JP7380542B2 - 自動運転システム、及び異常判定方法 - Google Patents

Description

本開示は、自動運転システム、及び自動運転システムにおいて実行される異常判定方法に関する。

自動運転車両には、周囲の障害物を検出するセンサ等、種々の車載装置が搭載されている。このような自動運転車両では、車載装置に異常があると自動運転制御を適切に行うことができない。このため、例えば、特許文献１には、自動運転車両の走行中に車載センサのキャリブレーションを行うことが記載されている。この装置では、自動運転による走行中にキャリブレーションポイントに到達したときに、車載センサのキャリブレーションを行っている。また、特許文献１には、自動運転による走行経路を生成する際に、キャリブレーションポイントを通過する経路を優先することが記載されている。

特開２０１８－０９６７１５号公報

自動運転車両において、特許文献１に記載されたように予め定められた地点に到達したときにキャリブレーションを行う場合、当該キャリブレーション処理の結果に応じて車載装置の異常判定を行うことが考えられる。一例としては、キャリブレーションを試みた場合にキャリブレーションが不能なほど誤差が大きい場合等が挙げられる。しかしながら、車載装置の異常判定を行う必要性が低いにも関わらず、異常判定を行うために異常判定用の地点を経由する経路を走行すると、目的地点に到達するまでの所要時間及び距離が増大する虜がある。

このため、本技術分野では、車載装置の異常判定の必要性に基づいて異常判定を行うための経路を適切に決定し、自動運転車両の走行中に車載装置の異常判定を行うことができる自動運転システム、及び自動運転システムにおいて実行される異常判定方法が求められている。

本開示の一態様は、自動運転車両が自動運転によって走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う自動運転システムであって、出発地点から目的地点までの走行経路を探索する経路探索部と、車載装置の異常判定の必要性と、走行経路内の異常判定地点の個数とに基づいて、探索された走行経路から車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する経路決定部と、判定用経路に沿って自動運転車両が走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う異常判定部と、を備える。

この自動運転システムでは、車載装置の異常判定の必要性と、走行経路内の異常判定地点の個数とに基づいて、判定用経路が決定される。そして、この自動運転システムでは、自動運転による判定用経路に沿った走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定が行われる。このように、自動運転システムは、車載装置の異常判定の必要性に基づいて異常判定を行うための経路を適切に決定し、自動運転車両の走行中に車載装置の異常判定を行うことができる。

上記の自動運転システムにおいて、車載装置の異常判定の必要性が有る場合とは、自動運転車両の再始動後であることを示す再始動条件が成立した場合であり、経路決定部は、再始動条件が成立した場合、走行経路内に含まれる異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上の走行経路を判定用経路として決定してもよい。ここで、例えば、自動運転車両が再始動する前に、雨又は風の影響によって車載カメラのレンズが汚れる等、車載装置に異常が生じることがある。この場合、自動運転車両が再始動した後、車載装置の異常によって自動運転車両の走行性能が低下することが考えられる。このため、自動運転システムでは、再始動条件が成立した場合に車載装置の異常判定を行うことにより、適切なタイミングで異常判定を行うことができる。また、自動運転システムは、異常判定地点を個数閾値以上含む走行経路を判定用経路として決定することで、車載装置に対して適切な回数の異常判定を行うことができる。

上記の自動運転システムにおいて、個数閾値は、異常判定地点の種別ごとに予め定められており、経路決定部は、異常判定地点の種別ごとの個数が、それぞれ対応する個数閾値以上の走行経路を判定用経路として決定してもよい。この場合、経路決定部は、異常判定地点の種別ごとに設定された個数閾値に基づいて、異常判定を行うための判定用経路としてより適切な経路を決定できる。

上記の自動運転システムにおいて、経路決定部は、判定用経路を決定する際に、個数閾値以上の異常判定地点を含む走行経路が複数存在する場合、所要時間が最も短い走行経路を判定用経路として決定してもよい。この場合、自動運転システムは、車載装置の異常判定を行いつつ、自動運転車両をより早く目的地点に到着させることができる。

上記の自動運転システムにおいて、経路決定部は、判定用経路を決定する際に、個数閾値以上の異常判定地点を含む走行経路が複数存在する場合、予め定められた種別の異常判定地点の個数が最も多い走行経路を判定用経路として決定してもよい。この場合、自動運転システムは、予め定められた種別の異常判定地点において、当該異常判定地点に対応する異常判定を重点的に行うことができる。

上記の自動運転システムにおいて、経路探索部は、経路決定部によって判定用経路が決定されない場合、探索範囲を広げて更に走行経路を探索してもよい。この場合、自動運転システムは、経路探索部において、適切な個数の異常判定地点を通る走行経路を探索できる可能性を高めることができる。

上記の自動運転システムは、自動運転車両の走行を制御し、判定用経路に沿って自動運転車両を自動運転によって走行させる走行制御部を更に備え、走行制御部は、自動運転車両内に乗員がいない場合に、判定用経路に沿って自動運転車両を走行させてもよい。この場合、自動運転システムは、乗員がいないために異常判定中に走行する経路について乗員に違和感を与えることなく、判定用経路に沿って走行しているときに車載装置の異常判定を行うことができる。

本開示の他の一態様は、自動運転車両が自動運転によって走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う自動運転システムにおいて実行される異常判定方法であって、出発地点から目的地点までの走行経路を探索する経路探索ステップと、車載装置の異常判定の必要性と、走行経路内の異常判定地点の個数とに基づいて、探索された走行経路から車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する経路決定ステップと、判定用経路に沿って自動運転車両が走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う異常判定ステップと、を含む。

この異常判定方法では、車載装置の異常判定の必要性と、走行経路内の異常判定地点の個数とに基づいて、判定用経路が決定される。そして、この異常判定方法では、自動運転による判定用経路に沿った走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定が行われる。このように、異常判定方法では、車載装置の異常判定の必要性に基づいて異常判定を行うための経路を適切に決定し、自動運転車両の走行中に車載装置の異常判定を行うことができる。

本開示の種々の態様によれば、車載装置の異常判定の必要性に基づいて異常判定を行うための経路を適切に決定し、自動運転車両の走行中に車載装置の異常判定を行うことができる。

図１は、実施形態に係る自動運転システムが適用された自動運転車両の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、異常判定地点に基づいて決定された判定用経路を示す概略図である。 図３は、自動運転システムで実行される異常判定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示される自動運転車両Ｖは、車内が有人及び無人のいずれの場合においても自動で走行可能な車両である。自動運転車両Ｖは、例えば、利用者を輸送するサービス等に利用される。本実施形態において、自動運転車両Ｖは、一例として、乗車地点（配車地点）まで走行して利用者を乗車させた後、指示された目的地点まで利用者を輸送するオンデマンド型の自動運転バス又はタクシーである。

図１に示されるように、自動運転システム１００は、自動運転車両Ｖに搭載され、自動運転車両Ｖを自動運転によって走行させる。自動運転システム１００は、自動運転による自動運転車両Ｖの走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う。自動運転システム１００は、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部１、外部センサ２、内部センサ３、地図データベース４、通信部５、走行機構６、及び自動運転ＥＣＵ[Electronic Control Unit]１０を備えている。

自動運転ＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ［Central Processing Unit］等のプロセッサ、ＲＯＭ［Read Only Memory］、ＲＡＭ［Random Access Memory］等のメモリを有する電子制御ユニットである。自動運転ＥＣＵ１０では、例えば、ＲＯＭに記録されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。自動運転ＥＣＵ１０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。

自動運転ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信部１、外部センサ２、内部センサ３、地図データベース４、通信部５、及び走行機構６と接続されている。

ＧＰＳ受信部１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、自動運転車両Ｖの位置（例えば自動運転車両Ｖの緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部１は、測定した自動運転車両Ｖの位置情報を自動運転ＥＣＵ１０へ送信する。

外部センサ２は、自動運転車両Ｖの外部環境を検出する車載センサである。外部センサ２は、少なくともカメラを含む。カメラは、自動運転車両Ｖの外部環境を撮像する撮像機器である。

外部センサ２は、レーダセンサを含んでもよい。レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して自動運転車両Ｖの周辺の物体を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー［LIDAR：Light Detection and Ranging］が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を自動運転車両Ｖの周辺に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで物体を検出する。外部センサ２は、自動運転車両Ｖの外部の音を検出するソナーセンサを含んでもよい。

内部センサ３は、自動運転車両Ｖの走行状態を検出する車載センサである。内部センサ３は、例えば、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含んでいる。車速センサは、自動運転車両Ｖの速度を検出する検出器である。加速度センサは、自動運転車両Ｖの加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自動運転車両Ｖの前後方向の加速度を検出する前後加速度センサを含んでいる。加速度センサは、自動運転車両Ｖの横加速度を検出する横加速度センサを含んでいてもよい。ヨーレートセンサは、自動運転車両Ｖの重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。

地図データベース４は、地図情報を記録するデータベースである。地図データベース４は、例えば、自動運転車両Ｖに搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］等の記録装置内に形成されている。地図情報には、例えば道路の位置情報、道路形状の情報（例えば曲率情報）、交差点及び分岐点の位置情報等が含まれる。地図情報には、位置情報と関連付けられた法定最高速度等の交通規制情報が含まれていてもよい。地図情報には、自動運転車両Ｖの位置情報の取得に用いられる物標情報が含まれていてもよい。物標としては、道路標識、路面標示、信号機、電柱等を用いることができる。地図情報には、バスの停留所の位置情報が含まれていてもよい。地図データベース４は、自動運転車両Ｖと通信可能なサーバに構成されていてもよい。

通信部５は、自動運転車両Ｖの外部との無線通信を制御する通信デバイスである。通信部５は、無線通信ネットワークを介して外部のサーバ等と各種情報の送信及び受信を行う。

走行機構６は、自動運転車両Ｖの走行に用いられる機構である。走行機構６は、駆動機構、ブレーキ機構、及び操舵機構を少なくとも含む。駆動機構は、駆動源、及び駆動源の駆動力を自動運転車両Ｖの車輪に伝達する伝達機構を含む。駆動機構は、自動運転ＥＣＵ１０からの制御信号に基づいて駆動源が制御され、駆動力を車輪に伝達する。駆動源としては、エンジン又はモータを用いることができる。自動運転車両Ｖがハイブリッド車である場合には、駆動源としてエンジン及びモータを用いることができる。

ブレーキ機構は、自動運転ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて、自動運転車両Ｖの車輪へ制動力を付与する。ブレーキ機構としては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵機構は、自動運転ＥＣＵ１０からの制御信号に基づいて、車両の車輪を操舵する機構である。操舵機構としては、電動パワーステアリングシステムを用いることができる。

自動運転ＥＣＵ１０は、機能的には、非運行時間計測部１１、配車地点設定部１２、車両位置認識部１３、経路探索部１４、経路決定部１５、外部環境認識部１６、走行状態認識部１７、進路生成部１８、走行制御部１９、及び異常判定部２０を備えている。

非運行時間計測部１１は、自動運転車両Ｖがサービスの提供を停止しているときの継続時間を、非運行時間として計測する。ここで、自動運転車両Ｖがサービスの提供を停止している状態とは、例えば、自動運転車両Ｖが利用者を輸送するサービスの提供を終えた後、次のサービスの提供開始の指示を受けるまで待機（停車）している状態である。すなわち、非運行時間とは、例えば、利用者の輸送を終えて自動運転車両Ｖがその場で待機（停車）状態となってから、次のサービスの開始の要求を自動運転システム１００が受信するまでの時間が非運行時間となる。なお、非運行時間は、天候不良等によって自動運転車両Ｖの自動運転を停止させ、公道又は駐車場等で停車している間の時間であってもよい。この場合、自動運転車両Ｖの自動運転が再開されたときに非運行時間がリセットされる。

配車地点設定部１２は、自動運転によって自動運転車両Ｖを向かわせる配車地点を設定する。配車地点設定部１２は、例えば、通信部５を介して外部のサーバ等から、配車地点の情報を取得し、配車地点を設定する。なお、配車地点とは、利用者が自動運転車両Ｖに乗車する乗車地点である。すなわち、配車地点とは、サービスの利用を希望する利用者を自動運転車両Ｖが迎えに行く地点である。このため、自動運転車両Ｖが配車地点へ向う際に、自動運転車両Ｖは無人の状態で自動運転によって配車地点まで走行する。このように、配車地点とは、利用者が自動運転車両Ｖに乗車してから向う最終目的地点とは異なる。

車両位置認識部１３は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース４の地図情報に基づいて、自動運転車両Ｖの位置情報（地図上の位置）を認識する。車両位置認識部１３は、地図データベース４の地図情報に含まれた物標情報及び外部センサ２の検出結果を利用して、ＳＬＡＭ［Simultaneous Localization and Mapping］技術により自動運転車両Ｖの位置情報を認識してもよい。車両位置認識部１３は、車線の区画線と自動運転車両Ｖとの位置関係から、車線に対する自動運転車両Ｖの横位置（車線幅方向における自動運転車両Ｖの位置）を認識して位置情報に含めてもよい。車両位置認識部１３は、その他、周知の手法により自動運転車両Ｖの位置情報を認識してもよい。この位置情報には、自動運転車両Ｖの向きが含まれていてもよい。

経路探索部１４は、出発地点から、配車地点設定部１２で設定された配車地点（目的地点）までの走行経路を探索する。ここでの出発地点とは、本実施形態においては、一例として車両位置認識部１３で認識された自動運転車両Ｖの位置（現在位置）である。

具体的には、経路探索部１４は、車両位置認識部１３で認識された位置情報及び地図データベース４の地図情報に基づいて、自動運転車両Ｖの現在位置から配車地点までの走行経路を探索する。本実施形態において、経路探索部１４は、現在位置から配車地点へ向かう走行経路を複数探索する。例えば、経路探索部１４は、現在位置から配車地点へ向かう最短経路だけでなく、配車地点へ遠回りして向う経路も含めて、地図上で考え得る複数の走行経路を探索する。

経路探索部１４は、探索した複数の走行経路のそれぞれについて、走行経路に沿って自動運転車両Ｖを走行させた場合に配車地点に到着するまでに要する所要時間を算出する。経路探索部１４は、例えば地図情報に含まれる交通規制情報等に基づいて、周知の種々の方法によって所要時間を算出することができる。

また、経路探索部１４は、探索した複数の走行経路のそれぞれについて、走行経路に沿って自動運転車両Ｖを走行させる際に必要な右折地点及び左折地点をそれぞれ算出する。経路探索部１４は、例えば地図情報に含まれる道路形状の情報等に基づいて、周知の種々の方法によって右折地点及び左折地点を算出することができる。

さらに、経路探索部１４は、探索した複数の走行経路のそれぞれについて、走行経路上において信号機が設置された信号機設置地点を算出する。経路探索部１４は、例えば地図情報に含まれる信号機の情報等に基づいて、周知の種々の方法によって信号機設置地点を算出することができる。

なお、経路探索部１４は、探索した走行経路が経路決定部１５において判定用経路として決定されない場合、探索範囲を広げて再度走行経路を探索する。ここでの探索範囲を広げることとは、走行経路を探索する地図上のエリアを広げることであってもよく、走行経路を探索する際に許容される所要時間を長くすることであってもよい。

経路決定部１５は、経路探索部１４によって探索された走行経路から、自動運転車両Ｖに搭載された車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する。ここでは、経路決定部１５は、車載装置の異常判定の必要性と、経路内の異常判定地点の個数とに基づいて、探索された走行経路から判定用経路を決定する。

ここで、異常判定が行われる車載装置とは、自動運転車両Ｖに搭載された各種の装置であり、例えば、自動運転車両Ｖの位置の認識に関する装置、自動運転車両Ｖの外部環境の認識に関する装置、及び自動運転車両Ｖの走行に関する装置等が含まれる。具体的には、ここでの車載装置とは、例えば、自動運転車両Ｖの位置を認識するために用いられるＧＰＳ受信部１及び外部センサ２であってもよい。また、車載装置とは、外部環境を認識するために用いられる外部センサ２であってもよい。さらに、車載装置とは、自動運転車両Ｖを走行させるために用いられる走行機構６であってもよい。

また、異常判定の必要性の有無は、種々の条件に基づいて予め定められている。例えば、異常判定の必要性の有無は、車載装置の異常の発生の可能性に基づいて定められていてもよい。例えば、天候の影響又は外的要因（いたずら等）によって、車載装置に異常が生じることがある。このため、天候又は外的要因による異常の発生の可能性に基づいて、異常判定の必要性の有無が定められていてもよい。

本実施形態において、異常判定の必要性が有る場合とは、自動運転車両の再始動後であることを示す再始動条件が成立した場合とする。例えば、自動運転車両Ｖの再始動前に、天候の影響又は外的要因によって車載装置に異常が生じることがある。このため、自動運転車両Ｖの再始動後には、車載装置の異常の有無を判定することが求められる。そこで、本実施形態では、再始動条件が成立した場合を、異常判定の必要性が有る場合として用いる。

なお、再始動条件とは、本実施形態においては、一例として非運行時間計測部１１によって計測された非運行時間を用いて定められていてもよい。この場合、経路決定部１５は、計測された非運行時間が予め定められた非運行時間閾値以上の場合に、再始動条件が成立したと判定してもよい。

また、再始動条件は、自動運転システム１００のシステムダウンの有無に基づいて定められていてもよい。このシステムダウンとは、自動運転システム１００の機能が停止した状態であり、例えば、自動運転車両Ｖの運行を終了するために管理者等によって自動運転システム１００の電源がオフ状態等とされた場合、及び、意図せず自動運転システム１００の電源がオフ状態等となった場合等であってもよい。この場合、経路決定部１５は、自動運転システム１００がシステムダウンした場合、又は、システムダウンした状態が予め定められたダウン時間閾値以上継続した場合に、再始動条件が成立したと判定してもよい。

また、異常判定地点とは、自動運転車両Ｖの車載装置の異常判定を行うために予め設定された地点である。異常判定地点は、例えば、異常判定を行う対象となる車載装置の種別に応じて、複数の種類の地点が設定されていてもよい。異常判定地点とは、道路の形状、及び道路に設置された構造物等に基づいて定められていてもよい。本実施形態では、異常判定地点として、信号機が設置された信号機設置地点、自動運転車両Ｖが走行時に右折する右折地点、及び自動運転車両Ｖが走行時に左折する左折地点が設定されている。

このように、経路決定部１５は、再始動条件が成立した場合、経路探索部１４で探索された走行経路内の異常判定地点の個数に基づいて、探索された走行経路から車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する。

また、本実施形態において、経路決定部１５は、異常判定地点の個数に基づいて判定用経路を決定する際に、異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上であるか否かに基づいて判定用経路を決定する。すなわち、本実施形態において、経路決定部１５は、再始動条件が成立した場合に、探索された走行経路内に含まれる異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上の走行経路を判定用経路として決定する。この個数閾値は、例えば、１以上の値が予め設定されている。

また、この個数閾値は、異常判定地点の種別ごとにそれぞれ予め定められていてもよい。例えば、信号機設置地点についての個数閾値が１個、右折地点についての個数閾値が２個、左折地点についての個数閾値が２個のように、異常判定地点の種別毎に異なる個数閾値が設定されていてもよい。本実施形態において個数閾値は、異常判定地点の種別ごとに予め定められている。この場合、経路決定部１５は、異常判定地点の種別ごとの個数が、それぞれ対応する個数閾値以上の走行経路を判定用経路として決定する。

また、本実施形態において、経路決定部１５は、経路探索部１４で探索された走行経路のうち、配車地点に到達するまでの所要時間が予め定められた所要時間閾値以下の走行経路に基づいて、判定用経路を決定する。なお、この所要時間閾値は、一例として、配車地点へ向かう走行経路のうち、最も走行距離が短い最短経路の所要時間に対して予め定められた余裕時間を加えた時間に基づいて設定されていてもよい。

このように、経路決定部１５は、再始動条件が成立した場合、配車地点までの所要時間の条件（所要時間閾値以下）を満たし、かつ、異常判定地点の個数閾値の条件（個数閾値以上）を満たす走行経路を判定用経路として決定する。

ここで、再始動条件が成立したと判定され、配車地点へ向かうための走行経路から判定用経路を決定する際の具体例について、図２を用いて説明する。図２には、格子状に設けられた道路Ｗ上において、出発地点Ｘから配車地点Ｙへ向かうための走行経路として、経路探索部１４によって探索された第１走行経路Ａと第２走行経路Ｂとが示されている。ここでは、第１走行経路Ａ及び第２走行経路Ｂは、それぞれ配車地点Ｙまでの所要時間の条件（所要時間閾値以下）を満たしている。また、異常判定地点の個数閾値の条件として、ここでは、信号機設置地点の個数閾値Ｓが１個以上、右折地点の個数閾値Ｒが１個以上、左折地点の個数閾値Ｌが１個以上、が予め設定されている。

第１走行経路Ａは、０個の信号機設置地点、０個の右折地点、及び１個の左折地点（地点Ｐ１）を含む経路である。第２走行経路Ｂは、信号機Ｔが設置された１個の信号機設置地点（地点Ｐ３）、１個の右折地点（地点Ｐ３）、及び１個の左折地点（地点Ｐ２）を含む経路である。この場合、経路決定部１５は、探索された第１走行経路Ａ及び第２走行経路Ｂのうち、予め設定された個数閾値Ｓ以上、個数閾値Ｒ以上、及び個数閾値Ｌ以上のすべての閾値を満たす第２走行経路Ｂを、車載装置の異常判定を行うための判定用経路として決定する。

ここで、異常判定地点の個数閾値の条件（異常判定地点の個数が個数閾値以上）を満たす走行経路が複数存在する場合に、経路決定部１５が判定用経路を決定する種々の方法の一例について説明する。なお、ここでの異常判定地点の個数閾値の条件を満たす複数の走行経路は、配車地点までの所要時間の条件（所要時間閾値以下）を満たしているとする。

（第１の決定方法）
第１の決定方法として、経路決定部１５は、各走行経路の所要時間に基づいて、判定用経路を決定することができる。ここでは、経路決定部１５は、個数閾値の条件を満たす走行経路が複数存在する場合、所要時間が最も短い走行経路を判定用経路として決定することができる。

（第２の決定方法）
第２の決定方法として、経路決定部１５は、予め定められた種別の異常判定地点の個数に基づいて、判定用経路を決定することができる。ここでは、経路決定部１５は、個数閾値の条件を満たす走行経路が複数存在する場合、予め定められた種別の異常判定地点の個数が最も多い走行経路を判定用経路として決定することができる。なお、ここでの予め定められた種別の異常判定地点の個数とは、２以上の種別の異常判定地点のそれぞれの個数の合計値であってもよい。すなわち、一例として、経路決定部１５は、右折地点の個数と左折地点の個数との合計の個数が最も多い走行経路を判定用経路として決定してもよい。

経路決定部１５は、個数閾値の条件を満たす走行経路が複数存在する場合、上述した第１の決定方法及び第２の決定方法を用いることに限定されない。経路決定部１５は、これら以外の方法によって判定用経路を決定してもよい。

ここで、経路探索部１４で探索された走行経路から、経路決定部１５が判定用経路を決定できないことがある。判定用経路を決定できない場合とは、経路探索部１４で探索された走行経路の中に、配車地点までの所要時間の条件及び異常判定地点の個数閾値の条件の２つの条件を満たす走行経路が無い場合である。この場合、経路決定部１５は、経路探索部１４に対し、探索範囲を広げて走行経路を再度探索するように指示をする。そして、経路決定部１５は、経路探索部１４によって探索範囲を広げて再度探索された走行経路に基づいて、判定用経路を決定する処理を行う。

また、経路決定部１５は、車載装置の異常判定の必要性がない場合、すなわち、本実施形態では再始動条件が成立しない場合、探索された走行経路から判定用経路の決定を行わない。この場合、経路決定部１５は、経路探索部１４で探索された走行経路から、自動運転車両Ｖが自動運転によって配車地点へ向うための走行経路を周知の決定基準に基づいて決定する。本実施形態では、一例として、経路決定部１５は、探索された走行経路のうち、自動運転車両Ｖの現在の位置から配車地点に到着するまでの所要時間が最も短い経路を、配車地点へ向かうための走行経路として決定する。

また、経路決定部１５は、自動運転車両Ｖ内にサービスの利用者（乗員）がいる場合、判定用経路の決定を行わない。この場面とは、例えば、自動運転車両Ｖに利用者がいる状態で、別の利用者を配車地点（乗車地点）まで迎えに行く場合等が挙げられる。この場合、経路決定部１５は、車載装置の異常判定の必要性がないときと同様に、経路探索部１４で探索された走行経路のうち、所要時間が最も短い走行経路を配車地点へ向かうための走行経路として決定する。すなわち、自動運転システム１００（走行制御部１９）は、自動運転車両内に乗員がいない場合に、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖを走行させる。

外部環境認識部１６は、外部センサ２の検出結果に基づいて、自動運転車両Ｖの外部環境を認識する。外部環境には、自動運転車両Ｖに対する周囲の物体の相対位置が含まれる。外部環境には、信号機及び信号機の点灯状態の認識結果が含まれる。外部環境認識部１６は、例えば、外部センサ２のカメラの画像に基づいて、自動運転車両Ｖの前方の信号機の認識及び信号機の点灯状態（通過可能な点灯状態であるか、通過禁止の点灯状態であるか等）を認識できる。外部環境には、自動運転車両Ｖに対する周囲の物体の相対速度及び移動方向が含まれていてもよい。外部環境には、他車両、歩行者、自転車等の物体の種類が含まれてもよい。物体の種類は、パターンマッチング等の周知の手法により識別することができる。外部環境には、自動運転車両Ｖの周囲の区画線認識（白線認識）の結果が含まれていてもよい。

走行状態認識部１７は、内部センサ３の検出結果に基づいて、自動運転車両Ｖの走行状態を認識する。走行状態には、自動運転車両Ｖの車速、自動運転車両Ｖの加速度、自動運転車両Ｖのヨーレートが含まれる。具体的に、走行状態認識部１７は、車速センサの車速情報に基づいて、自動運転車両Ｖの車速を認識する。走行状態認識部１７は、加速度センサの車速情報に基づいて、走行状態認識部１７の加速度を認識する。走行状態認識部１７は、ヨーレートセンサのヨーレート情報に基づいて、自動運転車両Ｖの向きを認識する。

進路生成部１８は、自動運転車両Ｖの自動運転に利用される進路［trajectory］を生成する。進路生成部１８は、経路決定部１５で決定された判定用経路、地図情報、自動運転車両Ｖの位置情報、自動運転車両Ｖの外部環境、及び自動運転車両Ｖの走行状態に基づいて、配車地点へ向かうための自動運転の進路を生成する。進路は自動運転の走行計画に相当する。

進路には、自動運転で車両が走行する経路［path］と自動運転における車速計画とが含まれる。経路は、判定用経路上において自動運転中の車両が走行する予定の軌跡である。経路は、例えば判定用経路上の位置に応じた自動運転車両Ｖの操舵角変化のデータ（操舵角計画）とすることができる。判定用経路上の位置とは、例えば判定用経路の進行方向において所定間隔（例えば１ｍ）毎に設定された設定縦位置である。操舵角プロファイルとは、設定縦位置毎に目標操舵角が関連付けられたデータとなる。

進路生成部１８は、例えば判定用経路、地図情報、自動運転車両Ｖの外部環境、及び自動運転車両Ｖの走行状態に基づいて、自動運転車両Ｖが走行する経路を生成する。進路生成部１８は、例えば自動運転車両Ｖが判定用経路に含まれる車線の中央（車線幅方向における中央）を通るように経路を生成する。

車速計画は、例えば設定縦位置毎に目標車速が関連付けられたデータである。なお、設定縦位置は、距離ではなく自動運転車両Ｖの走行時間を基準として設定されてもよい。設定縦位置は、例えば車両の１秒後の到達位置、車両の２秒後の到達位置として設定されていてもよい。この場合には、車速計画も走行時間に応じたデータとして表現できる。

進路生成部１８は、例えば経路と地図情報に含まれる法定最高速度等の交通規制情報に基づいて車速計画を生成する。法定最高速度に代えて、地図上の位置又は区間に対して予め設定された速度を用いてもよい。進路生成部１８は、判定用経路及び車速計画から自動運転の進路を生成する。なお、進路生成部１８における進路の生成方法は上述した内容に限定されず、自動運転に関する周知の手法を採用することができる。進路の内容についても同様である。

走行制御部１９は、自動運転車両Ｖの走行を制御し、配車地点へ向けて、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖを自動で走行させる自動運転を実行する。走行制御部１９は、例えば自動運転車両Ｖの外部環境、自動運転車両Ｖの走行状態、及び進路生成部１８の生成した進路に基づいて、配車地点へ向けて自動運転車両Ｖの自動運転を実行する。走行制御部１９は、走行機構６に制御信号を送信することで、自動運転車両Ｖの自動運転を行う。

なお、上述したように、車載装置の異常判定の必要性がない場合又は自動運転車両Ｖ内に利用者がいる場合、経路決定部１５は、判定用経路ではなく、本実施形態では所要時間が最も短い走行経路を配車地点へ向かうための走行経路として決定する。この場合、走行制御部１９は、判定用経路が決定されている場合と同様に、経路決定部１５で決定された走行経路に沿って自動運転車両Ｖを自動で走行させる自動運転を実行する。具体的には、進路生成部１８は、判定用経路に基づいて進路を生成する場合と同様に、所要時間が最も短い走行経路に基づいて進路を生成する。走行制御部１９は、進路生成部１８で生成された進路に基づいて自動運転車両Ｖの走行を制御することにより、所要時間が最も短い走行経路に沿って配車地点へ向けて自動運転車両Ｖを自動で走行させる。

異常判定部２０は、経路決定部１５で決定された判定用経路に沿って自動運転車両Ｖが走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う。異常判定部２０は、異常判定地点において、異常判定地点の種別に応じた車載装置の異常判定を行う。

例えば、異常判定地点が信号機設置地点である場合、異常判定部２０は、異常判定として信号機を正しく認識できるか否かを判定する。信号機を正しく認識できない場合、例えば、外部センサ２のカメラ等に異常が生じていることが考えられる。従って、異常判定部２０は、信号機設置地点において、例えば、カメラに異常が生じているか否かを判定する。この場合、例えば、外部センサ２のカメラが、異常判定が行われる対象の車載装置となる。

また、例えば、異常判定地点が右折地点又は左折地点である場合、異常判定部２０は、異常判定として自動運転車両Ｖが正しく右折又は左折を行うことができるか否かを判定する。例えば、自動運転車両Ｖが正しく右折又は左折を行うことができない場合、走行機構６の操舵機構等に異常が生じていることが考えられる。従って、異常判定部２０は、右折地点又は左折地点において、例えば、操舵機構に異常が生じているか否かを判定する。この場合、例えば、走行機構６の操舵機構が、異常判定が行われる対象の車載装置となる。

また、例えば、自動運転車両Ｖが正しく右折又は左折を行うことができない場合、車両位置認識部１３において自動運転車両Ｖの位置が正しく認識できていないこと等が考えられる。自動運転車両Ｖの位置が正しく認識できない理由としては、例えば、ＧＰＳ受信部１において位置情報を正しく受信できていない場合、あるいは、外部センサ２のカメラ等に異常が生じており、ＳＬＡＭ技術によって正しく自動運転車両Ｖの位置を認識できない場合等が挙げられる。従って、異常判定部２０は、右折地点又は左折地点において、例えば、ＧＰＳ受信部１又はカメラに異常が生じているか否かを判定する。この場合、例えば、ＧＰＳ受信部１又は外部センサ２のカメラが、異常判定が行われる対象の車載装置となる。

なお、異常判定部２０は、異常判定地点において、上述したカメラ及び操舵機構の異常を判定することに限定されず、異常判定地点の種別に応じて種々の車載装置の異常判定を行うことができる。

異常判定部２０は、経路決定部１５によって判定用経路が決定され、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖが走行しているときに車載装置の異常判定を行う。つまり、異常判定部２０は、自動運転車両Ｖ内に利用者がいない場合に、車載装置の異常判定を行う。

以上のように、自動運転システム１００は、利用者が乗車する配車地点へ向かう際に、車載装置の異常判定の必要性（再始動条件の成立）等に基づいて異常判定を行うための判定用経路を決定し、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖを走行させる。判定用経路に沿って走行中に、異常判定部２０は、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う。自動運転車両Ｖが配車地点に到着して利用者が自動運転車両Ｖに乗車した後、自動運転システム１００は、利用者等によって指示された目的地点に向って周知の技術に基づいて自動運転車両Ｖを自動運転によって走行させて利用者を輸送する。

なお、異常判定部２０によって車載装置に異常が生じていると判定された場合、自動運転システム１００は、自動運転車両Ｖの自動運転を停止させる等、異常発生時の種々の処理を行うことができる。また、異常判定部２０によって車載装置に異常が生じていないと判定された場合、自動運転システム１００は、例えば、異常判定地点において車載装置のキャリブレーションを行ってもよい。

次に、自動運転システム１００が異常判定地点において車載装置の異常判定を行う異常判定方法について図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３に示されるフローチャートは、自動運転システム１００に対して、利用者を輸送するサービスの提供開始の指示が入力された場合に開始される。輸送サービスの提供の開始の指示が入力される前は、自動運転車両Ｖがサービスの提供を停止している状態であり、自動運転車両Ｖは待機（停車）している。

図３に示されるように、サービスの提供開始の指示が入力されると、配車地点設定部１２は、利用者を乗車させる配車地点を設定する（Ｓ１０１）。経路探索部１４は、自動運転車両Ｖの現在位置から配車地点へ向かうための走行経路を探索する（Ｓ１０２：経路探索ステップ）。経路決定部１５は、非運行時間計測部１１によって計測された非運行時間に基づいて、再始動条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１０３）。再始動条件が成立する場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、経路決定部１５は、経路探索部１４で探索された走行経路から車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する処理を行う（Ｓ１０４：経路決定ステップ）。ここでは、経路決定部１５は、配車地点までの所要時間の条件及び異常判定地点の個数閾値の条件の２つの条件を満たす走行経路を判定用経路として決定する。判定用経路を決定することができなかった場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、経路決定部１５は、探索範囲を広げて走行経路を再度探索するように経路探索部１４に対して指示をする（Ｓ１１０）。この指示に基づいて、経路探索部１４は、探索範囲を広げて走行経路を再度探索する（Ｓ１０２）。

一方、経路決定部１５によって判定用経路が決定された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、進路生成部１８は、判定用経路に沿って走行するための進路を生成する。走行制御部１９は、生成された進路に基づいて、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖを自動で走行させる自動運転を実行する（Ｓ１０６）。異常判定部２０は、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖが走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う（Ｓ１０７：異常判定ステップ）。

また、Ｓ１０３において再始動条件が成立しないと判定された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、経路決定部１５は、経路探索部１４で探索された走行経路のうち所要時間が最短となる走行経路を、自動運転に用いる走行経路として決定する（Ｓ１０８）。進路生成部１８は、Ｓ１０７で決定された所要時間が最も短い走行経路に沿って走行するための進路を生成する。走行制御部１９は、生成された進路に基づいて、所要時間が最短となる走行経路に沿って自動運転車両Ｖを自動で走行させる自動運転を実行する（Ｓ１０９）。

以上のように、自動運転システム１００では、車載装置の異常判定の必要性と、走行経路内の異常判定地点の個数とに基づいて、判定用経路が決定される。そして、この自動運転システム１００では、自動運転による判定用経路に沿った走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定が行われる。このように、自動運転システム１００及び自動運転システム１００で実行される異常判定方法では、車載装置の異常判定の必要性に基づいて異常判定を行うための経路を適切に決定し、自動運転車両Ｖの走行中に車載装置の異常判定を行うことができる。

自動運転システム１００は、車載装置の異常判定の必要性が有る場合として、再始動条件が成立した場合を用いる。経路決定部１５は、再始動条件が成立した場合、走行経路内に含まれる異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上の走行経路を判定用経路として決定する。ここで、例えば、自動運転車両Ｖが再始動する前に、雨又は風の影響によって外部センサ２のカメラのレンズが汚れる等、車載装置に異常が生じることがある。この場合、自動運転車両Ｖが再始動した後、車載装置の異常によって自動運転車両Ｖの走行性能が低下することが考えられる。このため、自動運転システム１００では、再始動条件が成立した場合に車載装置の異常判定を行うことにより、適切なタイミングで異常判定を行うことができる。また、自動運転システム１００は、異常判定地点を個数閾値以上含む走行経路を判定用経路として決定することで、車載装置に対して適切な回数の異常判定を行うことができる。

車載装置の異常判定に用いられる異常判定地点の個数閾値は、異常判定地点の種別ごとに予め定められている。また、経路決定部１５は、異常判定地点の種別ごとの個数が、それぞれ対応する個数閾値以上の走行経路を判定用経路として決定する。この場合、経路決定部１５は、異常判定地点の種別ごとに設定された個数閾値に基づいて、異常判定を行うための判定用経路としてより適切な経路を決定できる。

第１の決定方法として説明したように、経路決定部１５は、判定用経路を決定する際に、個数閾値以上の異常判定地点を含む走行経路が複数存在する場合、所要時間が最も短い走行経路を判定用経路として決定することができる。この場合、自動運転システム１００は、車載装置の異常判定を行いつつ、自動運転車両Ｖをより早く目的地点に到着させることができる。

第２の決定方法として説明したように、経路決定部１５は、判定用経路を決定する際に、個数閾値以上の異常判定地点を含む走行経路が複数存在する場合、予め定められた種別の異常判定地点の個数が最も多い走行経路を判定用経路として決定することができる。この場合、自動運転システム１００は、予め定められた種別の異常判定地点において、当該異常判定地点に対応する異常判定を重点的に行うことができる。

経路探索部１４は、経路決定部１５によって判定用経路が決定されない場合、探索範囲を広げて更に走行経路を探索する。これにより、自動運転システム１００は、経路探索部１４において、適切な個数の異常判定地点を通る走行経路を探索できる可能性を高めることができる。

走行制御部１９は、自動運転車両Ｖ内に乗員がいない場合に、判定用経路に沿って自動運転車両Ｖを走行させる。そして、異常判定部２０は、判定用経路に沿って走行中に車載装置の異常判定を行う。この場合、自動運転システム１００は、乗員がいないために異常判定中に走行する経路について乗員に違和感を与えることなく、判定用経路に沿って走行しているときに車載装置の異常判定を行うことができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、経路決定部１５は、経路内の異常判定地点の個数に基づいて判定用経路を決定する際に、異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上であるか否かに基づいて判定用経路を決定した。これに限定されず、経路決定部１５は、個数閾値を用いずに判定用経路の決定を行ってもよい。例えば、経路決定部１５は、探索された走行経路のうち、経路内の異常判定地点の個数が最も多い走行経路を判定用経路として決定してもよい。この場合、異常判定地点の個数が最も多い走行経路が複数存在する場合、経路決定部１５は、経路内に含まれる異常判定地点の種別の数が最も多い走行経路を判定用経路として決定してもよい。これにより、異常判定部２０は、より多くの種別の異常判定地点を含む判定用経路において、異常判定地点の種別に応じた車載装置の異常判定をより多く行うことができる。また、経路決定部１５は、予め定められた種別の異常判定地点の個数を最も多く含む走行経路を判定用経路として決定してもよい。この場合、異常判定部２０は、予め定められた種別の異常判定地点に応じた異常判定を重点的に行うことができる。

また、自動運転車両Ｖは、オンデマンド型の自動運転バス又はタクシーであることに限定されない。例えば、自動運転車両Ｖは、セミデマンド型のバスであってもよい。この場合、自動運転システム１００は、予め定められた運行経路の始発地点（目的地点）に自動運転車両Ｖが向うときに（すなわち運行開始前に）、上述したように判定用経路を決定し、車載装置の異常判定を行ってもよい。このように、自動運転車両Ｖがセミデマンド型のバスである場合であっても、利用者が乗車していないサービス提供の開始前に異常判定を行うことで、乗員がいないために異常判定中に走行する経路について乗員に違和感を与えることがない。

なお、上記では、自動運転車両Ｖが配車地点に向う際に異常判定を行った。これに限定されず、自動運転システム１００は、例えば異常判定を行うために設定された目的地点等、配車地点以外の地点に向う際に異常判定を行ってもよい。

１…ＧＰＳ受信部（車載装置）、２…外部センサ（車載装置）、６…走行機構（車載装置）、１４…経路探索部、１５…経路決定部、１９…走行制御部、２０…異常判定部、１００…自動運転システム、Ａ…第１走行経路（走行経路）、Ｂ…第２走行経路（走行経路、判定用経路）、Ｐ１，Ｐ２…左折地点（異常判定地点）、Ｐ３…信号機設置地点、右折地点（異常判定地点）、Ｖ…自動運転車両、Ｘ…出発地点、Ｙ…配車地点（目的地点）。

Claims (7)

1. 自動運転車両が自動運転によって走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う自動運転システムであって、
   出発地点から目的地点までの走行経路を探索する経路探索部と、
   前記車載装置の異常判定の必要性と、前記走行経路内の前記異常判定地点の個数とに基づいて、探索された前記走行経路から前記車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する経路決定部と、
   前記判定用経路に沿って前記自動運転車両が走行中に、前記異常判定地点において前記車載装置の前記異常判定を行う異常判定部と、を備え、
   前記車載装置の異常判定の必要性が有る場合とは、前記自動運転車両の再始動後であることを示す再始動条件が成立した場合であり、
   前記経路決定部は、前記再始動条件が成立した場合、前記走行経路内に含まれる前記異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上の前記走行経路を前記判定用経路として決定し、
   前記再始動条件は、自動運転を停止しているときの継続時間である非運行時間が予め定められた非運行時間閾値以上であった場合、又は、当該自動運転システムのシステムダウンが有った後に自動運転による走行が行われる場合、である、自動運転システム。
2. 前記個数閾値は、前記異常判定地点の種別ごとに予め定められており、
   前記経路決定部は、前記異常判定地点の種別ごとの個数が、それぞれ対応する前記個数閾値以上の前記走行経路を前記判定用経路として決定する、請求項１に記載の自動運転システム。
3. 前記経路決定部は、前記判定用経路を決定する際に、前記個数閾値以上の前記異常判定地点を含む前記走行経路が複数存在する場合、所要時間が最も短い前記走行経路を前記判定用経路として決定する、請求項１又は２に記載の自動運転システム。
4. 前記経路決定部は、前記判定用経路を決定する際に、前記個数閾値以上の前記異常判定地点を含む前記走行経路が複数存在する場合、予め定められた種別の前記異常判定地点の個数が最も多い前記走行経路を前記判定用経路として決定する、請求項１又は２に記載の自動運転システム。
5. 前記経路探索部は、前記経路決定部によって前記判定用経路が決定されない場合、探索範囲を広げて更に前記走行経路を探索する、請求項１～４のいずれか一項に記載の自動運転システム。
6. 前記自動運転車両の走行を制御し、前記判定用経路に沿って前記自動運転車両を自動運転によって走行させる走行制御部を更に備え、
   前記走行制御部は、前記自動運転車両内に乗員がいない場合に、前記判定用経路に沿って前記自動運転車両を走行させる、請求項１～５のいずれか一項に記載の自動運転システム。
7. 自動運転車両が自動運転によって走行中に、異常判定地点において車載装置の異常判定を行う自動運転システムにおいて実行される異常判定方法であって、
   出発地点から目的地点までの走行経路を探索する経路探索ステップと、
   前記車載装置の異常判定の必要性と、前記走行経路内の前記異常判定地点の個数とに基づいて、探索された前記走行経路から前記車載装置の異常判定を行うための判定用経路を決定する経路決定ステップと、
   前記判定用経路に沿って前記自動運転車両が走行中に、前記異常判定地点において前記車載装置の異常判定を行う異常判定ステップと、を含み、
   前記車載装置の異常判定の必要性が有る場合とは、前記自動運転車両の再始動後であることを示す再始動条件が成立した場合であり、
   前記経路決定ステップでは、前記再始動条件が成立した場合、前記走行経路内に含まれる前記異常判定地点の個数が予め定められた個数閾値以上の前記走行経路を前記判定用経路として決定し、
   前記再始動条件は、自動運転を停止しているときの継続時間である非運行時間が予め定められた非運行時間閾値以上であった場合、又は、当該自動運転システムのシステムダウンが有った後に自動運転による走行が行われる場合、である、異常判定方法。

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