WO2018087880A1

WO2018087880A1 - 車両制御装置、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム

Info

Publication number: WO2018087880A1
Application number: PCT/JP2016/083508
Authority: WO
Inventors: 和之金子; 昭吾赤羽; 弦太棒田
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2018-05-17
Also published as: CN109891473A; JPWO2018087880A1; US20190265710A1

Abstract

車両制御装置は、車外の状況を取得する取得部と、車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子と、車両の乗員の状態を検出する検出部と、運転操作子により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行する手動運転制御部と、車外設備と通信する通信部であって、取得部により取得された車外の状況を車外設備に送信する通信部と、車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行する被遠隔運転制御部と、被遠隔運転制御部により被遠隔運転を実行している場合において、検出部により検出された車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、被遠隔運転から手動運転に切り替える切替制御部と、を備える。

Description

車両制御装置、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム

　本発明は、車両制御装置、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

　近年、加減速や操舵を自動的に行う自動運転について研究が進められている。これに関連し、自律志向型の自動運転を実行不可であると判断した場合に、車両が外部機器と通信し、遠隔操作による他律志向型の自動運転を実行する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、車両の走行状態を各種のセンサにて検出し、検出信号を、通信機などを通じて制御センターに送り、遠隔操作者が車両を遠隔操作し、遠隔操作を行うための指令信号を車載遠隔制御装置に送ることで、遠隔操作を実行する技術が開示されている（特許文献２参照）。

国際公開第２０１６／０３８９３１号特開２００４－２９５３６０号公報

　しかしながら、特許文献１および２に開示された技術は、遠隔運転を実行している場合において手動運転に切り替わることは考慮されていなく、遠隔運転から手動運転に切り替わった場合に車両の乗員の負担が大きくなる可能性がある。

　本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の乗員の負担を抑制することができる車両制御装置、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

　請求項１記載の発明は、車外の状況を取得する取得部（１０）と、車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子（８０）と、前記車両の乗員の状態を検出する検出部（９０）と、前記運転操作子により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行する手動運転制御部（１４０）と、車外設備と通信する通信部（２０）であって、前記取得部により取得された前記車外の状況を車外設備に送信する前記通信部と、前記車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行する被遠隔運転制御部（１６０）と、前記被遠隔運転制御部により前記被遠隔運転を実行している場合において、前記検出部により検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替える切替制御部（１６１）と、を備える、車両制御装置である。

　請求項２記載の発明は、前記車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部を更に備え、前記被遠隔運転制御部による前記被遠隔運転が終了する場合において、前記検出部により検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たさない場合、前記自動運転制御部により前記自動運転が実行される。

　請求項３記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置であって、前記所定条件は、前記車両の乗員の状態が、前記手動運転を実行可能な状態であることである。

　請求項４記載の発明は、請求項３に記載の車両制御装置であって、前記検出部は、前記車両の乗員を撮像した画像を取得し、前記切替制御部は、前記車両の乗員を撮像した画像に基づいて、前記車両の乗員の状態が、前記手動運転を実行可能な状態であるか否かを判定する、ものである。

　請求項５記載の発明は、請求項３に記載の車両制御装置であって、前記検出部は、前記運転操作子に対する操作状態を取得し、前記切替制御部は、前記運転操作子に対する操作状態に基づいて、前記車両の乗員の操作に基づいて前記手動運転の実行が可能な状態であるか否かを判定する、ものである。

　請求項６記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置であって、情報を提示する提示部と、前記被遠隔運転制御部により前記被遠隔運転を実行している場合において、前記車両が被遠隔運転を実行していることを表す情報を前記提示部に提示させ、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替える必要がある場合に、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替えることを確認するための情報を前記提示部に提示させる通知部と、前記車両の乗員の入力操作を受け付ける入力部と、を更に備え、前記切替制御部は、前記入力部により前記被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認する操作を受け付けた場合に、前記車両の乗員の状態が所定条件を満たすと判定する、ものである。

　請求項７記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置であって、前記切替制御部は、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替えるタイミングを設定し、情報を提示する提示部と、前記タイミングが到来するまでの期間を前記提示部に提示させる通知部を更に備える、ものである。

　請求項８記載の発明は、請求項７に記載の車両制御装置であって、前記切替制御部は、前記通信部に、前記タイミングを表す情報、または前記タイミングが到来するまでの期間を表す情報を前記車外設備に送信させる、ものである。

　請求項９記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置であって、前記被遠隔運転制御部は、前記タイミングが到来するまでの期間において次第に前記制御情報が表す制御量を減らす、ものである。

　請求項１０記載の発明は、請求項１記載の車両制御装置と、前記車外設備と、を備える車両制御システム、である。

　請求項１１記載の発明は、コンピュータ（１００）が、車外の状況を取得し、取得された前記車外の状況を車外設備（３００）に送信し、前記車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行し、前記被遠隔運転を実行している場合において、前記車両の乗員の状態を検出し、検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、前記被遠隔運転から、前記車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子（８０）により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行する、車両制御方法である。

　請求項１２記載の発明は、コンピュータ（１００）に、車外の状況を取得させ、取得された前記車外の状況を車外設備（３００）に送信させ、前記車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行させ、前記被遠隔運転を実行している場合において、前記車両の乗員の状態を検出させ、検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、前記被遠隔運転から、前記車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子（８０）により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行させる、車両制御プログラムである。

　請求項１、２、１９、１１、および１２記載の発明によれば、被遠隔運転を実行している場合において、車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に被遠隔運転から手動運転に切り替えるので、車両の乗員の負担を抑制することができる。

　請求項３－５記載の発明によれば、車両の乗員の操作に基づいて手動運転が可能な状態であることを判定して被遠隔運転から手動運転に切り替えるので、手動運転が困難な状態において被遠隔運転から手動運転に切り替わることを抑制することができ、車両の乗員の負担を軽減することができる。

　請求項６記載の発明によれば、車両の乗員が被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認することができる。

　請求項７記載の発明によれば、切替タイミングが到来するまでの期間を提示するので、被遠隔運転から手動運転への切替をスムーズに行うことができ、車両の乗員の負担を軽減することができる。

　請求項８記載の発明によれば、切替タイミングを表す情報、または切替タイミングが到来するまでの期間を表す情報を車外設備に送信するので、被遠隔運転から手動運転への切替をスムーズに行うことができ、車両の乗員の負担を軽減することができる。

　請求項９記載の発明によれば、切替タイミングが到来するまでの期間において次第に制御情報が表す制御量を減らすので、被遠隔運転から手動運転に切り替えられる途中において車両の乗員に運転操作を行わせることができる。これにより、車両制御システム１によれば、切替タイミングの到来時に、急に制御情報に基づく車両Ｍの走行が終了することを回避することができ、車両の乗員の負担を軽減することができる。

車両制御システム１の概念図である。車両Ｍに搭載される構成の一例を示す図である。推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。遠隔操作管理設備３００における装置構成を示す図である。遠隔操作者一覧３１２の内容の一例を示す図である。遠隔操作装置３２０の構成を模式的に示す図である。図７は、被遠隔運転から手動運転への切替処理の流れの一例を示すフローチャートである。手動運転を開始する準備をすることを要求する画面の一例を示す図である。切替確認画面の一例を示す図である。車両Ｍの乗員に切替タイミングまでの残り時間を通知する画面の一例を示す図である。遠隔操作者に切替タイミングまでの残り時間を通知する画面の一例を示す図である。遠隔運転に基づく制御量に対する手動運転に基づく制御量の割合の時間的な変化の一例を示す図である。遠隔運転の実行を終了して、自動運転または手動の実行を開始する処理の流れの一例を示すフローチャートである。車両の乗員によって遠隔操作が実行される様子を概念的に示す図である。遠隔操作を行う車両Ｍに搭載される構成の一例を示す図である。

　以下、図面を参照し、本発明の遠隔運転制御装置、車両制御システム、遠隔運転制御方法、および遠隔運転制御プログラムの実施形態について説明する。
　＜第１実施形態＞
　［システム構成］
　図１は、車両制御システム１の概念図である。車両制御システム１は、複数の車両Ｍ－１～Ｍ－ｎ（ｎは任意の自然数）と、遠隔操作管理設備３００とがネットワークＮＷを介して通信することで実現される。以下、車両を区別しないときは車両Ｍと称する。車両Ｍは、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。また、車両Ｍは、加減速または操舵の少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行可能な車両である。ネットワークＮＷは、無線通信のインターフェースである基地局、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット、専用回線などを含む。

　車両制御システム１では、車両Ｍから遠隔運転管理設備３００に、或いはある車両Ｍから他の車両Ｍに対して遠隔操作リクエストが送信され、それに応じて車両Ｍの遠隔操作が実行される。

　［車両構成］
　つぎに、車両Ｍに搭載される構成について説明する。図２は、車両Ｍに搭載される構成の一例を示す図である。車両Ｍには、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）６０と、車両センサ７０と、運転操作子８０と、車室内カメラ９０と、自動運転制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図５に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。図５に示す構成のうち、カメラ１０、通信装置２０、運転操作子８０、第１制御部１２０、第２制御部１４０、および被遠隔運転制御部１６０を少なくとも含むものが、「車両制御装置」の一例である。

　カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

　レーダ装置１２は、車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

　ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

　物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。

　通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して遠隔操作管理設備３００などの外部装置と通信する。

　ＨＭＩ３０は、車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示する表示部３１と、乗員による入力操作を受け付ける入力部３２とを備える。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

　ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両Ｍの位置を特定する。車両Ｍの位置は、車両センサ７０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された経路を取得してもよい。

　ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

　第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

　車両センサ７０は、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

　運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイールその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力される。運転操作子８０には、操作の有無を検出するセンサに加えて、運転操作子８０に対する接触の有無を検出するタッチセンサが備えられている。タッチセンサは、例えば、ステアリングホイールの把持部分に内蔵されたセンサである。タッチセンサは、車両Ｍの乗員の手がステアリングホイールに触れたことを検出し、検出結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。

　車室内カメラ９０は、運転席に着座した乗員の顔を中心として上半身を撮像する。車室内カメラ９０の撮像画像は、自動運転制御ユニット１００に出力される。

　自動運転制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１４０と、被遠隔運転制御部１６０とを備える。第１制御部１２０、第２制御部１４０、および被遠隔運転制御部１６０は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、以下に説明する第１制御部１２０、第２制御部１４０、および被遠隔運転制御部１６０の機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

　第１制御部１２０は、例えば、外界認識部１２１と、自車位置認識部１２２と、行動計画生成部１２３とを備える。

　外界認識部１２１は、カメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１２１は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。

　自車位置認識部１２２は、例えば、車両Ｍが走行している車線（走行車線）、並びに走行車線に対する車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２２は、例えば、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。

　行動計画生成部１２３は、推奨車線決定部６１により決定されて推奨車線を走行するように、且つ、車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、緊急停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのハンドオーバイベントなどがある。また、これらのイベントの実行中に、車両Ｍの周辺状況（周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄など）に基づいて、回避のための行動が計画される場合もある。

　行動計画生成部１２３は、車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとに将来の基準時刻を複数設定し、それらの基準時刻に到達すべき目標地点（軌道点）の集合として生成される。このため、軌道点同士の間隔が広い場合、その軌道点の間の区間を高速に走行することを示している。

　図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１２３は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離手前（イベントの種類に応じて決定されてよい）に差し掛かると、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。

　行動計画生成部１２３は、例えば、目標軌道の候補を複数生成し、安全性と効率性の観点に基づいて、その時点での最適な目標軌道を選択する。

　第２制御部１４０は、走行制御部１４１を備える。走行制御部１４１は、行動計画生成部１２３によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

　被遠隔運転制御部１６０は、通信装置２０を用いて遠隔操作リクエストを送信し、遠隔操作管理設備３００から受信した制御情報に基づいて車両Ｍの加減速または操舵の少なくとも一方を自動的に制御する被遠隔運転を実行する。被遠隔運転制御部１６０は、切替制御部１６１と、通知部１６２を備える。切替制御部１６１は、被遠隔運転を実行している状態から、被遠隔運転を終了して手動運転に切り替える制御を実行する。また、切替制御部１６１は、手動運転を実行している状態から、被遠隔運転を開始する制御を実行する。なお、切替制御部１６１は、自動運転を実行している状態から、被遠隔運転を開始する制御を実行してよく、被遠隔運転を実行している状態から、被遠隔運転を終了して自動運転を開始してよい。通知部１６２は、表示部３１を用いて、被遠隔運転を実行しているか、手動運転を実行しているか、を表す画像を提示する。また、通知部１６２は、被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認するための画像を提示する。

　走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、自動運転制御ユニット１００から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

　ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、自動運転制御ユニット１００から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、走行制御部１４１から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

　ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、自動運転制御ユニット１００から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

　［遠隔操作管理設備３００］
　以下、遠隔操作を行う側の車外設備について説明する。図４は、遠隔操作管理設備３００における装置構成を示す図である。図示するように、遠隔操作管理設備３００には、ネットワークＮＷを介して車両Ｍ（被遠隔操作車両）と通信する統括制御装置３１０と、複数の遠隔操作装置３２０－１、３２０－２、３２０－３、…とが設けられる。以下、遠隔操作装置を区別しないときは、単に遠隔操作装置３２０と表記する。

　それぞれの遠隔操作装置３２０では、遠隔操作者が遠隔操作リクエストに備えて着座して待機している。統括制御装置３１０は、車両Ｍから受信した情報を、遠隔操作装置３２０に送信し、遠隔操作者に遠隔操作を行わせる。車両Ｍから受信した情報は、車両Ｍに搭載されたカメラ等の機器により取得された画像、音声、速度、角速度、車種などの車両状況を表す情報である。統括制御装置３１０は、いずれかの遠隔操作装置３２０により受け付けた運転操作に基づいて制御情報を生成し、生成した制御情報を車両Ｍに送信する。

　遠隔操作管理設備３００の統括制御装置３１０は、遠隔操作者一覧３１２を参照し、車両Ｍから受信した情報に合致する遠隔操作者を選択して、選択した遠隔操作者の操作する遠隔操作装置３２０に遠隔操作を行わせる。図５は、遠隔操作者一覧３１２の内容の一例を示す図である。遠隔操作者一覧３１２には、例えば、遠隔操作者の識別情報である遠隔操作者ＩＤに対応付けて、遠隔操作の経験年数、遠隔操作の直近の評価、それらを総合的に評価した総合スキル、遠隔操作を実行中であるか否かを示すフラグなどの情報が格納される。統括制御装置３１０は、遠隔操作を実行していない遠隔操作者のうち、評価や総合スキルに基づいていずれかの遠隔操作者を選択する。統括制御装置３１０は、選択した遠隔操作者により操作されている遠隔操作装置３２０に車両Ｍから受信した情報を送信し、当該遠隔操作装置３２０から受信した制御情報を車両Ｍに送信する。これにより、統括制御装置３１０および遠隔操作装置３２０は、遠隔運転を実行する。

　統括制御装置３１０は、遠隔運転を実行するための制御情報を生成し、所定条件を満たした場合に、生成した制御情報を、車両Ｍに送信する。このために、統括制御装置３１０は、遠隔操作者一覧３１２を参照し、遠隔操作者一覧３１２に登録された複数の遠隔操作者のうちいずれかの遠隔操作者を選択する。統括制御装置３１０は、選択した遠隔操作者の操作する遠隔操作装置３２０により生成された制御情報を、車両Ｍに送信する。

　図６は、遠隔操作装置３２０の構成を模式的に示す図である。遠隔操作装置３２０は、例えば、表示部３２１と、スピーカ３２２と、シート３２３と、ステアリングホイール３２４と、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどのペダル類３２５と、遠隔操作制御部３３０とを備える。

　表示部３２１は、車両Ｍのカメラにより撮像された画像、車両Ｍの速度やエンジン回転数などを表示する。なお、表示部３２１は、ＨＭＤ（Head Mount Display）でもよい。スピーカ３２２は、車両Ｍの物体認識装置１６により認識された障害物の車両Ｍへの接近に応じて警告音を発する。シート３２３には、遠隔操作者Ｏが着座する。遠隔操作者Ｏは、ステアリングホイール３２４やペダル類３２５などの運転操作子に対して運転操作を行う。これらに対する操作量は、図示しないセンサによって検出され、遠隔操作制御部３３０に出力される。運転操作子は、ジョイスティックなど、他の態様の運転操作子であってもよい。

　遠隔操作制御部３３０は、運転操作子から入力された操作量に基づいて、車両Ｍに送信する制御情報を生成する。遠隔操作制御部３３０は、生成した制御情報を統括制御装置３１０に送信する。統括制御装置３１０は、複数の遠隔操作装置３２０により生成された複数の制御情報のうち、選択された遠隔操作装置３２０が生成した制御情報を、車両Ｍに送信する。なお、運転操作子には、操作量によって生じるべき反力を作用させるための反力出力装置が付設されている。反力を正確に決定するために、車両Ｍから遠隔操作装置３２０に対して、速度や角速度などの情報が供給されると好適である。

　車両Ｍに送信される制御情報は、ステアリングホイール３２４やペダル類３２５に対する操作量そのものであってもよいし、その時点の車両Ｍの車速や旋回角度に基づいて変更した操作量に基づいて計算される、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、またはステアリング装置２２０に与えるべき制御量（例えば、スロットル開度、ブレーキトルク、ステアリング装置２２０のアシストモータの出力トルクなど）であってもよい。

　［被遠隔運転から手動運転への切替］
　以下、被遠隔運転を実行している状態において、被遠隔運転の実行を終了して、手動運転を開始する処理について説明する。図７は、被遠隔運転から手動運転への切替処理の流れの一例を示すフローチャートである。自動運転制御ユニット１００は、被遠隔運転制御部１６０により被遠隔運転を実行している（ステップＳ１００）。切替制御部１６１は、被遠隔運転を実行している最中に、例えば所定期間毎に、手動運転に切り替えるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。切替制御部１６１は、例えば、通信装置２０と遠隔操作管理設備３００との間の通信状態が途絶することで遠隔操作管理設備３００から制御情報が送信されていない期間が所定期間を超えた場合に、手動運転に切り替えると判定する。

　切替制御部１６１は、手動運転に切り替えると判定しない場合、被遠隔運転の実行を継続する。切替制御部１６１は、手動運転に切り換える場合、車両Ｍの乗員の状態を検出する（ステップＳ１０４）。切替制御部１６１は、例えば、車室内カメラ９０により撮像された画像に基づいて、車両Ｍの乗員の着座位置、車両Ｍの乗員の姿勢などの車両Ｍの乗員の状態を検出する。また、切替制御部１６１は、例えば、運転操作子８０に対する操作状態を取得し、車両Ｍの乗員の手がステアリングホイールを把持しているか否かなどの操作状態に基づいて、車両Ｍの乗員の状態を検出する。

　次に切替制御部１６１は、ステップＳ１０４において検出された車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。所定条件とは、車両Ｍの乗員の操作に基づいて手動運転が可能な状態であることである。切替制御部１６１は、所定条件を満たしていない場合、車両Ｍの乗員に手動運転を要求する（ステップＳ１０８）。通知部１６２は、例えば、表示部３１を用いて、手動運転を開始する準備をすることを要求する画像を提示する。図８は、手動運転を開始する準備をすることを要求する画面の一例を示す図である。この画面には、遠隔運転が実行されている最中であることを表すメッセージ、手動運転を開始する準備を促すメッセージ、および確認の操作を受け付けるボタンなどが含まれている。

　切替制御部１６１は、車室内カメラ９０により撮像された画像に基づいて、車両Ｍの乗員が運転席に着座しており、車両Ｍの乗員の姿勢がステアリングホイール、アクセルペダル、およびブレーキペダルなどの運転操作子８０が操作可能な姿勢である場合に、所定条件を満たすことを判定する。切替制御部１６１は、さらに、車両Ｍの乗員の手がステアリングホイールを把持しており、アクセルペダル、またはブレーキペダルの操作が可能である場合に、所定条件を満たすことを判定する。通知部１６２は、車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たす場合、ＨＭＩ３０を用いて切替確認画面を提示する（ステップＳ１１０）。図９は、切替確認画面の一例を示す図である。切替確認画面には、遠隔運転が実行されている最中であることを表すメッセージ、手動運転を開始することを確認するメッセージ、および確認の操作を受け付けるボタンなどが含まれている。

　切替制御部１６１は、手動運転を開始する確認操作を受け付けたか否かを判定し（ステップＳ１１２）、確認操作を受け付けた場合に、遠隔運転から手動運転への切替タイミングを設定する（ステップＳ１１４）。すなわち、切替制御部１６１は、被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認する操作受け付けた場合に、車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たしたと判定する。切替制御部１６１は、例えば、確認操作を受け付けた時刻から所定期間後のタイミングを、切替タイミングとして設定する。所定期間は、例えば、数分である。切替制御部１６１は、確認操作を受け付けない場合、切替確認画面の提示を継続する。

　通知部１６２は、車両Ｍの乗員および遠隔操作者に、切替タイミングまでの残り時間を通知する（ステップＳ１１６）。図１０は、車両Ｍの乗員に切替タイミングまでの残り時間を通知する画面の一例を示す図である。この画面には、遠隔運転が実行されている最中であることを表すメッセージ、手動運転を開始することを促すメッセージ、遠隔操作の終了までの残り時間を表すメッセージなどが含まれている。図１１は、遠隔操作者に切替タイミングまでの残り時間を通知する画面の一例を示す図である。この画面には、車両Ｍから遠隔操作管理設備３００に送信された前方画像、右側方画像、左側方画像、および後方画像、遠隔操作の終了までの残り時間を表すメッセージなどが含まれている。通知部１６２は、例えば、切替タイミングを表す情報、または切替タイミングが到来するまでの期間を表す情報を遠隔操作管理設備３００に送信することで、遠隔操作の終了までの残り時間を表すメッセージを表示させる。なお、切替制御部１６１は、音声により切替タイミングまでの残り時間を通知してもよい。

　次に切替制御部１６１は、遠隔操作管理設備３００に送信する制御情報を除変する（ステップＳ１１８）。制御情報を除変するとは、切替タイミングが到来するまでの期間において、次第に制御情報が表す操作量または制御量を減らすことに相当する。図１２は、遠隔運転に基づく制御量に対する手動運転に基づく制御量の割合の時間的な変化の一例を示す図である。切替制御部１６１は、切替タイミングに相当する時刻ｔｃｈに至るまでの期間において、遠隔運転に基づく制御量に対する手動運転に基づく制御量の割合を線形で増加させる。これにより、切替制御部１６１は、運転操作子８０により受け付けた運転操作を次第に車両Ｍの走行状態に反映させることで、遠隔運転が終了し、手動運転が開始されていることを車両Ｍの乗員に伝えることができる。

　上述した自動運転制御ユニット１００は、被遠隔運転が終了する場合において、検出部により検出された車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たさない場合、第１制御部１２０により自動運転が実行されてよい。図１３は、遠隔運転の実行を終了して、自動運転または手動の実行を開始する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートにおいて、図７と同じ処理については同一符号を付することで詳細な説明を省略する。車両Ｍは、被遠隔運転を実行している遠隔運転を実行している最中に、例えば所定期間毎に、被遠隔運転の実行を終了するか否かを判定する（ステップＳ２００）。切替制御部１６１は、例えば、通信装置２０と遠隔操作管理設備３００との間の通信状態が途絶することで遠隔操作管理設備３００から制御情報が送信されていない期間が所定期間を超えた場合に、被遠隔運転の実行が終了することを判定する。

　切替制御部１６１は、自動運転の実行を終了すると判定しない場合、被遠隔運転の実行を継続する。切替制御部１６１は、自動運転の実行を終了する場合、車両Ｍの乗員の状態を検出する（ステップＳ１０４）。次に切替制御部１６１は、ステップＳ１０４において検出された車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。切替制御部１６１は、所定条件を満たす場合、ステップＳ１１０以降の処理に移行し、手動運転の実行を開始する。切替制御部１６１は、所定条件を満たさない場合、第１制御部１２０に、自動運転を実行することを開始することを要求する。これにより、第１制御部１２０は、自動運転を開始する（ステップＳ２００）。

　［車両からの遠隔操作］
　車両の遠隔操作は、遠隔操作管理設備３００の遠隔操作装置３２０ではなく、自動運転中の車両の乗員によって行われてもよい。図１４は、車両の乗員によって遠隔操作が実行される様子を概念的に示す図である。図中、車両Ｍ－１は、上記説明した被遠隔運転を実行中の車両である。また、車両Ｍ－２は、自動運転を実行しているため運転操作子がフリーの状態となっており、本来はその車両の運転操作に用いるための運転操作子を、遠隔操作の運転操作子として使用可能な車両である。この場合、車両Ｍ－２では、例えば、車両Ｍ－１から受信した画像をＨＵＤ（Head Up Display）などに表示し、あたかも車両Ｍ－１を運転しているような環境で遠隔操作が行われる。なお、この場合であっても、遠隔操作管理設備３００が車両Ｍ－１とＭ－２の間に介在してもよい。すなわち、遠隔操作リクエストは、まず遠隔操作管理設備３００に送信され、遠隔操作管理設備３００によって、自動運転中の車両Ｍに転送されるようにしてもよい。

　図１５は、遠隔操作を行う車両Ｍに搭載される構成の一例を示す図である。本図において、図２を用いて説明した機能と同様の機能を有するものに関しては、共通する符号を付している。すなわち、遠隔操作を行う車両Ｍに搭載される自動運転制御ユニット１００は、上記説明した自動運転制御ユニット１００と同様の機能を有してよい。

　遠隔操作を行う車両Ｍには、図２に示す構成の他、ＨＵＤ４０と、遠隔操作制御部１８０とが搭載される。遠隔操作制御部１８０は、被遠隔運転を行う車両Ｍのカメラ１０により撮像された画像などをＨＵＤ４０に表示させ、フリーの状態になっている運転操作子８０から入力された操作量に基づいて、被遠隔運転を行う車両Ｍに送信する制御情報を生成する。

　なお、被遠隔運転を行う車両Ｍと、遠隔操作を行う車両Ｍとを別々に説明したが、これらの機能の双方を有するものとして車両Ｍが構成されてもよい。すなわち、車両Ｍは、被遠隔運転を行う必要がある場合には被遠隔運転を行うと共に、自動運転中に他車両からのリクエストに応じて遠隔操作を行うことができるものであってもよい。

　以上説明した車両制御システム１によれば、被遠隔運転を実行している場合において、車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たす場合に被遠隔運転から手動運転に切り替えるので、車両Ｍの乗員の負担を抑制することができる。

　さらに、車両制御システム１によれば、車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たさない場合、自動運転制御ユニット１００により自動運転を実行するので、車両Ｍの乗員の負担をさらに抑制することができる。

　また、車両制御システム１によれば、車両Ｍの乗員の操作に基づいて手動運転が可能な状態であることを判定して被遠隔運転から手動運転に切り替えるので、手動運転が困難な状態において被遠隔運転から手動運転に切り替わることを抑制することができ、車両Ｍの乗員の負担を軽減することができる。

　さらに、車両制御システム１によれば、被遠隔運転を実行している場合において、車両Ｍが被遠隔運転を実行していることを表す画像を提示し、被遠隔運転から手動運転に切り替える必要がある場合に、被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認するための画像を提示し、被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認する操作を受け付けた場合に、車両Ｍの乗員の状態が所定条件を満たすと判定するので、車両Ｍの乗員が被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認することができる。

　さらに、車両制御システム１によれば、切替タイミングが到来するまでの期間を提示するので、被遠隔運転から手動運転への切替をスムーズに行うことができ、車両の乗員の負担を軽減することができる。

　さらに、車両制御システム１によれば、切替タイミングを表す情報、または切替タイミングが到来するまでの期間を表す情報を遠隔操作管理設備３００に送信するので、被遠隔運転から手動運転への切替をスムーズに行うことができ、車両Ｍの乗員の負担を軽減することができる。

　さらに、車両制御システム１によれば、切替タイミングが到来するまでの期間において次第に制御情報が表す制御量を減らすので、被遠隔運転から手動運転に切り替えられる途中において運転操作子８０に対する運転操作を行わせることができる。これにより、車両制御システム１によれば、切替タイミングの到来時に、急に制御情報に基づく車両Ｍの走行が終了することを回避することができ、車両Ｍの乗員の負担を軽減することができる。

　以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１‥車両制御システム
３０‥ＨＭＩ
３１‥表示部
３２‥入力部
４０‥ＨＵＤ
６０‥ＭＰＵ
６１‥推奨車線決定部
７０‥車両センサ
１００‥自動運転制御ユニット
１２０‥第１制御部
１４０‥第２制御部
１６０‥被遠隔運転制御部
１６１‥切替制御部
１６２‥通知部
１８０‥遠隔操作制御部
３００‥遠隔操作管理設備
３１０‥統括制御装置
３１２‥遠隔操作者一覧
３２０‥遠隔操作装置
３２２‥スピーカ
３２３‥シート
３２４‥ステアリングホイール
３２５‥ペダル類
３３０‥遠隔操作制御部

Claims

　車外の状況を取得する取得部と、
　車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子と、
　前記車両の乗員の状態を検出する検出部と、
　前記運転操作子により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行する手動運転制御部と、
　車外設備と通信する通信部であって、前記取得部により取得された前記車外の状況を車外設備に送信する前記通信部と、
　前記車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行する被遠隔運転制御部と、
　前記被遠隔運転制御部により前記被遠隔運転を実行している場合において、前記検出部により検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替える切替制御部と、
　を備える、車両制御装置。
　前記車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部を更に備え、
　前記被遠隔運転制御部による前記被遠隔運転が終了する場合において、前記検出部により検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たさない場合、前記自動運転制御部により前記自動運転が実行される、
　請求項１記載の車両制御装置。
　前記所定条件は、前記車両の乗員の状態が、前記手動運転を実行可能な状態であることである、
　請求項１に記載の車両制御装置。
　前記検出部は、前記車両の乗員を撮像した画像を取得し、
　前記切替制御部は、前記車両の乗員を撮像した画像に基づいて、前記車両の乗員の状態が、前記手動運転を実行可能な状態であるか否かを判定する、
　請求項２に記載の車両制御装置。
　前記検出部は、前記運転操作子に対する操作状態を取得し、
　前記切替制御部は、前記運転操作子に対する操作状態に基づいて、前記車両の乗員の操作に基づいて前記手動運転の実行が可能な状態であるか否かを判定する、
　請求項２に記載の車両制御装置。
　情報を提示する提示部と、
　前記被遠隔運転制御部により前記被遠隔運転を実行している場合において、前記車両が被遠隔運転を実行していることを表す情報を前記提示部に提示させ、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替える必要がある場合に、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替えることを確認するための情報を前記提示部に提示させる通知部と、
　前記車両の乗員の入力操作を受け付ける入力部と、を更に備え、
　前記切替制御部は、前記入力部により前記被遠隔運転から手動運転に切り替えることを確認する操作を受け付けた場合に、前記車両の乗員の状態が所定条件を満たすと判定する、
　請求項１に記載の車両制御装置。
　前記切替制御部は、前記被遠隔運転から前記手動運転に切り替えるタイミングを設定し、
　情報を提示する提示部と、
　前記タイミングが到来するまでの期間を前記提示部に提示させる通知部を更に備える、
　請求項１に記載の車両制御装置。
　前記切替制御部は、前記通信部に、前記タイミングを表す情報、または前記タイミングが到来するまでの期間を表す情報を前記車外設備に送信させる、
　請求項６に記載の車両制御装置。
　前記被遠隔運転制御部は、前記タイミングが到来するまでの期間において次第に前記制御情報が表す制御量を減らす、
　請求項６に記載の車両制御装置。
　請求項１記載の車両制御装置と、
　前記車外設備と、を備える車両制御システム。
　コンピュータが、
　車外の状況を取得し、
　取得された前記車外の状況を車外設備に送信し、
　前記車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行し、
　前記被遠隔運転を実行している場合において、前記車両の乗員の状態を検出し、
　検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、前記被遠隔運転から、前記車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行する、
　車両制御方法。
　コンピュータに、
　車外の状況を取得させ、
　取得された前記車外の状況を車外設備に送信させ、
　前記車外設備から受信した制御情報に基づいて車両を走行させる被遠隔運転を実行させ、
　前記被遠隔運転を実行している場合において、前記車両の乗員の状態を検出させ、
　検出された前記車両の乗員の状態が所定条件を満たす場合に、前記被遠隔運転から、前記車両の乗員により手動運転のための操作がなされる運転操作子により受け付けた操作に基づいて車両を走行させる手動運転を実行させる、
　車両制御プログラム。