CN110077406A - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置(50)，其控制能够切换成以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆(100)，具有：故障检测部(51)，其检测以手动驾驶模式行驶中的车辆(100)的故障、以及模式切换控制部(52)，当由故障检测部(51)检测到车辆(100)的故障时，其将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及一种具有自动驾驶功能的车辆控制装置。

背景技术

以往已知检测车辆各部分的故障，并根据检测到的故障判定是否需要限制车速，当判定需要限制车速时，将车速控制为限制车速的装置。这种装置例如在专利文献1中有记载。

但是，当如专利文献1记载的装置那样限制车速时，车辆的行为可能会发生不期望的变化，在那种情况，驾驶员适当地应对车辆的行为的变化比较困难。

现有技术文献

专利文献1：特开2016-65498号公报(JP2016-065498A)。

发明内容

本发明的一技术方案为控制能够切换到以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆控制装置，其具有故障检测部，其检测在以手动驾驶模式行驶中车辆的故障；以及模式切换控制部，当由故障检测部检测到车辆的故障时，其将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是表示应用本发明一实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆的行驶系统的概略结构的图。

图2是示意性地表示控制图1的自动驾驶车辆的自动驾驶车辆系统的整体结构的框图。

图3是表示用图2的行动计划生成部生成的行动计划的一个例子的图。

图4是表示本发明一实施方式的车辆控制装置的概略结构的框图。

图5是表示在图4的控制器实施的处理的一个例子的流程图。

图6是表示本发明一实施方式的车辆控制装置的动作的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图6对本发明的实施方式进行说明。本发明一实施方式的车辆控制装置应用在具有自动驾驶功能的车辆(自动驾驶车辆)。首先对自动驾驶车辆的结构进行说明。图1是表示应用本实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆100(有时也只称之为车辆)的行驶驱动系统的概略结构的图。车辆100不仅能够以不需要驾驶员的驾驶操作的自动驾驶模式行驶，还能够以通过驾驶员的驾驶操作进行的手动驾驶模式行驶。

如图1所示，车辆100具有发动机1和变速器2。发动机1是将通过节气门阀11供给的吸入空气和从喷射器12喷射的燃料以适当的比例混合，利用火花塞等点火并燃烧，由此产生旋转动力的内燃机(例如汽油发动机)。另外，还能够使用柴油发动机等各种发动机代替汽油发动机。吸入空气量由节气门阀11进行调节，节气门阀11的开度通过利用电信号工作的节气门用执行器13的驱动进行变更。节气门阀11的开度以及从喷射器12喷射的燃料的喷射量(喷射时刻、喷射时间)利用控制器40(图2)进行控制。

变速器2设置于发动机1和驱动轮3之间的动力传递路径，使来自发动机1的旋转改变速度，且将来自发动机1的转矩进行转换并输出。在变速器2变速后的旋转被传递至驱动轮3，由此，车辆100行驶。另外，还能够代替发动机1或在发动机1的基础上设置作为驱动源的行驶用电机，作为电动汽车、混合动力汽车构成车辆100。

变速器2例如为根据多个档位(例如6档)使变速比能够阶段性地变更的有级变速器。另外，还能够将能够无级变更变速比的无级变速器作为变速器2使用。省略图示，但还可以利用变矩器将从发动机1输出的动力输入到变速器2。变速器2例如具有牙嵌式离合器、摩擦离合器等接合元件21，通过液压控制装置22控制油从液压源向接合元件21的流动，能够变更变速器2的档位。液压控制装置22具有利用电信号工作的电磁阀等变速器用的阀门机构，通过根据阀门机构23的工作变更压力油向接合元件21的流动，从而能够设定合适的档位。

图2是示意性地表示控制图1的自动驾驶车辆100的自动驾驶车辆系统101的基本的整体结构的框图。如图2所示，自动驾驶车辆系统101主要具有控制器40、分别与控制器40电连接的外部传感器组31、内部传感器组32、输入/输出装置33、GPS装置34、地图数据库35、导航装置36、通信单元37、以及行驶用执行器AC。

外部传感器组31是检测作为车辆100的周边信息的外部状况的多个传感器(外部传感器)的总称。例如，外部传感器组31包括：激光雷达、雷达以及摄像机等，其中，激光雷达测定与车辆100全方位的照射光相对应的散射光，从而测定从车辆100到周边障碍物的距离，雷达通过照射电磁波并检测反射波来检测车辆100周边的其他车辆、障碍物等，摄像机装载于车辆100，具有CCD、CMOS等摄像元件，并拍摄自车辆的周边(前方、后方以及侧方)。

内部传感器组32是检测车辆100的行驶状态的多个传感器(内部传感器)的总称。例如，内部传感器组32包括：检测车辆100的车速的车速传感器、分别检测车辆100的前后方向的加速度和左右方向的加速度(横向加速度)的加速度传感器、检测发动机1的转速的发动机转速传感器、检测车辆100的重心绕铅直轴旋转的旋转角速度的横摆角速度传感器、检测节气门阀11的开度(节气门开度)的节气门开度传感器等。检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作，例如加速踏板的操作、制动踏板的操作、转向盘的操作等的传感器也包含在内部传感器组32。

输入/输出装置33是既能由驾驶员输入指令，又能向驾驶员输出信息的装置的总称。例如，输入/输出装置33具有：通过操作构件的操作供驾驶员输入各种指令的各种开关、供驾驶员通过语音来输入指令的麦克、借助显示图像向驾驶员提供信息的显示部、通过语音向驾驶员提供信息的扬声器等。各种开关中包括指令自动驾驶模式和手动驾驶模式的任一种的手动/自动切换开关33a。

手动/自动切换开关33a例如作为驾驶员能够手动操作的开关构成，根据开关操作输出向使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式切换的指令。还可以为，不论手动/自动切换开关33a的操作如何，只要在规定行驶条件成立时，就可以指令从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换或从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换。即，也有通过手动/自动切换开关33a自动地进行切换，自动而非手动地进行模式切换的情况。

GPS装置34具有接收来自多个GPS卫星的定位信号的GPS接收机，基于GPS接收机接收到的信号测定车辆100的绝对位置(纬度、经度等)。

地图数据库35是存储导航装置36中使用的一般的地图信息的装置，例如包括硬盘。地图信息包括：道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、十字路口、岔路口的位置信息。另外，存储于地图数据库35中的地图信息与存储于控制器40的存储部42中的高精度地图信息不同。

导航装置36是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路线，并进行按照目标路线的引导的装置。目的地的输入和按照目标路线的引导均通过输入/输出装置33进行。还能够不通过输入/输出装置33而自动设定目的地。目标路线是根据由GPS装置34测定到的自车辆的当前位置和存储于地图数据库35的地图信息计算出的。

通信单元37利用包含互联网线路等无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信，定期或者在任意时机从服务器获取地图信息和交通信息等。获取的地图信息被输出到地图数据库35、存储部42，将地图信息更新。获取的交通信息包括交通阻塞信息、信号灯从红变绿的剩余时间等信号灯信息。

执行器AC是用于控制与车辆100的行驶动作相关的各种设备的行驶用执行器。执行器AC包括：调整发动机1的节气门阀11的开度(节气门开度)的节气门用执行器13、控制油向接合元件21的流动，并变更变速器2的档位的变速用执行器、启动制动装置的制动用执行器、以及驱动转向装置的转向用执行器等。

控制器40包括电子控制单元(ECU)。另外，能够将发动机控制用ECU、变速器控制用ECU等功能不同的多个ECU分开设置，但图2中为了方便，示出控制器40作为这些ECU的集合。控制器40包含具有主要进行与自动驾驶有关的处理的CPU(微处理器)等运算部41，ROM、RAM、硬盘等存储部42和输入/输出接口等未图示的其他周边电路的计算机。

存储部42中存储有包含车道的中央位置的信息、车道位置的边界的信息等高精度的详细地图信息。更具体地说，作为地图信息，存储有道路信息、交通管制信息、住所信息、设施信息、电话号码信息等。道路信息中包括：表示高速公路、收费道路、国道等道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的拐弯处的曲率、车道的汇合点和分岔点的位置、道路标识等信息。交通管制信息包括：由于施工等车道被限制行驶或者禁止通行的信息等。存储部42中还存储有作为变速动作的基准的换挡图(变速线图)、各种控制的程序、程序中使用的阈值等信息。

运算部41作为与自动行驶相关的功能性结构，其具有自车位置识别部43、外界识别部44、行动计划生成部45、以及行驶控制部46。

自车位置识别部43根据用GPS装置34获取的车辆100的位置信息和地图数据库35的地图信息，识别地图上的车辆100的位置(自车位置)。也可以利用存储于存储部42的地图信息(建筑物的形状等信息)和外部传感器组31检测出的车辆100的周边信息识别自车位置，由此，能够高精度地识别自车位置。另外，在能够用设置在道路上、道路旁边的外部的传感器测定自车位置时，还能够通过借助该传感器和通信单元37进行通信，高精度地识别自车位置。

外界识别部44根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组31的信号，识别车辆100周围的外部状况。例如，识别行驶在车辆100周边的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在车辆100周围停车或驻车的周边车辆的位置、以及其他物体的位置、状态等。其他物体包括：标识、信号器、道路的边界线、停止线、建筑物、栏杆、电线杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态包括：信号器的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。

行动计划生成部45例如根据在导航装置36计算出的目标路线、在自车位置识别部43识别出的自车位置、在外界识别部44识别出的外部状况，生成从当前时间点开始经过规定时间为止的车辆100的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路线上存在作为目标轨迹的候补的多个轨迹时，行动计划生成部45从中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最合适的轨迹，并将所选择的轨迹作为目标轨迹。并且，行动计划生成部45生成与所生成的目标轨迹相应的行动计划。

行动计划中包括：从当前时间点开始经过规定时间T(例如5秒)为止的期间内，每单位时间Δt(例如0.1秒)设定的行驶计划数据，即对应每单位时间Δt的时刻设定的行驶计划数据。行驶计划数据包含每单位时间Δt的车辆100的位置数据和车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置的数据，车辆状态的数据是表示车速的车速数据和表示车辆100的朝向的方向数据等。行驶计划以每单位时间Δt来进行更新。

图3是表示用行动计划生成部45生成的行动计划的一个例子的图。图3中示出在车辆100超越了前方车辆102后，从超车道变更到行驶车道的情景的行动计划。图3的各点P对应从当前时间点开始经过规定时间T为止的每单位时间Δt的位置数据，并通过将这些各点P按时间顺序连接起来得到目标轨迹103。此时，根据目标轨迹上的每单位时间Δt的各目标点的车速(目标车速)计算出每单位时间Δt的加速度(目标加速度)。即，行动计划生成部45计算出目标车速和目标加速度。另外，还可以在行驶控制部46计算出目标加速度。

行动计划生成部45除生成变更行驶车道的车道变更行驶以外，还生成与用于超越前方车辆的超车行驶、不偏离行驶车道而保持车道的车道保持行驶、以及减速行驶或加速行驶等相对应的各种行动计划。行动计划生成部45在生成目标轨迹时，首先决定行驶方式，并根据行驶方式生成目标轨迹。例如在生成与车道保持行驶对应的行动计划时，首先决定定速行驶、追随行驶、减速行驶、转弯行驶等行驶方式。

行驶控制部46控制执行器AC，以使在自动驾驶模式下，车辆100沿着在行动计划生成部45生成的目标轨迹103行驶。即，分别控制节气门用执行器13、变速用执行器、制动用执行器、以及转向用执行器等，以使车辆100通过每单位时间Δt的目标点P。另外，图1的阀门机构23构成变速用执行器的一部分。

更具体地，行驶控制部46考虑到在自动驾驶模式下由道路坡度等决定的行驶阻力，计算出用于获得在行动计划生成部45计算出的每单位时间Δt的目标加速度的要求驱动力。而且，例如反馈控制执行器AC，以使由内部传感器组32检测出的实际加速度成为目标加速度。即，控制执行器AC以使自车辆以目标车速和目标加速度行驶。另外，在手动驾驶模式下，行驶控制部46根据由内部传感器组32获取的来自驾驶员的行驶指令(加速器开度等)控制各执行器AC。

然而，在手动驾驶模式下，且变速器2以高档位行驶中，例如当变速器2发生故障时，基于安全上的理由等，优选通过将变速器2从高档位(5档、6档)切换到低档位、中档位(例如3档以下)等限制车速。但是，例如利用高档位以高车速行驶在高速公路中，当车速由于变速器2的故障而被限制时，非驾驶员意图地车辆行为急剧地发生变化，因此恐怕驾驶员会在精神上产生混乱，以冷静的精神状态进行最好的驾驶操作会比较困难。考虑到这一点，本实施方式中如下构成车辆控制装置。

图4是表示本实施方式的车辆控制装置50的主要部分结构的框图。该车辆控制装置50为控制车辆100的行驶动作的装置，具有与图2的自动驾驶车辆系统101共通的结构，但在图4中，省略了自动驾驶车辆系统101中的一部分的图示。

本实施方式的车辆控制装置50涉及在检测到车辆100的故障时对车辆100的控制。车辆100的故障包括对应故障处、故障内容的各种故障。以下，作为一个例子假设变速器2发生了故障的情况，更具体地，控制压力油向接合元件21流动的液压控制装置22内的阀门机构23发生了固着等异常的情况。

如图4所示，车辆控制装置50具有控制器40、分别与控制器40连接的内部传感器组32和执行器AC。

内部传感器组32具有检测车速的车速传感器321、检测根据驾驶员的操作的加速踏板的开度的加速器开度传感器322、检测根据驾驶员的操作的制动踏板的操作量的制动传感器323、检测根据驾驶员的操作的方向盘的操作位置的转向传感器324、检测根据设置在液压控制装置22的阀门机构23的工作而变化的液压的液压传感器325。在阀门机构23正常工作时，由液压传感器325检测出的液压处于与档位的指令相应的规定范围内。另一方面，当阀门机构23产生固着等异常时，液压从规定范围偏离。

控制器40作为功能性结构，具有故障检测部51、模式切换控制部52、行动计划生成部45以及行驶控制部46。

故障检测部51根据来自液压传感器325的信号判定变速器2有没有发生故障。即，对从控制器40输出规定的变速指令时的来自液压传感器325的信号和对应变速指令的液压的阈值进行比较，并通过判定该差是否在预先设定的规定值内，来判定是否发生了阀门机构23固着等异常。对应变速指令的阈值等预先存储在存储部42(图2)。

另外，车辆100的故障中，除了变速器2的阀门机构23的固着以外，例如还包括与变速器用执行器的驱动有关的电气系统的异常、传感器信号的异常，与离合器用执行器的驱动有关的电气系统的异常、传感器信号的异常，由于离合器片温度过度上升导致的传递转矩降低的异常，变速器用执行器、离合器用执行器的工作频率增加进而驱动电路变成高温导致的异常，润滑用、冷却用的油变成高温导致的异常等各种各样的异常。故障检测部51能够通过比较来自内部传感器组32的各传感器的信号和对应各传感器的规定的阈值来检测这些异常。

模式切换控制部52根据来自车速传感器321的信号和来自故障检测部51的信号将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式。具体地，在以手动驾驶模式行驶中，当由车速传感器321检测出的车速V在预先存储在存储部42的限制车速Va以上，且由故障检测部51检测到变速器2等的故障时，模式切换控制部52判定自动切换条件已成立，并将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式。

还有，在自动切换条件已成立进而将驾驶模式切换到了自动驾驶模式后，当由车速传感器321检测出的车速V低于限制车速Va，且规定的自动解除条件成立时，模式切换控制部52将驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式。也就是说将驾驶模式恢复到手动驾驶模式。为了抑制从自动驾驶模式切换到了手动驾驶模式时的车辆行为的急剧变化，当同时满足以下的第1条件～第3条件时自动解除条件成立。

第1条件是指与以自动驾驶模式行驶时的要求驱动力对应的模拟加速器开度和那时的由加速器开度传感器322检测出的根据驾驶员的操作得到的加速器开度之差在规定值以下的条件。第2条件是指在以自动驾驶模式行驶时的车辆100的减速度和那时的与由制动传感器323检测出的根据驾驶员的操作得到的制动踏板的操作量对应的减速度之差在规定值以下的条件。第3条件是指在以自动驾驶模式行驶时的转向角和那时的由转向传感器324检测出的根据驾驶员的操作得到的转向角之差在规定值以下的条件。在以上的第1条件～第3条件已成立的状态下，能够顺畅地将驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式。换言之，在手动驾驶模式下由内部传感器组32检测出的根据驾驶员的操作对各执行器AC实施的驱动指令和自动驾驶模式下来自行驶控制部46对各执行器AC实施的驱动指令之差在规定值以下时，自动解除条件成立。

行动计划生成部45作为功能性结构，具有目的地设定部451和路线生成部452。在车辆100发生故障并由模式切换控制部52自动地将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，目的地设定部451设定车辆100的紧急避难目的地。根据车辆100的当前地点、故障状态等，目的地被设定在不妨碍周围交通的适当场所。

例如当车辆100在高速公路行驶中发生故障进而限制车速时，会妨碍周围交通的流通，因此，车辆100需要驶离高速公路移动到普通道路。在这种情况下，目的地设定部451例如将最近的高速公路出入口设定为目的地。另外，在距离最近的高速公路出入口较远等不适合将最近的高速公路出入口设定为目的地的情况，目的地设定部451还能将停车区、服务区等设定为目的地。车辆100在普通道路行驶中发生故障而限制了车速时，目的地设定部451将最近的经销商、服务工场等能够进行车辆100的检查、修理的场所设定为目的地。

路线生成部452在以自动驾驶模式行驶中由目的地设定部451设定了目的地时，生成从当前地点前往目的地的行驶路线。行驶路线是例如在车辆100被限制了车速时，为了避免车速V大幅度低于法定速度而妨碍交通，考虑各道路的法定速度而生成的。例如在车速被限制在50km/h时，优先选择法定速度为50km/h以下的道路并生成行驶路线。另外，为了使车辆100能够高效地行驶到目的地，还能够考虑交通堵塞状况等设定行驶路线。

行驶控制部46作为功能性结构，具有车速限制部461。车速限制部461控制执行器AC，以使在车辆100发生故障时(例如变速器2发生故障时)，驾驶模式通过模式切换控制部52自动地从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式或从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，将最大车速限制为预先设定的规定值Va(限制车速)。例如向变速用执行器输出控制信号将变速器2从高档位切换到低档位。由此，能够将车辆100发生故障后的自动驾驶模式时和手动驾驶模式时的最大车速限制在规定值Va以下。行驶控制部46控制执行器AC，以使在自动驾驶模式时，限制最大车速的同时，使车辆100按照由路线生成部452生成的路线到达目的地。

图5是表示按照预先保存在存储部42的程序在图4的控制器40的CPU实施的处理的一个例子，特别是与驾驶模式的切换相关的处理的一个例子的流程图。该流程图所示的处理每规定时间反复实施。

首先，在S1(S：处理步骤)，故障检测部51根据来自液压传感器325的信号判定变速器2有没有发生故障。当S1为肯定(S1：是)时进入S2，否定(S1：否)时返回。在S2，判定由车速传感器321检测出的车速V是否在限制车速Va以上。当S2肯定(S2：是)时进入S3，判定驾驶模式是否为手动驾驶模式。当S3为肯定(S3：是)时进入S4，否定(S3：否)时返回。在S4，模式切换控制部52将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式，并返回。

另一方面，当S2为否定(S2：否)时进入S5，判定驾驶模式是否为手动驾驶模式。当S5为否定(S5：否)时进入S6，肯定(S5：是)时返回。在S6，判定自动解除条件是否已成立。即，判定与通过手动驾驶实施的对应于加速踏板、制动踏板、方向盘实施的操作量的执行器AC的驱动指令和通过自动驾驶实施的执行器AC的驱动指令的差异是否在规定值以下。当S6为肯定(S6：是)时进入S7，否定(S6：否)返回。在S7，模式切换控制部52将驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式，并返回。

对本实施方式的车辆控制装置50的主要动作更具体地进行说明。如图6所示，首先假定在手动驾驶模式下，车辆100在高档位以限制车速Va以上的车速V1在高速公路的超车道LN1行驶的状态。在该状态下，变速器2的阀门机构23发生了固着的故障，当该故障由故障检测部51检测到时，驾驶模式切换到自动驾驶模式(S1→S2→S3→S4)。此时，以将变速器2切换到规定的低档位或中档位，使车速V变为限制车速Va以下的方式限制车速。

当驾驶模式切换到自动驾驶模式时，目的地设定部451将最近的高速公路出入口设定为目的地，并由路线生成部452生成与目的地对应的行驶路线A1、A2。此时，若通过自动驾驶实施的执行器AC的驱动指令和通过手动驾驶实施的执行器AC的驱动指令的差异比规定值大，则自动解除条件不成立，并继续自动驾驶(S2→S5→S6)。也就是说，无视驾驶员的手动驾驶操作。

因此，车辆100在车速V被限制在了Va以下的状态(例如车速V2)下，沿着行驶路线A1、A2自动行驶。即，车辆100利用外部传感器组31等监视周围的状况的同时从超车道LN1向行驶车道LN2进行车道变更(行驶路线A1)，还有为了驶离高速公路并移动到普通道路，从行驶车道LN2向减速车道LN3进行车道变更(行驶路线A2)。因此，即使在由于限制车速导致的车辆行为发生了变化进而导致驾驶员难以以沉着的精神状态进行驾驶操作的情况下，车辆100也能够在适当的行驶路线上进行自动行驶。

在减速车道LN3行驶中的车辆100接近目的地(例如高速公路出入口的收费站)，车辆100在充分地进行减速的状态下，若通过自动驾驶实施的执行器AC的驱动指令和通过手动驾驶实施的执行器AC的驱动指令的差异变小，则自动解除条件成立，驾驶模式切换到手动驾驶模式(S6→S7)。由此，能够抑制车辆100的行为变化，能够顺畅地将驾驶模式向手动驾驶模式变更。之后，车辆100被限制车速的同时，以手动驾驶模式按照驾驶员的操作行驶。

另外，尽管车辆100通过自动驾驶接近了目的地，但驾驶员未做出适当的驾驶操作时，最好借助输入/输出装置33通过语音等向驾驶员报知督促进行适当的驾驶操作的指令。尽管做出了该指令，但驾驶员未做出适当的驾驶操作时，还可以在车辆100通过了目的地后或通过前，使车辆100停在安全的场所。或者，还可以设定车辆100的新的目的地，限制车速的同时，以自动驾驶向新的目的地行驶。

采用本实施方式能够起到如下的作用效果。

(1)车辆控制装置50控制能够切换到以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆100。该车辆控制装置50具有：故障检测部51，其检测以手动驾驶模式行驶中的车辆100的故障、以及模式切换控制部52，当由故障检测部51检测到车辆的故障时，将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式(图4)。

由此，在车辆100发生了故障时，驾驶模式自动地从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换，因此，假设即使驾驶员进行了错误的驾驶操作，车辆100也能够进行对应故障的适当的自动驾驶行驶，例如在被限制了车速的状态下，进行到达规定的目的地的自动驾驶行驶。因此，不管驾驶员的技术、精神状态如何，都能使车辆100进行适当地行驶。还有，驾驶员不必假定车辆100发生了故障时的情况而进行手动驾驶，减轻以手动驾驶模式行驶中的驾驶员的精神负担。

(2)车辆控制装置50还具有：行动计划生成部45，当由故障检测部51检测到车辆100的故障，并且驾驶模式由模式切换控制部52从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，生成包含与车辆100的故障状态相应的目的地和前往目的地的行驶路线的行动计划、行驶控制部46，其按照由行动计划生成部45生成的行动计划控制车辆100的行驶动作(图4)。这样，在车辆100发生了故障时，自动设定车辆100的目的地和到达目的地的路线，因此能够使车辆100以自动驾驶模式适当地行驶。

(3)车辆控制装置50还具有：车速传感器321，其检测车速V、车速限制部461，当由故障检测部51检测到车辆的故障时，其将车速V限制为限制车速Va(图4)。模式切换控制部52，在由车速传感器321检测到的车速V在限制车速Va以上时，若由故障检测部51检测到车辆100的故障，则将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式(S3→S4)，另一方面，在由车速传感器321检测到的车速V低于限制车速Va时，若由故障检测部51检测到车辆100的故障，则将驾驶模式维持在手动驾驶模式(S2→S5)。即使在车辆100发生了故障时被限制了车速，若原本车速V在限制车速Va以下，则车辆100的行为不发生变化。在这种情况，不进行向自动驾驶模式的切换，因此驾驶员能够容易地继续手动驾驶不变，能够防止给驾驶员带来驾驶操作的不协调感。

(4)在由故障检测部51检测到车辆100的故障，并将驾驶模式从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式后，当车速传感器321检测到的车速V低于限制车速Va时，模式切换控制部52能够将驾驶模式从自动驾驶模式恢复到手动驾驶模式。即，将车速V低于限制车速Va这一点作为应该满足的条件之一，并且当自动解除条件成立时，使驾驶模式从自动驾驶模式恢复到手动驾驶模式(图5)。由此，进入到驾驶员能够容易地进行手动驾驶的状态时，驾驶模式自动地向手动驾驶模式恢复，因此，驾驶员的满足感较高。即，在车辆100原本以手动驾驶模式行驶时，即使驾驶模式暂时切换到了自动驾驶模式，可以考虑驾驶员想要以手动驾驶模式行驶的要求。因此，在规定条件已成立时通过自动地恢复到手动驾驶模式，能够满足驾驶员的要求。

上述实施方式能够变更成各种各样的形式。以下对变形例进行说明。在上述实施方式中，在变速器2发生了故障时，通过禁止使用高档位来将最高车速限制在规定值Va以下。即，以变速比变大的方式限制变速器2的动作，但还可以限制其他设备的动作，并限制车速以外的项目。例如，在检测到了蓄电池的高温异常、行驶电机的高温异常等故障时，为了降低行驶电机、蓄电池的温度，还可以限制行驶电机的输出功率。在检测到了发动机1的燃料喷射系统、节气门阀的异常时，不能输出正常的发动机输出功率，因此，还可以限制发动机1的输出功率。在检测到了发动机自身的异常时，还可以禁止用发动机行驶，而用行驶电机行驶。在检测到了ATF油的高温异常时，为了避开油温上升区域而使油温下降，还可以限制车速。在检测到了起步离合器的高温异常时，离合器的传递转矩降低，因此，还可以限制上限转矩(驱动力)。即，故障检测部的构成是任何形式都可以。

在上述实施方式中，车速V变为限制车速Va以下，且在规定的自动解除条件已成立时，模式切换控制部52将驾驶模式恢复到手动驾驶模式，但还可以仅将车速变为限制车速以下作为条件，使驾驶模式恢复到手动驾驶模式，模式切换控制部的构成不限于以上所述。还有，自动解除条件也不限于以上所述。

本发明还能够作为控制能够切换到以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆的车辆控制方法使用。

可以将上述实施方式和变形例的1个或者多个任意组合起来，也可以将各变形例彼此组合起来。

采用本发明，当在以手动驾驶模式行驶中检测到车辆的故障时，能够自动地将驾驶模式切换到自动驾驶模式，因此，在车辆发生了故障时，不论驾驶员的技术如何，都能使车辆适当地行驶。

以上，就本发明的优选实施方式进行了说明，本领域技术人员清楚地知道能够不脱离后述的权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。

Claims (7)

1.一种车辆控制装置，其为控制能够切换成以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆(100)的车辆控制装置，其特征在于，具有：

故障检测部(51)，其检测以所述手动驾驶模式行驶中的车辆(100)的故障；以及

模式切换控制部(52)，当由所述故障检测部(51)检测到车辆(100)的故障时，其将驾驶模式从所述手动驾驶模式切换到所述自动驾驶模式。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

行动计划生成部(45)，当由所述故障检测部(51)检测到车辆(100)的故障，且驾驶模式由所述模式切换控制部(52)从所述手动驾驶模式切换到所述自动驾驶模式时，其生成包含与车辆(100)的故障状态相应的目的地和前往该目的地的行驶路线的行动计划；以及

行驶控制部(46)，其按照由所述行动计划生成部(45)生成的行动计划控制车辆(100)的行驶动作。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

车速检测部(321)，其检测车速；以及

车速限制部(461)，当由所述故障检测部(51)检测到车辆(100)的故障时，其将车速限制为限制车速；

所述模式切换控制部(52)，在由所述车速检测部(321)检测出的车速在所述限制车速以上时，且当由所述故障检测部(51)检测到车辆的故障时，将驾驶模式从所述手动驾驶模式切换到所述自动驾驶模式，另一方面，在由所述车速检测部(321)检测出的车速低于所述限制车速时，且当由所述故障检测部(51)检测到车辆的故障时，将驾驶模式维持在所述手动驾驶模式。

4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述车辆(100)具有行驶驱动源(1)、驱动轮(3)、以及配置在将所述行驶驱动源(1)的动力传递到所述驱动轮(3)的动力传递路径的变速器(2)；

当由所述故障检测部(51)检测到车辆(100)的故障时，所述车速限制部(461)将所述变速器(2)的变速比变大。

5.根据权利要求3或4所述的车辆控制装置，其特征在于，

在由所述故障检测部(51)检测到车辆(100)的故障并将驾驶模式从所述手动驾驶模式切换到所述自动驾驶模式后，当包括由所述车速检测部(321)检测出的车速低于所述限制车速这一事项的规定条件成立时，所述模式切换控制部(52)使驾驶模式从所述自动驾驶模式恢复到所述手动驾驶模式。

6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述规定条件还包括在手动驾驶模式下根据驾驶员的操作的行驶用执行器(AC)的驱动指令和自动驾驶模式下的所述行驶用执行器(AC)的驱动指令的差异在规定值以下。

7.一种车辆控制方法，其为控制能够切换成以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆(100)的车辆控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

检测以所述手动驾驶模式行驶中的车辆(100)的故障的步骤；以及

当在所述检测故障的步骤检测到车辆(100)的故障时，将驾驶模式从所述手动驾驶模式切换到所述自动驾驶模式的步骤。