WO2019031239A1 - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

走行制御装置は、自車両の周囲の状況を認識する周囲認識部（１０１）と、周囲認識部（１０１）の認識機能に異常が生じたか否かを判断する異常判断部（１０２）と、異常判断部（１０２）が周囲認識部（１０１）の認識機能に異常が生じたと判断した場合に、認識機能に異常が生じた方向である異常認識方向に応じて、自動運転システムにおける自動運転の処置を変更する処置変更制御を実行する制御部（１０３）と、を備える。

Description

走行制御装置 関連出願の相互参照

　本出願は、2017年8月10日に出願された日本国特許出願2017-155258号と、2018年7月11日に出願された日本国特許出願2018-131625号と、に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

　本開示は、車両の自動運転システムに適用される走行制御装置に関する。

　車両の外部を認識する機能に異常が発生した場合に、ドライバが無理に車両を運転してしまう可能性を低減することを目的としたものの一例として、下記特許文献１に記載の発明が提案されている。下記特許文献１では、カメラが撮影した映像を表示装置に表示させる機能の故障を検出すると、車両が走行していれば車両の停止を待って、停止後に車両の運行を禁止している。

特開２０１０－１８８９０２号公報

　特許文献１に記載の発明を自動運転システムに適用すると、車両の外部を認識する機能に異常が発生すると車両を停止させ、停止後に車両の運行を禁止することになる。しかしながら、周囲の状況によっては車両の運行を継続する方が好ましい場合も想定される。また、自動運転システムを適用した車両の場合、乗員が運転状況にさほど注意を払っていない場合も想定されるので、外部認識機能に異常が発生した場合の車両停止には特別な配慮が必要となる。

　本開示は、自車両の周囲の状況を認識する機能に異常が発生した場合に、自動運転システムに適合した処置を施すことが可能な走行制御装置を提供することを目的とする。

　本開示は、車両の自動運転システムに適用される走行制御装置であって、自車両の周囲の状況を認識する周囲認識部（１０１）と、周囲認識部の認識機能に異常が生じたか否かを判断する異常判断部（１０２）と、異常判断部が周囲認識部の認識機能に異常が生じたと判断した場合に、認識機能に異常が生じた方向である異常認識方向に応じて、自動運転システムにおける自動運転の処置を変更する処置変更制御を実行する制御部（１０３）と、を備える。

　周囲認識部の認識機能に異常が生じた場合でも、異常認識方向に応じて自動運転の処置を変更するので、認識機能に異常が生じた方向に応じた機能補完が可能となる。

　尚、「発明の概要」及び「請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「発明の概要」及び「請求の範囲」が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。

図１は、本開示の実施形態である走行制御装置の機能的な構成を示すブロック構成図である。 図２は、図１に示される走行制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。 図３は、図１における単独異常処理を説明するためのフローチャートである。 図４は、図３における処置１を説明するためのフローチャートである。 図５は、図４における車両隊列変更の一例を説明するための図である。 図６は、図４における車両隊列変更の一例を説明するための図である。 図７は、図３における処置２を説明するためのフローチャートである。 図８は、図７における車両隊列変更の一例を説明するための図である。 図９は、図７における車両隊列変更の一例を説明するための図である。 図１０は、図３における処置３を説明するためのフローチャートである。 図１１は、図１０のフローチャートの説明を補足するための図である。 図１２は、図３における処置４を説明するためのフローチャートである。 図１３は、図１における複数異常処理を説明するためのフローチャートである。 図１４は、図１３における処置５を説明するためのフローチャートである。 図１５は、図１４のフローチャートの説明を補足するための図である。 図１６は、図１３における処置６を説明するためのフローチャートである。 図１７は、図１３における処置７を説明するためのフローチャートである。 図１８は、図１に示される走行制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。 図１９は、通信切替の概要を説明するための通信ネットワーク構成図である。 図２０は、通信切替の概要を説明するためのシーケンス図である。 図２１は、通信切替の概要を説明するため概念図である。 図２２は、通信切替の概要を説明するため概念図である。

　以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

　図１を参照しながら、走行制御装置１０について説明する。走行制御装置１０には、自動運転切替スイッチ２０、周辺認知センサ２１、降雨センサ２２、温度センサ２３、湿度センサ２４、照度センサ２５、及び受信装置２６から出力される情報が入力される。

　自動運転切替スイッチ２０が操作されると、自動運転に移行するとの情報又は自動運転を解除するとの情報が走行制御装置１０に入力される。周辺認知センサ２１は、走行制御装置１０が搭載されている自車両周辺の状況を認知するための認知デバイスであって、カメラ、ＬＩＤＡＲ、ミリ波レーダ、ソナー等を含むものである。自車両周辺の状況とは、道路や白線の状況や、道路を走行中の他車両の状況を含むものである。周辺認知センサ２１は、認知した自車両周辺の状況を認知し、その情報を走行制御装置１０に出力する。

　降雨センサ２２は、降雨の有無を検知するためのセンサである。降雨センサ２２は、検知した降雨についての情報を走行制御装置１０に出力する。温度センサ２３は、車外の温度を検知するためのセンサである。温度センサ２３は、検知した温度についての情報を走行制御装置１０に出力する。湿度センサ２４は、車外の湿度を検知するためのセンサである。湿度センサ２４は、検知した湿度についての情報を走行制御装置１０に出力する。

　照度センサ２５は、車外の照度を検知するためのセンサである。照度センサ２５は、検知した照度についての情報を走行制御装置１０に出力する。受信装置２６は、ネットワークを経由して送信される情報を受信する装置である。受信装置２６は、受信した情報を走行制御装置１０に出力する。

　走行制御装置１０は、ＥＰＳ３１、ＥＰＢ３２、ＥＣＢ３３、ＭＧ３４、トランスミッション３５と、ワイパ３６、デフォッガ３７、デフロスタ３８、ライト３９、発信装置４０、及び外部表示装置４１に指示信号を出力する。

　ＥＰＳ３１は、電動パワーステアリング（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）である。ＥＰＳ３１は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じて操舵補助力を発生させる。ＥＰＢ３２は、電動パーキングブレーキ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐａｒｋｉｎｇ　Ｂｒａｋｅ）である。ＥＰＢ３２は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じてパーキングブレーキのロックやリリースを行う。ＥＣＢ３３は、電子制御ブレーキ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｂｒａｋｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＥＣＢ３３は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じて制動力を発生させる。

　ＭＧ３４は、モータジェネレータである。ＭＧ３４は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じて駆動力を発生させる一方で、発電を行うこともできる。トランスミッション３５は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じて変速機の制御を行う。ワイパ３６は、フロンドウィンドウ又はリアウィンドウに設けられている雨滴除去装置である。ワイパ３６は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じて駆動される。

　デフォッガ３７は、リアウィンドウの曇りを除去するための電熱線である。デフォッガ３７は、走行制御装置１０からの指示信号に応じて通電発熱し、リアガラスの曇りを除去する。デフロスタ３８は、フロントウィンドウの曇りを除去するために温風を吹き出すものである。デフロスタ３８は、走行制御装置１０から出力される指示信号に応じて温風を吹き出す。

　ライト３９は、車両前方を照らす照明装置である。ライト３９は、走行制御装置１０からの指示信号に応じて点灯／消灯する。発信装置４０は、ネットワークを経由して送信される情報を発信する装置である。発信装置４０は、走行制御装置１０から出力される情報を発信する。外部表示装置４１は、車外に向けて情報を表示する装置である。外部表示装置４１は、走行制御装置１０から出力される情報に基づいた表示を行う。

　走行制御装置１０は、ハードウェア的な構成要素として、ＣＰＵといった演算部、ＲＡＭやＲＯＭといった記憶部、データの授受を行うためのインターフェイス部を備えるコンピュータとして構成されている。

　続いて、制御装置の機能的な構成要素について説明する。走行制御装置１０は、機能的な構成要素として、周囲認識部１０１と、異常判断部１０２と、制御部１０３と、通信切替部１０４と、を備えている。

　周囲認識部１０１は、自車両の周囲の状況を認識する部分である。より具体的には、周辺認知センサ２１から出力される情報に基づいて、自車両の周囲の状況を認識する。

　異常判断部１０２は、周囲認識部１０１の認識機能に異常が生じたか否かを判断する部分である。異常判断部１０２は、周囲認識部１０１の認識機能に異常が生じた場合に、その情報を制御部１０３に出力する。

　制御部１０３は、異常判断部１０２が周囲認識部１０１の認識機能に異常が生じたと判断した場合に、認識機能に異常が生じた方向である異常認識方向に応じて、自動運転システムにおける自動運転の処置を変更する処置変更制御を実行する。

　通信切替部１０４は、他車両との通信手段を切り替える部分である。通信切替部１０４は、制御部１０３が処置変更制御を実行するのに伴って、移動体通信を利用した通信を可能とする通信切替処理を実行する。通信切替部１０４は、通信切替処理の実行にあたって自車両の通信優先度を上げることができる。

　本実施形態では、このように周囲認識部１０１の認識機能に異常が生じた場合でも、異常認識方向に応じて自動運転の処置を変更するので、認識機能に異常が生じた方向に応じた機能補完が可能となる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、異常認識方向と異常認識方向を認識可能な他車両の状況とに応じて、処置変更制御を実行する。異常認識方向を認識可能な他車両の状況を把握することで、異常認識方向に対する認識機能の補完を適切に行うことができる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、他車両から異常認識方向における認識結果を受信し、この受信した認識結果に基づいて処置変更制御を実行する。異常認識方向を認識可能な他車両の認識結果を受信し処置変更制御を実行するので、異常認識方向に対する認識機能の補完が可能となり、自動運転システムによる走行を継続することができる。尚、他車両から異常認識方向における認識結果を受信するにあたっては、他車両から車車間通信によって直接受信してもよく、ネットワークを介して受信してもよい。ネットワークを介して異常認識方向における認識結果を受信するにあたっては、ネットワークに繋がっている管理センタ等を経由して受信してもよい。

　また本実施形態において、制御部１０３は、他車両から認識結果を受信し、受信した認識結果に基づいて異常認識方向における認識を補完し続けられるように、自車両及び／又は他車両の走行態様を制御する。より具体的には、制御部１０３は、受信した認識結果に基づいて異常認識方向における認識を補完し続けられるように、自車両の走行態様を直接的に制御することができる。また、制御部１０３は、受信した認識結果に基づいて異常認識方向における認識を補完し続けられるように、他車両に対して走行態様を間接的に制御するための情報を発信することができる。このような制御を実行することで、認識結果を供給してくれる他車両の認識結果を利用可能なように、他車両と自車両との位置関係を保つことが可能となり、自動運転システムによる走行を継続することができる。

　また本実施形態において、異常判断部１０２は、異常が生じた自車両が隊列走行を行っているか否かを判断する隊列判断処理を実行し、制御部１０３は、隊列判断処理の結果に応じて処置変更制御を実行する。隊列走行を行っている場合、隊列走行を構成している他車両の認識結果を利用した認識補完を行うことができる可能性が高まる。この態様では、隊列判断処理の結果に応じて処置変更制御を実行することで、隊列走行を活かした処置変更制御が可能となる。

　また本実施形態において、隊列判断処理の結果が隊列走行中であることを示す場合に、制御部１０３は、隊列を組んでいる他車両が異常認識方向に対して認識補完できるように隊列中における自車両の位置を設定する。隊列走行中の他車両に対する自車両の位置設定を、隊列を組んでいる他車両が異常認識方向に対して認識補完できるように行うことで、他車両の認識結果を利用できる可能性をより高めることができる。

　自車両の位置設定として、自車両が前方認識異常の場合は、隊列の前から２台目以降に設定することが好ましい。自車両が後方認識異常の場合は、隊列の後ろから２台目より前に設定することが好ましい。自車両が側方認識異常の場合は、隊列の前から２台目以降であり、且つ隊列の後ろから２台目より前に設定することが好ましい。

　また本実施形態において、制御部１０３は、隊列中における自車両位置を変更する場合、自車両を車線変更せずに他車両に車線変更を行わせる。自車両が車線変更せずに隊列中の位置を変更できるので、認識異常が起きている自車両の安全性を確保しつつ最適な隊列走行を行うことができる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、隊列中における自車両位置を変更する場合、異常認識方向に応じて自車両を車線変更させる。異常が発生している自車両を車線変更させずに他車両を車線変更させると、場合によっては他車両の乗員が違和感を覚える場合もある。そこで、異常が発生している自車両を車線変更させて隊列中の位置を変更することで、他車両の乗員に違和感を与えずに最適な隊列走行を行うことができる。

　また本実施形態において、隊列判断処理の結果が隊列走行中でないことを示す場合に、制御部１０３は、異常認識方向に対して認識補完できる他車両と隊列走行を行うように制御する。隊列走行中でない場合であっても、異常認識方向に対して認識補完できる他車両と隊列走行を行うように制御するので、隊列走行を活かした処置変更制御が可能となる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、隊列走行可能な他車両を検出すると、その他車両に対して隊列走行を行うように要請する隊列要請情報を出力する。隊列要請情報を出力することで、隊列走行を行う他車両を特定するとともに、その他車両と隊列走行を行うことができる。尚、隊列走行可能な他車両とは、少なくとも自車両との間で車車間通信が可能であって、車車間通信により、駆動の情報、制動の情報、操舵の情報、及び自車両と前車との距離である前車の後方認識機能の情報の内、少なくとも１つ以上を通信可能な他の車両である。

　また本実施形態において、制御部１０３は、自車両が走行中のレーンと他車両が走行中のレーンとの関係、及び／又は自車両と他車両との速度差を勘案して隊列要請情報を出力する。自車両と他車両との関係において、それぞれが走行するレーンの関係や、相互の速度差を勘案することで、適当な位置に適当な速度で走行中の他車両と隊列走行を行うことができる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、隊列走行中の全車両を、隊列を組んだまま停止させ、他車両に隊列を解除するように要請する隊列停止処理を実行する。隊列を組んだまま停止するので、異常が発生している自車両も安全に停止することができる。その後隊列を解除するように他車両に要請するので、他車両の拘束を必要最小限に抑制することができる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、自車両の複数の認識機能に異常が発生した場合に隊列停止処理を実行する。複数の認識機能に異常が発生すると、他車両に認識機能を補完してもらっていたとしても、走行継続の危険性が高まるので、隊列停止処理を実行することで安全に停車することができる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、自車両の進行方向と他車両の進行方向とが異なる場合に隊列停止処理を実行する。隊列走行を行っている他車両との進行方向が異なる場合に、隊列停止処理を実行することで、他車両を目的の進行方向に進めさせることができる。また、隊列停止処理を実行し、自車両は隊列から開放されるので、他の進行方向が同じ他車両と隊列を組むことができる。

　また本実施形態において、制御部１０３は、異常認識方向に応じて、自車両の挙動を制限する。異常認識方向に応じた自車両の挙動制御を行うことで、異常が発生していない方向における認識結果を活かした自動運転が可能となる。

　また本実施形態において、通信切替部１０４は、他車両との通信手段を切り替えるものであって、制御部１０３が処置変更制御を実行するのに伴って、移動体通信を利用し、移動体通信網と直接通信する通信切替処理を実行する。

　認識機能に異常が発生すると、通信を利用して対応を行うことになる。通信機能としては、車車間通信に用いられる無線ＬＡＮがあるが、通信の安定性や広域対応性に課題がある。そこで、無線ＬＡＮと並行して移動体通信を利用可能とし、冗長性を持たせることで、車車間通信に異常が生じても移動体通信による対応が可能となり、より安全性が高められる。また、車車間通信が届かない離れた車両に対しても隊列を組むといった要請を行うことができる。

　また本実施形態において、通信切替部１０４は、通信切替処理の実行にあたって自車両の通信優先度を上げることができる。

　自車両の通信優先度を上げることで、乗員が使用する携帯端末による通信量が大きかったり、通信回線が混雑したりしている状態でも、通信ができるようになる。それにより、認識機能異常の補完を円滑に行うことができる。

　続いて、図２を参照しながら、走行制御装置１０の具体的な制御処理について説明する。ステップＳ１０１では、周囲認識部１０１が、道路の状況及び周囲の状況を取得する。ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２では、異常判断部１０２が、部品・センサの異常情報を取得する。

　ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３では、異常判断部１０２が、周辺認識機能が正常か否かを判断する。周辺認識機能が正常である場合、処理を終了してリターンする。周辺認識機能が正常でない場合、ステップＳ１０４の処理に進む。

　ステップＳ１０４では、異常判断部１０２が、発生している異常が単独か否かを判断する。発生している異常が単独の場合、ステップＳ１０５の処理に進む。発生している異常が複数の場合、ステップＳ１０６の処理に進む。

　ステップＳ１０５では、単独異常処理を実行する。単独異常処理が終了すると、リターンする。ステップＳ１０６では、複数異常処理を実行する。複数異常処理が終了すると、リターンする。

　単独異常処理について、図３を参照しながら説明する。ステップＳ１５１では、制御部１０３が、自車両が隊列走行中であるか否かを判断する。隊列走行中であれば、ステップＳ１５２の処理に進む。隊列走行中でなければ、ステップＳ１５３の処理に進む。

　ステップＳ１５２では、処置１を実行する。処置１について、図４を参照しながら説明する。

　ステップＳ２０１では、制御部１０３が、他車両が車線変更可能であるか否かを判断する。他車両が車線変更可能であるか否かは、他車両と通信を行って判断してもよく、予め定められていてもよい。他車両が車線変更可能であれば、ステップＳ２０２の処理に進む。他車両が車線変更可能でなければ、ステップＳ２０６の処理に進む。

　ステップＳ２０２では、図５（Ａ）に示されるように、制御部１０３が他車両Ａへ配置変え要求を送信する。配置換え要求を受信した他車両Ａは、図５（Ｂ）に示されるように車線変更を実行する。

　ステップＳ２０２に続くステップＳ２０３では、制御部１０３が、他車両の車線変更が完了したか否かを判断する。他車両の車線変更完了判断は、他車両と通信を行って判断してもよく、制御部１０３が自車両の認識機能を用いて自律的に判断してもよい。他車両の車線変更が完了していれば、ステップＳ２０４の処理に進む。他車両の車線変更が完了していなければ、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。

　ステップＳ２０４では、制御部１０３が車間調整を実行する。具体的には、図５（Ｃ）に示されるように、他車両Ａがよけた後の先行車に自車両が近づくように車間調整を行う。

　ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５では、制御部１０３が、他車両Ａに車線復帰許可を送信する。この車線復帰許可の受信に対応して、他車両Ａは車線復帰のための制御を実行する。

　ステップＳ２０６では、制御部１０３が、自車両の車線変更が完了したか否かを判断する。図６（Ａ）に示されるように自車両の車線変更が完了してれば、ステップＳ２０７の処理に進む。自車両の車線変更が完了していなければ、ステップＳ２０６の処理を繰り返す。

　ステップＳ２０７では、制御部１０３が、他車両Ａへ車間確保要求を送信する。ステップＳ２０７に続くステップＳ２０８では、制御部１０３が、他車両Ａの先行車との車間確保が完了したか否かを判断する。図６（Ｂ）に示されるように、他車両Ａの先行車との車間確保が完了していれば、ステップＳ２０９の処理に進む。他車両Ａの先行車との車間確保が完了していなければ、ステップＳ２０８の処理を繰り返す。ステップＳ２０９では、制御部１０３が、図６（Ｃ）に示されるように自車両を車線復帰させる。

　図３に戻って、ステップＳ１５３の処理について説明する。ステップＳ１５３では、所定の範囲内に他車両が存在するか否かを判断する。所定の範囲内とは、自車両と隊列走行を組むのに物理的に不可能ではない範囲のことであって、その範囲内に存在する他車両に隊列走行の打診を行うために設定される範囲である。所定の範囲内に他車両があれば、ステップＳ１５４の処理に進む。所定の範囲内に他車両がなければ、ステップＳ１５８の処理に進む。

　ステップＳ１５４では、制御部１０３が、他車両が隊列走行可能か否かを判断する。他車両が隊列走行可能であるか否かは、他車両と通信を行って判断する。他車両が隊列走行可能であれば、ステップＳ１５５の処理に進む。他車両が隊列走行可能でなければ、ステップＳ１５６の処理に進む。

　ステップＳ１５５では、処置２を実行する。処置２の実行が完了すると、ステップＳ１５２の処理に進む。処置２について、図７を参照しながら説明する。

　ステップＳ２５１では、制御部１０３が、他車両が位置調整可能か否かを判断する。他車両が位置調整可能であるか否かは、他車両と通信を行って判断してもよく、予め定められていてもよい。他車両が位置調整可能であれば、ステップＳ２５２の処理に進む。他車両が位置調整可能でなければ、ステップＳ２５５の処理に進む。

　ステップＳ２５２では、制御部１０３が、他車両へ位置調整要求を送信する。図８の例であれば、図８（Ａ）において、他車両Ａには、他車両Ａにとって左前方に位置調整するように位置調整要求を送信する。他車両Ｂには、他車両Ｂにとって前方に位置調整するように位置調整要求を送信する。この位置調整要求の送信の結果、位置調整が完了すると図８（Ｂ）の状態となる。

　ステップＳ２５２に続くステップＳ２５３では、制御部１０３が、他車両の位置調整が完了したか否かを判断する。他車両の位置調整完了判断は、他車両と通信を行って判断してもよく、制御部１０３が自車両の認識機能を用いて自律的に判断してもよい。他車両の位置調整が完了していれば、ステップＳ２５４の処理に進む。他車両の位置調整が完了していなければ、ステップＳ２５３の処理を繰り返す。ステップＳ２５４では、隊列完了情報を保持する。

　ステップＳ２５５では、制御部１０３が、後方の他車両と隊列を組めたか否かを判断する。図９の例であれば、図９（Ａ）から図９（Ｂ）において、後方の他車両Ｂと隊列を組めていることになる。後方の他車両と隊列を組めていれば、ステップＳ２５６の処理に進む。後方の他車両と隊列を組めていなければ、ステップＳ２５５の処理を繰り返す。

　ステップＳ２５６では、制御部１０３が、前方の他車両と隊列を組めたか否かを判断する。図９の例であれば、他車両Ｂと隊列を組んだ状態で自車両が位置調整をすることで、図９（Ｃ）に示されるように前方の他車両Ａと隊列を組めていることになる。前方の他車両と隊列を組めていれば、ステップＳ２５４の処理に進む。前方の他車両と隊列を組めていなければ、ステップＳ２５６の処理を繰り返す。

　図３に戻って、ステップＳ１５６の処理について説明する。ステップＳ１５６では、他車両が認識する周囲の情報によって自車両の周囲が認識可能か判断する。他車両が認識する周囲の情報によって自車両の周囲が認識可能であれば、ステップＳ１５７の処理に進む。他車両が認識する周囲の情報によって自車両の周囲が認識可能でなければ、ステップＳ１５８の処理に進む。

　ステップＳ１５７では、処置３を実行する。処置３の実行が完了すると、ステップＳ１５２の処理に進む。処置３について、図１０を参照しながら説明する。

　ステップＳ３０１では、制御部１０３が、他車両から他車両における認識情報を受信する。ステップＳ３０１に続くステップＳ３０２では、制御部１０３が、前方認識不可領域があるか否かを判断する。図１１に示す例では、他車両Ａの前方に他車両が存在しないため、前方認識不可領域が存在する例を示している。図１１（Ａ）では、自車両は他車両Ｂから認識情報を受信しているので、他車両Ｂの前方に他車両Ａが存在するため、前方認識不可領域は無いものと判断する。図１１（Ｂ）では、自車両は他車両Ａから認識情報を受信しているので、他車両Ａの前方に他車両は無く、前方認識不可領域は有るものと判断する。前方認識不可領域があると判断すれば、ステップＳ３０３の処理に進む。前方認識不可領域が無いと判断すれば、ステップＳ３０４の処理に進む。

　ステップＳ３０３では、制御部１０３は、追従抑制処理を実行する。追従抑制処理とは、図１１（Ｂ）の例では、他車両Ａから認識情報を受信可能な範囲から逸脱しないように、車速や走行車線を制御する。ステップＳ３０４では、制御部１０３は、追従抑制無しでの処理を実行する。

　図３に戻って、ステップＳ１５８の処理について説明する。ステップＳ１５８では、制御部１０３は、周辺車両への注意喚起を行う。一例としては、外部表示装置４１に、自動運転中であって周囲認識機能に異常が発生している旨表示する。

　ステップＳ１５８に続くステップＳ１５９では、処置４を実行する。処置４は、異常が発生した方向への動作を制限しつつ、異常が発生しない方向への動作を許容するものである。処置４の実行が完了すると、処理を終了する。処置４について、図１２を参照しながら説明する。

　ステップＳ３５１では、異常判断部１０２が、前方認識異常か否かを判断する。前方認識異常であれば、ステップＳ３５２の処理に進む。前方認識異常でなければ、ステップＳ３５３の処理に進む。

　ステップＳ３５２では、制御部１０３が、速度制限処理を実行する。尚、前方認識異常の場合であって、カメラによる認識異常の場合は、ワイパ３６を作動させて汚れを除去してもよい。ステップＳ３５３では、異常判断部１０２が、後方認識異常か否かを判断する。後方認識異常であれば、ステップＳ３５４の処理に進む。後方認識異常でなければ、ステップＳ３５５の処理に進む。

　ステップＳ３５４では、制御部１０３が、後退制限処理を実行する。ステップＳ３５４においては、車線変更制限処理を行ってもよい。ステップＳ３５５では、制御部１０３が、車線変更制限処理を実行する。

　図２のステップＳ１０６における複数異常処理について、図１３を参照しながら説明する。ステップＳ４０１では、制御部１０３が、自車両が隊列走行中であるか否かを判断する。隊列走行中であれば、ステップＳ４０２の処理に進む。隊列走行中でなければ、ステップＳ４０４の処理に進む。

　ステップＳ４０２では、処置１を実行する。処置１については、図４を参照しながら説明した通りであるので、その説明を省略する。

　ステップＳ４０２に続くステップＳ４０３では、処置５を実行する。処置５について、図１４を参照しながら説明する。

　ステップＳ４５１では、制御部１０３が、自車両の進行方向と、隊列を組んでいる他車両の進行方向とが同じか否かを判断する。進行方向が同じであれば、ステップＳ４５２の処理に進む。進行方向が同じでなければ、ステップＳ４５５の処理に進む。図１５（Ａ）に示されるように、自車両が左方向に進みたいのに対して、他車両Ａ及び他車両Ｂが直進方向に進みたい状態であるので、この場合は進行方向が同じでないと判断する。

　ステップＳ４５２では、制御部１０３が隊列走行を継続する。ステップＳ４５２に続くステップＳ４５３では、制御部１０３が目的地に到着したか否かを判断する。目的地に到着していれば、ステップＳ４５４の処理に進む。目的地に到着していなければ、ステップＳ４５３の処理を繰り返す。

　ステップＳ４５４では、制御部１０３が、隊列維持のまま自車両を停車させる。制御部１０３は、他車両に対して同期して停車するように要請する。ステップＳ４５４の処理が終了すると、図１３の処理に戻り、リターンする。

　ステップＳ４５５では、制御部１０３が、暫定停車場所があるか否かを判断する。暫定停車場所とは、隊列走行を維持して停車した後、進行方向が異なる車両を分離することが可能な場所である。暫定停車場所があれば、ステップＳ４５６の処理に進む。暫定停車場所が無ければ、ステップＳ４５５の処理を繰り返して暫定停車場所を探す。

　ステップＳ４５６では、制御部１０３が、隊列維持のまま自車両を停車させる。制御部１０３は、他車両に対して同期して停車するように要請する。図１５（Ｂ）に示されるように、自車両及び他車両Ａ，Ｂは、隊列を維持した状態で停車する。

　ステップＳ４５６に続くステップＳ４５７では、他車両が離脱する。図１５（Ｃ）に示されるように、離脱した他車両は隊列を組んで進行してもよい。ステップＳ４５７の処理が終了すると、図１３の処理に戻り、リターンする。

　自車両が完全に認識異常でなく、所定の距離まで認識可能な異常の場合には、その所定の距離に応じた速度での単独での自動走行が可能である。その場合、ステップＳ４５６の隊列走行は完全に停車しなくても良い。停車による減速中に、自車両が自動運転可能な速度になったら、次のステップＳ４５７に進み、他車両が離脱しても良い

　図１３に戻って、ステップＳ４０４の処理について説明する。ステップＳ４０４では、所定の範囲内に他車両が存在するか否かを判断する。所定の範囲内とは、自車両と隊列走行を組むのに物理的に不可能ではない範囲のことであって、その範囲内に存在する他車両に隊列走行の打診を行うために設定される範囲である。所定の範囲内に他車両があれば、ステップＳ４０５の処理に進む。所定の範囲内に他車両がなければ、ステップＳ４１０の処理に進む。

　ステップＳ４０５では、制御部１０３が、他車両が隊列走行可能か否かを判断する。他車両が隊列走行可能であるか否かは、他車両と通信を行って判断する。他車両が隊列走行可能であれば、ステップＳ４０６の処理に進む。他車両が隊列走行可能でなければ、ステップＳ４０７の処理に進む。

　ステップＳ４０６では、処置２を実行する。処置２の実行が完了すると、ステップＳ１５２の処理に進む。処置２については、図７を参照しながら説明済みであるので、その説明を省略する。

　ステップＳ４０７では、他車両が認識する周囲の情報によって自車両の周囲が認識可能か判断する。他車両が認識する周囲の情報によって自車両の周囲が認識可能であれば、ステップＳ４０８の処理に進む。他車両が認識する周囲の情報によって自車両の周囲が認識可能でなければ、ステップＳ４１０の処理に進む。

　ステップＳ４０８では、処置３を実行する。処置３の実行が完了すると、ステップＳ４０９の処理に進む。処置３については、図１０を参照しながら説明済みであるので、その説明を省略する。

　ステップＳ４０９では、処置６を実行する。処置６の実行が完了すると、複数異常処理を終了する。処置６について、図１６を参照しながら説明する。

　ステップＳ５０１では、制御部１０３が、路肩側にレーンチェンジ可能か否かを判断する。路肩側にレーンチェンジ可能であれば、ステップＳ５０２の処理に進む。路肩側にレーンチェンジ可能でなければ、ステップＳ５０１の処理を繰り返す。

　ステップＳ５０２では、制御部１０３が、路肩側へのレーンチェンジを実行する。ステップＳ５０２に続くステップＳ５０３では、制御部１０３が、停車処理を実行し、処置６を終了する。

　図１３に戻って、ステップＳ４１０の処理について説明する。ステップＳ４１０では、制御部１０３は、周辺車両への注意喚起を行う。一例としては、外部表示装置４１に、自動運転中であって周囲認識機能に異常が発生している旨表示する。

　ステップＳ４１０に続くステップＳ４１１では、処置４を実行する。処置４の実行が完了すると、ステップＳ４１２の処理に進む。処置４については、図１２を参照しながら説明済みであるので、その説明を省略する。

　ステップＳ４１２では、処置７を実行する。処置７の実行が完了すると、複数異常処理の処理を終了する。処置７について、図１７を参照しながら説明する。処置７は、処置４で対応した異常発生箇所に加えて、他の異常発生があった場合の対処を行うものである。

　ステップＳ５５１では、異常判断部１０２が、前方認識異常が発生しているか、前方認識異常が発生していないか発生していても処理済みか否かを判断する。前方認識異常が発生していれば、ステップＳ５５２の処理に進む。前方認識異常が発生していないか発生していても処理済みであれば、ステップＳ５５５の処理に進む。

　ステップＳ５５２では、異常判断部１０２が、前方認識異常が複数発生しているか否かを判断する。前方認識異常が複数発生していれば、ステップＳ５５３の処理に進む。前方認識異常が複数発生していなければ、処置７の処理を終了する。

　ステップＳ５５３では、制御部１０３が、車線変更制限処理を実行する。ステップＳ５５３に続くステップＳ５５４では、制御部１０３が、停止処理を実行し、処置７の処理を終了する。

　ステップＳ５５５では、異常判断部１０２が、後方認識異常が発生しているか、後方認識異常が発生していないか後方認識異常が発生していても処理済みか否かを判断する。後方認識異常が発生していれば、ステップＳ５５６の処理に進む。後方認識異常が発生していないか後方認識異常が発生していても処理済みであれば、ステップＳ５５７の処理に進む。

　ステップＳ５５６では、制御部１０３が、後退制限処理を実行し、処置７の処理を終了する。

　ステップＳ５５７では、制御部１０３が、側方認識異常が発生しているか、側方認識異常が発生していないか側方認識異常が発生していても処理済みか否かを判断する。側方認識異常が発生していれば、ステップＳ５５８の処理に進む。側方認識異常が発生していないか側方認識異常が発生していても処理済みであれば、処置７の処理を終了する。

　ステップＳ５５８では、制御部１０３が、車線変更制限処理を実行し、処置７の処理を終了する。

　続いて、図１８を参照しながら、自動運転移行要求が入力された場合の、走行制御装置１０の制御処理について説明する。ステップＳ６０１では、制御部１０３が、自動運転移行要求があったか否かを判断する。自動運転移行要求があれば、ステップＳ６０２の処理に進む。自動運転移行要求がなければリターンする。

　ステップＳ６０２では、周囲認識部１０１が、道路の状況及び周囲の状況を取得する。ステップＳ６０２に続くステップＳ６０３では、異常判断部１０２が、部品・センサの異常情報を取得する。

　ステップＳ６０３に続くステップＳ６０４では、異常判断部１０２が、周辺認識機能が正常か否かを判断する。周辺認識機能が正常である場合、ステップＳ６０５の処理に進む。周辺認識機能が正常でない場合、ステップＳ６０６の処理に進む。

　ステップＳ６０５では、制御部１０３が、自動運転の許可処理を実行し、リターンする。ステップＳ６０６では、自動運転の制限処理を実行し、リターンする。

　続いて、図１９を参照しながら、通信切替の概要について説明する。図１９に示されるように、移動体通信網ＮＷには、通信管理サーバ５０及び車両管理サーバ６０が繋がれている。

　通信管理サーバ５０は、個々の移動体（携帯端末）の識別番号（電話番号）、認証情報といった情報を管理するためのサーバである。車両管理サーバ６０は、車両に設けられている通信装置と、車両の使用者との対応関係を管理するためのサーバである。

　図１９に示される例では、自車両ＣＡに、通信切替部１０４を含む走行制御装置１０及び通信手段１２が設けられている。携帯端末ＴＭは、自車両ＣＡの使用者が保持する携帯端末である。携帯端末ＴＭには、通信手段４０が設けられている。

　通信手段１２，４０は、移動体通信網ＮＷの加入者を特定するための情報（例としては、加入権情報、通信装置に割り当てられた固有ＩＤ）を保持し、この保持した情報に基づいて移動体通信網ＮＷを利用した通信を可能とするものである。加入者を特定する情報は、ＳＩＭカードに記録されていてもよく、その場合はＳＩＭカードに記録された情報に基づいて認証が行われる。加入者を特定する情報を保持する態様としては、ＳＩＭカードに限定されるものではなく、ＳＩＭカードをソフトウェア化して記憶領域に保持し、通信によって加入者を特定する情報を書き込んだり消去したりといった、バーチャルＳＩＭ若しくはｅ－ＳＩＭといった態様も採用されうるものである。以下、ＳＩＭカード、バーチャルＳＩＭ、ｅ－ＳＩＭを含め、加入者を特定する情報を保持する態様をＳＩＭと称して説明する。

　図２１に示されるように、通常状態では、携帯端末ＴＭの通信手段４０のみがアクティベートされており、携帯端末ＴＭが移動体通信網と直接通信する。自車両ＣＡは通信手段１２を用いるものの、携帯端末ＴＭの通信手段４０のテザリング機能等を使って間接的に移動体通信網と通信を行うことができるようになっている。また、近隣の他車両とは車車間通信を用いて通信を行っている。

　続いて、図２０を参照しながら、通信手段の切り替えについて説明する。ステップＳ７０１では、異常判断部１０２が認識機能の異常を検出する。ステップＳ７０１に続くステップＳ７０２では、連携車両の状況を検出する。ステップＳ７０２に続くステップＳ７０３では、認識機能に異常が発生しているか否かを判断する。

　認識機能に異常が発生していれば、ステップＳ７０４の処理に進む。認識機能に異常が発生していなければ、処理を終了する。

　ステップＳ７０４では、通信管理サーバ５０に対して通信手段の切り替え要求を行う。この切り替え要求を受けて、ステップＳ７１１において通信管理サーバ５０は、通信切替を実行する。通信手段の切り替えは、様々な手法でＳＩＭを切り替えてアクティベートすることにより実行される。一例として、図２０では車両管理サーバは携帯端末ＴＭと関連付けられる機器の情報を管理する。車両管理サーバ６０から自車両ＣＡに関連付けられている携帯端末ＴＭの情報を取得し、携帯端末ＴＭに設けられている通信手段４０が有するＳＩＭを一時的に停止し、自車両ＣＡに設けられている通信手段１２が有するＳＩＭをアクティベートする。アクティベートの手法としては、ＳＩＭに書き込まれるべき情報を通信で取得し書き込むことや、携帯端末と同じ、又は異なるＳＩＭに書き込まれるべき情報を予め通信手段１２が有しており、移動体通信のＯＮ，ＯＦＦを制御することで予め記録されているＳＩＭで認証し、アクティベートが実現されることを含め、様々な手法が用いられる。

　ステップＳ７０４に続くステップＳ７０５では、自車制御情報を携帯端末ＴＭに送信する。この送信を受けて、ステップＳ７２１において携帯端末ＴＭは、自車両の情報を通知する。本実施形態の場合、携帯端末ＴＭは、ＳＩＭが切り替えられたことを通知する。

　ステップＳ７０５に続くステップＳ７０６では、自車両ＣＡに関する通信の優先度を向上させる処理を実行する。これにより、携帯端末ＴＭが例えばテザリング機能を利用して通信する場合に、携帯端末ＴＭ側の優先度を相対的に下げることができる。

　ステップＳ７０６に続くステップＳ７０７では、通信を活用して認識機能を補完する車両制御を実行する。

　図２２に示されるように、通信切り替えを実行すると、自車両ＣＡの通信手段１２がアクティベートされ、通信手段１２により移動体通信網と直接通信する通信が可能となる。通信内容としては、他車両やインフラからの認知情報（地図、カメラ、渋滞、車速）、他車両への要請（隊列要請、位置関係の要請）、自車両への運転指示（ナビゲーション情報、車線変更、駆動、制動、操舵）といった情報が含まれる。

　このような処理を実行することで、携帯端末ＴＭによる通信で負荷の重い処理をしていたとしても、優先度を高くした自車両ＣＡの処置が優先される。認知機能異常の対応に必要な情報を迅速に受信することができ、異常が生じてもより安全に対応するこができる。認知機能と自動運転制御に関係する制御等安全な処置をするための通信に限定し、通信の優先度を上げてもよい。

　優先度を上げる手法としては、パケットに優先順位をつけてもよく、通信のある期間のトランザクションに優先順位をつけてもよい。

　自車両ＣＡの通信手段１２を通信可能とする方法例としては、携帯端末ＴＭのＳＩＭ機能を移動することに限られるものではない。予めストックされているＳＩＭの権利を自車両ＣＡに設定することも可能であり、異常発生時にＳＩＭの権利を購入することも可能である。これらの場合には、携帯端末ＴＭの通信手段４０は有効に通信を行える状態を継続できる。

　また、周囲に他車両が存在しない場合にのみ、認識異常が発生したら通信手段１２のアクティベートを行っても良い。周囲に他車両が存在しない場合、車車間通信では認識機能の補完ができないので、通信手段１２をアクティベートし移動体通信網を通じた認識機能の補完を行うことができる。

　また、車両が機能停止（Ready-Off）したり、異常が修復されたら、非アクティベート化処理（移動体通信をＯＦＦ）し、携帯端末TMが移動体通信網と直接通信する元の状態に戻す制御をしても良い。

　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

　周囲の状態の認識することを補助する装置、例えば、ワイパ３６、降雨センサ２２、デフォッガ３７、デフロスタ３８、及びライト３９のいずれかに異常が発生した場合は、特定の条件に合致した場合に上記処理を行うことが好ましい。

　ワイパ３６又は降雨センサ２２に異常が発生した場合には、降雨中であってワイパ３６が動かない時に上記処理を実行する。ワイパ３６の異常時であって、ワイパ３６が周辺認知センサ２１を構成するカメラの認識を阻害する位置で停止したときに上記処理を実行する。デフォッガ３７及びデフロスタ３８の少なくとも一方の異常の場合、曇り発生中であって、デフォッガ３７及びデフロスタ３８の少なくとも一方が異常時の場合に上記処理を実行する。ライト３９に異常が発生した場合は、照度センサ２５による照度検出値が閾値以下である場合に上記処理を実行する。

Claims (17)

1. 　車両の自動運転システムに適用される走行制御装置であって、
   　自車両の周囲の状況を認識する周囲認識部（１０１）と、
   　前記周囲認識部の認識機能に異常が生じたか否かを判断する異常判断部（１０２）と、
   　前記異常判断部が前記周囲認識部の認識機能に異常が生じたと判断した場合に、認識機能に異常が生じた方向である異常認識方向に応じて、自動運転システムにおける自動運転の処置を変更する処置変更制御を実行する制御部（１０３）と、を備える走行制御装置。
2. 　請求項１に記載の走行制御装置であって、
   　前記制御部は、前記異常認識方向と前記異常認識方向を認識可能な他車両の状況とに応じて、前記処置変更制御を実行する、走行制御装置。
3. 　請求項２に記載の走行制御装置であって、
   　前記制御部は、他車両から前記異常認識方向における認識結果を受信し、この受信した認識結果に基づいて前記処置変更制御を実行する、走行制御装置。
4. 　請求項３に記載の走行制御装置であって、
   　前記制御部は、他車両から認識結果を受信し、受信した認識結果に基づいて前記異常認識方向における認識を補完し続けられるように、自車両及び／又は他車両の走行態様を制御する、走行制御装置。
5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、
   　前記異常判断部は、異常が生じた自車両が隊列走行を行っているか否かを判断する隊列判断処理を実行し、
   　前記制御部は、前記隊列判断処理の結果に応じて前記処置変更制御を実行する、走行制御装置。
6. 　請求項５に記載の走行制御装置であって、
   　前記隊列判断処理の結果が隊列走行中であることを示す場合に、
   　前記制御部は、隊列を組んでいる他車両が前記異常認識方向に対して認識補完できるように隊列中における自車両の位置を設定する、走行制御装置。
7. 　請求項６に記載の走行制御装置であって、
   　前記制御部は、隊列中における自車両位置を変更する場合、自車両を車線変更せずに他車両に車線変更を行わせる、走行制御装置。
8. 　請求項６に記載の走行制御装置であって、
   　前記制御部は、隊列中における自車両位置を変更する場合、前記異常認識方向に応じて自車両を車線変更させる、走行制御装置。
9. 　請求項５に記載の走行制御装置であって、
   　前記隊列判断処理の結果が隊列走行中でないことを示す場合に、
   　前記制御部は、前記異常認識方向に対して認識補完できる他車両と隊列走行を行うように制御する、走行制御装置。
10. 　請求項９に記載の走行制御装置であって、
    　前記制御部は、隊列走行可能な他車両を検出すると、その他車両に対して隊列走行を行うように要請する隊列要請情報を出力する、走行制御装置。
11. 　請求項１０に記載の走行制御装置であって、
    　前記制御部は、自車両が走行中のレーンと他車両が走行中のレーンとの関係、及び／又は自車両と他車両との速度差を勘案して前記隊列要請情報を出力する、走行制御装置。
12. 　請求項６から７のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、
    　前記制御部は、隊列走行中の全車両を、隊列を組んだまま停止させ、他車両に隊列を解除するように要請する隊列停止処理を実行する、走行制御装置。
13. 　請求項１２に記載の走行制御装置であって、
    　前記制御部は、自車両の複数の認識機能に異常が発生した場合に前記隊列停止処理を実行する、走行制御装置。
14. 　請求項１２に記載の走行制御装置であって、
    　前記制御部は、自車両の進行方向と他車両の進行方向とが異なる場合に前記隊列停止処理を実行する、走行制御装置。
15. 　請求項１に記載の走行制御装置であって、
    　前記制御部は、前記異常認識方向に応じて、自車両の挙動を制限する、走行制御装置。
16. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、
    　更に、他車両との通信手段を切り替える通信切替部（１０４）を備え、
    　前記通信切替部は、前記制御部が前記処置変更制御を実行するのに伴って、移動体通信を利用し、移動体通信網と直接通信する通信切替処理を実行する、走行制御装置。
17. 　請求項１６に記載の走行制御装置であって、
    　前記通信切替部は、前記通信切替処理の実行にあたって自車両の通信優先度を上げる、走行制御装置。

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