JP2018176800A - 自動運転制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の動力システムの異常時に自動運転を継続する際の乗員の不安感を低減することの可能な自動運転制御装置を提供する。【解決手段】自動運転ＥＣＵ５２は、車両１０の自動運転制御を実行する制御部５２０と、車両１０の動力システム２０の異常を検出する異常検出部５２１とを備える。制御部５２０は、異常検出部５２１により動力システム２０の異常が検出された際に、自動運転制御に関するフェイルオペレーション制御を実行するとともに、動力システム２０の異常の内容に応じてフェイルオペレーション制御を変更する。【選択図】図１

Description

本開示は、自動運転制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載の車両用エンジン保護装置がある。特許文献１に記載の車両用エンジン保護装置は、エンジンの異常が検知された際に、所定時間経過後にエンジンを停止させる。

特開２００２−３６４５０５号公報

自動運転が可能な車両においては、自動運転制御の実行中に車両に何らかの異常が生じた場合には、退避走行制御が実行される場合がある。退避走行制御では、車両の自動運転を継続して車両を路肩等まで自動走行させて停車させる。このような車両において特許文献１に記載されるような制御を実行した場合、車両が退避走行を行っている途中でエンジンが停止するため、好ましくない。一方、エンジンに異常が生じた際にエンジンが継続動作可能な場合には退避走行を行うという方法も考えられるが、この場合、異音や振動の増大、黒煙の発生等が生じる可能性があるため、車両の乗員に不安感を与えるおそれがある。

なお、このような課題は、エンジンの異常に限らず、例えば燃料電池自動車において燃料電池を含む動力システムに異常が生じた場合でも同様に発生し得る。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の動力システムの異常時に自動運転を継続する際の乗員の不安感を低減することの可能な自動運転制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する自動運転制御装置（５２）は、車両（１０）の自動運転制御を実行する制御部（５２０）と、車両の動力システム（２０）の異常を検出する異常検出部（５２１）と、を備える。制御部は、異常検出部により動力システムの異常が検出された際に、自動運転制御に関するフェイルオペレーション制御を実行するとともに、動力システムの異常の内容に応じてフェイルオペレーション制御を変更する。

この構成によれば、動力システムに異常が生じた場合には、その異常に応じたフェイルオペレーション制御が実行されるため、異常発生時に車両の自動運転が継続されることに対する乗員の不安感を低減することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本開示によれば、車両の動力システムの異常時に自動運転を継続する際の乗員の不安感を低減することの可能な自動運転制御装置を提供できる。

図１は、第１実施形態の車両の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態の自動運転ＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図３は、第１実施形態の自動運転ＥＣＵにより実行される異常検出処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態の自動運転ＥＣＵにより実行される副次的異常抑制処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、第１実施形態の第２変形例の自動運転ＥＣＵにより実行される異常検出処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態の第３変形例の自動運転ＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、第１実施形態の第３変形例の自動運転ＥＣＵによる第１〜第６処理の設定方法の一例を示す図表である。 図８は、第１実施形態の第３変形例の自動運転ＥＣＵによる第１〜第６処理の設定方法の一例を示す図表である。 図９は、第１実施形態の第３変形例の自動運転ＥＣＵによる第１〜第６処理の設定方法の一例を示す図表である。 図１０は、第２実施形態の自動運転ＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図１１は、第３実施形態の自動運転ＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図１２は、第３実施形態の自動運転ＥＣＵによる第１〜第６処理の設定方法の一例を示す図表である。 図１３は、第３実施形態の自動運転ＥＣＵによる第１〜第６処理の設定方法の一例を示す図表である。

以下、自動運転制御装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、本実施形態の自動運転制御装置が搭載された車両の概略構成について説明する。図１に示されるように、本実施形態の車両１０は、動力システム２０と、電子制御ブレーキシステム３０と、電動パワーステアリングシステム４０と、自動運転システム５０とを備えている。以下では、電子制御ブレーキシステム３０を「ＥＣＢ３０」と、電動パワーステアリングシステム４０を「ＥＰＳ４０」と略記する。

動力システム２０は、動力源であるエンジン２１により車両１０が走行するための動力を生成する部分である。動力システム２０は、トランスミッション２２と、オルタネータ２３と、バッテリ２４と、電圧センサ２５と、電流センサ２６と、加速度センサ２７と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２８とを有している。

トランスミッション２２は、エンジン２１のクランク軸２１０に接続されている。トランスミッション２２は、エンジン２１のクランク軸２１０に発生するトルクを所定の変速比をもって変換するとともに、変換したトルクを、図示しないディファレンシャルギアを介して車両１０の駆動輪２８に伝達する。この駆動輪２８に伝達されるトルクにより駆動輪２８が回転することにより、車両１０が走行する。

オルタネータ２３には、動力伝達機構２９を介してエンジン２１の動力が伝達されている。オルタネータ２３は、このエンジン２１から伝達される動力に基づき発電する。オルタネータ２３により発電された電力はバッテリ２４に充電される。本実施形態では、オルタネータ２３が発電源に相当する。

バッテリ２４は、オルタネータ２３で発電された電力を充電する。また、バッテリ２４は、その放電により、車両１０に搭載された各種電子機器に供給する。
電圧センサ２５は、バッテリ２４の端子間電圧Ｖｂを検出するとともに、検出された電圧Ｖｂに応じた信号を出力する。電流センサ２６は、バッテリ２４を流れる電流Ｉｂを検出するとともに、検出された電流Ｉｂに応じた信号を出力する。加速度センサ２７は、車両１０の加速度Ａｃを検出するとともに、検出された加速度Ａｃに応じた信号を出力する。各センサ２５〜２７の出力信号は、エンジンＥＣＵ２８に取り込まれている。

エンジンＥＣＵ２８は、エンジン２１、トランスミッション２２、及びオルタネータ２３を制御する。エンジンＥＣＵ２８は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＣＰＵは、エンジン２１等の制御に関する演算処理を実行する。ＲＯＭには、エンジン２１等の制御に関する各種プログラムやデータ等が記憶されている。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶される。

具体的には、エンジンＥＣＵ２８は、ドライバによるエンジン始動操作を検出した際にエンジン２１を始動させる、いわゆるエンジン始動制御を実行する。また、エンジンＥＣＵ２８は、車両１０に搭載された各種センサにより検出される車両の走行速度やエンジン冷却水の温度、アクセルペダルの踏み込み量、吸入空気量等に基づいてエンジン２１の駆動を制御する。

また、エンジンＥＣＵ２８は、エンジン２１のクランク軸２１０の回転速度やアクセル開度、車両の走行速度、シフトポジション等に基づいて、車両の運転状態に適した変速段を設定するとともに、設定された変速段となるようにトランスミッション２２の変速段を切り替える。

さらに、エンジンＥＣＵ２８は、電圧センサ２５及び電流センサ２６のそれぞれの出力信号に基づいて、バッテリ２４の端子間電圧Ｖｂ及び電流Ｉｂを検出する。エンジンＥＣＵ２８は、バッテリ２４の端子間電圧Ｖｂ及び電流Ｉｂの他、車両１０の補機類の消費電力やエンジン２１のクランク軸２１０の回転速度等に基づいてオルタネータ２３の指定発電電圧値を設定するとともに、オルタネータ２３の実際の発電電圧が指令発電電圧値となるように、オルタネータ２３の駆動を制御する。

ＥＣＢ３０は、車両１０のブレーキ系を統括的に制御する。例えばＥＣＢ３０は、ドライバがブレーキペダルを踏み込んだ際に車両１０の前輪及び後輪のそれぞれの回転速度や旋回状態等に応じて各車輪に加わる制動力を最適に分配する、いわゆるアンチロックブレーキ制御を実行する。また、ＥＣＢ３０は、自動運転ＥＣＵ５２からの要求に基づいて自動ブレーキ制御を実行する。自動ブレーキ制御は、ドライバのブレーキペダルの踏み込み操作によらず、車両の各車輪に制動力を自動的に付与する制御である。

ＥＰＳ４０は、車両１０のステアリングホイールに付与される操舵トルクに応じたアシストトルクをステアリングシャフトに付与することによりドライバの操舵を補助する、いわゆるアシスト制御を実行する。また、ＥＰＳ４０は、自動運転ＥＣＵ５２からの要求に基づいて自動操舵制御を実行する。自動操舵制御は、車両のステアリングシャフト等にトルクを付与することにより、ドライバのステアリングホイールの操舵によらずに車両１０の操舵角を自動的に変化させる制御である。

自動運転システム５０は、周辺認知センサ５１と、自動運転ＥＣＵ５２とを備えている。本実施形態では、自動運転ＥＣＵ５２が自動運転制御装置に相当する。
周辺認知センサ５１は、車両１０の前方の所定範囲や車両１０の後方の所定範囲等、車両１０の周辺に設定された所定範囲に存在する物体を検知するとともに、検知された物体に応じた信号を自動運転ＥＣＵ５２に出力する。周辺認知センサ５１は、例えばカメラやライダ装置により構成されている。

自動運転ＥＣＵ５２は、車両１０の自動運転制御を統括的に実行する。自動運転ＥＣＵ５２は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＣＰＵは、自動運転制御に関する演算処理を実行する。ＲＯＭには、自動運転制御に関する各種プログラムやデータ等が記憶されている。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶される。

具体的には、自動運転ＥＣＵ５２は、エンジンＥＣＵ２８と通信可能に接続されている。自動運転ＥＣＵ５２は、エンジンＥＣＵ２８との通信により、エンジン２１やトランスミッション２２、オルタネータ２３、バッテリ２４等の各種状態量の情報を得ることができる。自動運転ＥＣＵ５２がエンジンＥＣＵ２８から得ることのできる情報には、エンジン２１のクランク軸２１０の回転速度やトランスミッション２２の変速段、オルタネータ２３の発電電圧及び発電電力、バッテリ２４の端子間電圧Ｖｂ、バッテリ２４の電流Ｉｂ等が含まれている。

また、自動運転ＥＣＵ５２は、周辺認知センサ５１の出力信号に基づいて、車両１０の周辺に存在する物体を検出する。
さらに、自動運転ＥＣＵ５２は、車両１０のカーナビゲーション装置６０と通信可能に接続されている。カーナビゲーション装置６０は、例えばドライバにより設定される目標地点までの車両１０の走行ルートをディスプレイに表示する。自動運転ＥＣＵ５２は、車両１０が将来走行する可能性のある道路に関する情報をカーナビゲーション装置６０から取得することが可能である。カーナビゲーション装置６０から取得可能な情報には、道路の勾配や曲率、道路の路肩に最も近い車線の情報、高速道路であるか否かの情報、登坂路であるか否かの情報、舗装されている道路であるか否かの情報等がある。

自動運転ＥＣＵ５２は、エンジンＥＣＵ２８や周辺認知センサ５１、カーナビゲーション装置６０等から取得した情報に基づいて自動運転制御を実行する。詳しくは、自動運転ＥＣＵ５２は、制御部５２０と、異常検出部５２１とを備えている。制御部５２０は、ドライバにより自動運転の開始操作が車両１０に対して行われたことを検出すると、自動運転制御を開始する。本実施形態の制御部５２０は、自動運転制御として、エンジン２１やトランスミッション２２等を含む車両１０の動力系、ＥＣＢ３０等を含む車両１０の制動系、及びＥＰＳ４０等を含む車両の操舵系を自動的に制御する。以下では、制御部５２０により自動運転制御が実行されている車両１０の状態を「自動運転モード」と称する。また、制御部５２０により自動運転制御が実行されていない車両１０の状態、換言すればドライバにより車両１０が手動操作されている車両１０の状態を「手動運転モード」と称する。

例えば、制御部５２０は、周辺認知センサ５１により、車両前方の車線境界線や前方車両、車両１０の走行にとって障害となる障害物等を検出する。制御部５２０は、検出された車両前方の車線境界線や前方車両、障害物等の情報に基づいて車両１０の目標走行ラインを設定するとともに、この目標走行ラインに応じた目標操舵角を演算する。制御部５２０は、演算された目標操舵角をＥＰＳ４０に送信することにより、目標操舵角に基づいた自動操舵制御をＥＰＳ４０に実行させる。これにより、車両１０の実際の操舵角が目標操舵角に応じて変化するため、車両１０が目標走行ラインに沿って自動的に走行する。また、制御部５２０は、ＥＰＳ４０の制御に併せて、エンジン２１やトランスミッション２２等も自動的に制御することにより、車両１０の走行速度や変速段等も自動的に変化させる。

また、制御部５２０は、前方車両や障害物の位置に基づいて、車両１０が前方車両や障害物に衝突する可能性があるか否かを判定し、衝突する可能性がある場合には、ＥＣＢ３０に自動ブレーキ制御を実行させる。これにより、自動運転制御の実行中であっても、車両１０の衝突を未然に回避することができる。

さらに、異常検出部５２１は、エンジンＥＣＵ２８やＥＣＢ３０、ＥＰＳ４０等から取得可能な車両状態量に基づいて車両１０に異常が生じているか否かを監視している。制御部５２０は、異常検出部５２１により車両１０の異常を検出した場合には、車両１０の安全を確保するための安全確保制御を実行する。制御部５２０は、安全確保制御として、まず、車両１０の運転権限を制御部５２０から乗員に移譲する権限移譲制御を実行する。権限移譲制御では、車両１０の警告灯等の点灯や、車両１０のスピーカからの音声等により、車両１０の運転権限を制御部５２０から乗員に移譲する旨の権限移譲報知が行われる。この権限移譲報知に基づいて乗員が車両１０に対して所定の操作を行うと、その操作が制御部５２０により検出される。制御部５２０は、この所定の操作の検出に基づいて、乗員が車両１０の手動操作を開始できる準備が整ったと判断し、車両１０の運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替える。これにより、乗員による車両１０の手動操作が可能となる。

一方、権限移譲報知を行った時点から所定時間が経過するまでの期間に車両１０に対して所定の操作が行われなかった場合、制御部５２０は、乗員が車両１０を手動操作できる準備が整わなかったと判断する。この場合、制御部５２０は、退避走行制御を行う。具体的には、制御部５２０は、自動運転制御を継続した上で、車両１０を減速させつつ路肩等まで自動走行させ、車両１０が路肩まで走行した時点で車両１０を停車させる。

ところで、このような車両１０では、自動運転制御の実行中に動力システム２０に異常が生じた場合、その異常の種類によっては自動運転制御の継続が困難になる可能性がある。例えばエンジン２１に異常が生じた場合、オルタネータ２３の発電にも影響が生じるため、バッテリ２４の充電が困難になる可能性がある。このような状況では、ＥＣＢ３０やＥＰＳ４０等を駆動させることの可能な電力がバッテリ２４に確保されている期間は自動運転制御を継続することが可能である。しかしながら、時間の経過に伴ってバッテリ２４の充電量が低下すると、いずれはＥＣＢ３０やＥＰＳ４０等を駆動させることができなくなる。すなわち、自動運転制御を継続することができなくなる。自動運転制御を継続することができなくなることにより、自動運転制御において設定された走行ルートの途中で車両１０が停車するようなことがあると、車両１０の乗員に不安感を与えるおそれがある。

そこで、本実施形態の制御部５２０は、異常検出部５２１により動力システム２０の異常が検出された際に、自動運転制御に関するフェイルオペレーション制御を実行する。また、制御部５２０は、動力システム２０の異常の内容に応じて、フェイルオペレーション制御の内容を変更する。

次に、図２を参照して、自動運転ＥＣＵ５２により実行される処理の具体的な内容について説明する。なお、自動運転ＥＣＵ５２は、図２に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。
図２に示されるように、異常検出部５２１は、まず、ステップＳ１０の処理として、動力システム２０の異常を検出する処理を実行する。具体的には、異常検出部５２１は、ステップＳ１０の処理として、図３に示される異常検出処理を実行する。

図３に示されるように、異常検出部５２１は、まず、ステップＳ１００の処理として、エンジン２１の出力値が所定値Ｐ０となるようにエンジン２１を駆動させることをエンジンＥＣＵ２８に対して要求する。ステップＳ１０１の処理として、所定の要求出力値Ｐ０となるようにエンジン２１が駆動した後、異常検出部５２１は、ステップＳ１０２として、エンジン２１の実際の出力値Ｐ１を算出する。具体的には、異常検出部５２１は、クランク軸２１０の回転トルク及び角速度を検出するとともに、それらを乗算することにより、エンジン２１の実際の出力値Ｐ１を演算する。なお、クランク軸２１０の回転トルクは、「（車両１０の加速度Ａｃ）×（タイヤの半径）×（車重）／（トランスミッション２２の変速比）」により演算することができる。また、クランク軸２１０の角速度は、クランク軸２１０の回転速度を検出する回転センサ等により検出可能である。

異常検出部５２１は、ステップＳ１０２の処理に続いて、ステップＳ１０３の処理として、要求出力値Ｐ０と実際の出力値Ｐ１との偏差｜Ｐ０−Ｐ１｜を演算するとともに、この偏差｜Ｐ０−Ｐ１｜が閾値Ｐｔｈ未満であるか否かを判断する。
ここで、エンジン２１が正常である場合には、実際の出力値Ｐ１が要求出力値Ｐ０と略同一になるため、偏差｜Ｐ０−Ｐ１｜が閾値Ｐｔｈ未満になる。この場合、異常検出部５２１は、ステップＳ１０３の処理で肯定判断し、ステップＳ１０４の処理として、エンジン２１に異常が生じていないと判定する。

一方、エンジン２１に異常が生じている場合、エンジン２１の実際の出力値Ｐ１が要求出力値Ｐ０から乖離するため、偏差｜Ｐ０−Ｐ１｜が閾値Ｐｔｈ以上になる。この場合、異常検出部５２１は、ステップＳ１０３の処理で否定判断し、ステップＳ１０５の処理として、エンジン２１に異常が生じていると判断する。

異常検出部５２１は、ステップＳ１０４の処理又はステップＳ１０５の処理を実行した後、図２に示される処理に戻る。
図２に示されるように、異常検出部５２１がステップＳ１０の異常検出処理を実行した後、制御部５２０は、ステップＳ１１の処理として、ステップＳ１０の処理の判定結果に基づいてエンジン２１に異常が生じているか否かを判断する。制御部５２０は、ステップＳ１１の処理で否定判断した場合には、すなわちエンジン２１に異常が生じていない場合には、ステップＳ１２の処理として、制限を設けることなく自動運転制御を実行する。

制御部５２０は、ステップＳ１１の処理で肯定判断した場合には、すなわちエンジン２１に異常が生じている場合には、ステップＳ１３の処理として、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電することができているか否かを判断する。具体的には、制御部５２０は、以下の式ｆ１が成立することに基づいて、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電することができていると判定する。

（自動運転制御の維持に必要な消費電力）＋（使用中のその他の機能に必要な消費電力）＜（オルタネータ２３の発電電力） （ｆ１）
なお、自動運転制御の維持に必要な消費電力は、予め実験等により求められており、その値が自動運転ＥＣＵ５２の記憶装置に記憶されている。

また、「使用中のその他の機能に必要な消費電力」とは、例えば車両１０の空調装置のエアコン機能の実行に必要な消費電力等、車両１０の利便性を高めるための機能を実行するために必要な消費電力である。各機能に必要な電力は、予め実験等により求められており、それらの値が自動運転ＥＣＵ５２の記憶装置に記憶されている。制御部５２０は、車両１０において動作中の機能の消費電力を加算することにより、使用中のその他の機能に必要な消費電力を算出する。

制御部５２０は、ステップＳ１３の処理で肯定判断した場合には、すなわち上記の式ｆ１が成立している場合には、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電することができていると判断する。この場合、制御部５２０は、ステップＳ１４の処理として、副次的異常抑制処理を実行する。副次的異常抑制処理の具体的な手順は、図４に示される通りである。

図４に示されるように、制御部５２０は、まず、ステップＳ１４０の処理として、エンジン２１の異常に起因して、以下の（ａ１）〜（ａ３）に示される副次的な異常のいずれかが更に生じるか否かを判断する。
（ａ１）音又は振動の悪化。具体的には、エンジン２１の異常により音や振動の異常が生じる車載器の異常を検出する。異常の検出される車載器には、エンジンＥＣＵ２８、インジェクタ、排気センサ、点火プラグ等が含まれている。この異常は、加速度センサ２７により検出することができる。
（ａ２）更なる異常の引き起こし。具体的には、エンジン２１の失火やノッキング、異常燃焼により異常の生じる車載器を検出する。異常の検出される車載器には、エンジンＥＣＵ２８、インジェクタ、排気センサ、点火プラグ、ノックセンサ、燃圧センサ等が含まれている。
（ａ３）排ガスの悪化。具体的には、空燃比センサや酸素センサ等の排ガスセンサ、エンジンＥＣＵ２８、インジェクタ、吸気弁の異常を検出する。
制御部５２０は、ステップＳ１４０の処理で肯定判断した場合には、すなわち（ａ１）〜（ａ３）に示される異常のいずれかが生じていると判断した場合には、ステップＳ１４１の処理として、エンジン２１の出力を制限する。

制御部５２０は、ステップＳ１４１の処理を実行した場合、あるいはステップＳ１４０の処理で否定判断した場合には、図２に示される処理に戻る。
図２に示されるように、制御部５２０は、ステップＳ１４の処理に続いて、ステップＳ１５の処理として、多重異常対策処理を実行する。具体的には、制御部５２０は、多重異常対策処理として、以下の（ｂ１）〜（ｂ３）に示される処理のうちの１つ以上を実行する。

（ｂ１）車両１０がすぐに止まることができるように、車両１０の走行速度を制限する。
（ｂ２）エンジン２１が停止した場合でも車両１０の自動運転を継続することができるように、バッテリ２４のＳＯＣ（state of charge：充電状態）値を高く設定する。
（ｂ３）車両１０が路肩にすぐに停車できるところを走行できるように、路肩に近い車線に車両１０を寄せる。
制御部５２０は、ステップＳ１５の処理を実行した後、一連の処理を一旦終了する。

制御部５２０は、ステップＳ１３の処理で否定判断した場合には、すなわち上記の式ｆ１が不成立である場合には、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電することができていないと判断する。この場合、制御部５２０は、ステップＳ１６の処理として、オルタネータ２３の発電率を増加させる。具体的には、制御部５２０は、エンジン２１の出力のうち、オルタネータ２３の発電に当てる出力を増加させるために、以下の（ｃ１）及び（ｃ２）に示される処理のうちの１つ以上を実行する。

（ｃ１）オルタネータ２３の発電率を増加させる。あるいは、オルタネータ２３の発電率及び回生率を増加させる。
（ｃ２）トランスミッション２２の変速段を低速段に制限する。

制御部５２０は、ステップＳ１６の処理に続いて、ステップＳ１７の処理として、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電することができているか否かを判断する。このステップＳ１７の処理は、ステップＳ１３の処理と同一であるため、その詳細な説明は割愛する。

制御部５２０は、ステップＳ１７の処理で肯定判断した場合には、すなわち上記の式ｆ１が成立した場合には、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電することができていると判断する。この場合、制御部５２０は、ステップＳ１４の副次的異常抑制処理を実行した後、ステップＳ１５の多重異常対策処理を実行して、一連の処理を一旦終了する。

制御部５２０は、ステップＳ１７の処理で否定判断した場合には、すなわち上記の式ｆ１が不成立である場合には、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電することが未だにできていないと判断する。この場合、制御部５２０は、ステップＳ１８の処理として、車両１０の消費電力を削減する。具体的には、制御部５２０は、以下の（ｄ１）及び（ｄ２）に示される処理のうちの一つ以上を実行する。

（ｄ１）自動運転制御の実行にとって不必要な車両１０の機能を制限する。
（ｄ２）車両１０のレーン変更を禁止する。これは、後方検知やレーンチェンジに伴う加減速制御の消費電力を削減するためである。

制御部５２０は、ステップＳ１８の処理に続いて、ステップＳ１９の処理として、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電することができているか否かを判断する。このステップＳ１９の処理は、ステップＳ１３の処理と同一であるため、その詳細な説明は割愛する。

制御部５２０は、ステップＳ１９の処理で肯定判断した場合には、すなわち上記の式ｆ１が成立している場合には、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電することができていると判断する。この場合、制御部５２０は、ステップＳ１４の副次的異常抑制処理を実行した後、ステップＳ１５の多重異常対策処理を実行し、一連の処理を一旦終了する。

制御部５２０は、ステップＳ１９の処理で否定判断した場合には、すなわち上記の式ｆ１が不成立である場合には、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電することが未だにできていないと判断する。この場合、制御部５２０は、ステップＳ２０の処理として、自動運転制御において設定された車両１０の走行ルートを変更する。具体的には、以下の（ｅ１）〜（ｅ３）に示される処理のうちの一つ以上を実行する。

（ｅ１）エンジン２１の出力が増加する走行ルートを避ける。
（ｅ２）電力不足になってもすぐに停車できる場所を走行する。
（ｅ３）目的地を変更する。

上記の（ｅ１）としては、例えば以下の（ｅ１０）を実行することができる。
（ｅ１０）登坂路や舗装されていない道路を避ける。なお、登坂路や舗装されていない道路の情報は、カーナビゲーション装置６０又は周辺認知センサ５１により取得する。

また、上記の（ｅ２）としては、例えば以下の（ｅ２０）及び（ｅ２１）を実行することができる。
（ｅ２０）路肩に近い車線に移動。
（ｅ２１）高速道路に乗らない。仮に車両１０が高速道路を走行している場合には、車両１０を高速道路から降ろす。
さらに、上記の（ｅ３）としては、例えばバッテリ２４の残電力や、異常後のオルタネータ２３の発電電力から判断して可能な範囲で以下の（ｅ３０）や（ｅ３１）に示されるように目的地を設定してもよい。

（ｅ３０）最初の目的地よりも近い場所に設定。目的地に近く、車両１０を停車可能な場所に設定。車両１０を停車可能な場所としては、駐車場、停車帯、非常駐車帯、路肩、一般道の路肩等である。例えば、設定場所は、最も短時間で行ける路肩や、最も目的地に近い路肩や駐車場等である。
（ｅ３１）ディーラなどが修理可能な場所に設定。
なお、制御部５２０は、上記の（ｅ３）として、車両１０の走行ルートの変更を複数回行ってもよい。この場合、制御部５２０は、最初のルート変更で上記の（ｅ３０）及び（ｅ３１）のうちの一つ以上を実施するとともに、２回目以降のルート変更で、バッテリ２４の残電力や、異常後のオルタネータ２３の発電電力で走行可能な範囲の目的地に修正してもよい。なお、最初のルート変更の際には、特に（ｅ３１）を実施することが有効であるが、最初に近い目的地に設定してから、遠い目的地に変更してもよい。

制御部５２０は、ステップＳ２０の処理を実行した後、一連の処理を一旦終了する。
以上説明した本実施形態の自動運転ＥＣＵ５２によれば、以下の（１）〜（１１）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１）制御部５２０は、エンジン２１に異常が生じた場合に、その異常に応じたフェイルオペレーション制御として、図２に示されるステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０の処理を実行する。これにより、異常発生時に車両１０の自動運転が継続されることに対する乗員の不安感を低減することができる。

（２）制御部５２０は、フェイルオペレーション制御の内容の変更として、図２に示されるステップＳ２０の処理において、自動運転制御により設定される車両１０の走行ルートを変更する。これにより、例えば車両１０を路肩に寄せるように車両１０の走行ルートを変更したり、車両１０が即座に停車可能な場所に移動するように車両１０の走行ルートを変更したりする等、乗員の不安感を低減するような車両１０の走行を容易に実現することができる。

（３）制御部５２０は、エンジン２１の異常が検出された際に、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電できない場合には、自動運転制御により設定されている車両１０の走行ルートを変更する。これにより、車両１０の自動運転を将来的に維持できなくなるような状況であっても、車両１０の走行ルートの変更により、乗員の不安感を低減することができる。

（４）制御部５２０は、道路の路肩に最も近い車線を車両１０が走行するように車両１０の走行ルートを変更する。これにより、即座に車両１０を停止させることができるため、乗員の不安感を低減することができる。
（５）制御部５２０は、車両１０が高速道路を走行しないように車両１０の走行ルートを変更する。これにより、車両１０が一般道を走行するようになるため、すなわち車両１０が高速で走行することを回避できるため、乗員の不安感を低減することができる。

（６）制御部５２０は、車両１０が登坂路を走行しないように車両１０の走行ルートを変更する。これにより、車両１０における電力消費量を減らすことができるため、安全な場所まで車両１０を自動運転で走行できる距離を延ばすことができる。
（７）制御部５２０は、舗装されていない道路を車両１０が走行しないように車両１０の走行ルートを変更する。これにより、車両１０における電力消費量を減らすことができるため、安全な場所まで車両１０を自動運転で走行できる距離を延ばすことができる。

（８）制御部５２０は、フェイルオペレーション制御の変更として、副次的異常を抑制すべく、エンジン２１の出力を制限する。これにより、動力システム２０の異常の拡大を抑制することができるため、乗員の不安感を低減することができる。
（９）制御部５２０は、エンジン２１の異常が検出された際に、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電できていない場合には、オルタネータ２３の発電率を増加させる。これにより、不足分の電力を補うことができる。

（１０）制御部５２０は、エンジン２１の異常が検出された際に、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電できていない場合には、自動運転制御の実行にとって必要でない車両１０の機能を制限する。これにより、不足分の電力を補うことができる。

（１１）制御部５２０は、エンジン２１の異常が検出された際に、自動運転制御の実行に必要な電力をオルタネータ２３で発電できていない場合には、車両１０のレーン変更を禁止する。これにより、車両１０のレーン変更に伴う電力消費を回避することができるため、結果的に安全な場所まで車両１０を自動運転で走行できる距離を延ばすことができる。

（第１変形例）
次に、第１実施形態の自動運転ＥＣＵ５２の第１変形例について説明する。
本変形例の制御部５２０は、図２に示されるステップＳ１３の処理において、以下の式ｆ２又は式ｆ３が成立することに基づいて、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電可能であると判断する。

（オルタネータ２３の発電中におけるバッテリ２４の端子間電圧Ｖｂ）＜所定の電圧 （ｆ２）
（オルタネータ２３の発電中におけるバッテリ２４の出力電力）＜所定の電力 （ｆ３）
なお、制御部５２０は、オルタネータ２３の発電中におけるバッテリ２４の端子間電圧Ｖｂと電流Ｉｂとを乗算することにより、バッテリ２４の出力電力を算出する。

また、制御部５２０は、図２に示されるステップＳ１３の処理において、バッテリ２４の端子間電圧Ｖｂ又は出力電力が徐々に低下していることに基づいて、自動運転制御の実行に必要な消費電力をオルタネータ２３で発電することができなくなっていると判断してもよい。

さらに、制御部５２０は、図２に示されるステップＳ１３の処理において、予め異常部位と電力低下率との関係を定めておき、それらの関係に基づいてオルタネータ２３の発電電力を算出してもよい。例えば、部品Ａの異常が発生した際にオルタネータ２３の発電率がα［％］だけ低下するといった情報や、部品Ａ及び部品Ｂに異常が発生した際にオルタネータ２３の発電率がβ［％］だけ低下するといった情報を自動運転ＥＣＵ５２の記憶装置に予め記憶させておく。制御部５２０は、この記憶装置に予め記憶されている情報に基づいて、以下の式ｆ４に基づいてオルタネータ２３の発電電力を算出する。

（オルタネータ２３の発電電力）＝（正常時のオルタネータ２３の最大発電可能電力）×｛１００［％］−（異常部品による発電率低下分の総和）｝ （ｆ４）
（第２変形例）
次に、第１実施形態の自動運転ＥＣＵ５２の第２変形例について説明する。

本変形例の異常検出部５２１は、図２に示されるステップＳ１０の異常検出処理として、図３に示される処理に代えて、あるいは図３に示される処理と共に、図５に示される処理を実行する。
図５に示されるように、異常検出部５２１は、まず、ステップＳ１１０の処理として、車両１０に搭載される各種機器の異常を検出する。具体的には、異常検出部５２１は、以下の（ｇ１）〜（ｇ５）に示される異常を検出する。

（ｇ１）エンジンＥＣＵ２８の異常。
（ｇ２）点火系の異常。この異常には、例えば失火や点火プラグの異常が含まれる。
（ｇ３）空燃比の異常。この異常には、例えば空燃比センサの異常や酸素センサの異常、ＥＧＲの異常等が含まれる。
（ｇ４）燃料系の異常。この異常には、例えばインジェクタの異常、燃料計の異常、燃料漏れ、燃料噴射量の異常、燃料不足、性状不良等が含まれる。
（ｇ５）吸気系の異常。この異常には、例えばスロットル開度の異常や過給機の異常等が含まれる。

異常検出部５２１は、ステップＳ１１０の処理に続いて、ステップＳ１１１の処理として、ステップＳ１１０の検出結果に基づいて、エンジン２１を作動させる特定の車載器に異常が生じているか否かを判断する。異常検出部５２１は、ステップＳ１１１の処理で肯定判断した場合には、すなわちエンジン２１を作動させる特定の車載器に異常が生じている場合には、ステップＳ１０４の処理として、エンジン２１に異常が生じていないと判定する。また、異常検出部５２１は、ステップＳ１１１の処理で否定判断した場合には、すなわちエンジン２１を作動させる特定の車載器に異常が生じていない場合には、ステップＳ１０５の処理として、エンジン２１に異常が生じていると判断する。

（第３変形例）
次に、第１実施形態の自動運転ＥＣＵ５２の第３変形例について説明する。
本変形例の自動運転ＥＣＵ５２は、図６に示される処理を実行する。なお、図６に示される処理において図２に示される処理と同一の処理には同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。

図６に示されるように、制御部５２０は、ステップＳ１１で肯定判断した場合、すなわちエンジン２１に異常が生じている場合には、ステップＳ２１の処理として、第１処理を実行する。また、制御部５２０は、図２に示されるステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ１４，Ｓ１５の処理において、第２〜第６処理をそれぞれ実行する。第１〜第６処理では、下記の（ｈ１）〜（ｈ６）に示されるサブルーチンのうちの１つ以上が実行される。なお、ルート変更に関しては２回又は１回、その他の項目は１回ずつ実行される。また、「無し」は、何も実行しないことを示す。

（ｈ１）第１処理：車両１０の走行ルートの変更、副次的異常抑制処理、多重異常対策処理、無し。
（ｈ２）第２処理：オルタネータ２３の発電率を増加、車両１０の消費電力を削減。
（ｈ３）第３処理：オルタネータ２３の発電率を増加、車両１０の消費電力を削減。
（ｈ４）第４処理：無し、車両１０の走行ルートの変更。
（ｈ５）第５処理：無し、副次的異常抑制処理、多重異常対策処理。
（ｈ６）第６処理：無し、副次的異常抑制処理、多重異常対策処理。
なお、第１〜第６処理のそれぞれで実行されるサブルーチンの内容を所定の優先順位に応じて変更してもよい。例えば安全性を優先するためには、車両１０の路上停止を防ぐべく、車両１０の走行ルートを変更する処理を優先的に実行してもよい。車両１０の機能の維持を優先するためには、車両１０の機能の低下を防ぐべく、オルタネータ２３の発電率を増加させる処理を優先的に実行してもよい。燃費を優先するためには、燃費の悪化を抑制すべく、車両１０の消費電力を削減する処理を優先的に実行してもよい。乗員の不安感の低減を優先する場合には、ＮＶの悪化及び排ガスの悪化を抑制すべく、副次的異常抑制処理を優先的に実行してもよい。異常の拡大防止を優先するためには、更なる悪化による機能低下を防ぐために、多重異常対策処理を優先的に実行してもよい。

また、制御部５２０は、図７〜図９に示される優先事項に基づいて、第１〜第６処理のそれぞれで実行されるサブルーチンの内容を変更してもよい。その際、制御部５２０は、状況や異常な車載器に応じて、第１〜第６処理のそれぞれで実行されるサブルーチンの内容を変更してもよい。具体的には、以下の（ｉ１）〜（ｉ３）に示される通りである。

（ｉ１）通常は「例１」を実行するとともに、燃料が少ない時は燃費を優先して「例２」を実行する。また、車両１０が高速道路を走行している場合には乗員の不安感の低減を優先して「例１２」を実行するとともに、車両１０が後進中は機能を維持すべく「例１」を実行する。
（ｉ２）渋滞中は路上停車を防ぐことを優先して「例１５」を実行し、渋滞無しで目的地が遠い時は燃費悪化の抑制を優先して「例２」を実行する。また、目的地が近ければ正常な自動運転を優先して「例１」を実行する。
（ｉ３）燃料系の異常時には車両１０を停車させるためにルート変更を優先して「例１３」を優先し、その他は正常な自動運転を優先して「例１」を実行する。

なお、制御部５２０は、図７〜図９に示されるサブルーチンの一部を実施しなくてもよい。例えば、副次的異常抑制処理及び多重異常対策処理の実行は車両１０の機能を低下させることになるため、例１ではそれらの処理を実施しなくてもよい。
また、制御部５２０は、図６に示される第１〜第６処理として、以下の（ｊ１）〜（ｊ６）に示される処理を選択することも可能である。

（ｊ１）部分的な自動運転のみを許可。例えば、追突防止やレーンキープ、前車追従、トラクションコントロール、その他ドライバ主体の部分的自動運転を許可する。ドライバ主体の部分的自動運転は、例えばハンドルから手を離さない等である。
（ｊ２）ドライバがハンドルから手を離すことを禁止。
（ｊ３）エンジン２１の出力を停止。
（ｊ４）停車後、エンジン２１の再始動を禁止する。
（ｊ５）目的地を限定。車両１０の目的地は、例えば修理所、ガソリンスタンド、所定の距離内の目的地に設定される。
（ｊ６）車両１０の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ移行する操作が検出された場合でも、自動運転モードへの移行を禁止。
（第４変形例）
次に、第１実施形態の自動運転ＥＣＵ５２の第４変形例について説明する。

第１実施形態及び変形例の自動運転ＥＣＵ５２の構成は、燃料電池自動車にも適用可能である。なお、燃料電池自動車の動力システム２０には、燃料電池、及び燃料電池で発電される電力に基づき駆動する走行用のモータジェネレータが含まれる。
燃料電池自動車の場合には、図２〜図９に示されるエンジン２１に関連する部分を、燃料電池に置き換えればよい。また、エンジン２１の出力に関連する部分を、モータジェネレータの出力に置き換えればよい。なお、モータジェネレータの出力は、モータジェネレータの電流と電圧とを乗算することに算出することができる。その他の変更点は、以下の通りである。

まず、制御部５２０は、図２に示されるステップＳ１６の処理として、燃料電池の発電量の指示値を増加させる。具体的には、燃料電池における水素及び酸素の供給量を増加させる。
また、制御部５２０は、図４に示されるステップＳ１４０の処理として、エンジン２１の異常に起因して、以下の（ｋ１）及び（ｋ２）に示される異常のいずれかが更に生じるか否かを判断する。

（ｋ１）音又は振動が悪化。具体的には、エンジン２１の異常により音や振動の異常が生じる車載器の異常を検出する。例えば水素ポンプやエアコンプレッサの回転数の異常を検出する。水素ポンプやエアコンプレッサの回転数の変動が大きい場合や、指令に対する回転数差が大きい場合には、異常が検出される。この異常は、加速度センサ２７により検出することができる。
（ｋ２）更なる異常の引き起こし。具体的には、燃料電池セルの異常を検出する。燃料電池セルに異常が生じた場合、徐々にセル電流やセル電圧が低下する。燃料電池セルは直列に接続されているため、一つの燃料電池セルに異常が生じると、それにつられて他の燃料電池セルの出力も低下する。

また、制御部５２０は、図５に示されるステップＳ１１０の処理として、以下の（ｍ１）〜（ｍ４）に示される異常を検出する。
（ｍ１）燃料電池を制御するＥＣＵの異常。
（ｍ２）燃料電池スタックの発電異常。この異常には、出力電流や出力電圧の異常、セル電圧の異常、セル電流の異常が含まれる。
（ｍ３）水素供給不足。この異常には、水素ポンプの異常が含まれる。この異常は、例えばポンプの回転数センサで検出することができる。
（ｍ４）酸素供給不足。この異常には、エアコンプレッサの異常が含まれる。この異常は、例えばポンプの回転数センサで検出することができる。
さらに、制御部５２０は、第３変形例に記載される上記の（ｊ４）として、燃料電池での発電を禁止する。

＜第２実施形態＞
次に、自動運転ＥＣＵ５２の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の自動運転ＥＣＵ５２との相違点を中心に説明する。
本実施形態の自動運転ＥＣＵ５２は、図１０に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。図１０に示される処理では、まず、異常検出部５２１が、ステップＳ３０の処理として、エンジン２１の異常を予測する。具体的には、異常検出部５２１は、以下の（ｎ１）〜（ｎ６）のうちの一つ以上が検出されることに基づいて、エンジン２１の異常を予測する。

（ｎ１）燃料漏れ。例えば、「（正常時の燃費）−（最新燃費）＞閾値」が成立することに基づいて、燃料漏れを検出する。又は、燃圧が閾値より低すぎるときに燃料漏れを検出する。
（ｎ２）燃料不足。例えば、目的地までの距離と車両１０の燃費とから求めた推定消費燃料が車両の残燃料量を上回っていたら燃料不足が生じると予測する。なお、この予測は、車両１０の残燃料量が閾値以下になった時点で行っても良い。閾値は、十分に燃料があり、燃料補給の可能な燃料量である。
（ｎ３）燃料計の固着。例えば、燃費が異常に高い、又は所定の距離だけ走行しても燃料が減らない場合には燃料計の固着を検出する。
（ｎ４）燃料が長期間未使用。例えば、長期間燃料を給油していない場合は、燃料が長期間未使用であると判定する。あるいは、車両１０を使用していない期間に基づいて、燃料が長期間未使用であるか否かを判定する。
（ｎ５）失火頻度が増加。例えば、「（車両１０の走行中の失火頻度）＞閾値」が成立することに基づいて、失火頻度の増加を検出する。
（ｎ６）点火プラグの使用期間が長い。例えば、点火プラグの交換時期を記録し、その記録結果に基づいて、「（交換記録の無い期間）＞閾値」が成立することに基づいて、点火プラグの使用期間が長いと判定する。

制御部５２０は、ステップＳ３０の処理に続いて、ステップＳ３１の処理として、異常検出部５２１による異常の予測結果に基づいて、エンジン２１の異常が予測されているか否かを判断する。制御部５２０は、ステップＳ３１の処理で肯定判断した場合には、すなわちエンジン２１の異常が予測されている場合には、ステップＳ３２の処理として、自動運転制御の機能を制限する。具体的には、制御部５２０は、以下の（ｐ１）〜（ｐ６）に示される処理の一つ以上を実行することにより、自動運転制御の機能を制限する。

（ｐ１）バッテリ２４のＳＯＣ値を高めに設定する。これにより、エンジン２１の異常発生後に車両１０が停車するまでの電力的な余裕を持つことができる。
（ｐ２）車両１０を、路肩に近い車線のみを走行させる。エンジン２１の異常が生じる前から備えることにより、エンジン２１の異常発生後に車両１０が停止する場所を、より安全な場所に制御できる。
（ｐ３）車両１０の走行速度を制限する。実際にエンジン２１に異常が発生する前から車両１０が即座に停止できる速度にすることで、エンジン２１の異常発生後に停止するまでの距離を短縮し、より安全に車両１０を制御できる。
（ｐ４）目的地を限定する。例えば燃料の減り方、走行ルートから推定される走行可能距離、または修理所、ガソリンスタンドに目的地を限定する。また、燃料漏れや燃料不足の場合には、残燃料量により車両１０が走行可能な範囲に設定する。あるいは、燃料噴射系の固着の場合には、ガソリンスタンド等の修理所に設定する。
（ｐ５）目的地を提案する。これは、自動運転を継続することは可能であるが、目的地まで走行することが困難な場合に有効である。例えば燃料が長期間未使用でエンジン２１の老朽化が懸念される場合には、提案先の目的地として、ガソリンスタンド等の修理所が選択される。
（ｐ６）手動運転モードから自動運転モードへの移行前にエンジン２１の異常が予測された場合には、自動運転モードへの移行を禁止する。
制御部５２０は、ステップＳ３１の処理で否定判断した場合には、すなわちエンジン２１の異常が予測されていない場合には、ステップＳ３３の処理として、機能に制限を設けることなく自動運転制御を実行する。

以上説明した本実施形態の自動運転ＥＣＵ５２によれば、以下の（１２）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１２）異常検出部５２１は、車両１０のエンジン２１に異常が発生するか否かを予測する。制御部５２０は、異常検出部５２１によりエンジン２１の異常が予測される場合には、自動運転制御の機能を制限する。これにより、実際にエンジン２１に異常が生じる前から備えることができるため、エンジン２１に異常が発生した直後から、ドライバに不安感を与えるような車両１０の挙動を抑制することができる。

（変形例）
次に、第２実施形態の自動運転ＥＣＵ５２の変形例について説明する。
第２実施形態の自動運転ＥＣＵ５２の構成は、燃料電池自動車にも適用可能である。燃料電池自動車の場合には、図１０に示されるエンジン２１に関連する部分を、燃料電池に置き換えればよい。その他の変更点は、以下の通りである。

まず、異常検出部５２１は、ステップＳ３０の処理において、以下の（ｑ１）〜（ｑ３）のうちの一つ以上が検出されることに基づいて、燃料電池の異常を予測する。
（ｑ１）燃料漏れ。例えば「水素濃度＜閾値」が成立することに基づいて、燃料漏れを検出する。なお、水素濃度は、水素センサにより検出することが可能である。
（ｑ２）燃料不足。例えば目的地までの距離と車両１０の燃費から求めた推定消費水素圧が燃料電池の水素圧を上回っている場合には、燃料不足が生じると予測する。なお、この予測は、燃料電池の水素圧が閾値以下になった時点で行ってもよい。閾値は、水素スタンドまで走行するのに十分であって、燃料補給の可能な水素圧である。
（ｑ３）水素圧センサの異常。例えば水素圧を検出しない、あるいは水素を消費しているのに水素圧が減らない場合には、水素圧センサの異常を検出する。
また、異常検出部５２１は、上記の（ｐ４）として、水素が漏れている場合には、最短の駐車可能な場所に目的地を限定する。

＜第３実施形態＞
次に、自動運転ＥＣＵ５２の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態の自動運転ＥＣＵ５２との相違点を中心に説明する。
本実施形態の自動運転ＥＣＵ５２は、図１１に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。図１１に示される処理では、まず、制御部５２０が、ステップＳ４０の処理として、車両１０の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ移行する操作が行われたか否かを判断する。制御部５２０は、ステップＳ４０の処理で否定判断した場合には、すなわち自動運転モードへ移行する操作が行われていない場合には、一連の処理を一旦終了する。

制御部５２０は、ステップＳ４０の処理で肯定判断した場合には、すなわち自動運転モードへ移行する操作が行われた場合には、ステップＳ４１の処理として、異常対策処理を実行する。具体的には、制御部５２０は、異常対策処理として、図６に示される処理を実行する。図６に示される第１〜第６処理では、以下の（ｒ１）〜（ｒ６）に示されるサブルーチンのうちの少なくとも一つ以上が実行される。

（ｒ１）第１処理：自動運転制御の制限、車両１０の走行ルートの変更、副次的異常抑制処理、多重異常対策処理、無し。
（ｒ２）第２処理：自動運転制御の制限、オルタネータ２３の発電率を増加、車両１０の消費電力を削減。
（ｒ３）第３処理：自動運転制御の制限、オルタネータ２３の発電率を増加、車両１０の消費電力を削減。
（ｒ４）第４処理：無し、車両１０の走行ルートの変更、自動運転制御の制限。
（ｒ５）第５処理：無し、副次的異常抑制処理、多重異常対策処理。
（ｒ６）第６処理：無し、副次的異常抑制処理、多重異常対策処理。
なお、制御部５２０は、自動運転制御の制限として、以下の（ｓ１）〜（ｓ３）のうちの一つを実行する。

（ｓ１）自動運転の禁止。
（ｓ２）ドライバの操作が必要な部分的な自動運転。具体的には、人がハンドル、ブレーキ、アクセルのいずれかを操作することになるように、ＡＤＡＳ機能の一つ以上を自動制御する。ＡＤＡＳ機能は、例えばレーンキーピング、トラクションコントロール、クルーズコントロール、駐車支援である
（ｓ３）条件付き許可。例えば、車両１０の走行速度が所定速度以下であることを条件に、自動運転制御を許可する。また、車両１０の駐車時には自動運転を禁止する。さらに、車両１０に人が乗車していない場合には、自動運転を禁止する。

また、第１〜第６処理のそれぞれで実行されるサブルーチンの内容を所定の優先順位に応じて変更してもよい。所定の優先順位の具体的な内容は、第１実施形態の第３変形例と同様である。さらに、乗員へのレスポンスを優先して、異常発生時の自動運転によるイレギュラの発生を回避すべく、自動運転制御を制限してもよい。

さらに、制御部５２０は、図１２及び図１３に示される優先事項に基づいて、第１〜第６処理のそれぞれで実行されるサブルーチンの内容を変更してもよい。その際、制御部５２０は、状況や異常な車載器に応じて、第１〜第６処理のそれぞれで実行されるサブルーチンの内容を変更してもよい。具体的には、以下の（ｔ１）〜（ｔ３）に示される通りである。

（ｔ１）高速走行中又は後進時はレスポンスを優先して「例１」を実行し、低速では副次的異常の抑制を優先して「例４」を実行する。
（ｔ２）燃料系異常時には走行ルートの変更を優先して「例９」を実行し、点火系、空燃比、吸気系の異常では、乗員の不安要因の抑制を優先して「例４」を実行し、その他はレスポンスを優先して「例１」を実行する。

なお、制御部５２０は、図１２及び図１３に示されるサブルーチンの一部を実施しなくてもよい。例えば、副次的異常抑制処理及び多重異常対策処理の実行は車両１０の機能を低下させることになるため、例１ではそれらの処理を実施しなくてもよい。
以上説明した本実施形態の自動運転ＥＣＵ５２によれば、以下の（１３）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１３）制御部５２０は、車両１０の運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切り替えられる際に異常検出部５２１によりエンジン２１の異常が検出されている場合には、その異常に応じたフェイルオペレーション制御として、図６に示されるステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２１の処理を実行する。これにより、異常発生時に車両１０の自動運転が継続されることに対する乗員の不安感を低減することができる。

＜他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図４に示されるステップＳ１４１の処理では、エンジン２１の出力を制限するという方法に代えて、車両１０の走行速度を制限するという方法を採用してもよい。

・各実施形態の構成は、エンジン２１を動力源とする車両１０や、燃料電池自動車に限らず、例えばエンジン及びモータジェネレータを動力源とするハイブリッド車にも適用可能である。ハイブリッド車では、モータジェネレータが発電源となる。ハイブリッド車の場合には、各実施形態におけるエンジン２１に関連する部分を、エンジン及びモータジェネレータに置き換えればよい。また、エンジン２１の出力に関連する部分を、エンジン又はモータジェネレータの出力に置き換えればよい。さらに、オルタネータ２３に関連する部分を、モータジェネレータに置き換えればよい。

・自動運転ＥＣＵ５２が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えば自動運転ＥＣＵ５２がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により提供することができる。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：車両
２０：動力システム
２１：エンジン（動力源）
２３：オルタネータ（発電源）
５２：自動運転ＥＣＵ（自動運転制御装置）
５２０：制御部
５２１：異常検出部

Claims (15)

1. 車両（１０）の自動運転制御を実行する制御部（５２０）と、
   前記車両の動力システム（２０）の異常を検出する異常検出部（５２１）と、を備え、
   前記制御部は、
   前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、前記自動運転制御に関するフェイルオペレーション制御を実行するとともに、
   前記動力システムの異常の内容に応じて前記フェイルオペレーション制御を変更する
   自動運転制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記フェイルオペレーション制御の変更として、前記自動運転制御において設定される前記車両の走行ルートを変更する
   請求項１に記載の自動運転制御装置。
3. 前記動力システムは、
   前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
   前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
   前記制御部は、
   前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、前記自動運転制御の実行に必要な電力を前記発電源で発電することができていない場合には、前記自動運転制御において設定されている前記車両の走行ルートを変更する
   請求項２に記載の自動運転制御装置。
4. 前記制御部は、
   道路の路肩に最も近い車線を前記車両が走行するように前記走行ルートを変更する
   請求項３に記載の自動運転制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記車両が高速道路を走行しないように前記走行ルートを変更する
   請求項３に記載の自動運転制御装置。
6. 前記制御部は、
   前記車両が登坂路を走行しないように前記走行ルートを変更する
   請求項３に記載の自動運転制御装置。
7. 前記制御部は、
   舗装されていない道路を前記車両が走行しないように前記走行ルートを変更する
   請求項３に記載の自動運転制御装置。
8. 前記動力システムは、
   前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
   前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
   前記制御部は、
   前記フェイルオペレーション制御の変更として、前記動力源の出力、及び前記車両の走行速度の少なくとも一方を制限する
   請求項１に記載の自動運転制御装置。
9. 前記動力システムは、
   前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
   前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
   前記制御部は、
   前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、前記自動運転制御の実行に必要な電力を前記発電源で発電することができていない場合には、前記発電源の発電率を増加させる
   請求項１に記載の自動運転制御装置。
10. 前記動力システムは、
    前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
    前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
    前記制御部は、
    前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、前記自動運転制御の実行に必要な電力を前記発電源で発電することができていない場合には、前記車両のトランスミッションの変速段を低速段に制限する
    請求項１に記載の自動運転制御装置。
11. 前記動力システムは、
    前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
    前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
    前記制御部は、
    前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、前記自動運転制御の実行に必要な電力を前記発電源で発電することができていない場合には、前記自動運転制御の実行にとって不必要な前記車両の機能を制限する
    請求項１に記載の自動運転制御装置。
12. 前記動力システムは、
    前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
    前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
    前記制御部は、
    前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、前記自動運転制御の実行に必要な電力を前記発電源で発電することができていない場合には、前記車両のレーン変更を禁止する
    請求項１に記載の自動運転制御装置。
13. 前記動力システムは、
    前記車両を走行させるための動力を生成する動力源（２１）と、
    前記車両で使用される電力を発電する発電源（２３）と、を有し、
    前記制御部は、
    前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出された際に、その副次的な異常が更に生じるか否かを判断し、前記副次的な異常が更に生じると判断した場合には、前記動力源の出力を制限する
    請求項１に記載の自動運転制御装置。
14. 前記異常検出部は、
    前記動力システムに異常が発生するか否かを予測し、
    前記制御部は、
    前記異常検出部により前記動力システムの異常が予測される場合には、前記自動運転制御の機能を制限する
    請求項１に記載の自動運転制御装置。
15. 前記制御部は、
    前記車両の運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切り替えられる際に前記異常検出部により前記動力システムの異常が検出されている場合には、前記自動運転制御の機能を制限する
    請求項１に記載の自動運転制御装置。

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