転制御の操作によってオーバーライドされる場合に実行される。これにより、遠隔運転制御の開始時に、ステアリング３８の操舵角θｒと車両１０側の転舵角δとの同期をとることができる。そして、このようにオーバーライドが行われる場合に目標操舵角θｖｔが利用されることにより、オペレータは、上記振動の影響を受けずにステアリング３８の操作を円滑に開始できるようになる。また、操舵角θｒが目標操舵角θｖｔと一致するように反力モータ４６によって駆動されているステアリング３８を握ることにより、オペレータは、遠隔操作の開始時に自動運転制御からのステアリング３８への入力を利用して慣熟走行を行うことができる。換言すると、遠隔運転システム１は、オペレータの慣熟走行を補助できる。

１－４．Ｏ／Ｒ完了条件成立後の動作の他の例
図５は、遠隔運転が自動運転をオーバーライドする際のステアリング制御の他の例を説明するためのタイムチャートである。上述の図３に示す例では、時点ｔ２においてＯ／Ｒ完了条件が成立した後に、反力モータ４６によるステアリング３８の駆動トルクをゼロまで次第に減少させる処理が実行される。これに対し、図５に示す例では、そのような処理は行われずに、当該駆動トルクは時点ｔ２においてゼロとされる。すなわち、この例では、時点ｔ２において、ステアリング同期制御が完全に終了する。そして、それに伴い、自動運転制御状態は時点ｔ２においてＯＦＦとされる。ステアリング同期制御はこのように実行されてもよい。付け加えると、図５に示す例は、本発明に係る「協調モード」がＯ／Ｒ完了条件が成立した時に終了する例に相当する。

１－５．協調モードの他の例
本開示に係る「協調モード」は、実施の形態１において説明されたように自動運転制御による操舵装置１２の制御が遠隔運転制御によってオーバーライドされるときに限らず、例えば、次のようなときに実行されてもよい。すなわち、例えば、協調モードは、遠隔運転制御の実行中に自動運転制御による車両１０の操舵支援が行われる場合に実行されてもよい。

図６は、本開示に係る協調モードの他の例に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、遠隔運転システム１（車載ＥＣＵ２２及びＥＣＵ３４）によって実行される。

図６では、まず、遠隔運転装置３０側のＥＣＵ３４（プロセッサ３４ａ）が、ステップＳ２００において、遠隔運転制御の実行中であるか否かを判定する。その結果、遠隔運転制御の実行中でない場合には、ＥＣＵ３４は今回の処理を終了する。

一方、ステップＳ２００において遠隔運転制御の実行中である場合には、処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ＥＣＵ３４は、自動運転制御による操舵支援要求があるか否かを判定する。この操舵支援要求は、例えば、ＨＭＩ機器５８を操作するオペレータによって出される。操舵支援要求は、ＥＣＵ３４に送信されるとともに、通信装置３６を介して車載ＥＣＵ２２に送信される。

ステップＳ２０２において操舵支援要求がない場合には、ＥＣＵ３４は今回の処理を終了する。一方、操舵支援要求がある場合には、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、自動運転制御による操舵支援のために、遠隔運転システム１は（より詳細には、協調して動作するＥＣＵ３４と車載ＥＣＵ２２とが）、ステアリング３８の操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させる駆動トルクを生成するように反力モータ４６を制御しつつ、操舵角センサ４８によって検出した操舵角θｒに基づいて操舵装置１２を制御する。

より具体的には、ステップＳ２０４では、上述したステアリング同期制御の実行中と同様に、車載ＥＣＵ２２（プロセッサ２２ａ）は、自動運転制御による目標操舵角θｖｔを算出し、通信装置２４を介して遠隔運転装置３０に送信する。目標操舵角θｖｔを受け取ったＥＣＵ３４は、ステアリング３８の操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させる駆動トルクを生成するように反力モータ４６を制御する。ＥＣＵ３４は、反力モータ４６によって駆動されつつオペレータによる操舵を受け付けている状態にあるステアリング３８の操舵角θｒを、操舵角センサ４８を用いて検出する。そして、ＥＣＵ３４は、検出した操舵角θｒを、通信装置３６を介して車両１０に送信する。車載ＥＣＵ２２は、受け取った操舵角θｒに応じた目標転舵角δｔが得られるように転舵アクチュエータ１６を制御する。

以上説明したように、協調モードの他の例によれば、遠隔運転制御の実行中に操舵支援要求がある場合には、ステアリング３８の操舵角θｒを目標操舵角θｖｔと一致させる駆動トルクを生成するように反力モータ４６を制御することによって、自動運転制御による操舵支援が実行される。そして、この例においても目標操舵角θｖｔが用いられている。このため、遠隔操作を行うオペレータは、路面外乱に起因する振動の影響を受けることなく、協調モード（自動運転制御を利用した操舵支援）の実行中に自動運転制御による車両１０側のステアリング１４の操舵角θｖを把握できるようになる。

２．実施の形態２
実施の形態２では、自動運転制御の実行中に車両１０に異常が生じた場合における遠隔運転制御の開始時のステアリング制御について説明される。以下に説明されるステアリング制御は、実施の形態１のステアリング制御（ステアリング同期制御を含む）と組み合わせて実行される。

自動運転車両である車両１０には、車載ＥＣＵ２２（プロセッサ２２ａ）による目標操舵角θｖｔの算出に異常が生じ得る。より詳細には、当該異常は、算出される目標操舵角θｖｔの信頼性（換言すると、確からしさ）の低下である。車両１０上で構成される自動運転システム（例えば、複数のプロセッサ２２ａを有する車載ＥＣＵ２２を含む）は、例えば、上記異常が生じていないかを複数のプロセッサ２２ａが互いに監視する機能を有している。そして、車載ＥＣＵ２２は、当該異常が生じたと判定した場合には、基本的には車両１０の走行を速やかに停止する。

上述のような異常判定を受けて車両１０が停車した場合にも、車両１０の運転を遠隔運転制御によってオーバーライドすることが必要とされる。このため、異常が生じたと判定した車載ＥＣＵ２２は、通信装置２４を介して遠隔運転制御要求を遠隔運転装置３０に送信する。ここで、このような遠隔運転制御要求を受信した遠隔運転装置３０が遠隔運転制御を開始する際に、停車中の車両１０の実操舵角θｖと遠隔運転装置３０側のステアリング３８の操舵角θｒとが不一致であると、遠隔操作の開始初期に不具合が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態では、自動運転制御による操舵装置１２の操作を遠隔運転制御による操作によってオーバーライドする際に、上述の異常が生じていない場合（正常時）であれば、実施の形態１で説明したように目標操舵角θｖｔが用いられる（例えば、図４又は図６参照）。一方、上述の異常が生じた際に当該オーバーライドがなされる場合には、実操舵角θｖが用いられる。具体的には、ＥＣＵ３４は、ステアリング３８の操舵角θｒが車両１０のステアリング１４の実操舵角θｖと一致するように反力モータ４６を制御する。

図７は、実施の形態２に係る異常発生時のステアリング制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、自動運転制御の実行中に実行される。

まず、車両１０側の処理が説明される。ステップＳ３００では、車載ＥＣＵ２２のプロセッサ２２ａは、自動運転制御の実行中に目標操舵角θｖｔの算出に関する上述の異常が生じたか否かを判定する。その結果、当該異常が生じていない場合には、車載ＥＣＵ２２は今回の処理を終了する。一方、当該異常が生じた場合には、処理はステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、車載ＥＣＵ２２は、通信装置２４を用いて遠隔運転制御要求を示す情報とステアリング１４の実操舵角θｖの情報とを遠隔運転装置３０に送信する。

次に、遠隔運転装置３０側の処理が説明される。ステップＳ４００では、ＥＣＵ３４（プロセッサ３４ａ）は、上述のステップＳ３００の判定対象の異常の発生に起因する遠隔運転制御要求を受信したか否かを判定する。その結果、当該遠隔運転制御要求を受信していない場合には、ＥＣＵ３４は今回の処理を終了する。一方、当該遠隔運転制御要求を受信した場合には、処理はステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２では、ＥＣＵ３４は、遠隔運転制御の開始に際し、ステアリング３８の操舵角θｒが車両１０のステアリング１４の実操舵角θｖと一致するように反力モータ４６を制御する。付け加えると、このような反力モータ４６の制御は、上述の異常発生に伴って車両１０が停車している場合に限らず、例えば、上述の異常発生後に停車していない状況にある車両１０をも対象として実行されてもよい。

以上説明した実施の形態２によれば、目標操舵角θｖｔの算出に関する異常が生じたことを受けて遠隔運転制御が要求された際に、操舵角θｒが実操舵角θｖと不一致となっている場合であっても、操舵角θｒと実操舵角θｖとを一致させた状態で遠隔運転制御を開始できるようになる。

なお、上述した実施の形態１及び２においては、遠隔運転装置３０（遠隔運転端末３２）のステアリング３８を例に挙げて、協調モードの実行中に遠隔操作器の操作量を自動運転制御による車両の操作器の実操作量と一致させる駆動トルクを生成する電動機の制御（例えば、上述のステアリング同期制御）について説明した。このような制御は、遠隔操作器の他の例であるアクセルペダルを駆動する電動機を遠隔操作器が備えていることを条件として、アクセルペダルを対象として同様に実行されてもよい。また、遠隔操作器の他の例であるブレーキペダルを駆動する電動機を遠隔操作器が備えていることを条件として、ブレーキペダルを対象として同様に実行されてもよい。

１ 遠隔運転システム
２ 無線通信ネットワーク
１０ 遠隔車両（自動運転車両）
１２ 操舵装置
１４ 車両側のステアリング（第１ステアリング）
１６ 転舵アクチュエータ
１８ 駆動装置
２０ 制動装置
２２ 車載電子制御ユニット（車載ＥＣＵ）
２２ａ 車載ＥＣＵのプロセッサ（第１プロセッサ）
２４ 車両側の通信装置（第１通信装置）
２６ 車両状態センサ
２８ 認識センサ
３０ 遠隔運転装置
３２ 遠隔運転端末
３４ 遠隔運転装置側の電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３４ａ 遠隔運転装置側のプロセッサ（第２プロセッサ）
３６ 遠隔運転装置側の通信装置（第２通信装置）
３８ 遠隔運転装置側のステアリング（第２ステアリング）
４０ アクセルペダル
４２ ブレーキペダル
４６ 反力モータ（電動機）
４８ 操舵角センサ
５０ 操舵トルクセンサ
５６ ディスプレイ
５８ ＨＭＩ（Human Machine Interface）機器

Claims (7)

1. 自動運転車両と、
   前記自動運転車両を遠隔操作する遠隔運転装置と、
   を備える遠隔運転システムであって、
   前記自動運転車両は、
   第１ステアリングと、前記自動運転車両の車輪を転舵する転舵アクチュエータとを含む操舵装置と、
   自動運転制御を実行し、前記自動運転制御の実行中に前記第１ステアリングの目標操舵角を算出する第１プロセッサと、
   前記目標操舵角を前記遠隔運転装置に送信する第１通信装置と、
   を含み、
   前記遠隔運転装置は、
   前記操舵装置の遠隔操作のためにオペレータによって操作される第２ステアリングと、
   前記第２ステアリングを回転駆動する電動機と、
   前記第１通信装置から前記目標操舵角を受信し、前記第２ステアリングの操舵角を前記第１通信装置に送信する第２通信装置と、
   前記オペレータによる前記第２ステアリングの操舵角に基づいて前記転舵アクチュエータを制御する遠隔運転制御と前記自動運転制御との協調によって前記転舵アクチュエータを制御する協調モードの実行中に、前記第２ステアリングの操舵角を前記目標操舵角と一致させる駆動トルクを生成するように前記電動機を制御する第２プロセッサと、
   を含み、
   前記転舵アクチュエータは、前記協調モードの実行中に、前記第２通信装置から送信される前記第２ステアリングの操舵角に基づいて制御される
   ことを特徴とする遠隔運転システム。
2. 前記協調モードは、前記自動運転制御による前記操舵装置の操作が前記遠隔運転制御による操作によってオーバーライドされる場合に実行される
   ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔運転システム。
3. 前記協調モードは、オーバーライド完了条件が成立した時に終了し、
   前記オーバーライド完了条件は、前記オペレータによる操舵力が前記第２ステアリングに付与され且つ前記第２ステアリングの操舵角と前記目標操舵角との差が閾値未満となる状態が所定時間継続した時に成立する
   ことを特徴とする請求項２に記載の遠隔運転システム。
4. 前記第２プロセッサは、前記オペレータの操舵力が前記第２ステアリングに付与され且つ前記第２ステアリングの操舵角と前記目標操舵角との差が閾値未満となる状態が所定時間継続した時に成立するオーバーライド完了条件が成立した後に、前記駆動トルクが次第に減少するように前記電動機を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の遠隔運転システム。
5. 前記協調モードは、前記遠隔運転制御の実行中に前記自動運転制御による前記自動運転車両の操舵支援が行われる場合に実行される
   ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔運転システム。
6. 前記第２プロセッサは、前記第１プロセッサによる前記目標操舵角の算出に異常が生じた際に前記自動運転制御による前記操舵装置の操作が前記遠隔運転制御によってオーバーライドされる場合には、前記第２ステアリングの操舵角が前記第１ステアリングの実操舵角と一致するように前記電動機を制御する
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか１つに記載の遠隔運転システム。
7. 自動運転車両を遠隔運転装置によって遠隔操作する遠隔運転方法であって、
   前記自動運転車両は、第１ステアリングと、前記自動運転車両の車輪を転舵する転舵アクチュエータとを含む操舵装置を含み、
   前記遠隔運転装置は、
   前記操舵装置の遠隔操作のためにオペレータによって操作される第２ステアリングと、
   前記第２ステアリングを回転駆動する電動機と、を含み、
   前記遠隔運転方法は、
   前記自動運転車両の自動運転制御の実行中に前記第１ステアリングの目標操舵角を算出することと、
   前記オペレータによる前記第２ステアリングの操舵角に基づいて前記転舵アクチュエータを制御する遠隔運転制御と前記自動運転制御との協調によって前記転舵アクチュエータを制御する協調モードの実行中に、前記第２ステアリングの操舵角を前記目標操舵角と一致させる駆動トルクを生成するように前記電動機を制御することと、
   前記協調モードの実行中に、前記遠隔運転装置から前記自動運転車両に送信された前記第２ステアリングの操舵角に基づいて前記転舵アクチュエータを制御することと、を含む
   ことを特徴とする遠隔運転方法。

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