JP6355780B1

JP6355780B1 - 車両退避装置および車両退避方法

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Publication number: JP6355780B1
Application number: JP2017043463A
Authority: JP
Inventors: 明平田; 昭暢杉山; 吉川　篤志; 篤志吉川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2037-03-08
Also published as: JP2018144720A

Abstract

【課題】自動運転の継続が困難になった場合に、周辺の他車両の状況に応じた自車両の退避を行う。【解決手段】退避制御部３０は、自車両１００の路側帯２０４への退避を行う際、自車両１００の周辺の他車両１０１〜１０３の位置を検出する。自車両１００を退避させる側の隣接車線２０１における自車両１００の側方および後側方に他車両１０１が検出されると、退避制御部３０は、自車両１００が隣接車線２０１の他車両１０１に追い抜かれるように自車両１００の速度を制御し、自車両１００が隣接車線２０１の他車両１０１に追い抜かせてから、自車両１００を隣接車線２０１へ移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の自動運転に関し、特に、自動運転の継続が困難になったときに車両を路肩へ退避させる技術に関する。

車両が周辺の障害物（例えば他車両、歩行者等）や道路の区画線などをセンサで検知することで、人による運転操作を必要とせずに、車両を自律的に走行させる自動運転技術の開発が進められている。車両の自動運転は、自車両をナビゲーション装置等で設定した経路に沿って走行させつつ、道路内の自車両の位置、周辺の道路形状、周辺の障害物などの情報に基づいて車両の進路を制御することにより実現される。

車両の自動運転では、センサが故障したり、天候の影響によりセンサから得られる情報が制限されたりして、自動運転を継続することが困難な状況になった場合でも、安全が確保されるようにする必要がある。例えば、自動運転の継続が困難な状況になると、自車両の運転操作を自動運転の制御装置から運転者（ドライバ）へ委譲し、運転者の運転操作による走行（手動運転）に切り替えることが望ましい。しかし、自車両の運転操作を運転者へ委譲しようとする際に、運転者が正常に運転操作できない情況（例えば、運転者が覚醒状態でない情況）であれば、手動運転への切り替えを行わずに、自動運転により自車両を路肩に寄せて停止させる方法がとられる。このように自車両を自動的に適切な場所へ移動させて停止させる処理を「退避」という。

例えば、下記の特許文献１では、自動運転中にセンサが故障したにも関わらず、運転者による運転操作が行われない場合に、センサが最後に取得した情報に基づいて、自車両を退避させる技術が開示されている。また、下記の特許文献２では、自車両を停止可能な停車地点を定期的に算出しながら自動運転を行い、自動運転の継続が困難になっても運転者が自動運転を解除しない場合に、事前に算出した停車地点に自車両を退避させる技術が開示されている。

特開２０１６−０８８１８０号公報特開２０１４−１０６８５４号公報

特許文献１の技術では、センサが最後に取得した情報を用いて自車両の退避制御を行うため、センサ故障時の自車両の位置と自車両を退避させる地点までの距離は短いものとなる。そのため、自車両を退避させるとき急減速させる必要が生じるため、搭乗者への負担が大きい他、後続車両に追突される恐れもある。また、特許文献２には、車両を待避させる地点まで移動させるための具体的な方法は示されていない。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、自動運転の継続が困難になった場合に、周辺の他車両の状況に応じた自車両の退避を行うことが可能な車両退避装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両退避装置は、自車両の自動運転を行うための情報を取得するセンサの認知精度低下または部分的故障を検知する異常検知部と、前記自車両周辺の障害物の情報を取得する周辺情報取得部と、前記自車両の動作状態の情報を取得する車両状態取得部と、前記自車両の運転者の状態を取得する運転者状態取得部と、前記センサの認知精度低下または部分的故障が検知され、且つ、前記自車両の運転者が運転操作を開始しない或いは正常に運転操作を行えない場合に、前記自車両を路肩へ退避させるように制御する退避制御部と、前記退避制御部が出力する前記自車両の制御情報を前記自車両の車両制御装置へ送る制御情報出力部と、を備え、前記退避制御部は、前記自車両の退避を行う際、前記周辺情報取得部が取得した情報に基づいて、前記自車両の周辺の他車両の位置を検出し、前記自車両を退避させる側の隣接車線における前記自車両の側方および後側方に他車両が検出されると、前記自車両が前記隣接車線の前記他車両に追い抜かれるように前記自車両の速度を制御し、前記隣接車線の前記他車両に前記自車両を追い抜かせてから、前記自車両を前記隣接車線へ移動させ、前記自車両が前記隣接車線の前記他車両に追い抜かれるように前記自車両の速度を制御する際、前記自車両の速度を前記隣接車線の前記他車両の速度よりも遅くし、且つ、前記隣接車線の前記他車両の位置を検出するための演算量が一定の値を超えないように、前記自車両と前記隣接車線の前記他車両との相対速度を小さく保つ。

本発明に係る車両退避装置によれば、自動運転の継続が困難な状況になっても手動運転への切り替えができない場合に、周辺の他車両を回避しつつ車線変更を行って自車両を退避させることができる。

実施の形態１に係る車両退避装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る車両退避装置が行う自車両の退避制御を説明するための図である。実施の形態１に係る車両退避装置が行う自車両の退避制御を説明するための図である。実施の形態１に係る車両退避装置が行う自車両の退避制御を説明するための図である。他車両に自車両を追い抜かせる処理を説明するための図である。他車両に自車両を追い抜かせる処理を説明するための図である。他車両に自車両を追い抜かせる処理を説明するための図である。自車両の車線変更の処理を説明するための図である。自車両の車線変更の処理を説明するための図である。自車両の車線変更の処理を説明するための図である。実施の形態１に係る車両退避装置の動作を示すフローチャートである。運転者監視処理のフローチャートである。実施の形態２に係る車両退避装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３に係る車両退避装置の構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る車両退避装置の構成を示すブロック図である。車両退避装置１０は、車両１００に搭載されるコンピュータである。以下、車両退避装置１０が搭載された車両１００を「自車両」といい、その他の車両を「他車両」という。

図１のように、車両退避装置１０は、ハードウェアとしてのプロセッサ２０および記憶装置２１を備えている。プロセッサ２０は、各種の演算処理を行うＩＣ（Integrated Circuit）であり、より具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）など、ソフトウェアを実行する半導体デバイスである。

記憶装置２１は、メモリ４０およびストレージ４１を備える。メモリ４０の具体例としてはＲＡＭ（Random Access Memory）がある。ストレージ４１の具体例としては、フラッシュメモリがある。また、ストレージ４１は、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード、ＣＦ（CompactFlash（登録商標））、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。

図１に示すように、車両退避装置１０には、自車両に搭載された車両周辺センサ１１、車両状態センサ１２、運転者監視装置１３、自動運転制御装置１４、車両制御装置１７およびＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１８が接続されている。

車両周辺センサ１１は、自車両１００の周囲の障害物を検出する。車両周辺センサ１１の例としては、自車両１００に搭載されたカメラ、ソナー、ミリ波センサ、レーザセンサなどが挙げられる。車両周辺センサ１１は自車両１００に複数搭載されていてもよい。

車両状態センサ１２は、自車両１００の動作状態を検出する。例えば、車両状態センサ１２は、自車両１００の速度、加速度、旋回角、旋回角速度、ライトの点灯状態など、自車両１００が搭載する各機器の状態を検知する。車両状態センサ１２は自車両１００に複数搭載されていてもよい。

運転者監視装置１３は、自車両１００の運転者の状態を監視し、運転者が自車両１００を正常に運転操作できる状態か否かを判断する。例えば、運転者監視装置１３は、車内カメラで撮影した運転者の表情や挙動、生体センサで観測した運転者の心拍や体の動きなどから、運転者の活性状態を推定することで、運転者が運転操作を正常に行えるか否かを判断する。また、運転者監視装置１３は、自車両が自動運転から手動運転に切り替えられるときに、運転者が自車両１００の運転操作を開始したか否かも判断することができる。運転者監視装置１３は自車両１００に複数搭載されていてもよい。

車両制御装置１７は、自車両１００のアクセル、ブレーキ、エンジン、ヘッドライト、警告灯といったアクチュエータを制御することで自車両１００の走行を制御する電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）である。車両制御装置１７は自車両１００に複数搭載されていてもよい。

ＨＭＩ装置１８は、自車両１００の運転者を含む搭乗者、自車両１００周辺の歩行者、他車両およびその搭乗者など、自車両１００の内側および外側の人物または機器に対して各種の情報を伝達する手段である。例えば、ＨＭＩ装置１８は、文字や図形などの映像、光、音、振動などを用いて情報を伝達する。ＨＭＩ装置１８は自車両１００に複数搭載されていてもよい。

ここで、図示は省略しているが、自動運転制御装置１４は、車両退避装置１０だけでなく、車両周辺センサ１１、車両状態センサ１２、運転者監視装置１３、車両制御装置１７およびＨＭＩ装置１８とも信号線を通して接続されている。自動運転制御装置１４は、車両周辺センサ１１、車両状態センサ１２および運転者監視装置１３から得られる各種の情報に基づいて、車両制御装置１７およびＨＭＩ装置１８を制御する。

例えば、自動運転制御装置１４は、自車両１００のナビゲーション装置（不図示）等で設定された目的地までの経路、車両周辺センサ１１から得られる自車両１００周辺の障害物の情報、および車両状態センサ１２から得られる自車両１００の動作状態の情報に基づいて車両制御装置１７を制御することで、自車両１００を自動運転させる。具体的には、自動運転制御装置１４は、自車両１００が周辺の障害物を避けながら目的地までの経路に沿って走行するように、自車両１００の旋回角や走行速度等の制御情報を生成する。自動運転制御装置１４が生成した制御情報は車両制御装置１７に入力され、それによって自車両１００は自律的に走行する。自動運転制御装置１４が行う自動運転の制御方法は周知の技術を利用できるため、ここでの詳細な説明は省略する。

また、自動運転制御装置１４は、天候などの環境の影響や、車両周辺センサ１１の部分的な故障によって、自車両１００を自律的に走行させるための情報を十分に取得できなくなると、自動運転を継続することが困難と判断する。その場合、自動運転制御装置１４は、自車両１００を自動運転から手動運転に切り替えるために、ＨＭＩ装置１８を用いて運転者に自車両１００の運転操作を実施するように促す通知を行う。

このとき、運転者監視装置１３は、運転者が自車両１００の運転操作を正常に行える状態か否かを判断する。運転者が自車両１００の運転操作を正常に行える状態でなければ、自動運転制御装置１４は、自車両１００を路肩へ退避させるように車両退避装置１０へ指示する。また、運転者が自車両１００を正常に運転操作できる状態であったとしても、実際に運転者が運転操作を開始しないようであれば、その場合も自動運転制御装置１４は自車両１００を退避させるように車両退避装置１０へ指示する。

次に、車両退避装置１０の詳細について説明する。図１のように、車両退避装置１０は、プロセッサ２０により実現される機能ブロックとして、退避制御部３０、周辺情報取得部３１、車両状態取得部３２、運転者状態取得部３３、異常検知部３４、制御情報出力部３７およびＨＭＩ制御部３８を備えている。これらの各機能ブロックは、ハードウェアとしてのプロセッサ２０が、記憶装置２１のストレージ４１に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。当該プログラムは、プロセッサ２０を通してメモリ４０に読み込まれた後、プロセッサ２０に実行される。また、各機能ブロックの処理結果を示す情報、データ、信号値および変数値などはメモリ４０に記憶される（あるいは、プロセッサ２０内のレジスタまたはキャッシュメモリ等に記憶されてもよい）。

周辺情報取得部３１は、車両周辺センサ１１から自車両１００の周囲の障害物の情報を取得し、その取得した情報を退避制御部３０へ伝達する。車両状態取得部３２は、車両状態センサ１２から自車両１００の動作状態の情報を取得し、その取得した情報を退避制御部３０へ伝達する。運転者状態取得部３３は、運転者監視装置１３から運転者が運転操作を正常に行えるか否かの情報を取得し、その取得した情報を退避制御部３０へ伝達する。異常検知部３４は、自動運転制御装置１４から自動運転の継続が困難か否かの情報を取得し、その取得した情報を退避制御部３０へ伝達する。

退避制御部３０は、異常検知部３４から自動運転の継続が困難になった旨が通知されると、周辺情報取得部３１、車両状態取得部３２および運転者状態取得部３３から送られてくる各種の情報に基づいて、自車両１００を路肩へ退避させる制御（退避制御）を行う。すなわち、自車両１００が路肩まで移動して停止する一連の動作を制御するための制御情報を生成する。制御情報出力部３７は、退避制御部３０が生成した制御情報を車両制御装置１７へ伝達する。車両制御装置１７が、その制御情報に基づいて自車両１００の走行を制御することで、自車両１００は路肩に退避する。

ＨＭＩ制御部３８は、退避制御部３０からの指示に基づいて、ＨＭＩ装置１８を制御する。退避制御部３０は、ＨＭＩ制御部３８を通してＨＭＩ装置１８を制御することで、自車両１００の内側および外側へ向けて、自車両１００の退避に関連する各種の通知を行う。

次に、図１に示した車両退避装置１０の動作を説明する。図２、図３および図４は、車両退避装置１０による自車両の退避を説明するための図であり、道路を走行する自車両１００およびその周辺の他車両の例を示している。

図２、図３および図４のそれぞれには、道路２００を走行する自車両１００と、その周辺を走行する３台の他車両１０１，１０２，１０３とが示されている。ここでは、道路２００は、外側から第１車線２０１、第２車線２０２、第３車線２０３が設けられた片側３車線の道路であるものとする。道路２００には、第１車線２０１の外側に路側帯（路肩）２０４が設けられている。また、路側帯２０４の外側にはガードレール２０５（または側壁）が存在し、第３車線２０３と対向車線（不図示）との間には中央分離帯２０６が存在する。

図２は、自車両１００が、自動運転制御装置１４の制御のもと、道路２００の第２車線２０２を自動運転により走行している状態を表している。自車両１００の周囲には、同一方向に走行する他車両１０１，１０２，１０３が存在する。他車両１０１は、第１車線２０１を走行しており、自車両１００の左後側方に位置している。他車両１０２は、第２車線２０２を走行しており、自車両１００の前方に位置している。他車両１０３は、第３車線２０３を走行しており、自車両１００の右後側方に位置している。

図２の状況において、例えば豪雨や濃霧が発生して自車両１００の車両周辺センサ１１の一部であるカメラを用いた物体の認知精度が低下したり、或いは、車両周辺センサ１１が部分的に故障したりして、十分な車両周辺状況が取得できなくなったと仮定する。

その場合、自動運転制御装置１４は、自動運転を継続することが困難と判断し、ＨＭＩ装置１８を用いて、自車両１００の運転者へ運転操作を行うように促す通知を行う。この通知としては、例えば、表示装置や警告ランプによる警告表示による通知、音声メッセージによる通知、シートの振動による通知、シートベルトの締め上げによる通知など、運転者が認識可能なものであれば任意のものでよい。また、自動運転制御装置１４は、運転者監視装置１３を用いて、運転者が運転操作を正常に行える状態か否かを確認する。このとき運転者が運転操作を正常に行える状態であれば、自動運転制御装置１４は自動運転を中断して、自車両１００の運転操作を運転者へ委譲する。

しかし、運転者が運転操作を正常に行えない状態である場合、或いは、運転操作を開始しない場合には、自動運転制御装置１４は、車両退避装置１０に対して自車両１００の退避制御を行うように指示する。自動運転制御装置１４からの指示に応じて車両退避装置１０が自車両１００の退避制御を開始すると、自動運転制御装置１４は、車両制御装置１７への制御情報の送信を取りやめ、その後は、車両退避装置１０が主導的に車両制御装置１７へ制御情報を送るようになる。

車両退避装置１０は、自車両１００の退避制御を開始する際、ＨＭＩ装置１８を介して運転者に退避制御を開始する旨を通知するとともに、周辺に存在する他車両１０１，１０２，１０３に対しても、自車両１００の退避制御を開始する旨（つまり、自車両１００の自動運転に異常が生じている旨）を通知する。自車両１００の外側への通知としては、例えば車両制御装置１７を用いて自車両１００のランプ（例えばハザードランプ等）を点滅させる方法や、警笛を鳴らす方法などが考えられる。或いは、自車両１００の外側から認識できるＨＭＩ装置１８を用いて視覚的な通知を行ってもよい。また、自車両１００を小刻みに左右に蛇行させる通知の方法も考えられる。

その後、車両退避装置１０は、車両周辺センサ１１から取得した有効な検知情報を用い、自車両１００周辺の障害物の有無を確認する。さらに、車両退避装置１０は車両制御装置１７に対し、自車両１００を減速させるための制御情報を送る。自車両１００を減速させる際、車両退避装置１０は、自車両１００の速度が法定速度以下にならないようにするほか、後続車両との車間距離が急激に短くならないように、緩やかに減速させる。例えば自車両１００に惰性走行を行わせることで、自車両１００の速度を緩やかに下げてもよい。

ここで、一般的な高速道路では、最高速度は１００ｋｍ／ｈ、最低速度は５０ｋｍ／ｈと規定されている。よって、自車両１００を最低速度で走行させていれば、最高速度で走行する他車両に追い抜かれる場合と、静止物体とすれ違う場合とで、共に相対速度は５０ｋｍ／ｈという関係となる。つまり、自車両１００と周辺の物体との相対速度は、最大でも５０ｋｍ／ｈ程度となる。

また、車両周辺センサ１１を用いて、同一の物体を２回から３回連続して検知することができれば、その物体が移動しているか否かを判断できる。また、物体が移動していることを正確に検知するためには、自車両１００と物体との相対位置における検知タイミングごとの変化量が、１ｍから２ｍ程度以下であることが好ましい。自車両１００と物体との相対速度が５０ｋｍ／ｈ（＝１３．８９８ｍ／ｓ）であるとすると、自車両１００と物体との相対位置の検知タイミングごとの変化量を１ｍから２ｍ程度とするためには、車両周辺センサ１１が１００ｍｓ程度の周期で物体を検知する能力を持っていればよい。また、自車両１００と物体との相対速度が小さいほど、車両周辺センサ１１の検知周期は長くてもよい。

図３は、自車両１００を減速させた後の、自車両１００および他車両１０１，１０２，１０３の状態を示している。図３では、自車両１００が減速したことにより、第１車線２０１の他車両１０１と、第３車線２０３の他車両１０３とが、自車両１００を追い抜いている。

車両退避装置１０は、車両周辺センサ１１から得られる利用可能な情報を用いて、自車両１００を退避させる側（路側帯２０４側）の隣接車線である第１車線２０１を走行する他車両１０１の位置（自車両１００との相対位置）を検出する。また、車両退避装置１０は、他車両１０１の位置の変化を観測することで、自車両１００が他車両１０１に追い抜かれたかどうかを判断することができる。以下、自車両１００を退避させる側の方向を「退避側」ということもある。

図５〜図７は、車両周辺センサ１１を用いて、自車両１００が他車両１０１に追い抜かれたことを検知する様子を表している。図５〜図７において、自車両１００を囲む点線の扇形のそれぞれは、車両周辺センサ１１の検知範囲の例を示している。他車両１０１の車両周辺センサ１１の検知範囲内に位置すれば、車両退避装置１０によってその存在が検知されることになる。

図５の状態では、車両退避装置１０は、他車両１０１が自車両１００の左後側方に存在することを認識する。自車両１００が減速して図６の状態になると、車両退避装置１０は、他車両１０１が自車両１００の左側方に移動したことを認識する。さらに、図７の状態になると、車両退避装置１０は、他車両１０１が自車両１００の左前側方に移動したこと、すなわち、自車両１００が他車両１０１に追い抜かれたことを認識する。

自車両１００が他車両１０１に追い抜かれると、車両退避装置１０は、車両周辺センサ１１を用いて、第１車線２０１における自車両１００の側方および後側方に、自車両１００が移動できる空間があるかどうかを確認する。自車両１００が移動できる空間があることが確認できれば、車両退避装置１０は、自車両１００を第１車線２０１に移動させるための制御情報を車両制御装置１７へ送り、自車両１００に第１車線２０１への車線変更を行わせる。

図８〜図１０は、車両退避装置１０が車線変更を行う様子を表している。自車両１００が他車両１０１に追い抜かれて図８のような状態になると、車両退避装置１０は、矢印で示す方向へ自車両１００を移動させるように、車両制御装置１７へ制御情報を送る。まず、車両退避装置１０は、図９のように、他車両１０１が自車両１００の左前側方に位置することになるように自車両１００を移動させる。次に、図１０のように、他車両１０１が自車両１００の前方に位置することになるように自車両１００を移動させる。つまり、自車両１００を他車両１０１の後方に回り込ませる。

その結果、図４のように、自車両１００は、第２車線２０２から退避側の隣接車線である第１車線２０１へと移動することになる。この車線変更のための一連の動作では、車両退避装置１０が、他車両１０１が自車両１００の車両周辺センサ１１の検知範囲に入り続けるように自車両１００と他車両１０１との相対速度を制御して、自車両１００をその他車両の後方に回り込み追従するようにするとよい。

車両退避装置１０は、自車両１００が第１車線２０１へ移動すると、車両制御装置１７を用いて自車両１００を更に減速させる。また、車両退避装置１０は、車両周辺センサ１１を用いて路側帯２０４に自車両１００を停止可能な空間があるかを確認しつつ、車両制御装置１７を用いて自車両１００の左側（退避側）の方向指示器を点灯させる。そして、路側帯２０４に十分な空間があることを確認できれば、車両制御装置１７を用いて自車両１００を路側帯２０４へ移動させる。そして、車両退避装置１０は、車両周辺センサ１１からの情報に基づき、自車両１００がガードレール２０５に衝突しないようにガードレール２０５からの距離を確保しつつ、自車両１００を停止させる。これにより、自車両１００の退避が完了する。

自車両１００を退避させる際の減速の制御および車線変更の制御は、車両退避装置１０が車両状態センサ１２を用いて自車両１００の速度や旋回速度を観測しながら、自車両１００の挙動が不安定にならないように行われる。

また、車両周辺センサ１１から取得した情報を用いて他車両の位置を検出するための演算量は、その他車両と自車両１００との相対速度に依存し、相対速度が小さいほど演算量を削減できる。そこで、退避制御部３０は、自車両１００の速度を制御する際、退避側の隣接車線を走行する他車両の位置を検出するための演算量が一定の値を超えないように、当該他車両と自車両１００との相対速度を小さく保つようにする。このように、他車両の位置を検出するための退避制御部３０の演算量を抑制することで、プロセッサ２０として安価なＥＣＵを用いることができる。

なお、自車両１００の退避側の隣接車線において、自車両１００の側方および後側方に他車両が検出されなければ、道路交通法で規定される一定時間だけ方向指示器を点灯させた後、車線変更を実施すればよい。

また、車両退避装置１０が自車両１００を退避させている途中で、運転者が運転操作を開始したり、運転者監視装置１３により運転者が運転操作を正常に行える状態になったことが検知されたりした場合には、その時点で自車両１００の退避を中止し、自車両１００の運転操作を運転者へ委譲すればよい。

上の説明では、自車両１００を第２車線２０２から路側帯２０４へ退避させる例を示したが、例えば自車両１００が第３車線２０３を走行していた場合など、自車両１００の走行車線と路側帯２０４との間に複数の車線が存在する場合には、上記と同様の手順で複数回の車線変更を繰り返せばよい。

次に、図１１および図１２のフローチャートを参照しつつ、車両退避装置１０の動作の詳細を説明する。

車両退避装置１０は、自動運転制御装置１４による自車両１００の自動運転が開始されると、図１１の処理を開始する。図１１の処理では、車両退避装置１０の異常検知部３４が、自動運転制御装置１４から、自車両１００の自動運転の情況、具体的には、自動運転の継続が困難かどうかの判断結果を取得する（ステップＳ１０１）。自車両１００の自動運転の継続が困難な情況でなければ（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０１が繰り返し行われる。

自車両１００の自動運転の継続が困難な情況になると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、退避制御部３０が、運転者監視装置１３を用いて運転者の状態を監視する運転者監視処理を起動する（ステップＳ１０３）。より具体的には、運転者監視処理は、運転者の状態を監視して、運転者が運転操作を正常に行える情況になった場合、また、運転者が運転操作を開始したか場合に、自車両１００の退避を中断して、自車両１００の運転操作を運転者に委譲するための処理である。この運転者監視処理は、図１１の処理に平行して実行される。運転者監視処理は図１２のフローチャートで表されるが、その説明は後述する。

運転者監視処理を起動した後、退避制御部３０は、ＨＭＩ制御部３８を介してＨＭＩ装置１８を制御し、運転者に対して自車両１００の退避制御が実施される旨を通知する（ステップＳ１０４）。さらに、退避制御部３０は、自車両１００の外側の他車両や歩行者等に対しても、自車両１００の退避制御が行われる旨（つまり、自動運転に異常が生じている旨）を通知する（ステップＳ１０５）。

その後、退避制御部３０は、制御情報出力部３７を介して車両制御装置１７を制御し、自車両１００を減速させる（ステップＳ１０６）。その際、退避制御部３０は、後方車両が自車両１００へ追突しないように、車両周辺センサ１１で後方車両との車間距離を測定しながら自車両１００を減速させる。

次に、退避制御部３０は、周辺情報取得部３１が取得した車両周辺センサ１１からの情報に基づいて、自車両１００の周辺の障害物の有無を検知する（ステップＳ１０７）。このとき、天候等の影響で車両周辺センサ１１の検出精度が低下していたり、車両周辺センサ１１が部分的に故障していたりすることが想定されるが、この処理は、悪天候等の条件下でも障害物を検知可能な、ソナー、レーダーなど、現時点で利用可能なセンサを組み合わせて行われる。

その結果、自車両１００を退避側隣接車線における自車両１００の側方および後側方に他車両が存在した場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、図５〜図７を用いて説明したように、自車両１００が他車両に追い抜かれるのを待つ（ステップＳ１０９）。

自車両１００が他車両に追い抜かれると、退避制御部３０は、退避側隣接車線に自車両１００を移動可能な空間があるかを確認する（ステップＳ１１０）。なお、退避側隣接車線に他車両が存在しなかった場合には（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１０９をスキップしてステップＳ１１０が実行される。

退避側隣接車線に自車両１００を移動可能な空間がなければ（ステップＳ１１０でＮＯ）、ステップＳ１０７へ戻る。一方、退避側隣接車線に自車両１００を移動可能な空間があれば（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、退避制御部３０は、自車両１００が退避側隣接車線へ車線変更することを周囲に通知するために、制御情報出力部３７を介して車両制御装置１７を制御し、自車両１００の退避側の方向指示器をオンにする（ステップＳ１１１）。

そして、図８〜図１０を用いて説明したように、自車両１００を退避側隣接車線へ移動させる（ステップＳ１１２）。このとき、車両退避装置１０は、車両状態取得部３２が車両状態センサ１２から取得した自車両１００の動作状態を参照し、自車両１００が車線の幅（一般的には３．５メートル程度）に応じた距離だけ横方向に移動するように制御する。自車両１００の車線変更が完了すると、車両退避装置１０は、制御情報出力部３７を介して車両制御装置１７を制御し、自車両１００の方向指示器をオフにする（ステップＳ１１３）。

退避制御部３０は、自車両１００の車線変更を行った結果、自車両１００が路側帯２０４に移動したかどうかを判定する（ステップＳ１１４）。自車両１００がまだ路側帯２０４に達していなければ（ステップＳ１１４でＮＯ）、ステップＳ１０７へ戻り、再び車線変更が実行される。

自車両１００が路側帯２０４に移動したかどうかの判定は、次のような方法で行うことができる。例えば、図２に示した道路２００において、車両周辺センサ１１により自車両１００の退避側の側方に障害物が定常的に検知されれば、その障害物はガードレール２０５であると推定し、自車両１００が路側帯２０４に移動したと判断することができる。逆に、自車両１００の退避側の側方に障害物が無い状態が定常的に続けば、自車両１００と路側帯２０４との間にまだ走行車線が存在すると判断することができる。

また、路側帯は走行車線に比べて路面状態が悪いことが多いため、例えば、車両状態センサ１２により縦方向の振動が継続して検出される場合に、自車両１００が路側帯を走行していると判断してもよい。

自車両１００が路側帯に移動したと判断されると（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、退避制御部３０は、周辺情報取得部３１が車両周辺センサ１１から取得する情報に基づき、自車両１００の周辺の障害物を検知する（ステップＳ１１５）。そして、退避制御部３０は、制御情報出力部３７を通して車両制御装置１７を制御することで、自車両１００をガードレール２０５に寄せるように操舵しつつ、自車両１００の減速および停止を行う（ステップＳ１１６）。その結果、自車両１００の路側帯への退避が完了する。

ここで、図１１のフローのステップＳ１０３で起動される運転者監視処理について説明する。図１２は、運転者監視処理のフローチャートである。

運転者監視処理では、運転者状態取得部３３が運転者監視装置１３から運転者の状態の情報を取得する（ステップＳ２０１）。次に、退避制御部３０は、運転者監視装置１３から取得した情報に基づいて、運転者が自車両１００の運転操作を正常に行える状態か否かを確認する（ステップＳ２０２）。運転者が自車両１００の運転操作を正常に行える状態ではない場合は（ステップＳ２０２でＮＯ）、ステップＳ２０１に戻る。

運転者が運転操作を正常に行える状態である場合、運転者が運転操作を開始したかどうかを判定する（ステップＳ２０３）。運転者が運転操作を開始しなければ（ステップＳ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０１へ戻る。先に述べたように、図１２の処理は図１１の処理に平行して実行され、上記のステップＳ２０１〜Ｓ２０３が繰り返し実行されている間は図１１の処理は続行される。

運転者が運転操作を開始した場合には（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、退避制御部３０は、自車両１００の運転操作を運転者に委譲するために、図１１の処理の処理を中止する（ステップＳ２０４）。それに伴い、退避制御部３０は、図１１のステップＳ１０４で開始した運転者への通知を解除し（ステップＳ２０５）、また、図１１のステップＳ１０５で開始した自車両の外側への通知も解除する（ステップＳ２０６）。その後、退避制御部３０の処理は終了する。

以上説明したように、実施の形態１に係る車両退避装置１０によれば、自車両１００の退避側の側方または後側方に他車両を検出されると、自車両１００がその他車両に追い抜かれるのを待ってから、車線変更を行う制御を行う。従って、自動運転制御装置１４が自動運転を継続することが困難になった情況においても、適切に自車両１００を路肩（路側帯）へ退避させることができる。

また、上の説明では、車両退避装置１０は、車両周辺センサ１１の不具合が生じたときに自車両１００を退避させる手段として用いられたが、自動運転制御装置１４が故障したときに自車両１００を退避させる手段としても用いることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、自車両１００の車線変更を行う際に（図１１のステップＳ１１２）、自車両１００の側方への移動量を、車線幅を基準にして制御したが、実施の形態２ではその制御を地図上の自車両１００の位置に基づいて行う。

図１３は、実施の形態２に係る車両退避装置１０の構成を示すブロック図である。図１３の車両退避装置１０は、図１の構成に対し、自車両１００が搭載する自車位置取得装置１５から情報を取得する自車位置取得部３５を追加した構成となっている。

自車位置取得装置１５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機（不図示）等が取得した自車両１００の位置の情報と、自車両１００の周辺の地図情報とから、地図上の自車両１００の位置を算出する。ここで用いられる地図情報は、道路の形状だけでなく、道路内の各車線や路肩（路側帯）の位置などの情報を含む、高精度な地図である。高精度な地図情報は、例えば、内閣府が主導する「戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）」での整備が進められているものがあり、高精度な自車両１００の位置を取得できれば、センチメートルオーダーで道路の形状およびその道路上における自車の位置を求めることができる。

なお、自車位置取得装置１５が取得する自車両１００の位置の情報および自車両１００の周辺の地図情報は、例えば、自車両１００が搭載するナビゲーション装置から取得してもよい。また、それらの情報が自動運転制御装置１４による自動運転制御にも用いられている場合は、自動運転制御装置１４から取得してもよい。

自車位置取得部３５は、自車位置取得装置１５から、自車両１００が走行中の道路の形状、各車線や路肩（路側帯）の位置の情報と、当該道路内の自車両１００の位置の情報とを取得し、それらの情報を退避制御部３０へ送る。実施の形態２では、退避制御部３０は、それらの情報から、自車両１００が走行中の道路の各車線および路肩の位置を判断することができる。

実施の形態２に係る車両退避装置１０の動作は、基本的に図１１および図１２で説明した処理と同じである。ただし、図１１のステップＳ１１２において自車両１００の車線変更を行う際、自車位置取得装置１５から取得した情報に基づいて、自車両１００が走行中の車線と、退避側隣接車線の中心位置を求め、それらを基準にして、自車両１００の側方への移動量を制御する。また、ステップＳ１１４における路側帯へ移動したかどうかの判定は、自車位置取得装置１５から取得した情報に基づいて、自車両１００が走行車線の位置よりも外側に移動したかどうかを判断することで行う。

＜実施の形態３＞
図１４は、実施の形態３に係る車両退避装置１０の構成を示すブロック図である。図１３の車両退避装置１０は、図１３の構成に対し、自車両１００が搭載する通信装置１６を用いて通信を行う通信処理部３６を追加した構成となっている。

通信装置１６は、他車両や路上の通信設備との通信により情報を送受信する機能を有する。例えば、通信装置１６が近隣の他車両との通信（車車間通信）を行い、各車両が自身の位置を通知し合い、互いの位置を認識し合うことによって、車両同士の衝突を避けることができる。また、通信装置１６は、路上の通信設備から、渋滞情報、工事情報、事故情報、道路規制情報などの交通情報の取得することもできる。通信装置１６は、専用の通信機でもよいし、例えば携帯電話やスマートフォンなどの汎用の通信機でもよい。

実施の形態２に係る車両退避装置１０の動作は、基本的に図１１および図１２で説明した処理と同じであるが、通信処理部３６は、通信装置１６を用いて、退避制御部３０が行う退避制御に利用できる各種の情報を送受信する。例えば、図１１のステップＳ１０５において、自車両１００の退避制御が行われる旨を他車両へ通知する際、その通知を、通信装置１６を用いた車車間通信により行うことができる。また、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０，Ｓ１１２の各処理では、自車両１００周辺の他車両の位置を検出する必要があるが、通信装置１６を用いた車車間通信により取得した各他車両の位置の情報に基づいて、それらの位置を検出してもよい。

図１、図１３および図１４では、プロセッサ２０を１つのブロックで示したが、プロセッサ２０は複数のプロセッサから構成されていてもよい。すなわち、複数のプロセッサが連携して動作して、プロセッサ２０の各機能を実現してもよい。同様に、記憶装置２１も複数の記憶装置から構成されていてもよい。すなわち、車両退避装置１０は、プロセッサとメモリをそれぞれ備える複数の装置から構成されていてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０車両退避装置、１１車両周辺センサ、１２車両状態センサ、１３運転者監視装置、１４自動運転制御装置、１５自車位置取得装置、１６通信装置、１７車両制御装置、１８ＨＭＩ装置、２０プロセッサ、２１記憶装置、３０退避制御部、３１周辺情報取得部、３２車両状態取得部、３３運転者状態取得部、３４異常検知部、３５自車位置取得部、３６通信処理部、３７制御情報出力部、３８ＨＭＩ制御部、４０メモリ、４１ストレージ、１００自車両、１０１〜１０３他車両、１０２他車両、１０３他車両、２００道路、２０１第１車線、２０２第２車線、２０３第３車線、２０４路側帯、２０５ガードレール、２０６中央分離帯。

Claims

自車両の自動運転を行うための情報を取得するセンサの認知精度低下または部分的故障を検知する異常検知部と、
前記自車両周辺の障害物の情報を取得する周辺情報取得部と、
前記自車両の動作状態の情報を取得する車両状態取得部と、
前記自車両の運転者の状態を取得する運転者状態取得部と、
前記センサの認知精度低下または部分的故障が検知され、且つ、前記自車両の運転者が運転操作を開始しない或いは正常に運転操作を行えない場合に、前記自車両を路肩へ退避させるように制御する退避制御部と、
前記退避制御部が出力する前記自車両の制御情報を前記自車両の車両制御装置へ送る制御情報出力部と、
を備え、
前記退避制御部は、前記自車両の退避を行う際、
前記周辺情報取得部が取得した情報に基づいて、前記自車両の周辺の他車両の位置を検出し、
前記自車両を退避させる側の隣接車線における前記自車両の側方および後側方に他車両が検出されると、前記自車両が前記隣接車線の前記他車両に追い抜かれるように前記自車両の速度を制御し、
前記隣接車線の前記他車両に前記自車両を追い抜かせてから、前記自車両を前記隣接車線へ移動させ、
前記自車両が前記隣接車線の前記他車両に追い抜かれるように前記自車両の速度を制御する際、前記自車両の速度を前記隣接車線の前記他車両の速度よりも遅くし、且つ、前記隣接車線の前記他車両の位置を検出するための演算量が一定の値を超えないように、前記自車両と前記隣接車線の前記他車両との相対速度を小さく保つ、
車両退避装置。
前記自車両を退避させる際、前記自車両の内側および外側に向けて前記自車両が退避する旨を通知するＨＭＩ制御部をさらに備える、
請求項１に記載の車両退避装置。
前記退避制御部は、前記自車両を前記隣接車線へ移動させる際、前記隣接車線の前記他車両が前記自車両の車両周辺センサの検知範囲に入るように前記自車両を制御しつつ、前記自車両を前記隣接車線の前記他車両の後方に移動させる、
請求項１または請求項２に記載の車両退避装置。
前記退避制御部は、前記自車両を退避させる側の隣接車線における前記自車両の側方および後側方に他車両が検出されなければ、前記自車両の方向指示器を一定時間だけ点灯させた後、前記自車両を前記隣接車線へ移動させる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両退避装置。
地図上の前記自車両の位置の情報を取得する自車位置取得部をさらに備え、
前記退避制御部は、前記自車位置取得部が取得した情報に基づいて、前記自車両が走行中の道路の各車線および前記路肩の位置を判断する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両退避装置。
他車両との通信により前記他車両の位置の情報を取得する通信処理部さらに備え、
前記退避制御部は、前記通信処理部が取得した他車両の位置の情報を、前記自車両の周辺の他車両の位置の検出に利用する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両退避装置。
車両退避装置における車両退避方法であって、
前記車両退避装置の異常検知部が、自車両の自動運転を行うための情報を取得するセンサの認知精度低下または部分的故障を検知する処理と、
前記車両退避装置の運転者状態取得部が、前記自車両の運転者の状態を取得する処理と、
前記センサの認知精度低下または部分的故障が検知され、且つ、前記自車両の運転者が運転操作を開始しない或いは正常に運転操作を行えない場合に、前記車両退避装置の退避制御部が、前記自車両を路肩へ退避させるように制御する処理と、
を含み、
前記自車両の退避させるように制御する処理において、
前記退避制御部は、
前記自車両周辺の障害物の情報に基づいて、前記自車両の周辺の他車両の位置を検出し、
前記自車両を退避させる側の隣接車線における前記自車両の側方および後側方に他車両が検出されると、前記自車両が前記隣接車線の前記他車両に追い抜かれるように前記自車両の速度を制御し、
前記隣接車線の前記他車両に前記自車両を追い抜かせてから、前記自車両を前記隣接車線へ移動させ、
前記自車両が前記隣接車線の前記他車両に追い抜かれるように前記自車両の速度を制御する際、前記自車両の速度を前記隣接車線の前記他車両の速度よりも遅くし、且つ、前記隣接車線の前記他車両の位置を検出するための演算量が一定の値を超えないように、前記自車両と前記隣接車線の前記他車両との相対速度を小さく保つ、
車両退避方法。
前記自車両を退避させる際、前記車両退避装置のＨＭＩ制御部が、前記自車両の内側および外側に向けて前記自車両が退避する旨を通知する処理をさらに備える、
請求項７に記載の車両退避方法。
前記退避制御部は、前記自車両を前記隣接車線へ移動させる際、前記隣接車線の前記他車両が前記自車両の車両周辺センサの検知範囲に入るように前記自車両を制御しつつ、前記自車両を前記隣接車線の前記他車両の後方に移動させる、
請求項７または請求項８に記載の車両退避方法。
前記退避制御部は、前記自車両を退避させる側の隣接車線における前記自車両の側方および後側方に他車両が検出されなければ、前記自車両の方向指示器を一定時間だけ点灯させた後、前記自車両を前記隣接車線へ移動させる、
請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の車両退避方法。
前記退避制御部は、地図上の前記自車両の位置の情報に基づいて、前記自車両が走行中の道路の各車線および前記路肩の位置を判断する、
請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の車両退避方法。
前記退避制御部は、他車両との通信により取得した前記他車両の位置の情報を、前記自車両の周辺の他車両の位置の検出に利用する、
請求項７から請求項１１のいずれか一項に記載の車両退避方法。