JP2023104237A

JP2023104237A - 範囲設定装置

Info

Publication number: JP2023104237A
Application number: JP2022005106A
Authority: JP
Inventors: 賢治堀; Kenji Hori; 祐至寳積; Yuji Hoshaku
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2042-01-17
Also published as: WO2023136022A1; JP7396377B2

Abstract

【課題】他車の走行を妨げてしまうことを抑制する。【解決手段】自動運転車両Ｍに搭載された範囲設定装置１は、自動運転車両Ｍの状態を示す車両状態情報及び自動運転車両Ｍの周辺環境の状態を示す環境状態情報のうちの少なくともいずれかと、自動運転車両Ｍに搭載された機器の状態を示す機器状態情報とを取得する情報取得部１２１と、車両状態情報及び機器状態情報に基づく自動運転車両Ｍの走行中の安全度合いを示す第１安全パラメータと、環境状態情報及び機器状態情報に基づく安全度合いを示す第２安全パラメータのうちの少なくともいずれかのパラメータを特定する特定部１２２と、特定したパラメータが、自動運転車両Ｍの速度制御及び舵角制御のうちの少なくとも一方の目標値を設定可能な設定範囲を制限するか否かを判定するための判定閾値未満である場合、設定範囲をパラメータに応じて狭くする範囲設定部１２３と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動運転車両の制御目標値を設定する範囲設定装置に関する。

自動運転車両に異常が生じたら停車させる技術が知られている。特許文献１には、自動運転車両に搭載されたセンサに異常が発生した場合に、自動運転車両を停車させる技術が開示されている。

特開２０１９―１７４１６８号公報

特許文献１の技術では、異常の程度にかかわらず自動運転車両を停車させてしまうので、他車の走行を妨げてしまうことがある。例えば、停車させる必要のない軽微な異常が発生した自動運転車両を道幅の狭い道路に停車させてしまうと、停車した自動運転車両が、走行中の他車の障害になってしまう。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、他車の走行を妨げてしまうことを抑制することを目的とする。

本発明の態様においては、自動運転車両に搭載された範囲設定装置であって、前記自動運転車両の状態を示す車両状態情報及び前記自動運転車両の周辺環境の状態を示す環境状態情報のうちの少なくともいずれかと、前記自動運転車両に搭載された機器の状態を示す機器状態情報とを取得する情報取得部と、前記車両状態情報及び前記機器状態情報に基づく前記自動運転車両の走行中の安全度合いを示す第１安全パラメータと、前記環境状態情報及び前記機器状態情報に基づく前記安全度合いを示す第２安全パラメータのうちの少なくともいずれかのパラメータを特定する特定部と、前記特定部が特定した前記パラメータが、前記自動運転車両の速度制御及び舵角制御のうちの少なくとも一方の目標値を設定可能な設定範囲を制限するか否かを判定するための判定閾値未満である場合、前記設定範囲を前記パラメータに応じて狭くする範囲設定部と、を有する範囲設定装置を提供する。

前記範囲設定部は、前記パラメータが取りうる値の範囲を複数に分割してできる複数のパラメータ範囲のうちの、前記特定部が特定した前記パラメータの値が含まれるパラメータ範囲に応じて前記設定範囲を狭くしてもよい。

前記特定部は、前記第１安全パラメータ及び前記第２安全パラメータを特定し、前記範囲設定部は、前記設定範囲を前記第１安全パラメータに応じて狭くした範囲と、前記設定範囲を前記第２安全パラメータに応じて狭くした範囲とのうちの、狭い方の範囲を前記設定範囲にしてもよい。

前記特定部は、前記第１安全パラメータ及び前記第２安全パラメータを特定し、前記範囲設定部は、前記第１安全パラメータ及び前記第２安全パラメータのうちの小さい方に応じて前記設定範囲を狭くしてもよい。

前記情報取得部は、前記自動運転車両の周辺環境を検知する前記機器の検知精度低下度合いを示す検知精度低下情報を含む前記機器状態情報と、前記自動運転車両に生じた故障を示す故障状態情報を含む前記車両状態情報とを取得し、前記特定部は、前記検知精度低下情報が示す前記検知精度低下度合いと、前記故障状態情報が示す前記故障による脅威度合いとに基づいて前記第１安全パラメータを特定してもよい。

前記情報取得部は、前記自動運転車両の周辺環境を検知する前記機器が検出した前記自動運転車両が走行中の地面の状態を示す地面状態情報、及び前記自動運転車両の周辺の天候の状態を示す天候状態情報を含む前記環境状態情報と、前記自動運転車両に搭載された通信装置の通信品質を示す通信品質情報、及び前記自動運転車両の位置を検出する位置検出装置の位置検出精度を示す位置検出精度情報を含む前記機器状態情報と、を取得し、前記特定部は、前記地面状態情報が示す前記地面の状態による安全度合いを示す地面安全度合いと、前記天候状態情報が示す前記天候の状態による安全度合いを示す天候安全度合いと、前記通信品質情報が示す前記通信品質による安全度合いを示す通信安全度合いと、前記位置検出精度情報が示す前記位置検出精度による安全度合いを示す位置安全度合いとの総和を前記第２安全パラメータとして特定してもよい。

本発明によれば、他車の走行を妨げてしまうことを抑制できるという効果を奏する。

自動運転車両の構成を説明するための図である。各パラメータ範囲に関連付けられた制限範囲を説明するための図である。安全パラメータに応じて設定範囲を狭くする処理の一例を示すフローチャートである。範囲設定装置の効果を説明するための図である。管制システムの概略図である。

［自動運転車両Ｍの構成］
図１は、自動運転車両Ｍの構成を説明するための図である。自動運転車両Ｍは、自動運転を行う車両である。自動運転車両Ｍには、範囲設定装置１、各種センサ２、各種ＥＣＵ３、ＧＰＳ受信機４、通信装置５及び自動運転装置６が搭載されている。

各種センサ２は、自動運転車両Ｍの周辺環境の状態を検知する複数の機器である。各種センサ２は、例えばカメラ、レーダー、ＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）、雨雪センサを含むが、これに限定するものではない。カメラは、自動運転車両Ｍの周辺を撮像して撮像画像を生成する。レーダー及びＬｉＤＡＲは、自動運転車両Ｍの周辺の物体及び物体の状態を検知する。雨雪センサは、水分の有無を判定することにより天候の状態が、晴れ、雨、雪のいずれであるかを検知する。

各種センサ２は、例えば撮像画像及びＬｉＤＡＲの検知結果に基づいて、自動運転車両Ｍが走行中の地面の状態を検知する。地面の状態は、例えば「乾燥」、「濡れ」、「積雪」などであるが、これに限定するものではない。また、各種センサ２は、例えば撮像画像と、ＬｉＤＡＲ及び雨雪センサの検知結果とに基づいて、天候の状態を検知する。天候の状態は、例えば「晴れ」「雨」「雪」などであるが、これに限定するものではない。各種センサ２は、検知した周辺環境の状態を示す環境状態情報を範囲設定装置１に出力する。具体的には、各種センサ２は、環境状態情報として、地面の状態を示す地面状態情報及び天候の状態を示す天候状態情報のうちの少なくとも一方を含む環境状態情報を出力する。

各種センサ２は、各機器の検知精度低下度合いを特定する自己診断機能を有する。検知精度低下度合いは、例えば０以上１以下の数値で表され、数値が大きいほど精度が低下していることを示す。各種センサ２は、例えばＬｉＤＡＲのレンズ面の汚れの度合い及びセンサ軸の傾き度合いに基づいて検知精度低下度合いを特定する。そして、各種センサ２は、検知精度低下度合いを示す検知精度低下情報を含む機器状態情報を範囲設定装置１に出力する。

各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３は、自動運転車両Ｍに搭載された複数の装置を制御する。各種ＥＣＵ３は、自動運転車両Ｍの状態を示す車両状態情報を範囲設定装置１に出力する。具体的には、各種ＥＣＵ３は、自動運転車両Ｍの各装置に生じた故障を示す故障状態情報（Diagnostic Trouble Code）を含む車両状態情報を出力する。車両故障情報は、自動運転車両Ｍの各装置に生じ得る故障内容に応じて定義されたコードである。具体的には、車両故障情報は、英数字の組み合わせで表される。具体例を挙げると、車両故障情報［Ｐ０１２１］は、スロットルポジションセンサ回路の不良を示し、故障発生情報［Ｐ０１２２］は、スロットルポジションセンサ回路の電圧低下を示す。

各種ＥＣＵ３は、所定時間（例えば１００ミリ秒）毎に、車両故障情報で示される故障が発生したか否かを判定する。そして、各種ＥＣＵ３は、車両故障情報で示される故障が所定回数（例えば１０回）発生した場合、車両故障情報で示される故障が発生したことを示す情報を範囲設定装置１に出力する。具体例を挙げると、各種ＥＣＵ３は、車両故障情報［Ｐ０１２１］に、車両故障情報［Ｐ０１２１］で示される故障（スロットルポジションセンサ回路の不良）が発生したことを示す情報［１］を関連付けて出力する。

各種ＥＣＵ３は、車両故障情報で示される故障が発生していない場合、発生していないことを示す情報（数値）を出力する。例えば、各種ＥＣＵ３は、車両故障情報［Ｐ０１２１］に、車両故障情報［Ｐ０１２１］で示される故障（スロットルポジションセンサ回路の不良）が発生していないことを示す情報［０］を関連付けて出力する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機４は、自動運転車両Ｍの位置を検出する位置検出装置である。ＧＰＳ受信機４は、ＧＰＳの衛星から送信される電波を受信し、自動運転車両Ｍの位置を示す座標を特定する。ＧＰＳ受信機４は、自己診断機能を有し、位置検出精度を特定する。具体的には、ＧＰＳ受信機４は、ＧＰＳの衛星から送信される電波の受信電波強度及びｓ／ｎ比に基づいて位置検出精度を特定する。ＧＰＳ受信機４は、位置検出精度を示す位置検出精度情報を含む機器状態情報を範囲設定装置１に出力する。なお、位置検出装置は、ＧＰＳに限らず、他の衛星測位システム（例えば準天頂衛星システム）を使用して位置を示す座標を特定してもよい。

通信装置５は、無線通信回線を介して他の装置と情報を送受信するための無線通信モジュールである。無線通信回線は、例えば携帯電話用の通信網であるが、これに限定するものではない。通信装置５は、通信装置５と他の装置との通信の通信品質を特定する。例えば、通信装置５は、電波強度、スループット及び応答遅延を通信品質として特定する。通信装置５は、通信品質を示す通信品質情報を含む機器状態情報を範囲設定装置１に出力する。

自動運転装置６は、各種センサ２が検知した周辺環境の状態などに基づいて自動運転車両Ｍの速度及び舵角を制御することにより、自動運転車両Ｍを自動的に走行させる。自動運転装置６は、周辺環境の状態などに基づいて速度制御の目標値（以下「目標速度」という。）を設定し、自動運転車両Ｍの速度が目標速度になるように自動運転車両Ｍに搭載された動力部（例えばエンジン）の出力を制御する。また、自動運転装置６は、舵角制御の目標値（以下「目標舵角」という。）を設定し、自動運転車両Ｍの舵角が目標舵角になるように、例えば自動運転車両Ｍのステアリングホイールを回転させる。

ところで、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍに搭載された装置の故障、各種センサ２の異常、通信装置５の通信品質の低下、ＧＰＳ受信機４の位置検知精度の低下、天候及び地面の状態などの周辺環境の状態に応じて、自動運転車両Ｍを停車させることがある。例えば、自動運転装置６は、各種センサ２が自動運転車両Ｍの周辺の物体及び物体の状態を検知できなくなった場合、自動運転車両Ｍを停車させる。しかし、停車させる必要のない軽微な各種センサ２の異常（例えば許容できる範囲の検知精度の低下）が発生した場合に自動運転車両Ｍを道幅の狭い道路に停車させてしまうと、停車した自動運転車両Ｍが他車の走行を妨げてしまう。

そこで、範囲設定装置１は、自動運転車両Ｍに搭載された装置の故障状態、自動運転車両Ｍの周辺環境の状態、及び自動運転車両Ｍに搭載された機器の状態に応じて速度制御及び舵角制御のうちの少なくとも一方の目標値を設定可能な設定範囲を制限する。そして、自動運転装置６は、範囲設定装置１により制限された範囲内の目標速度及び目標舵角になるように自動運転車両Ｍを走行させる。その結果、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍを停車させずに、安全性が損なわれない範囲内の速度及び舵角で自動運転車両Ｍを走行させることができる。そのため、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍを停車させる必要のない状況で停車させてしまうことを抑制できるので、他車の走行を妨げてしまうことを抑制できる。
以下、範囲設定装置１の構成を説明する。

［範囲設定装置１の構成］
範囲設定装置１は、記憶部１１と、制御部１２とを有する。記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部１１は、制御部１２が実行するプログラムを記憶する。

制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、情報取得部１２１、特定部１２２及び範囲設定部１２３としての機能を実現する。

情報取得部１２１は、車両状態情報及び環境状態情報のうちの少なくともいずれかと、機器状態情報とを取得する。具体的には、情報取得部１２１は、故障状態情報を含む車両状態情報を各種ＥＣＵ３から取得し、検知精度低下情報を含む機器状態情報を各種センサ２から取得する。また、情報取得部１２１は、地面状態情報及び天候状態情報を含む環境状態情報を各種センサ２から、位置検出精度情報を含む機器状態情報をＧＰＳ受信機４から、通信品質情報を含む機器状態情報を通信装置５から取得する。

特定部１２２は、情報取得部１２１が取得した各種情報に基づいて自動運転車両Ｍの走行中の安全度合いを示すパラメータ（以下「安全パラメータ」という。）を特定する。例えば、特定部１２２は、所定時間毎に安全パラメータを特定する。所定時間は、例えば制御部１２の処理周期であり、具体的な値は１００ミリ秒である。

特定部１２２は、車両状態情報に含まれる故障状態情報が示す故障による脅威度合いと、機器状態情報に含まれる検知精度低下情報が示す検知精度低下度合いと基づく第１安全パラメータを特定する。具体的には、まず、特定部１２２は、故障による脅威度合いを特定する。具体的には、特定部１２２は、車両故障情報で示される故障が発生したことを示す情報に、当該故障が走行中の安全に与える影響の大きさを乗算した値を、当該故障による脅威度合いとして特定する。一の故障が走行中の安全に与える影響の大きさは、当該一の故障に応じてあらかじめ定められている。特定部１２２は、複数の故障が同時に生じた場合、各故障が発生したことを示す情報に、各故障が走行中の安全に与える影響の大きさを乗算した値の総和を脅威度合いとして特定する。より具体的には、特定部１２２は、下記式（１）を用いて脅威度合いｔを特定する。

ｔ＝（Ｐ０１２１）×（Ｐ０１２１の重み）＋（Ｐ０１２２）×（Ｐ０１２２の重み）＋… （１）
（Ｐ０１２１）は、故障発生情報［Ｐ０１２１］で示される故障（スロットルポジションセンサ回路の不良）が発生したか否か示す情報（数値）であり、発生した場合は［１］、未発生の場合は［０］である。（Ｐ０１２１の重み）は、故障発生情報［Ｐ０１２１］で示される故障が走行中の安全に与える影響の大きさを示す値であり、０以上１以下の数値で表される。（Ｐ０１２２）は、故障発生情報［Ｐ０１２２］で示される故障（スロットルポジションセンサ回路の電圧低下）が発生したか否かを示す情報（数値）であり、発生した場合は［１］、未発生の場合は［０］である。（Ｐ０１２２の重み）は、故障発生情報［Ｐ０１２２］で示される故障が走行中の安全に与える影響の大きさを示す値であり、０以上１以下の数値で表される。脅威度合いｔは、数値が大きいほど故障が走行中の安全に与える影響が大きい、つまり故障による脅威が大きいことを示す。

特定部１２２は、故障の脅威度合いｔ及び検知精度低下度合いのうちの大きい方を、安全度合いの最大値（例えば１）から減算した値を第１安全パラメータとして特定する。具体的には、特定部１２２は、下記式（２）を用いて、０以上１以下の範囲内で第１安全パラメータｓｐ１を特定する。
ｓｐ１＝１－ｍａｘ（ｔ、ｄ）（２）
式（２）において、ｄは、検知精度低下度合いである。ｍａｘ（ｔ、ｄ）は、故障の脅威度合いｔと検知精度低下度合いｄのうちの最大値を表す記号である。

なお、特定部１２２は、安全度合いの最大値から故障の脅威度合いｔを減算した値、及び安全度合いの最大値から検知精度低下度合いｄを減算した値のうちの小さい方を第１安全パラメータｓｐ１として特定してもよい。具体的には、特定部１２２は、下記式（３）を用いて第１安全パラメータｓｐ１を特定する。
ｓｐ１＝ｍｉｎ（１－ｔ、１－ｄ）（３）
ｍｉｎ（１－ｔ、１－ｄ）は、安全度合いの最大値（１）から故障の脅威度合いｔを減算した値、及び安全度合いの最大値（１）から検知精度低下度合いを減算した値のうちの最小値を表す記号である。

特定部１２２は、環境状態情報及び機器状態情報に基づいて第２安全パラメータを特定する。例えば、特定部１２２は、環境状態情報が示す状態の周辺環境下で走行したときの安全度合い、及び機器状態情報が示す状態の機器を用いて走行したときの安全度合いに基づいて第２安全パラメータを特定する。

まず、特定部１２２は、環境状態情報に含まれる地面状態情報が示す地面の状態による安全度合いを示す地面安全度合いを特定する。具体的には、特定部１２２は、自動運転車両Ｍが走行中の地面が地面状態情報で示される一の状態であることを示す情報（数値）に、当該状態の地面を走行したときの安全度合いを乗算した値を、地面安全度合いとして特定する。一の状態の地面を走行したときの安全度合いは、当該一の状態に応じて予め定められ、０以上１以下の数値で表される。一例を挙げると、「乾燥状態」の地面を走行したときの安全度合いは［１］である。より具体的には、特定部１２２は、複数の地面の状態の各々であることを示す情報（数値）に、安全度合いとして各状態の重みを乗算した値の総和を地面安全度合いｒとして特定する。

特定部１２２は、下記式（４）を用いて地面安全度合いｒを特定する。
ｒ＝（乾燥状態）×（乾燥状態の重み）＋（濡れ状態）×（濡れ状態の重み）＋… （４）
（乾燥状態）は自動運転車両Ｍが走行中の地面が乾燥状態であるか否か示す情報（数値）であり、乾燥状態である場合は［１］、乾燥状態でない場合は［０］である。（濡れ状態）は自動運転車両Ｍが走行中の地面が濡れ状態であるか否か示す情報（数値）であり、濡れ状態である場合は［１］、濡れ状態でない場合は［０］である。つまり、自動運転車両Ｍが走行中の地面が乾燥状態であれば、（乾燥状態）は［１］であり、（濡れ状態）は［０］である。

次に、特定部１２２は、天候状態情報が示す天候の状態による安全度合いを示す天候安全度合いを特定する。具体的には、特定部１２２は、走行中の自動運転車両Ｍの周辺の天候が天候状態情報で示される状態であることを示す情報に、当該状態の天候下で走行したときの安全度合いを乗算した値を、天候安全度合いとして特定する。一の状態の天候下で走行したときの安全度合いは、当該状態に応じて予め定められ、０以上１以下の数値で表される。例えば、「晴れ状態」で走行したときの安全度合いは［１］である。より具体的には、特定部１２２は、複数の天候の状態の各々であることを示す情報（数値）に、安全度合いとして各状態の重みを乗算した値の総和を天候安全度合いｗとして特定する。

特定部１２２は、下記式（５）を用いて天候安全度合いｗを特定する。
ｗ＝（晴れ状態）×（晴れ状態の重み）＋（雨状態）×（雨状態の重み）＋… （５）
（晴れ状態）は、走行中の自動運転車両Ｍの周辺の天候が晴れ状態であるか否か示す情報（数値）であり、晴れ状態である場合は［１］、晴れ状態でない場合は［０］である。（雨状態）は、走行中の自動運転車両Ｍの周辺の天候が雨状態であるか否か示す情報（数値）であり、雨状態である場合は［１］、雨状態でない場合は［０］である。つまり、自動運転車両Ｍの周辺の天候が晴れであれば、（晴れ状態）は［１］であり、（雨状態）は［０］である。

続いて、特定部１２２は、通信品質情報が示す通信品質による安全度合いを示す通信安全度合いを特定する。具体的には、特定部１２２は、通信装置５と他の装置との通信品質が通信品質状態情報で示される状態であることを示す情報に、当該通信品質で通信しながら自動運転車両Ｍが走行したときの安全度合いを乗算した値を、通信安全度合いとして特定する。より具体的には、特定部１２２は、複数の通信品質の状態の各々を示す情報（数値）に、安全度合いとして当該状態の重みを乗算した値の総和を通信安全度合いｃとして特定する。

特定部１２２は、以下の式（６）を用いて通信安全度合いｃを特定する。
ｃ＝（電波強度）×（電波強度の重み）＋（スループット）×（スループットの重み）＋（応答遅延）×（応答遅延の重み）（６）

（電波強度）は、通信装置５の無線通信の電波強度を示す情報（数値）である。特定部１２２は、（電波強度の重み）を（電波強度）の値が大きいほど大きくする。（スループット）は、スループットが所定の値以下になって通信品質が劣化した状態であるか否かを示す情報（数値）である。（スループット）は、単位時間あたりに処理できる量が低下してスループットが所定の値以下になったら［１］であり、単位時間あたりに処理できる量が所定の値よりも大きければ［０］である。（応答遅延）は、遅延時間が所定の値以上になって通信品質が劣化した状態であるか否かを示す情報（数値）である。（応答遅延）は、要求に対して応答が帰ってくるまでにかかる時間が所定の値以上になったら［１］であり、要求に対して応答が帰ってくるまでにかかる時間が所定の値未満であれば［０］である。

（電波強度の重み）は、０より大きく、１以下の値で表される。一方、（スループットの重み）及び（応答遅延の重み）は、マイナス１以上０未満の値で表される。このようにすることで、特定部１２２は、電波強度が大きいほど大きい通信安全度合いｃを特定できる。また、特定部１２２は、スループットが低下したり応答遅延が発生したりして通信品質が劣化しているときに、劣化していないときよりも小さい通信安全度合いｃを特定できる。なお、特定部１２２は、スループットの低下や応答遅延により特定した通信安全度合いｃが０未満になる場合には通信安全度合いｃを０にして、通信安全度合いを０以上１以下の値で特定する。

さらに、特定部１２２は、位置検出精度情報が示す位置検出精度による安全度合いを示す位置安全度合いを特定する。具体的には、特定部１２２は、位置検出精度が高いほど大きい位置安全度合いｓｃを特定する。特定部１２２は、０以上１以下の範囲内で位置安全度合いｓｃを特定する。なお、特定部１２２が、地面安全度合いｒ、天候安全度合いｗ、通信安全度合いｃ及び位置安全度合いｓｃを特定する順序は、上記に限定されず、いずれの安全度合いから特定してもよく、並列に特定してもよい。

特定部１２２は、地面安全度合いｒ、天候安全度合いｗ、通信安全度合いｃ、及び位置安全度合いｓｃの総和を第２安全パラメータとして特定する。具体的には、特定部１２２は、各安全度合いに、各安全度合いの重みを乗算した値の総和を第２安全パラメータとして特定する。より具体的には、特定部１２２は、下記式（７）を用いて第２安全パラメータｓｐ２を特定する。
ｓｐ２＝（ｒ）×（ｒの重み）＋（ｗ）×（ｗの重み）+（ｃ）×（ｃの重み）＋（ｓｃ）×（ｓｃの重み）（７）
特定部１２２は、第２安全パラメータｓｐ２が０以上１以下になるように特定する。例えば、特定部１２２は、各安全度合いの最大値に各安全度合いの重みを乗算した値の総和が１になるように各安全度合いの重みを設定する。各安全度合いの重みは、実験などにより適宜設定される。

特定部１２２は、第１安全パラメータｓｐ１及び第２安全パラメータｓｐ２の少なくともいずれか一方を特定すればよいが、第１安全パラメータｓｐ１及び第２安全パラメータｓｐ２の両方を特定してもよい。以下の説明において、第１安全パラメータｓｐ１及び第２安全パラメータｓｐ２を特に区別する必要が無い場合、「安全パラメータ」という。

範囲設定部１２３は、安全パラメータが特定される毎に、自動運転車両Ｍの目標速度（時速）及び目標舵角のうちの少なくとも一方の設定範囲を設定する。例えば、範囲設定部１２３は、安全パラメータが判定閾値未満である場合、安全パラメータに応じて設定範囲を狭くする。判定閾値は、設定範囲を制限するか否かを判定するための閾値である。判定閾値の具体的な値は、例えば０．８である。範囲設定部１２３は、特定された第１安全パラメータｓｐ１及び第２安全パラメータｓｐ２のうちの少なくともいずれかが判定閾値未満である場合、判定閾値未満の安全パラメータに応じて設定範囲を狭くする。

範囲設定部１２３は、安全パラメータが取りうる値の範囲を複数に分割してできる複数のパラメータ範囲のうちの、特定された安全パラメータの値が含まれるパラメータ範囲に応じて設定範囲を狭くしてもよい。この場合、複数のパラメータ範囲の各々に、設定範囲を狭くするための制限範囲が関連付けられていてもよい。図２は、各パラメータ範囲に関連付けられた制限範囲を説明するための図である。各パラメータ範囲には、自動運転車両Ｍの目標速度を制限するための速度制限範囲（時速制限範囲）と、目標舵角を制限するための舵角制限範囲が関連付けられている。具体例を挙げると、パラメータ範囲［０．４以上０．６未満］には、速度制限範囲［最高速度２０ｋｍ］（毎時）が関連付けられ、舵角制限範囲［最大舵角２０度］が関連付けられている。

範囲設定部１２３は、判定閾値未満の安全パラメータが含まれるパラメータ範囲に関連付けられた制限範囲を設定範囲にする。具体例を挙げると、範囲設定部１２３は、第１安全パラメータｓｐ１が［０．７］である場合、パラメータ範囲［０．６以上０．８未満］に関連付けられた制限範囲［最高速度３０ｋｍ］を設定範囲にする（図２を参照）。

範囲設定部１２３は、設定範囲を第１安全パラメータｓｐ１に応じて狭くした範囲と、設定範囲を第２安全パラメータｓｐ２に応じて狭くした範囲とのうちの、狭い方の範囲を設定範囲にする。具体的には、まず、範囲設定部１２３は、第１安全パラメータｓｐ１が含まれるパラメータ範囲に関連付けられた第１制限範囲を特定する。次に、範囲設定部１２３は、第２安全パラメータｓｐ２が含まれるパラメータ範囲に関連付けられた第２制限範囲を特定する。なお、範囲設定部１２３は、第１制限範囲を特定する前に第２制限範囲を特定してもよく、第１制限範囲と第２制限範囲を並列に特定してもよい。

そして、範囲設定部１２３は、第１制限範囲が第２制限範囲以下か否かを判定する。範囲設定部１２３は、第１制限範囲が第２制限範囲以下である場合、第１制限範囲を設定範囲にする。範囲設定部１２３は、第２制限範囲が第１制限範囲よりも狭い場合、第２制限範囲を設定範囲にする。具体例を挙げると、範囲設定部１２３は、第１制限範囲が最高速度３０ｋｍの制限範囲であり、第２制限範囲が最高速度２０ｋｍ及び最大舵角２０度の制限範囲であれば、第２制限範囲を設定範囲にする。

また、範囲設定部１２３は、第１安全パラメータｓｐ１及び第２安全パラメータｓｐ２のうちの小さい方に応じて範囲を狭くしてもよい。具体的には、範囲設定部１２３は、第１安全パラメータｓｐ１と第２安全パラメータｓｐ２のうちの小さい方の安全パラメータが含まれているパラメータ範囲に関連付けられた制限範囲を設定範囲にする。一例を挙げると、範囲設定部１２３は、第１安全パラメータが［０．７］であり、第２安全パラメータが［０．５］であれば、［０．５］が含まれるパラメータ範囲に関連付けられた制限範囲を設定範囲にする。

［安全パラメータに応じて設定範囲を狭くする処理の一例を示すフローチャート］
図３は、安全パラメータに応じて設定範囲を狭くする処理の一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、安全パラメータが特定された後に実行される。

まず、範囲設定部１２３は、特定された安全パラメータが判定閾値である０．８以上か否かを判定する（ステップＳ１）。範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．８以上であれば（ステップＳ１でＹｅｓ）、設定範囲を狭くしない（ステップＳ２）。

範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．８未満であれば（ステップＳ１でＮｏ）、安全パラメータが０．６以上か否かを判定する（ステップＳ３）。範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．６以上であれば（ステップＳ３でＹｅｓ）、目標速度の設定範囲を最高速度３０ｋｍに制限する（ステップＳ４）。具体的には、範囲設定部１２３は、安全パラメータが含まれるパラメータ範囲［０．６以上、０．８未満］に関連付けられた制限範囲［最高速度３０ｋｍ］（毎時）を設定範囲にする（図２を参照）。

範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．６未満であれば（ステップＳ３でＮｏ）、安全パラメータが０．４以上か否かを判定する（ステップＳ５）。範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．４以上であれば（ステップＳ５でＹｅｓ）、目標速度の設定範囲を最高速度２０ｋｍに、目標舵角の設定範囲を最大舵角２０度に制限する（ステップＳ６）。

範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．４未満であれば（ステップＳ５でＮｏ）、安全パラメータが０．２以上か否かを判定する（ステップＳ７）。範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．２以上であれば（ステップＳ７でＹｅｓ）、目標速度の設定範囲を最高速度１０ｋｍに、目標舵角の設定範囲を最大舵角１０度に制限する（ステップＳ８）。範囲設定部１２３は、安全パラメータが０．２未満であれば（ステップＳ７でＮｏ）、自動運転車両Ｍを停車させる指示を自動運転装置６に通知する（ステップＳ９）。

図４は、範囲設定装置１の効果を説明するための図である。図４の横軸は時刻Ｔを示し、左の第１縦軸は安全パラメータｓを示し、右の第２縦軸は自動運転車両Ｍの時速Ｖを示す。

時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの間、自動運転装置６は、時速５０ｋｍで自動運転車両Ｍを走行させている。時刻Ｔ１は、安全パラメータｓが０．８未満になった時刻である。範囲設定装置１は、時刻Ｔ１において、パラメータ範囲［０．６以上０．８未満］に関連付けられた制限範囲［最高速度３０ｋｍ］を設定範囲にする（図２を参照）。そして、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍの目標速度を時速３０ｋｍに設定し、設定した目標速度である時速３０ｋｍになるように自動運転車両Ｍを減速する。

時刻Ｔ２は、安全パラメータが０．８以上になった時刻である。範囲設定装置１は、時刻Ｔ２で、安全パラメータに応じて狭くしていた設定範囲を広くする。言い換えると、範囲設定装置１は、安全パラメータが０．８以上になった場合、設定範囲の制限を解除する。自動運転装置６は、目標速度を例えば時速５０ｋｍに設定し、設定した目標速度になるように自動運転車両Ｍを加速する。このようにすることで、範囲設定装置１は、自動運転車両Ｍの状態、搭載された機器の状態、周辺環境の状態に応じて、速度制御及び舵角制御の目標値を適切に制限できる。その結果、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍを停車させる必要のない状況で停車させてしまうことを抑制できるので、他車の走行を妨げてしまうことを抑制できる。

（変形例１）
なお、範囲設定部１２３は、自動運転車両Ｍに複数の故障が生じて脅威度合いｔが１以上になった場合、制限範囲を特定することなく、自動運転車両Ｍを停車させる指示を自動運転装置６に通知する。このようにすることで、範囲設定装置１は、自動運転車両Ｍの走行中の安全が脅かされる状況で、自動運転車両Ｍを停車させることができるので、自動運転車両Ｍの安全性を高められる。

（変形例２）
自動運転車両Ｍが走行中の道路において、道路状況や天候に応じて走行速度の上限が規制される場合がある。この場合、情報取得部１２１は、通信装置５を介して自動運転車両Ｍが走行中の道路の走行速度の上限を示す速度規制情報を取得する。図５は、管制システムＳの概略図である。管制センタ７は、自動運転車両Ｍ及び他の車両を管制し、例えば自動運転車両Ｍが走行中の道路の走行速度の上限を示す速度規制情報を当該自動運転車両ＭにネットワークＮを介して送信する。ネットワークＮは例えばインターネットである。範囲設定部１２３は、情報取得部１２１が取得した速度規制情報が示す走行速度の上限以下の速度制限範囲を設定する。また、管制センタ７は、例えば自動運転車両Ｍの位置を含む所定範囲内の天候の状態を示す天候状態情報を自動運転車両Ｍに送信してもよい。情報取得部１２１は、自動運転車両Ｍを管理する管制センタ７から環境状態情報を取得する。特定部１２２は、情報取得部１２１が管制センタ７から取得した天候状態情報が示す天候の状態による安全度合いを示す天候安全度合いを特定する。

［範囲設定装置１の効果］
以上説明したように、範囲設定装置１は、自動運転車両Ｍの状態及び自動運転車両Ｍに搭載された機器の状態に基づく自動運転車両Ｍの走行中の安全度合いを示す第１安全パラメータｓｐ１と、自動運転車両Ｍの周辺環境の状態及び機器の状態に基づく安全度合いを示す第２安全パラメータｓｐ２のうちの少なくともいずれかの安全パラメータを特定する。そして、範囲設定装置１は、安全パラメータが判定閾値未満である場合、安全パラメータに応じて、速度制御及び舵角制御のうちの少なくとも一方の目標値を設定可能な設定範囲を狭くする。

このようにすることで、範囲設定装置１は、自動運転車両Ｍの状態及び周辺環境の状態のうちの少なくともいずれかと、搭載された機器の状態とに応じて、速度制御及び舵角制御の目標値を適切に制限できる。その結果、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍを停車させずに、安全性が損なわれない範囲内の速度及び舵角で自動運転車両Ｍを走行させることができる。そのため、自動運転装置６は、自動運転車両Ｍを停車させる必要のない状況で停車させてしまうことを抑制できるので、他車の走行を妨げてしまうことを抑制できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１範囲設定装置
１１記憶部
１２制御部
１２１情報取得部
１２２特定部
１２３範囲設定部
２各種センサ
３各種ＥＣＵ
４ＧＰＳ受信機
５通信装置
６自動運転装置
Ｍ自動運転車両

Claims

自動運転車両に搭載された範囲設定装置であって、
前記自動運転車両の状態を示す車両状態情報及び前記自動運転車両の周辺環境の状態を示す環境状態情報のうちの少なくともいずれかと、前記自動運転車両に搭載された機器の状態を示す機器状態情報とを取得する情報取得部と、
前記車両状態情報及び前記機器状態情報に基づく前記自動運転車両の走行中の安全度合いを示す第１安全パラメータと、前記環境状態情報及び前記機器状態情報に基づく前記安全度合いを示す第２安全パラメータのうちの少なくともいずれかのパラメータを特定する特定部と、
前記特定部が特定した前記パラメータが、前記自動運転車両の速度制御及び舵角制御のうちの少なくとも一方の目標値を設定可能な設定範囲を制限するか否かを判定するための判定閾値未満である場合、前記設定範囲を前記パラメータに応じて狭くする範囲設定部と、
を有する範囲設定装置。
前記範囲設定部は、前記パラメータが取りうる値の範囲を複数に分割してできる複数のパラメータ範囲のうちの、前記特定部が特定した前記パラメータの値が含まれるパラメータ範囲に応じて前記設定範囲を狭くする、
請求項１に記載の範囲設定装置。
前記特定部は、前記第１安全パラメータ及び前記第２安全パラメータを特定し、
前記範囲設定部は、前記設定範囲を前記第１安全パラメータに応じて狭くした範囲と、前記設定範囲を前記第２安全パラメータに応じて狭くした範囲とのうちの、狭い方の範囲を前記設定範囲にする、
請求項１又は２に記載の範囲設定装置。
前記特定部は、前記第１安全パラメータ及び前記第２安全パラメータを特定し、
前記範囲設定部は、前記第１安全パラメータ及び前記第２安全パラメータのうちの小さい方に応じて前記設定範囲を狭くする、
請求項１又は２に記載の範囲設定装置。
前記情報取得部は、前記自動運転車両の周辺環境を検知する前記機器の検知精度低下度合いを示す検知精度低下情報を含む前記機器状態情報と、前記自動運転車両に生じた故障を示す故障状態情報を含む前記車両状態情報とを取得し、
前記特定部は、前記検知精度低下情報が示す前記検知精度低下度合いと、前記故障状態情報が示す前記故障による脅威度合いとに基づいて前記第１安全パラメータを特定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の範囲設定装置。
前記情報取得部は、
前記自動運転車両の周辺環境を検知する前記機器が検出した前記自動運転車両が走行中の地面の状態を示す地面状態情報、及び前記自動運転車両の周辺の天候の状態を示す天候状態情報を含む前記環境状態情報と、
前記自動運転車両に搭載された通信装置の通信品質を示す通信品質情報、及び前記自動運転車両の位置を検出する位置検出装置の位置検出精度を示す位置検出精度情報を含む前記機器状態情報と、を取得し、
前記特定部は、前記地面状態情報が示す前記地面の状態による安全度合いを示す地面安全度合いと、前記天候状態情報が示す前記天候の状態による安全度合いを示す天候安全度合いと、前記通信品質情報が示す前記通信品質による安全度合いを示す通信安全度合いと、前記位置検出精度情報が示す前記位置検出精度による安全度合いを示す位置安全度合いとの総和を前記第２安全パラメータとして特定する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の範囲設定装置。