JP7302582B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、停車スイッチを備える車両を制御する車両制御システムに関する。

特許文献１は、車両制御装置を開示している。車両制御装置は、車両と障害物との衝突を回避する第１制御（衝突回避制御）を実行する。更に、車両制御装置は、クルーズ制御や車線維持制御といった第２制御を実行する。車両制御装置は、車両の周囲の障害物を認識し、その認識結果に基づいて、所定の衝突回避条件が成立したか否かを判定する。第２制御の実行中に衝突回避条件が成立したと判定した場合、車両制御装置は、第２制御を停止して、第１制御を実行する。すなわち、第１制御の優先度は、第２制御の優先度よりも高い。

特開２０１７－１１４１９５号公報

緊急停車を指示する停車スイッチを備える車両について考える。停車スイッチが押されたとき、状況に応じて安全に車両を停車させることが望まれる。

本発明の１つの観点は、停車スイッチを備える車両を制御する車両制御システムに関連する。
車両制御システムは、
１又は複数のプロセッサと、
車両の周囲の状況を認識する認識センサと
を備える。
１又は複数のプロセッサは、認識センサによる認識結果に基づいて車両の目標トラジェクトリを生成し、目標トラジェクトリに追従するように車両を制御する車両走行制御を実行する。
停車スイッチが押されたときに車両走行制御が正常である場合、１又は複数のプロセッサは、車両を目標位置に退避させるための車両走行制御である退避制御を実行する。
停車スイッチが押されたときに車両走行制御が異常である場合、１又は複数のプロセッサは、目標トラジェクトリを用いることなく車両を減速させて停車させる減速停車制御を実行する。

本発明によれば、車両制御システムは、認識センサによる認識結果に基づいて目標トラジェクトリを生成し、目標トラジェクトリに追従するように車両を制御する車両走行制御を実行する。停車スイッチが押されたときに車両走行制御が正常である場合、車両制御システムは、車両を目標位置に退避させるための車両走行制御である退避制御を実行する。退避制御は、認識センサによる認識結果に基づいて生成される目標トラジェクトリに従って行われるため、車両を安全且つ高精度に停車させることが可能となる。

一方、停車スイッチが押されたときに車両走行制御が異常である場合、車両制御システムは、目標トラジェクトリを用いることなく車両を減速させて停車させる減速停車制御を実行する。この減速停車制御によっても、少なくとも車両は停車するため、最低限の安全は確保される。また、異常が発生している車両走行制御は利用されないため、不慮の事態が発生することが防止される。

このように、本発明によれば、車両に搭載された停車スイッチが押されたとき、状況に応じて安全に車両を停車させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る車両制御システム及び車両走行制御の概要を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る退避制御の一例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る退避制御の他の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る減速停車制御を説明するための概念図である。 本発明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。 本発明の実施の形態に係る運転環境情報の例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転制御と走行支援制御を含む車両走行制御に関連する機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る走行支援制御の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る緊急停車処理を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態に係る緊急停車処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る緊急停車処理の第１の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る緊急停車処理の第２の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る緊急停車処理の第３の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る緊急停車処理の第４の例を示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明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の外部の外部装置に配置され、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と外部装置とに分散的に配置されてもよい。

特に、車両制御システム１０は、車両１の走行を制御する「車両走行制御」を実行する。車両走行制御の例としては、自動運転制御、走行支援制御、等が挙げられる。

自動運転制御は、車両１の自動運転を制御する。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。

走行支援制御は、車両１の走行の安全性の向上を目的として、車両１の操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを制御する。そのような走行支援制御の例としては、リスク回避制御、車線逸脱抑制制御、等が挙げられる。リスク回避制御は、車両１と物標との衝突リスクを低減するために操舵制御と減速制御のうち少なくとも一方を行う。車線逸脱抑制制御は、車両１が走行車線から逸脱することを抑制する。尚、走行支援制御は、常時作動するわけではなく、所定の作動条件が成立したことに応答して作動する。

このような車両走行制御には、車両１に搭載された認識センサ（外界センサ）２０が用いられる。認識センサ２０は、車両１の周囲の状況を認識するためのセンサである。認識センサ２０としては、ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）、カメラ、レーダ、等が例示される。認識センサ２０を用いることによって、車両１の周囲の道路構成（白線等）及び物標（歩行者、自転車、二輪車、他車両、等）を認識することができる。そして、車両制御システム１０は、認識センサ２０による認識結果に基づいて、車両走行制御を行う。

より詳細には、車両制御システム１０は、認識センサ２０による認識結果に基づいて、車両１の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、車両１が走行する道路内における車両１の目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］及び目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］を含む。図１に示される例において、Ｘ方向は車両１の前方方向であり、Ｙ方向はＸ方向と直交する平面方向である。但し、座標系（Ｘ，Ｙ）は、図１で示された例に限られない。目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］及び目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、時間ｔの関数である。目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］毎に設定されてもよい。つまり、目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］と目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、互いに関連付けられてもよい。車両制御システム１０は、このような目標トラジェクトリＴＲに車両１が追従するように車両走行制御を実行する。

次に、図２～図４を参照して、「停車スイッチＳＷ」に関連する処理について説明する。停車スイッチＳＷは、緊急停車を指示するために人によって押されるスイッチである。この停車スイッチＳＷは、車両１に搭載されている。例えば、停車スイッチＳＷは、ドライバ席に設置されている。他の例として、車両１がバス等である場合、停車スイッチＳＷは、乗客スペースに設置されていてもよい。

停車スイッチＳＷが押された場合、車両制御システム１０は、車両１を緊急に停車させる「緊急停車処理」を行う。例えば、車両制御システム１０は、上述の認識センサ２０による認識結果に基づく車両走行制御を利用して、車両１を安全な位置に退避させる。このような車両１を安全な位置に退避させるための車両走行制御を、以下、「退避制御」と呼ぶ。退避制御は、少なくとも減速制御を含み、必要に応じて操舵制御を更に含んでいてもよい。

図２は、本実施の形態に係る退避制御の一例を説明するための概念図である。退避トラジェクトリＴＲ－Ｅは、車両１を安全な目標位置ＰＴＳに退避させるための目標トラジェクトリＴＲである。車両制御システム１０は、認識センサ２０による認識結果に基づいて、目標位置ＰＴＳを設定し、退避トラジェクトリＴＲ－Ｅを生成する。図２に示される例では、目標位置ＰＴＳは、車両１の前方の路肩の中に設定される。そして、車両制御システム１０は、車両１が退避トラジェクトリＴＲ－Ｅに追従するように車両走行制御を行う。言い換えれば、車両制御システム１０は、車両１が目標位置ＰＴＳに向かって走行して目標位置ＰＴＳに停止するように車両走行制御を行う。

図３は、本実施の形態に係る退避制御の他の例を説明するための概念図である。図３に示される例では、目標位置ＰＴＳは、車両１が走行している車線内に設定されている。車両制御システム１０は、退避トラジェクトリＴＲ－Ｅを生成し、車両１が退避トラジェクトリＴＲ－Ｅに追従するように車両走行制御を行う。

以上に説明されたように、退避制御により、車両１を目標位置ＰＴＳに退避させることが可能となる。退避制御は、認識センサ２０による認識結果に基づいて生成される目標トラジェクトリＴＲに従って行われるため、車両１を安全且つ高精度に停車させることが可能となる。すなわち、緊急停車処理を安全且つ高精度に遂行することが可能となる。

但し、停車スイッチＳＷが押される状況において、認識センサ２０を利用した車両走行制御に異常が発生している可能性もある。例えば、車両走行制御の異常は、認識センサ２０の故障に起因する。他の例として、車両走行制御の異常は、目標トラジェクトリＴＲを演算するプロセッサの異常に起因する。車両走行制御が正常ではなく異常である場合、上述の退避制御の精度は必ずしも高くない。そこで、本実施の形態によれば、停車スイッチＳＷが押されたときに車両走行制御が異常である場合に備えて、次のような「減速停車制御」も用意される。

図４は、本実施の形態に係る減速停車制御を説明するための概念図である。減速停車制御において、車両制御システム１０は、所定の減速度ＤＥで車両１を減速させて停車させる。この減速停車制御では、認識センサ２０は用いられず、そのため、目標トラジェクトリＴＲも生成されることはない。つまり、車両制御システム１０は、目標トラジェクトリＴＲを用いることなく、単純に所定の減速度ＤＥで車両１を減速させて停車させる。この減速停車制御によっても、少なくとも車両１は停車するため、最低限の安全は確保される。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、車両制御システム１０は、認識センサ２０による認識結果に基づいて目標トラジェクトリＴＲを生成し、目標トラジェクトリＴＲに追従するように車両１を制御する車両走行制御を実行する。停車スイッチＳＷが押されたときに車両走行制御が正常である場合、車両制御システム１０は、車両１を目標位置ＰＴＳに退避させるための車両走行制御である退避制御を実行する。退避制御は、認識センサ２０による認識結果に基づいて生成される目標トラジェクトリＴＲに従って行われるため、車両１を安全且つ高精度に停車させることが可能となる。

一方、停車スイッチＳＷが押されたときに車両走行制御が異常である場合、車両制御システム１０は、目標トラジェクトリＴＲを用いることなく車両１を減速させて停車させる減速停車制御を実行する。この減速停車制御によっても、少なくとも車両１は停車するため、最低限の安全は確保される。また、異常が発生している車両走行制御は利用されないため、不慮の事態が発生することが防止される。

このように、本実施の形態によれば、車両１に搭載された停車スイッチＳＷが押されたとき、状況に応じて安全に車両１を停車させることが可能となる。

以下、本実施の形態に係る車両制御システム１０について更に詳しく説明する。

２．車両制御システム
２－１．構成例
図５は、本実施の形態に係る車両制御システム１０の構成例を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１０は、認識センサ２０、車両状態センサ３０、位置センサ４０、走行装置５０、制御装置１００、及び停車スイッチＳＷを備えている。

認識センサ２０は、車両１に搭載されており、車両１の周囲の状況を認識（検出）する。認識センサ２０としては、ＬＩＤＡＲ、カメラ、レーダ、等が例示される。

車両状態センサ３０は、車両１に搭載されており、車両１の状態を検出する。例えば、車両状態センサ３０は、車速センサ、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。

位置センサ４０は、車両１に搭載されており、車両１の位置及び方位を検出する。位置センサ４０としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサが例示される。

走行装置５０は、操舵装置５１、駆動装置５２、及び制動装置５３を含んでいる。操舵装置５１は、車両１の車輪を転舵する。例えば、操舵装置５１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５２は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置５２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５３は、制動力を発生させる。

停車スイッチＳＷは、緊急停車を指示するために人によって押されるスイッチである。この停車スイッチＳＷは、車両１に搭載されている。例えば、停車スイッチＳＷは、ドライバ席に設置されている。他の例として、車両１がバス等である場合、停車スイッチＳＷは、乗客スペースに設置されていてもよい。

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１０１（以下、単にプロセッサ１０１と呼ぶ）と１又は複数のメモリ１０２（以下、単にメモリ１０２と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサ１０１は、各種処理を実行する。例えば、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。メモリ１０２は、各種情報を格納する。メモリ１０２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。プロセッサ１０１がコンピュータプログラムである制御プログラムを実行することにより、プロセッサ１０１（制御装置１００）による各種処理が実現される。制御プログラムは、メモリ１０２に格納されている、あるいは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。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。

２－２．情報取得処理
プロセッサ１０１は、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、メモリ１０２に格納される。

図６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２２０、車両状態情報２３０、及びナビゲーション情報２４０を含んでいる。

周辺状況情報２２０は、車両１の周囲の状況を示す情報である。周辺状況情報２２０は、認識センサ２０によって得られる情報を含む。例えば、周辺状況情報２２０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２２０は、ＬＩＤＡＲによって得られる点群情報を含む。

周辺状況情報２２０は、更に、車両１の周囲の道路構成に関する道路構成情報２２１を含んでいる。車両１の周囲の道路構成は、区画線（白線）及び道路端物体を含む。道路端物体は、道路の端を示す立体的な障害物である。道路端物体としては、縁石、ガードレール、壁、中央分離帯、等が例示される。道路構成情報２２１は、区画線や道路端物体の位置（車両１に対する相対位置）を少なくとも示す。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、道路構成を識別し、その道路構成の相対位置を算出することができる。画像解析手法としては、セマンティックセグメンテーション（Semantic Segmentation）やエッジ検出が例示される。

周辺状況情報２２０は、更に、車両１の周囲の物標に関する物標情報２２２を含んでいる。物標としては、歩行者、自転車、二輪車、他車両（先行車両、駐車車両、等）、障害物、等が例示される。物標情報２２２は、車両１に対する物標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、物標を識別し、その物標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、物標を識別し、その物標の相対位置と相対速度を取得することもできる。物標情報は、物標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２３０は、車両１の状態を示す情報である。車両１の状態としては、車速、ヨーレート、横加速度、舵角、等が例示される。プロセッサ１０１は、車両状態センサ３０による検出結果から車両状態情報２３０を取得する。

ナビゲーション情報２４０は、位置情報と地図情報を含む。位置情報は、車両１の位置及び方位を示す。位置情報は、位置センサ４０により得られる。地図情報は、レーン配置、道路形状、等を示す。プロセッサ１０１は、地図データベースから、必要なエリアの地図情報を取得する。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、車両１の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１０１は、管理サーバと通信を行い、必要な地図情報を取得する。

２－３．車両走行制御
プロセッサ１０１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１０１は、走行装置５０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１０１は、操舵装置５１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１０１は、駆動装置５２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１０１は、制動装置５３を制御することによって減速制御を実行する。

車両走行制御の一例は、車両１の自動運転を制御する自動運転制御である。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。

車両走行制御の他の例は、車両１の走行を支援する走行支援制御である。走行支援制御は、車両１の走行の安全性の向上を目的として、車両１の操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを制御する。そのような走行支援制御の例としては、リスク回避制御、車線逸脱抑制制御、等が挙げられる。リスク回避制御は、車両１と物標との衝突リスクを低減するために操舵制御と減速制御のうち少なくとも一方を行う。車線逸脱抑制制御は、車両１が走行車線から逸脱することを抑制する。尚、走行支援制御は、常時作動するわけではなく、所定の作動条件が成立したことに応答して作動する。

図７は、自動運転制御と走行支援制御を含む車両走行制御に関連する機能構成例を示すブロック図である。認識センサ２０は、第１認識センサ２０－１と第２認識センサ２０－２を含んでいる。第１認識センサ２０－１としては、ＬＩＤＡＲ、カメラ、レーダ、等が例示される。第２認識センサ２０－２としては、ＬＩＤＡＲ、カメラ、レーダ、等が例示される。第１認識センサ２０－１と第２認識センサ２０－２は、少なくとも部分的に共通であってもよい。

制御装置１００は、機能ブロックとして、自動運転制御部１１０、走行支援制御部１２０、及び選択部１３０を含んでいる。これら機能ブロックは、１又は複数のプロセッサ１０１が制御プログラムを実行することにより実現される。自動運転制御部１１０、走行支援制御部１２０、及び選択部１３０は、それぞれ別のプロセッサ１０１によって実現されてもよい。

自動運転制御部１１０は、運転環境情報２００に基づいて、自動運転のための目標トラジェクトリＴＲである「自動運転トラジェクトリＴＲ－１」を生成する。特に、自動運転制御部１１０は、第１認識センサ２０－１による認識結果に基づいて、自動運転トラジェクトリＴＲ－１を生成する。例えば、自動運転制御部１１０は、第１認識センサ２０－１によって得られる周辺状況情報２２０やナビゲーション情報２４０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、障害物を回避する、等を含む。更に、自動運転制御部１１０は、車両状態情報２３０等に基づいて、車両１が走行プランに従って走行するために必要な自動運転トラジェクトリＴＲ－１を生成する。自動運転制御部１１０は、一定サイクル毎に自動運転トラジェクトリＴＲ－１を生成し、更新する。自動運転トラジェクトリＴＲ－１は、選択部１３０に出力される。

走行支援制御部１２０は、走行支援制御の作動条件が成立した場合、運転環境情報２００に基づいて、走行支援制御のための目標トラジェクトリＴＲである「走行支援トラジェクトリＴＲ－２」を生成する。特に、走行支援制御部１２０は、第２認識センサ２０－２による認識結果に基づいて、走行支援トラジェクトリＴＲ－２を生成する。走行支援制御部１２０は、一定サイクル毎に走行支援トラジェクトリＴＲ－２を生成し、更新する。走行支援トラジェクトリＴＲ－２は、選択部１３０に出力される。

図８は、走行支援トラジェクトリＴＲ－２の一例を示す概念図である。ここでは、車両１と物標との衝突リスクを低減するためのリスク回避制御について考える。走行支援制御部１２０は、第２認識センサ２０－２によって得られる周辺状況情報２２０から、車両１の前方の物標（例：周辺車両、歩行者）に関する物標情報２２２を取得する。更に、走行支援制御部１２０は、物標情報２２２や車両状態情報２３０に基づいて、車両１と物標との衝突可能性を算出する。衝突可能性が閾値以上である場合、走行支援制御部１２０は、物標情報２２２や車両状態情報２３０に基づいて、衝突を回避するための走行支援トラジェクトリＴＲ－２を生成する。衝突を回避するための走行支援トラジェクトリＴＲ－２は、操舵及び減速の少なくとも一方を要求する。

自動運転制御の実行中に、走行支援制御の作動条件が成立していない場合、選択部１３０は、自動運転制御部１１０から自動運転トラジェクトリＴＲ－１を受け取る。選択部１３０は、自動運転トラジェクトリＴＲ－１を目標トラジェクトリＴＲとして設定する。

一方、自動運転制御の実行中に、走行支援制御の作動条件が成立した場合、選択部１３０は、自動運転制御部１１０から自動運転トラジェクトリＴＲ－１を受け取り、走行支援制御部１２０から走行支援トラジェクトリＴＲ－２を受け取る。この場合、例えば、選択部１３０は、自動運転トラジェクトリＴＲ－１と走行支援トラジェクトリＴＲ－２のうちいずれか一方を目標トラジェクトリＴＲとして選択する。自動運転トラジェクトリＴＲ－１と走行支援トラジェクトリＴＲ－２のうちいずれを選択するかは、設計ポリシー次第である。選択部１３０は、自動運転トラジェクトリＴＲ－１を優先的に選択してもよいし、走行支援トラジェクトリＴＲ－２を優先的に選択してもよい。あるいは、選択部１３０は、自動運転トラジェクトリＴＲ－１と走行支援トラジェクトリＴＲ－２を組み合わせることによって最終的な目標トラジェクトリＴＲを決定してもよい。

プロセッサ１０１は、選択部１３０によって決定された目標トラジェクトリＴＲに基づいて、上述の車両走行制御を実行する。具体的には、プロセッサ１０１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実行する。そのために、プロセッサ１０１は、目標トラジェクトリＴＲと運転環境情報２００に基づいて、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差を算出する。偏差としては、横偏差（Ｙ方向偏差）、ヨー角偏差（方位角偏差）、及び速度偏差が挙げられる。そして、プロセッサ１０１は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差が減少するように車両走行制御を行う。このような車両走行制御により、車両１は目標トラジェクトリＴＲに追従するように走行する。

３．緊急停車処理
図９は、本実施の形態に係る緊急停車処理を説明するためのブロック図である。停車スイッチＳＷが押されたことに応答して、プロセッサ１０１は、車両１を緊急に停車させる緊急停車処理を行う。より詳細には、停車スイッチＳＷが押された場合、停車スイッチＳＷから緊急停車信号ＥＳが出力される。緊急停車信号ＥＳは、自動運転制御部１１０、走行支援制御部１２０、及び選択部１３０に供給される。

自動運転制御部１１０は、緊急停車信号ＥＳを受け取ると、退避制御のための退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ（図２、図３参照）を生成する。上述の通り、自動運転制御部１１０は、第１認識センサ２０－１による認識結果に基づいて自動運転トラジェクトリＴＲ－１を生成する。退避トラジェクトリＴＲ－Ｅは、自動運転トラジェクトリＴＲ－１の一種である。便宜上、退避制御のために自動運転制御部１１０によって生成される自動運転トラジェクトリＴＲ－１（退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ）を、「第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１」と呼ぶ。

自動運転制御部１１０は、第１認識センサ２０－１により得られる周辺状況情報２２０に基づいて、安全な目標位置ＰＴＳを設定する。例えば、既出の図２で示された例では、目標位置ＰＴＳは、路肩内に設定される。路肩の位置は、周辺状況情報２２０（道路構成情報２２１）あるいはナビゲーション情報２４０から得られる。そして、自動運転制御部１１０は、車両１を目標位置ＰＴＳに退避させるための第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１を生成する。第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１は、選択部１３０に出力される。

走行支援制御部１２０は、緊急停車信号ＥＳを受け取ると、退避制御のための退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ（図２、図３参照）を生成する。緊急停車信号ＥＳを受け取ることは、走行支援制御の作動条件の一つである。上述の通り、走行支援制御部１２０は、第２認識センサ２０－２による認識結果に基づいて走行支援トラジェクトリＴＲ－２を生成する。退避トラジェクトリＴＲ－Ｅは、走行支援トラジェクトリＴＲ－２の一種である。便宜上、退避制御のために走行支援制御部１２０によって生成される走行支援トラジェクトリＴＲ－２（退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ）を、「第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２」と呼ぶ。

走行支援制御部１２０は、第２認識センサ２０－２により得られる周辺状況情報２２０に基づいて、安全な目標位置ＰＴＳを設定する。そして、走行支援制御部１２０は、車両１を目標位置ＰＴＳに退避させるための第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２を生成する。第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２は、選択部１３０に出力される。

選択部１３０は、緊急停車信号ＥＳを受け取ると、減速停車制御（図４参照）のための「所定の減速度ＤＥ」を取得する。所定の減速度ＤＥの情報は、メモリ１０２に予め格納されている。

このように、停車スイッチＳＷが押された場合、選択部１３０は、第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１、第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２、及び所定の減速度ＤＥを取得する。選択部１３０は、第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１、第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２、及び所定の減速度ＤＥのうちいずれかを選択する。そして、選択部１３０は、選択した一つに従って緊急停車処理を実行する。

第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１、第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２、及び所定の減速度ＤＥのうちいずれを選択するか判断するにあたって、選択部１３０は、車両走行制御（自動運転制御、走行支援制御）が正常か異常かについて考慮する。

例えば、自動運転制御部１１０は、自己診断機能を有している。自動運転制御部１１０の自己診断機能は、自動運転制御が正常か異常かを判定する。自動運転制御の異常としては、次のようなものが例示される。
［Ｉｎｐｕｔの異常］第１認識センサ２０－１の故障により、自動運転トラジェクトリＴＲ－１の生成に必要な情報が適切に取得できない。
［演算処理の異常］自動運転制御部１１０の異常により、自動運転トラジェクトリＴＲ－１を生成する演算処理が正常に作動していない。
［演算結果の異常］生成された自動運転トラジェクトリＴＲ－１が所定の要件を満たしていない。
［Ｏｕｔｐｕｔの異常］自動運転制御部１１０の出力インタフェースの故障により、自動運転トラジェクトリＴＲ－１が正常に出力されていない。

例えば、自動運転制御部１１０の自己診断機能は、次のような項目についてチェックする。いずれかの項目について異常を検出した場合、自己診断機能は、自動運転制御において異常が発生していると判定する。
［項目１］プロセッサ１０１が正常に動作しているか否か（例えば、プロセッサ１０１の演算周期が正常範囲内か否か）
［項目２］第１認識センサ２０－１が正常に動作しているか否か（例えば、センシング周期、検出データ数、検出データ値が正常範囲内か否か）
［項目３］プロセッサ１０１が必要な情報を受信できているか否か（例えば、受信周期やデータ量が正常範囲内か否か）
［項目４］自動運転トラジェクトリＴＲ－１の演算結果が正常か否か（例えば、データ量やデータ値が正常範囲か否か）
［項目５］自動運転トラジェクトリＴＲ－１が正常に出力されているか否か（例えば、送信周期やデータ量が正常範囲内か否か）

走行支援制御部１２０も同様の自己診断機能を有している。走行支援制御部１２０の自己診断機能については、自動運転制御部１１０を走行支援制御部１２０と読み替え、第１認識センサ２０－１を第２認識センサ２０－２と読み替え、自動運転トラジェクトリＴＲ－１を走行支援トラジェクトリＴＲ－２と読み替える。

選択部１３０は、自動運転制御部１１０及び走行支援制御部１２０から定期的に自己診断結果を受け取る。受け取った自己診断結果に基づいて、選択部１３０は、自動運転制御が正常か異常か、及び、走行支援制御が正常か異常かを知ることができる。

更に、選択部１３０は、自動運転トラジェクトリＴＲ－１の受信状況に基づいて、自動運転制御が正常か異常かを判定してもよい。例えば、自動運転トラジェクトリＴＲ－１の更新が一定期間以上止まった場合、選択部１３０は、自動運転制御部１１０において異常が発生したと判定する。他の例として、自動運転制御部１１０から受け取った自動運転トラジェクトリＴＲ－１の値が異常値を示す場合、選択部１３０は、自動運転制御部１１０において異常が発生したと判定する。同様に、選択部１３０は、走行支援トラジェクトリＴＲ－２の受信状況に基づいて、走行支援制御が正常か異常かを判定してもよい。

図１０は、本実施の形態に係る緊急停車処理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１０１は、停車スイッチＳＷが押されたか否か判定する。停車スイッチＳＷから緊急停車信号ＥＳを受け取った場合、プロセッサ１０１は、停車スイッチＳＷが押されたと判定する（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）。この場合、処理は、ステップＳ２００に進む。それ以外の場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、今回のサイクルにおける処理は終了する。

ステップＳ２００において、プロセッサ１０１（自動運転制御部１１０）は、退避制御のための第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１を生成する。また、プロセッサ１０１（走行支援制御部１２０）は、退避制御のための第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２を生成する。更に、プロセッサ１０１（選択部１３０）は、減速停車制御のための所定の減速度ＤＥを取得する。

ステップＳ３００において、プロセッサ１０１（選択部１３０）は、車両走行制御が正常か異常かを判定する。自動運転制御と走行支援制御のうち少なくとも一方が正常である場合、プロセッサ１０１は、車両走行制御は正常であると判定する（ステップＳ３００；Ｙｅｓ）。この場合、処理は、ステップＳ４００に進む。一方、車両走行制御が正常ではない、すなわち、車両走行制御が異常である場合（ステップＳ３００；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ５００に進む。

ステップＳ４００において、プロセッサ１０１は、退避トラジェクトリＴＲ－Ｅに従って退避制御を実行する。すなわち、プロセッサ１０１は、第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１あるいは第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２に従って退避制御を実行する。これにより、車両１を安全且つ高精度に停車させることが可能となる。

ステップＳ５００において、プロセッサ１０１は、所定の減速度ＤＥに従って減速停車制御を実行する。これにより、最低限の安全は確保される。また、異常が発生している車両走行制御は利用されないため、不慮の事態が発生することが防止される。

ステップＳ３００及びステップＳ４００については、様々な例が考えられる。以下、ステップＳ３００及びステップＳ４００に関するいくつかの例を説明する。

３－１．第１の例
図１１は、本実施の形態に係る緊急停車処理の第１の例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ３１０において、プロセッサ１０１（選択部１３０）は、自動運転制御が正常か異常かを判定する。自動運転制御が正常である場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０において、プロセッサ１０１は、第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１に従って退避制御を実行する。

一方、自動運転制御が異常である場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０において、プロセッサ１０１（選択部１３０）は、走行支援制御が正常か異常かを判定する。走行支援制御が正常である場合（ステップＳ３２０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０において、プロセッサ１０１は、第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２に従って退避制御を実行する。

自動運転制御も走行支援制御も異常である場合（ステップＳ３２０：Ｎｏ）、処理は、上述のステップＳ５００に進む。

３－２．第２の例
図１２は、本実施の形態に係る緊急停車処理の第２の例を示すフローチャートである。第２の例では、上述の第１の例と比較して、ステップＳ３１０とステップＳ３２０の順番が逆である。

まず、ステップＳ３２０において、プロセッサ１０１（選択部１３０）は、走行支援制御が正常か異常かを判定する。走行支援制御が正常である場合（ステップＳ３２０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０において、プロセッサ１０１は、第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２に従って退避制御を実行する。

一方、走行支援制御が異常である場合（ステップＳ３２０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０において、プロセッサ１０１（選択部１３０）は、自動運転制御が正常か異常かを判定する。自動運転制御が正常である場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０において、プロセッサ１０１は、第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１に従って退避制御を実行する。

自動運転制御も走行支援制御も異常である場合（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、処理は、上述のステップＳ５００に進む。

３－３．第３の例
図１３は、緊急停車処理の第３の例を示すフローチャートである。第３の例は、上述の第１の例の変形例である。

自動運転制御が異常である場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３３０において、プロセッサ１０１は、第１認識センサ２０－１の代わりに第２認識センサ２０－２を用いることによって自動運転制御が可能か否かを判定する。自動運転制御の異常が第１認識センサ２０－１の故障に起因しており、且つ、第２認識センサ２０－２が正常である場合、第２認識センサ２０－２を用いることによって自動運転制御が可能である（ステップＳ３３０；Ｙｅｓ）。この場合、処理は、ステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０において、プロセッサ１０１（自動運転制御部１１０）は、第１認識センサ２０－１の代わりに第２認識センサ２０－２による認識結果に基づいて、退避制御のための第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１を生成する。そして、プロセッサ１０１は、第１退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ１に従って退避制御を実行する。

一方、自動運転制御の異常が第１認識センサ２０－１の故障以外に起因している場合、第１認識センサ２０－１の代わりに第２認識センサ２０－２を用いても自動運転制御を精度良く実行することはできない（ステップＳ３３０；Ｎｏ）。この場合、処理は、ステップＳ３２０へ進む。それ以降は、上述の第１の例の場合と同様である。

４－４．第４の例
図１４は、緊急停車処理の第４の例を示すフローチャートである。第４の例は、上述の第２の例の変形例である。

走行支援制御が異常である場合（ステップＳ３２０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ３４０に進む。

ステップＳ３４０において、プロセッサ１０１は、第２認識センサ２０－２の代わりに第１認識センサ２０－１を用いることによって走行支援制御が可能か否かを判定する。走行支援制御の異常が第２認識センサ２０－２の故障に起因しており、且つ、第１認識センサ２０－１が正常である場合、第１認識センサ２０－１を用いることによって走行支援制御が可能である（ステップＳ３４０；Ｙｅｓ）。この場合、処理は、ステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０において、プロセッサ１０１（走行支援制御部１２０）は、第２認識センサ２０－２の代わりに第１認識センサ２０－１による認識結果に基づいて、退避制御のための第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２を生成する。そして、プロセッサ１０１は、第２退避トラジェクトリＴＲ－Ｅ２に従って退避制御を実行する。

一方、走行支援制御の異常が第２認識センサ２０－２の故障以外に起因している場合、第２認識センサ２０－２の代わりに第１認識センサ２０－１を用いても走行支援制御を精度良く実行することはできない（ステップＳ３４０；Ｎｏ）。この場合、処理は、ステップＳ３１０へ進む。それ以降は、上述の第２の例の場合と同様である。

１ 車両
１０ 車両制御システム
２０ 認識センサ
２０－１ 第１認識センサ
２０－２ 第２認識センサ
３０ 車両状態センサ
４０ 位置センサ
５０ 走行装置
１００ 制御装置
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１１０ 自動運転制御部
１２０ 走行支援制御部
１３０ 選択部
２００ 運転環境情報
２２０ 周辺状況情報
２３０ 車両状態情報
２４０ ナビゲーション情報
ＥＳ 緊急停車信号
ＳＷ 停車スイッチ
ＴＲ 目標トラジェクトリ
ＴＲ－１ 自動運転トラジェクトリ
ＴＲ－２ 走行支援トラジェクトリ
ＴＲ－Ｅ 退避トラジェクトリ
ＴＲ－Ｅ１ 第１退避トラジェクトリ
ＴＲ－Ｅ２ 第２退避トラジェクトリ

Claims (5)

1. 停車スイッチを備える車両を制御する車両制御システムであって、
   １又は複数のプロセッサと、
   前記車両の周囲の状況を認識する認識センサと
   を備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記認識センサによる認識結果に基づいて前記車両の目標トラジェクトリを生成し、前記目標トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する車両走行制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が正常である場合、前記車両を目標位置に退避させるための前記車両走行制御である退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が異常である場合、前記目標トラジェクトリを用いることなく前記車両を減速させて停車させる減速停車制御を実行する
   ように構成され、
   前記認識センサは、第１認識センサと第２認識センサを含み、
   自動運転トラジェクトリは、前記車両の自動運転のための前記目標トラジェクトリであり、
   走行支援トラジェクトリは、前記車両の走行の安全性の向上を目的とする前記目標トラジェクトリであり、
   前記車両走行制御は、
   前記第１認識センサによる認識結果に基づいて前記自動運転トラジェクトリを生成し、前記自動運転トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する自動運転制御と、
   前記第２認識センサによる認識結果に基づいて前記走行支援トラジェクトリを生成し、前記走行支援トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する走行支援制御と
   を含み、
   第１退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記自動運転トラジェクトリであり、
   第２退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記走行支援トラジェクトリであり、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御が正常である場合、前記第１退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御が異常であり前記走行支援制御が正常である場合、前記第２退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御も前記走行支援制御も異常である場合、前記減速停車制御を実行する
   車両制御システム。
2. 停車スイッチを備える車両を制御する車両制御システムであって、
   １又は複数のプロセッサと、
   前記車両の周囲の状況を認識する認識センサと
   を備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記認識センサによる認識結果に基づいて前記車両の目標トラジェクトリを生成し、前記目標トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する車両走行制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が正常である場合、前記車両を目標位置に退避させるための前記車両走行制御である退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が異常である場合、前記目標トラジェクトリを用いることなく前記車両を減速させて停車させる減速停車制御を実行する
   ように構成され、
   前記認識センサは、第１認識センサと第２認識センサを含み、
   自動運転トラジェクトリは、前記車両の自動運転のための前記目標トラジェクトリであり、
   走行支援トラジェクトリは、前記車両の走行の安全性の向上を目的とする前記目標トラジェクトリであり、
   前記車両走行制御は、
   前記第１認識センサによる認識結果に基づいて前記自動運転トラジェクトリを生成し、前記自動運転トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する自動運転制御と、
   前記第２認識センサによる認識結果に基づいて前記走行支援トラジェクトリを生成し、前記走行支援トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する走行支援制御と
   を含み、
   第１退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記自動運転トラジェクトリであり、
   第２退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記走行支援トラジェクトリであり、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記停車スイッチが押されたときに前記走行支援制御が正常である場合、前記第２退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記走行支援制御が異常であり前記自動運転制御が正常である場合、前記第１退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御も前記走行支援制御も異常である場合、前記減速停車制御を実行する
   車両制御システム。
3. 停車スイッチを備える車両を制御する車両制御システムであって、
   １又は複数のプロセッサと、
   前記車両の周囲の状況を認識する認識センサと
   を備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記認識センサによる認識結果に基づいて前記車両の目標トラジェクトリを生成し、前記目標トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する車両走行制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が正常である場合、前記車両を目標位置に退避させるための前記車両走行制御である退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が異常である場合、前記目標トラジェクトリを用いることなく前記車両を減速させて停車させる減速停車制御を実行する
   ように構成され、
   前記認識センサは、第１認識センサと第２認識センサを含み、
   自動運転トラジェクトリは、前記車両の自動運転のための前記目標トラジェクトリであり、
   走行支援トラジェクトリは、前記車両の走行の安全性の向上を目的とする前記目標トラジェクトリであり、
   前記車両走行制御は、
   前記第１認識センサによる認識結果に基づいて前記自動運転トラジェクトリを生成し、前記自動運転トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する自動運転制御と、
   前記第２認識センサによる認識結果に基づいて前記走行支援トラジェクトリを生成し、前記走行支援トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する走行支援制御と
   を含み、
   第１退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記自動運転トラジェクトリであり、
   第２退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記走行支援トラジェクトリであり、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御が正常である場合、前記第１退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御が異常であり、前記自動運転制御の異常が前記第１認識センサの故障に起因しており、且つ、前記第２認識センサが正常である場合、前記第１認識センサの代わりに前記第２認識センサによる前記認識結果に基づいて前記第１退避トラジェクトリを生成し、前記第１退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記自動運転制御の前記異常が前記第１認識センサの前記故障以外に起因しており、且つ、前記走行支援制御が正常である場合、前記第２退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御も前記走行支援制御も異常である場合、前記減速停車制御を実行する
   車両制御システム。
4. 停車スイッチを備える車両を制御する車両制御システムであって、
   １又は複数のプロセッサと、
   前記車両の周囲の状況を認識する認識センサと
   を備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記認識センサによる認識結果に基づいて前記車両の目標トラジェクトリを生成し、前記目標トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する車両走行制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が正常である場合、前記車両を目標位置に退避させるための前記車両走行制御である退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記車両走行制御が異常である場合、前記目標トラジェクトリを用いることなく前記車両を減速させて停車させる減速停車制御を実行する
   ように構成され、
   前記認識センサは、第１認識センサと第２認識センサを含み、
   自動運転トラジェクトリは、前記車両の自動運転のための前記目標トラジェクトリであり、
   走行支援トラジェクトリは、前記車両の走行の安全性の向上を目的とする前記目標トラジェクトリであり、
   前記車両走行制御は、
   前記第１認識センサによる認識結果に基づいて前記自動運転トラジェクトリを生成し、前記自動運転トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する自動運転制御と、
   前記第２認識センサによる認識結果に基づいて前記走行支援トラジェクトリを生成し、前記走行支援トラジェクトリに追従するように前記車両を制御する走行支援制御と
   を含み、
   第１退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記自動運転トラジェクトリであり、
   第２退避トラジェクトリは、前記車両を退避させるための前記走行支援トラジェクトリであり、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記停車スイッチが押されたときに前記走行支援制御が正常である場合、前記第２退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記走行支援制御が異常であり、前記走行支援制御の異常が前記第２認識センサの故障に起因しており、且つ、前記第１認識センサが正常である場合、前記第２認識センサの代わりに前記第１認識センサによる前記認識結果に基づいて前記第２退避トラジェクトリを生成し、前記第２退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記走行支援制御の前記異常が前記第２認識センサの前記故障以外に起因しており、且つ、前記自動運転制御が正常である場合、前記第１退避トラジェクトリに従って前記退避制御を実行し、
   前記停車スイッチが押されたときに前記自動運転制御も前記走行支援制御も異常である場合、前記減速停車制御を実行する
   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、
   前記認識センサが故障している場合、あるいは、前記目標トラジェクトリの演算及び出力の少なくとも一方に異常が発生している場合、前記１又は複数のプロセッサは、前記車両走行制御が異常であると判定する
   車両制御システム。

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