JP7472869B2 - 車両制御システム、車両制御方法、及び車両制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、車両を制御する車両制御技術に関する。特に、本開示は、車両を退避場所に退避させる退避走行に関する。

特許文献１は、車両の走行制御装置を開示している。走行制御装置は、走行環境情報と車両走行情報を取得し、走行環境情報と車両走行情報に基づいて自動運転制御を実行する。走行環境情報の取得に異常が検出された場合、走行制御装置は、車両を路側に退避させる退避制御を実行する。退避制御において、走行制御装置は、異常検出前の最後の走行環境情報と車両走行情報に基づいて、退避ルートを設定する。そして、走行制御装置は、自動運転制御を実行することによって、退避ルートに従って車両を走行させ路側に退避させる。

特開２０１６－０８８１８０号公報

自動運転中の車両において異常が発生した場合、車両を退避場所に退避させる退避走行を行うことが考えられる。しかしながら、車両の異常が発生しているため、退避走行に必要な性能や情報が十分に得られない可能性がある。退避走行に必要な性能や情報が十分に得られない場合、退避走行の精度が低下する。例えば、車両の周囲の状況を認識するための認識センサの一部が故障した場合、認識性能が低下し、車両位置を特定する処理の精度が低下する。高精度な車両位置情報が得られない場合、退避走行の精度が低下する。

本開示の１つの目的は、自動運転中の車両において異常が発生した際に行われる退避走行の精度を向上させることができる技術を提供することにある。

第１の観点は、車両制御システムに関連する。車両制御システムは、道路上の磁気マーカを検出する磁気センサを搭載した車両に適用される。
車両制御システムは、車両の自動運転を制御する自動運転制御を実行する１又は複数のプロセッサを備える。
自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生したことに応答して、１又は複数のプロセッサは、磁気マーカを利用した退避走行制御を実行する。
磁気マーカは、車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供する。
磁気マーカを利用した退避走行制御において、１又は複数のプロセッサは、
磁気センサによって検出される磁気マーカから誘導情報を取得し、
取得した誘導情報に基づいて、車両を退避場所に向かって走行させ退避場所に停止させる。

第２の観点は、道路上の磁気マーカを検出する磁気センサを搭載した車両を制御する車両制御方法に関連する。
車両制御方法は、
車両の自動運転を制御する自動運転制御を実行する処理と、
自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生したことに応答して、磁気マーカを利用した退避走行制御を実行する処理と
を含む。
磁気マーカは、車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供する。
磁気マーカを利用した退避走行制御は、
磁気センサによって検出される磁気マーカから誘導情報を取得する処理と、
取得した誘導情報に基づいて、車両を退避場所に向かって走行させ退避場所に停止させる処理と
を含む。

第３の観点は、道路上の磁気マーカを検出する磁気センサを搭載した車両を制御する車両制御プログラムに関連する。車両制御プログラムは、コンピュータによって実行される。
車両制御プログラムは、
車両の自動運転を制御する自動運転制御を実行する処理と、
自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生したに応答して、磁気マーカを利用した退避走行制御を実行する処理と
をコンピュータに実行させる。
磁気マーカは、車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供する。
磁気マーカを利用した退避走行制御は、
磁気センサによって検出される磁気マーカから誘導情報を取得する処理と、
取得した誘導情報に基づいて、車両を退避場所に向かって走行させ退避場所に停止させる処理と
を含む。

本開示によれば、磁気マーカを利用した退避走行が行われる。磁気マーカは、車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供する。車両に搭載された磁気センサを用いることによって磁気マーカを検出し、誘導情報を取得することができる。そして、取得した誘導情報に基づいて、車両を退避場所に向かって走行させ退避場所に停止させることができる。自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が検出された場合であっても、磁気マーカを利用した退避走行制御を行うことによって、退避走行の精度を向上させることができる。

本開示の実施の形態に係る車両制御システムの概要を説明するための概念図である。 退避走行を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る磁気マーカを利用した退避走行を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る磁気マーカの設置例を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る退避場所の配置例を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態における運転環境情報の例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態における誘導情報の一例を示す概念図である。 本開示の実施の形態における誘導情報の他の例を示す概念図である。 本開示の実施の形態に係る車両制御システムによる処理例を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態に係る車両制御システムによる緊急制御（ステップＳ３００）の一例を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態に係る磁気マーカを利用した退避走行制御（ステップＳ３５０）の一例を示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。

１．概要
図１は、本実施の形態に係る車両１に適用される車両制御システム１０の概要を説明するための概念図である。車両制御システム１０は、車両１を制御する。典型的には、車両制御システム１０は、車両１に搭載されている。あるいは、車両制御システム１０の少なくとも一部は、車両１の外部の遠隔システムに含まれ、リモートで車両１を制御してもよい。つまり、車両制御システム１０は、車両１と遠隔システムとに分散的に配置されてもよい。

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（例えば、いわゆるレベル３以上の自動運転）を想定している。車両１は、レベル４以上の自動運転車両であってもよい。車両１は、ドライバレス自動運転車両であってもよい。

車両制御システム１０は、車両１の自動運転を制御する「自動運転制御」を実行する。例えば、車両制御システム１０は、車両１に搭載された認識センサを用いて車両１の周囲の状況を認識する認識処理を行う。そして、車両制御システム１０は、認識処理の結果に基づいて自動運転制御を実行する。

自動運転制御では、典型的には、目標トラジェクトリＴＲが用いられる。目標トラジェクトリＴＲは、車両１が走行する道路内における車両１の目標位置及び目標速度を含む。車両制御システム１０は、目標トラジェクトリＴＲを生成し、車両１が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行う。

次に、自動運転中の車両１において異常（失陥）が発生した場合を考える。特に、自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生した場合を考える。その場合、認識処理の性能（認識性能）や運動性能が制限され、自動運転を狙い通りに行うことが困難になる可能性がある。よって、異常の発生に応答して車両１を安全な場所に退避させる「退避走行」を行うことが考えられる。

図２は、退避走行を説明するための概念図である。退避場所ＥＡは、車両１の退避に用いられるエリアである。退避場所ＥＡは、予め定められていてもよい。例えば、退避場所ＥＡは、路肩内に設けられる。退避走行において、車両制御システム１０は、車両１の現在位置と最寄りの退避場所ＥＡを認識し、車両１が退避場所ＥＡに向かって走行して退避場所ＥＡに停止するように車両１を制御する。例えば、車両制御システム１０は、車両１の現在位置と退避場所ＥＡの位置に基づいて、退避場所ＥＡまでの退避ルートや目標トラジェクトリＴＲを決定する。そして、車両制御システム１０は、退避ルートや目標トラジェクトリＴＲに従って走行するように車両１を制御する。

しかしながら、車両１の異常が発生しているため、退避走行に必要な性能や情報が十分に得られない可能性がある。退避走行に必要な性能や情報が十分に得られない場合、退避走行の精度が低下する。例えば、車両１の周囲の状況を認識するための認識センサの一部が故障した場合、認識性能が低下し、車両位置を特定する処理の精度が低下する。高精度な車両位置情報が得られない場合、退避走行の精度が低下する。

そこで、本実施の形態によれば、新たな手法に基づく退避走行が提案される。新たな退避走行では、道路上に設置（敷設）された「磁気マーカＭ」が利用される。

図３は、磁気マーカＭを利用した退避走行を説明するための概念図である。複数の磁気マーカＭが、道路上に設置（敷設）されている。例えば、複数の磁気マーカＭは、規定退避ルートＥＲに沿って断続的に設置される。規定退避ルートＥＲは、所定の退避場所ＥＡにつながる模範的な退避ルートであり、予め定められる。複数の磁気マーカＭが規定退避ルートＥＲに沿って設置される場合、複数の磁気マーカＭの設置位置の集合が規定退避ルートＥＲを表していると言える。但し、規定退避ルートＥＲは必須ではない。

各磁気マーカＭは、磁石とＲＦ（Radio Frequency）タグを含んでいる。各磁気マーカＭのＲＦタグは、車両１を退避場所ＥＡに誘導するための「誘導情報３００」を格納し、提供する。例えば、誘導情報３００は、磁気マーカＭの設置位置を含む。他の例として、誘導情報３００は、磁気マーカＭの設置位置から退避場所ＥＡへの進行方向及び距離を含んでいてもよい。

車両１には、磁気センサ３０が搭載されている。磁気センサ３０は、道路上の磁気マーカＭを検出することができるように車両１に設置されている。また、磁気センサ３０は、ＲＦタグと無線通信可能なリーダを含んでおり、ＲＦタグから誘導情報３００を読み出すことができる。車両制御システム１０は、磁気センサ３０を用いることによって、磁気マーカＭを検出し、検出した磁気マーカＭのＲＦタグから誘導情報３００を取得する。

車両制御システム１０は、検出した磁気マーカＭから取得した誘導情報３００に基づいて「退避走行制御」を実行する。より詳細には、車両制御システム１０は、取得した誘導情報３００に基づいて、車両１を退避場所ＥＡに向かって走行させ退避場所ＥＡに停止させる。例えば、誘導情報３００が磁気マーカＭの設置位置を含んでいる場合、車両制御システム１０は、検出した磁気マーカＭの設置位置に基づいて、車両１の位置を高精度に特定することができる。そして、車両制御システム１０は、高精度な車両位置と退避場所ＥＡの位置を示す地図情報に基づいて、退避走行制御を精度良く実行することができる。他の例として、誘導情報３００が磁気マーカＭの設置位置から退避場所ＥＡへの進行方向及び距離を含んでいる場合、車両制御システム１０は、退避場所ＥＡへの進行方向及び距離に基づいて、退避走行制御を精度良く実行することができる。

磁気センサ３０によって磁気マーカＭが検出された場合、磁気センサ３０から見た磁気マーカＭの方向から、磁気センサ３０と磁気マーカＭとの間の横位置偏差が分かる。車両制御システム１０は、横位置偏差が減少する方向に、車両１を操舵してもよい。これにより、車両１を磁気マーカＭに精度良く追従させることが可能となる。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、磁気マーカＭを利用した退避走行制御が行われる。磁気マーカＭは、車両１を退避場所ＥＡに誘導するための誘導情報３００を提供する。車両１に搭載された磁気センサ３０を用いることによって磁気マーカＭを検出し、誘導情報３００を取得することができる。そして、取得した誘導情報３００に基づいて、車両１を退避場所ＥＡに向かって走行させ退避場所ＥＡに停止させることができる。自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が検出された場合であっても、磁気マーカＭを利用した退避走行制御を行うことによって、退避走行の精度を向上させることができる。このことは、安全確保の観点から好ましい。

都市部においては、狭い退避場所ＥＡしか確保できない場合も考えられる。例えば、認識性能が低下した状況では、認識結果に基づいて車両位置を高精度に特定することができない。高精度な車両位置情報が得られない状況では、狭い退避場所ＥＡに車両１を精度良く退避させることは困難である。そのような状況であっても、磁気マーカＭを利用した退避走行を行うことによって、狭い退避場所ＥＡに車両１を精度良く退避させることが可能となる。

以下、本実施の形態に係る磁気マーカＭや車両制御システム１０について更に詳しく説明する。

２．磁気マーカの設置例
図４は、磁気マーカＭの設置例を説明するための概念図である。複数の磁気マーカＭが、道路上に設置（敷設）されている。スマートシティ等の一つの街の全体に磁気マーカＭが設置されてもよい。図４に示される例では、複数の磁気マーカＭが、規定退避ルートＥＲに沿って断続的に設置されている。規定退避ルートＥＲは、所定の退避場所ＥＡにつながる模範的な退避ルートであり、予め定められる。

車両１が停止する退避場所ＥＡ内及びその周辺では、磁気マーカＭが密に設置されてもよい。図４に示される例では、退避場所ＥＡ内及びその周辺における磁気マーカＭの設置間隔Ｓは、それ以外の道路における磁気マーカＭの設置間隔Ｌよりも小さい。これにより、退避場所ＥＡ内及びその周辺における退避走行制御の精度が特に向上する。

磁気マーカＭは、車線中央ではなく、車道端に近い位置に設置されていてもよい。つまり、車道端と磁気マーカＭとの間の距離Ａは、車道端と車線中央との間の距離より小さくてもよい。距離Ａは、道路種別により異なっていてもよい。左側通行の地域では、磁気マーカＭは、車線中央よりも進行方向左側に設置される。それに合わせて、図４に示されるように、磁気センサ３０も車両１の左側に設置されることが好適である。例えば、磁気センサ３０は、車両１の左前輪の前に設置される。磁気センサ３０は、車両１の右側に設置されない。これにより、車両１を車道端に沿って走行させやすくなり、車道の左側に存在する退避場所ＥＡに車両１を退避させやすくなる。右側通行の地域では、逆となる。一般化すると、磁気センサ３０は、車両１の第１側にのみ設置されると好適である。左側通行の地域では第１側は左側であり、右側通行の地域では第１側は右側である。

図５は、退避場所ＥＡの配置例を説明するための概念図である。図５に示される例では、車両１は、自動運転バスである。自動運転バスは、所定の運行ルートに沿って走行する。運行ルート上にはバス停ＢＳが存在する。退避場所ＥＡは、バス停ＢＳ間の区間に設置される。退避場所ＥＡは、バス停ＢＳ間の区間において均等に配置されてもよい。運行ルートに沿って、複数の磁気マーカＭが設置される。上述の通り、退避場所ＥＡ内及びその周辺では、磁気マーカＭが密に設置されてもよい。

３．車両制御システムの例
３－１．構成例
図６は、本実施の形態に係る車両制御システム１０の構成例を示すブロック図である。車両制御システム１０は、センサ群２０、磁気センサ３０、走行装置４０、及び制御装置１００を含んでいる。

センサ群２０は、車両１に搭載されている。センサ群２０は、車両１の周囲の状況を認識する認識センサ（外界センサ）２１を含んでいる。認識センサ２１としては、カメラ、ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）、レーダ、等が例示される。認識センサ２１は、二重化構成（冗長構成）を有していてもよい。

また、センサ群２０は、車両１の状態を検出する車両状態センサを含んでいる。車両状態センサは、速度センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、舵角センサ、等を含んでいる。更に、センサ群２０は、車両１の位置及び方位を検出する位置センサを含む。位置センサとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサが例示される。各センサは、二重化構成（冗長構成）を有していてもよい。

磁気センサ３０は、車両１に搭載されている。磁気センサ３０は、道路上の磁気マーカＭを検出する。また、磁気センサ３０は、磁気マーカＭに含まれるＲＦタグと無線通信可能なリーダを含んでいる。

走行装置４０は、車両１に搭載されている。走行装置４０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。

制御装置１００は、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（Electronic Control Unit）を含んでいてもよい。制御装置１００の一部は、車両１の外部の情報処理装置であってもよい。その場合、制御装置１００の一部は、車両１と通信を行い、車両１をリモートで制御する。

車両制御プログラムＰＲＯＧは、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が車両制御プログラム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。車両制御プログラムＰＲＯＧは、記憶装置１２０に格納される。あるいは、車両制御プログラム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。

３－２．運転環境情報
プロセッサ１１０は、センサ群２０を用いて、車両１の運転環境を示す運転環境情報２００を取得する。運転環境情報２００は、記憶装置１２０に格納される。

図７は、運転環境情報２００の例を示すブロック図である。運転環境情報２００は、周辺状況情報２１０、車両状態情報２２０、地図情報２３０、車両位置情報２４０、天候情報２５０、等を含んでいる。

周辺状況情報２１０は、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２１を用いて車両１の周囲の状況を認識し、周辺状況情報２１０を取得する。例えば、周辺状況情報２１０は、カメラによって撮像される画像情報を含む。他の例として、周辺状況情報２１０は、ＬＩＤＡＲによって得られる点群情報を含む。

周辺状況情報２１０は、更に、車両１の周囲の物体に関する物体情報２１５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、ポール、障害物、等が例示される。物体情報２１５は、車両１に対する物体の相対位置及び相対速度を示す。例えば、カメラによって得られた画像情報を解析することによって、物体を識別し、その物体の相対位置を算出することができる。また、ＬＩＤＡＲによって得られた点群情報に基づいて、物体を識別し、その物体の相対位置と相対速度を取得することもできる。物体情報は、物体の移動方向や移動速度を含んでいてもよい。

車両状態情報２２０は、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２２０を取得する。車両状態情報２２０は、車両１の運転状態（自動運転／手動運転）を示していてもよい。

地図情報２３０は、一般的なナビゲーション地図を含む。地図情報２３０は、レーン配置、道路形状、等を示していてもよい。地図情報２３０は、ランドマーク、信号、標識、等の位置情報を含んでいてもよい。地図情報２３０は、退避場所ＥＡの位置を含んでいてもよい。地図情報２３０は、磁気マーカＭの設置位置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２３０を取得する。地図データベースは、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２３０を取得する。

車両位置情報２４０は、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２４０を取得する。また、プロセッサ１１０は、物体情報２１５と地図情報２３０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２４０を取得してもよい。

天候情報２５０は、雨、雪、霧、等の天候条件を示す。天候情報２５０は、降雨量、降雪量、霧濃度、等を示してもよい。例えば、天候情報２５０は、天気情報サービスシステムから提供される。プロセッサ１１０は、通信を介して、天気情報サービスシステムから天候情報２５０を取得する。他の例として、プロセッサ１１０は、周辺状況情報２１０に基づいて、天候情報２５０を取得してもよい。例えば、カメラによって撮像される画像情報を解析することによって、天候を判別し、天候情報２５０を取得することができる。

３－３．誘導情報
磁気マーカＭは、誘導情報３００を車両制御システム１０に提供する。例えば、磁気マーカＭは、誘導情報３００を格納するＲＦタグを含んでいる。ＲＦタグに格納された誘導情報３００は、車両１側の磁気センサ３０に含まれるリーダによって読み出される。読み出された誘導情報３００は、記憶装置１２０に格納される。

図８は、誘導情報３００の一例を示す概念図である。図８に示される例では、誘導情報３００は、磁気マーカＭの識別情報（ＩＤ）、磁気マーカＭの設置位置、磁気マーカＭの設置位置から退避場所ＥＡへの進行方向及び距離を含んでいる。磁気マーカＭの設置位置は、絶対座標系において定義される。例えば、磁気マーカＭの設置位置は、緯度及び経度により定義される。退避場所ＥＡへの進行方向は、退避場所ＥＡに到達することができる車両１の移動方向である。

図９は、誘導情報３００の他の例を示す概念図である。図９に示される例では、誘導情報３００は、磁気マーカＭの識別情報（ＩＤ）、及び磁気マーカＭの設置位置を含んでいる。

３－４．車両走行制御、自動運転制御
プロセッサ１１０は、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４０（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。

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、運転環境情報２００に基づいて、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、右左折を行う、障害物を回避する、等が例示される。更に、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、車両１が走行プランに従って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、車両１が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行う。

３－５．退避走行制御
自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部の異常が発生したことに応答して、プロセッサ１１０は、退避走行制御を適宜実行する。退避走行制御において、プロセッサ１１０は、車両１を退避場所ＥＡに向かって走行させ退避場所ＥＡに停止させる。例えば、プロセッサ１１０は、車両１の現在位置と退避場所ＥＡを認識する。更に、プロセッサ１１０は、車両１の現在位置と退避場所ＥＡの位置に基づいて、退避場所ＥＡまでの退避ルートや目標トラジェクトリＴＲを決定する。そして、プロセッサ１１０は、車両１が退避ルート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行う。

４．処理フロー例
図１０は、本実施の形態に係る車両制御システム１０（プロセッサ１１０）による処理例を示すフローチャートである。

ステップＳ１００において、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、自動運転制御を実行する（上記セクション３－４参照）。

ステップＳ２００において、プロセッサ１１０は、自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部の異常が発生したか否かを判定する。自動運転制御に必要な部品としては、認識センサ２１等のセンサ群２０、走行装置４０、電源、等が例示される。自動運転制御に必要な機能としては、認識センサ２１を用いた認識処理、高精度な車両位置情報２４０を取得するための自己位置推定処理（Localization）、目標トラジェクトリＴＲの生成、等が例示される。

例えば、プロセッサ１１０は、故障診断機能を備えており、その故障診断機能を用いることによって各部品の故障を検知する。他の例として、センサ群２０の各センサは、自身の故障診断機能によって故障発生を検知してもよい。故障発生を検知したセンサは、エラーコードをプロセッサ１１０に送信する。プロセッサ１１０は、エラーコードを受け取ることによって、センサ故障を認識する。更に他の例として、プロセッサ１１０は、センサからの出力信号を一定期間受信しない場合、当該センサが故障したと判定してもよい。

異常が検出された場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ３００に進む。ステップＳ３００において、プロセッサ１１０は、緊急制御を行う。

図１１は、緊急制御（ステップＳ３００）の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ３１０において、プロセッサ１１０は、車両１が走行可能か否かを判定する。例えば、電源失陥が発生した場合、車両１は走行不可能である。他の例として、走行装置４０が故障した場合、車両１は走行不可能である。一方、二重化されたセンサの一重故障が発生した場合、車両１は走行可能である。他の例として、複数種類の認識センサ２１の一部だけが故障した場合、車両１は走行可能である。車両１が走行不可能である場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３２０に進む。一方、車両１が走行可能である場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３２０において、プロセッサ１１０は、車両１を緊急停止させる。

ステップＳ３３０において、プロセッサ１１０は、磁気マーカＭを利用した退避走行が必要か否かを判定する。例えば、プロセッサ１１０は、認識センサ２１を用いた認識処理の性能、つまり、認識性能が許容条件を満たすか否かを判断する。認識性能が許容条件を満たさない場合（ステップＳ３３０；Ｎｏ）、プロセッサ１１０は、磁気マーカＭを利用した退避走行が必要であると判定する。

認識性能の取得方法としては、以下のように様々な例が考えられる。

第１の例において、プロセッサ１１０は、認識処理の結果に基づいて、認識性能を取得する。例えば、地図情報２３０には、基準物体の位置（絶対位置）が予め登録されているとする。基準物体としては、信号、標識、ポール、白線、ガードレール、等が例示される。物体情報２１５は、認識処理によって検出された基準物体の相対位置を示す。物体情報２１５と車両位置情報２４０を組み合わせることにより、認識処理によって検出された基準物体の絶対位置が得られる。プロセッサ１１０は、地図情報２３０に登録されている基準物体と認識処理によって検出された基準物体とを照らし合わせることによって、認識処理による基準物体の検出率を算出する。そして、プロセッサ１１０は、算出した検出率に基づいて認識性能を判断する。例えば、検出率が閾値以上である場合、プロセッサ１１０は、認識性能は高く、許容条件を満たすと判断する。一方、検出率が閾値未満である場合、プロセッサ１１０は、認識性能は低く、許容条件を満たしていないと判断する。

第２の例において、プロセッサ１１０は、認識処理によって認識された物体の種類に基づいて、認識性能を取得する。例えば、少なくとも白線が認識された場合、プロセッサ１１０は、認識性能は「低レベル」以上であると判断する。車両１の前方の物体が少なくとも認識された場合、プロセッサ１１０は、認識性能は「中レベル」以上であると判断する。車両１の周囲全方向の物体が認識された場合、プロセッサ１１０は、認識性能は「高レベル」であると判断する。認識性能が「中レベル」以上の場合、認識性能は許容条件を満たすと判断される。

第３の例において、プロセッサ１１０は、天候情報２５０に基づいて、認識性能を取得する。例えば、晴れの場合、プロセッサ１１０は、認識性能は高く、許容条件を満たすと判断する。荒天指数（例：降雨量、降雪量、あるいは霧濃度）が閾値を超えた場合、プロセッサ１１０は、認識性能は低く、許容条件を満たしてないと判断する。

認識性能が許容条件を満たす場合（ステップＳ３３０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ３４０に進む。一方、認識性能が許容条件を満たさない場合（ステップＳ３３０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３５０に進む。

ステップＳ３４０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制御を行うことによって、退避走行制御を行う。例えば、プロセッサ１１０は、最寄りのバス停ＢＳ（図５参照）を退避場所ＥＡに設定する。バス停ＢＳの位置は、地図情報２３０に登録されている。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ことによって、車両１をバス停ＢＳまで走行させバス停ＢＳで停止させる。尚、退避走行制御の実行中、車速は所定の上限値以下に抑制されてもよい。退避走行制御の開始時、プロセッサ１１０は、車両１を減速させてもよい。

ステップＳ３５０において、プロセッサ１１０は、磁気マーカＭを利用した退避走行制御を行う。

図１２は、磁気マーカＭを利用した退避走行制御（ステップＳ３５０）の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ３５１において、プロセッサ１１０は、減速制御を行い、車両１を減速させる。また、退避走行制御の実行中、プロセッサ１１０は、車速を所定の上限値以下に抑制する。

磁気マーカＭが最初に検出されるまで、プロセッサ１１０は、運転環境情報２００に基づいて、可能な範囲内で自動運転制御を行う。例えば、認識性能が許容条件を満たさない状況では、自己位置推定処理の精度も低下するため、プロセッサ１１０は、ＧＰＳセンサを用いることによって車両位置情報２４０を取得してもよい。プロセッサ１１０は、車両状態情報２２０（車速、操舵角）に基づいて車両位置を推定してもよい。

ステップＳ３５２において、プロセッサ１１０は、磁気センサ３０によって磁気マーカＭを検出する。磁気センサ３０によって磁気マーカＭが検出された場合、磁気センサ３０から見た磁気マーカＭの方向から、磁気センサ３０と磁気マーカＭとの間の横位置偏差が分かる。プロセッサ１１０は、その横位置偏差が減少する方向に、車両１を操舵してもよい。

ステップＳ３５３において、プロセッサ１１０は、検出した磁気マーカＭから誘導情報３００（図８、図９参照）を取得する。

ステップＳ３５４において、プロセッサ１１０は、車両１の位置を特定し更新する。具体的には、誘導情報３００は、磁気マーカＭの設置位置を含んでいる。車両１における磁気センサ３０の設置位置は既知である。よって、プロセッサ１１０は、検出した磁気マーカＭの設置位置に基づいて、車両１の位置を高精度に特定することができる。

ステップＳ３５５において、プロセッサ１１０は、車両１を退避場所ＥＡに向かって走行させ退避場所ＥＡに停止させる。

例えば、地図情報２３０は、退避場所ＥＡの位置を示す。プロセッサ１１０は、車両１の現在位置と地図情報２３０に基づいて、最寄りの退避場所ＥＡを認識し、退避場所ＥＡまでの退避ルートや目標トラジェクトリＴＲを決定する。そして、プロセッサ１１０は、車両１が退避ルート及び目標トラジェクトリＴＲに追従するように、車両走行制御を行う。

他の例として、誘導情報３００は、磁気マーカＭの設置位置から退避場所ＥＡへの進行方向及び距離を含んでいてもよい（図８参照）。この場合、プロセッサ１１０は、少なくとも退避場所ＥＡへの進行方向及び距離に基づいて、車両１を退避場所ＥＡに向かって走行させ退避場所ＥＡに停止させることができる。

更に他の例として、プロセッサ１１０は、車両１の現在位置と退避場所ＥＡへの進行方向及び距離に基づいて、退避場所ＥＡまでの退避ルートや目標トラジェクトリＴＲを決定してもよい。プロセッサ１１０は、更に地図情報２３０も参照して、退避場所ＥＡまでの退避ルートや目標トラジェクトリＴＲを決定してもよい。プロセッサ１１０は、車両１が退避ルート及び目標トラジェクトリＴＲに追従するように、車両走行制御を行う。

車両１が退避場所ＥＡで停止するまで、上述の処理は繰り返される。車両１が退避場所ＥＡで停止すると（ステップＳ３５６；Ｙｅｓ）、退避走行制御は終了する。

１ 車両
１０ 車両制御システム
２０ センサ群
２１ 認識センサ
３０ 磁気センサ
４０ 走行装置
１００ 制御装置
１１０ プロセッサ
１２０ 記憶装置
２００ 運転環境情報
２１０ 周辺状況情報
２１５ 物体情報
２２０ 車両状態情報
２３０ 地図情報
２４０ 車両位置情報
２５０ 天候情報
３００ 誘導情報
Ｍ 磁気マーカ
ＥＡ 退避場所
ＥＲ 規定退避ルート
ＴＲ 目標トラジェクトリ
ＰＲＯＧ 車両制御プログラム

Claims (8)

1. 道路上の磁気マーカを検出する磁気センサを搭載した車両に適用される車両制御システムであって、
   前記車両の自動運転を制御する自動運転制御を実行する１又は複数のプロセッサを備え、
   前記自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生したことに応答して、前記１又は複数のプロセッサは、前記磁気マーカを利用した退避走行制御を実行し、
   前記磁気マーカは、前記車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供し、
   前記磁気マーカを利用した前記退避走行制御において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記磁気センサによって検出される前記磁気マーカから前記誘導情報を取得し、
   取得した前記誘導情報に基づいて、前記車両を前記退避場所に向かって走行させ前記退避場所に停止させる
   車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
   前記誘導情報は、前記磁気マーカの設置位置から前記退避場所への進行方向及び距離を含み、
   前記１又は複数のプロセッサは、前記退避場所への前記進行方向及び前記距離に基づいて前記退避走行制御を実行する
   車両制御システム。
3. 請求項２に記載の車両制御システムであって、
   前記誘導情報は、更に、前記磁気マーカの前記設置位置を含み、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記磁気センサによって検出される前記磁気マーカの前記設置位置に基づいて、前記車両の位置を特定し、
   前記車両の前記位置、前記退避場所への前記進行方向及び前記距離に基づいて、前記退避走行制御を実行する
   車両制御システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
   前記退避場所の位置を示す地図情報を格納する１又は複数の記憶装置を更に備え、
   前記誘導情報は、前記磁気マーカの前記設置位置を含み、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記磁気センサによって検出される前記磁気マーカの前記設置位置に基づいて、前記車両の位置を特定し、
   前記車両の前記位置と前記地図情報に基づいて、前記退避走行制御を実行する
   車両制御システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
   前記１又は複数のプロセッサは、前記車両に搭載された認識センサを用いて前記車両の周囲の状況を認識する認識処理を行い、前記認識処理の結果に基づいて前記自動運転制御を実行し、
   前記車両は走行可能であるが、前記認識処理の性能が許容条件を満たさない場合、前記１又は複数のプロセッサは、前記磁気マーカを利用した前記退避走行制御が必要であると判定する
   車両制御システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
   更に、前記磁気センサを備え、
   前記磁気センサは、前記車両の第１側に設置され、
   左側通行の地域では前記第１側は左側であり、右側通行の地域では前記第１側は右側である
   車両制御システム。
7. 道路上の磁気マーカを検出する磁気センサを搭載した車両を制御する車両制御方法であって、
   前記車両の自動運転を制御する自動運転制御を実行する処理と、
   前記自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生したことに応答して、前記磁気マーカを利用した退避走行制御を実行する処理と
   を含み、
   前記磁気マーカは、前記車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供し、
   前記磁気マーカを利用した前記退避走行制御は、
   前記磁気センサによって検出される前記磁気マーカから前記誘導情報を取得する処理と、
   取得した前記誘導情報に基づいて、前記車両を前記退避場所に向かって走行させ前記退避場所に停止させる処理と
   を含む
   車両制御方法。
8. コンピュータによって実行され、道路上の磁気マーカを検出する磁気センサを搭載した車両を制御する車両制御プログラムであって、
   前記車両の自動運転を制御する自動運転制御を実行する処理と、
   前記自動運転制御に必要な部品及び機能の少なくとも一部に異常が発生したに応答して、前記磁気マーカを利用した退避走行制御を実行する処理と
   を前記コンピュータに実行させ、
   前記磁気マーカは、前記車両を退避場所に誘導するための誘導情報を提供し、
   前記磁気マーカを利用した前記退避走行制御は、
   前記磁気センサによって検出される前記磁気マーカから前記誘導情報を取得する処理と、
   取得した前記誘導情報に基づいて、前記車両を前記退避場所に向かって走行させ前記退避場所に停止させる処理と
   を含む
   車両制御プログラム

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