JP7046291B1 - 車両制御システム、および車両制御方法 - Google Patents

Abstract

車両制御装置は、前記運転者に前記タスクが課されずに且つ第１操舵制御部が前記車両の操舵を制御する第２の運転モードに設定しており、且つ前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態である場合、運転モードを運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課される第１の運転モードに設定し、第２操舵制御部が前記車両の操舵を制御している場合、複数の運転モードに含まれる第１運転制御部が前記車両を制御する運転モードに設定せず、第２操舵制御部に前記操舵を制御させる状態を維持する。

Description

本発明は、車両制御システム、および車両制御方法に関する。

従来、外界認識装置群及びアクチュエータ群を有し、車両の第１走行制御を行う第１走行制御手段が外界認識装置群と通信するための第１通信手段と、前記第１走行制御手段が前記アクチュエータ群と通信するための第２通信手段と、前記車両の第２走行制御を行う第２走行制御手段が前記外界認識装置群と通信するための第３通信手段と、前記第２走行制御手段が前記アクチュエータ群と通信するための第４通信手段とを備える車両の制御システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この制御システムは、前記第１通信手段、前記第２通信手段、前記第３通信手段、および前記第４通信手段の通信状況に基づいて前記車両の機能低下を検出した場合に、前記第１走行制御手段と前記第２走行制御手段とのうちの少なくとも一方が代替制御を行う。

国際公開第２０１９／１１６４５９号

従来の技術では、車両を適切に制御することができない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両をより適切に制御することができる車両制御システム、および車両制御方法を提供することを目的の一つとする。

この発明に係る車両制御装置は、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の操舵および加減速を制御する第１運転制御部と、前記第１運転制御部の指示に基づいて前記車両の操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力する第１操舵制御部と、前記車両の操舵および加速度を制御する第２運転制御部と、前記第２運転制御部の指示に基づいて前記操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力する第２操舵制御部と、前記車両の運転モードを運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課される第１の運転モード、および前記運転者に前記タスクが課されずに且つ前記第１操舵制御部が前記車両の操舵を制御する第２の運転モードを含む複数の運転モードのいずれかに設定するモード設定部と、を備え、前記第１操舵制御部は、前記第２操舵制御部による制御よりも優先して前記車両の操舵を制御し、前記モード設定部は、前記第２の運転モードに設定しており、且つ前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態である場合、前記運転モードを前記第１の運転モードに設定し、前記第２操舵制御部が前記車両の操舵を制御している場合、前記複数の運転モードに含まれる前記第１運転制御部が前記車両を制御する運転モードに設定せず、前記第２操舵制御部に前記操舵を制御させる状態を維持する。

（２）：上記（１）の態様において、前記第１の運転モードは、前記運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を前記運転者が行って前記運転者が前記操舵装置を制御しているモードである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記モード設定部は、前記第１操舵制御部から前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように制御することをできないことを示す情報を取得した場合、前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態であると判定する。

（４）：上記（１）から（３）のいずれかの態様において、前記モード設定部は、前記第１運転制御部が前記第１操舵制御部に前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように制御することを要求しても、所定時間、前記第１操舵制御部が前記要求に応じた制御を実行していない場合、前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態であると判定する。

（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記第１運転制御部、前記第１操舵制御部、または前記第１運転制御部の制御対象に異常が生じて前記第１運転制御部が前記車両を制御することができない場合、前記第２運転制御部が前記第２操舵制御部に前記操舵を制御させる。

（６）：上記（５）の態様において、前記第２運転制御部は、前記車両の移動リスクを最小化させるために前記車両を減速、または停止させる。

（７）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、第１のハードウェアプロセッサが、車両の操舵および加減速を制御し、前記車両の運転モードを第１の運転モードおよび第２の運転モードを含む複数の運転モードのいずれかに設定し、前記第１の運転モードは、運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課される運転モードであり、前記第２の運転モードは、前記運転者に前記タスクが課されずに且つ第１操舵制御部が前記車両の操舵を制御する運転モードであり、第２のハードウェアプロセッサが、前記第１のハードウェアプロセッサの指示に基づいて前記車両の操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力し、第３のハードウェアプロセッサが、前記車両の操舵および加速度を制御し、第４のハードウェアプロセッサが、前記第３のハードウェアプロセッサの指示に基づいて前記操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力し、前記第２のハードウェアプロセッサは、前記第４のハードウェアプロセッサによる制御よりも優先して前記車両の操舵を制御し、前記第１のハードウェアプロセッサは、前記第２の運転モードに設定しており、且つ前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように前記第２のハードウェアプロセッサが前記操舵を制御できない状態である場合、前記運転モードを前記第１の運転モードに設定し、前記第４のハードウェアプロセッサが前記車両の操舵を制御している場合、前記複数の運転モードに含まれる前記第１のハードウェアプロセッサが前記車両を制御する運転モードに設定せず、前記第４のハードウェアプロセッサに前記操舵を制御させる状態を維持させる。

上記（１）～（７）の態様によれば、車両をより適切に制御することができる。

実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システムの構成図である。 第１制御部および第２制御部の機能構成図である。 運転モードと自車両の制御状態、およびタスクの対応関係の一例を示す図である。 車両システム１を別の観点から示す図である。 所定の条件（Ａ）－（Ｃ）について説明するための図である。 条件（Ａ）について説明するための図である。 条件（Ｃ）について説明するための図である。 所定の条件（Ａ）－（Ｃ）を満たすか否かの判定が開始される条件について説明するための図である。 第１制御装置１００のモード変更処理部１５４により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、および車両制御方法の実施形態について説明する。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。以下の説明では、車両は、四輪の内燃機関と電動機とを駆動源とするハイブリッド車両であるものとして説明する。

車両システム１は、後述する第１グループと第２グループとに車両を制御する機能が多重化または冗長化されている。これにより、車両システム１の信頼性が向上する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）１４と、第１認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、ドライバモニタカメラ７０と、運転操作子８０と、ＨＵＤ（Head Up Display）９６と、第１制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置（操舵装置）２２０と、を備える。

更に、車両システム１は、例えば、カメラ３１０と、レーダ装置３１２と、第２制御装置３２０とを備える。

これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。図１、後述する図２および図４に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。また、図１、後述する図２および図４に示す通信線の接続態様はあくまで一例であり、接続態様は適宜変更されてもよい。更に、各機能構成は、統合されてもよいし、分散して設けられてもよい。車両システム１は、第１グループに含まれる機能構成と、第２グループに含まれる機能構成とに分類される。第１グループおよび第２グループの詳細については後述する（図４参照）。また、車両システム１は、図１に示す他、例えば、近距離の物体を検知するソナーや、車両の周囲の画像を撮像するマルチビューカメラ等を備えるが、これらの図示は省略する。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

ＬＩＤＡＲ１４は、車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ＬＩＤＡＲ１４は、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

第１認識装置１６は、カメラ１０、およびＬＩＤＡＲ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識し、認識結果を第１制御装置１００に出力する。第１認識装置１６は、カメラ１０、およびＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま第１制御装置１００に出力してよい。車両システム１から第１認識装置１６が省略されてもよい。第１認識装置１６は、レーダ装置３１２の検出結果を更に用いてセンサフュージョン処理を行ってもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。ＨＭＩ３０には、ステアリングホイールに設けられ、乗員のステアリングホイールの把持を促す所定の出力部や、ＨＵＤが含まれていてもよい。

車両センサ４０は、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等の車両Ｍの制御に用いられる種々のセンサを含む。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両Ｍの位置を特定する。車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。また、ＭＰＵ６０は、不図示のジャイロセンサの検知結果や、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置等に基づいて、車両Ｍの位置を認識する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。第２地図情報６２には、ゼブラゾーン（導流帯）の位置や範囲を示す情報が記憶されている。ゼブラゾーンは、車両Ｍの走行を誘導するための道路標示である。ゼブラゾーンは、例えば縞模様で表される標示である。

ドライバモニタカメラ７０は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。ドライバモニタカメラ７０は、車両Ｍの運転席に着座した乗員（以下、運転者）の頭部を正面から（顔面を撮像する向きで）撮像可能な位置および向きで、車両Ｍにおける任意の箇所に取り付けられる。例えば、ドライバモニタカメラ７０は、車両Ｍのインストルメントパネルの中央部に設けられたディスプレイ装置の上部に取り付けられる。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイール８２の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、その他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、第１制御装置１００、第２制御装置３２０、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。ステアリングホイール８２には、ステアリング把持センサ８４が取り付けられている。ステアリング把持センサ８４は、静電容量センサなどにより実現され、運転者がステアリングホイール８２を把持している（力を加えられる状態で接していることをいう）か否かを検知可能な信号を第１制御装置１００または第２制御装置３２０に出力する。

ＨＵＤ９６は、例えば、運転席前方のフロントウインドシールドの一部に画像を投影することで、運転席に着座した乗員の眼に虚像を視認させる。ＨＵＤ９６は、例えば、運転を支援するための情報を乗員に視認させる。運転を支援するための情報とは、例えば、車速や目的地の方向である。ＨＵＤ９６は、不図示の制御装置または第１制御装置１００により制御される。

第１制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、第１監視部１７０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０と第１監視部１７０とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め第１制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで第１制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０と、モード決定部１５０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

認識部１３０は、カメラ１０、およびＬＩＤＡＲ１４から第１認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

認識部１３０は、例えば、車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する車両Ｍの相対位置として認識してもよい。

行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、車両Ｍの周辺状況に対応できるように、車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。

モード決定部１５０は、車両Ｍの運転モードを、運転者に課されるタスクが異なる複数の運転モードのいずれかに決定する。モード決定部１５０は、例えば、運転者状態判定部１５２と、モード変更処理部１５４とを備える。これらの個別の機能については後述する。

図３は、運転モードと車両Ｍの制御状態、およびタスクの対応関係の一例を示す図である。車両Ｍの運転モードには、例えば、モードＡからモードＥの５つのモードがある。制御状態すなわち車両Ｍの運転制御の自動化度合いは、モードＡが最も高く、次いでモードＢ、モードＣ、モードＤの順に低くなり、モードＥが最も低い。この逆に、運転者に課されるタスクは、モードＡが最も軽度であり、次いでモードＢ、モードＣ、モードＤの順に重度となり、モードＥが最も重度である。なお、モードＤおよびＥでは自動運転でない制御状態となるため、第１制御装置１００としては自動運転に係る制御を終了し、運転支援または手動運転に移行させるまでが責務である。以下、それぞれの運転モードの内容について例示する。

モードＡでは、自動運転の状態となり、運転者には前方監視、ステアリングホイール８２の把持（図ではステアリング把持）のいずれも課されない。但し、モードＡであっても運転者は、第１制御装置１００を中心としたシステムからの要求に応じて速やかに手動運転に移行できる体勢であることが要求される。ここで言う自動運転とは、操舵、加減速のいずれも運転者の操作に依らずに制御されることをいう。前方とは、フロントウインドシールドを介して視認される車両Ｍの進行方向の空間を意味する。モードＡは、例えば、高速道路などの自動車専用道路において、所定速度（例えば５０［ｋｍ／ｈ］程度）以下で車両Ｍが走行しており、追従対象の前走車両が存在するなどの条件が満たされる場合に実行可能な運転モードであり、ＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）と称される場合もある。この条件が満たされなくなった場合、モード決定部１５０は、モードＢに車両Ｍの運転モードを変更する。

モードＢでは、運転支援の状態となり、運転者には車両Ｍの前方を監視するタスク（以下、前方監視）が課されるが（または車両Ｍの周辺の監視が課されるが）、ステアリングホイール８２を把持するタスクは課されない。モードＣでは、運転支援の状態となり、運転者には前方監視のタスクと、ステアリングホイール８２を把持するタスクが課される。モードＤは、車両Ｍの操舵と加減速のうち少なくとも一方に関して、ある程度の運転者による運転操作（例えばステアリングホイールに対して所定量未満の操作量の操作）が必要な運転モードである。例えば、モードＤでは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）といった運転支援が行われる。ＬＫＡＳとは、車両Ｍが走行する車線の中央付近を、車線内を、または車線内から逸脱しないように車両Ｍが走行するように車両Ｍの操舵が制御される機能である。モードＥでは、操舵、加減速ともに運転者による運転操作が必要な手動運転の状態となる。モードＤ、モードＥともに、当然ながら運転者には車両Ｍの前方を監視するタスクが課される。なお、各モードにおいて、前方監視に代えて、周辺監視が課されてもよい。周辺とは、手動運転時に運転者が視認している自車両Ｍの周辺の空間を意味する。以下の説明では、「前方監視」が課されるものとして説明する。

第１制御装置１００（および運転支援装置（不図示））は、運転モードに応じた自動車線変更を実行する。自動車線変更には、システム要求による自動車線変更（１）と、運転者要求による自動車線変更（２）がある。自動車線変更（１）には、前走車両の速度が自車両の速度に比して基準以上に小さい場合に行われる、追い越しのための自動車線変更と、目的地に向けて進行するための自動車線変更（推奨車線が変更されたことによる自動車線変更）とがある。自動車線変更（２）は、速度や周辺車両との位置関係等に関する条件が満たされた場合において、運転者により方向指示器が操作された場合に、操作方向に向けて自車両Ｍを車線変更させるものである。

第１制御装置１００は、モードＡにおいて、自動車線変更（１）および（２）のいずれも実行しない。第１制御装置１００は、モードＢおよびＣにおいて、自動車線変更（１）および（２）のいずれも実行する。運転支援装置（不図示）は、モードＤにおいて、自動車線変更（１）は実行せず自動車線変更（２）を実行する。モードＥにおいて、自動車線変更（１）および（２）のいずれも実行されない。

モード決定部１５０は、決定した運転モード（以下、現運転モード）に係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに自車両Ｍの運転モードを変更する。

モード決定部１５０は、決定した運転モード（以下、現運転モード）に係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに車両Ｍの運転モードを変更する。

例えば、モードＡにおいて運転者が、システムからの要求に応じて手動運転に移行できない体勢である場合（例えば許容エリア外の脇見を継続している場合や、運転困難となる予兆が検出された場合）、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０や乗員のステアリングホイールの把持を促す所定の出力部を用いて運転者に手動運転への移行を促し、運転者が応じなければ車両Ｍを路肩に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。自動運転を停止した後は、車両ＭはモードＤまたはＥの状態になり、運転者の手動操作によって車両Ｍを発進させることが可能となる。以下、「自動運転を停止」に関して同様である。モードＢにおいて運転者が前方を監視していない場合、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０や所定の出力部を用いて運転者に前方監視を促し、運転者が応じなければ車両Ｍを路肩に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。モードＣにおいて運転者が前方を監視していない場合、或いはステアリングホイール８２を把持していない場合、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０や所定の出力部を用いて運転者に前方監視を、および／またはステアリングホイール８２を把持するように促し、運転者が応じなければ車両Ｍを路肩に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。

運転者状態判定部１５２は、上記のモード変更のために運転者の状態を監視し、運転者の状態がタスクに応じた状態であるか否かを判定する。例えば、運転者状態判定部１５２は、ドライバモニタカメラ７０が撮像した画像を解析して姿勢推定処理を行い、運転者が、システムからの要求に応じて手動運転に移行できない体勢であるか否かを判定する。運転者状態判定部１５２は、ドライバモニタカメラ７０が撮像した画像を解析して視線推定処理を行い、運転者が前方を監視しているか否かを判定する。

モード変更処理部１５４は、モード変更のための各種処理を行う。例えば、モード変更処理部１５４は、行動計画生成部１４０に路肩停止のための目標軌道を生成するように指示したり、運転支援装置（不図示）に作動指示をしたり、運転者に行動を促すためにＨＭＩ３０の制御をしたりする。モード変更処理部１５４の処理の詳細については後述する。

図２の説明に戻る。第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、後述する駆動ＥＣＵ２５２を介して走行駆動力出力装置２００を制御し、制動ＥＣＵ（２６０または３６２）を介してブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、操舵ＥＣＵ（２５０または３５０）を介して、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。なお、上記の速度制御部１６４は、駆動ＥＣＵ２５２または制動ＥＣＵに統合されてもよい。上記の操舵制御部１６６は、操舵ＥＣＵに統合されてもよい。

図１の説明に戻る。第１監視部１７０の詳細については後述する。

走行駆動力出力装置２００は、車両Ｍが走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせである。

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータとを備える。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０は、例えば、電動モータを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。

カメラ３１０は、例えば、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ３１０は、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。カメラ３１０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置３１２は、車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置３１２は、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置３１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

第２制御装置３２０は、例えば、第２認識部３３０と、車両制御部３４０と、第２監視部３４２とを備える。第２認識部３３０と、車両制御部３４０と、第２監視部３４２とは、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め第２制御装置３２０のＨＤＤやフラッシュメモリなどの装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで第２制御装置３２０のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。

第２認識部３３０は、カメラ３１０、およびレーダ装置３１２のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。

車両制御部３４０は、第１制御部１２０および第２制御部１６０と同様の処理を実行して、車両Ｍの自動運転を実行する。ただし、第１制御部１２０および第２制御部１６０（第１制御装置１００）の処理性能は、車両制御部３４０（第２制御装置３２０）の処理性能よりも高い。第１制御部１２０および第２制御部１６０の処理性能の信頼性は、車両制御部３４０の処理性能の信頼性よりも高い。このため、第１制御部１２０および第２制御部１６０による自動運転は、車両制御部３４０による自動運転よりも滑らかである。第２監視部３４２の詳細については後述する。

［第１グループおよび第２グループ］
図４は、車両システム１を別の観点から示す図である。図４を参照して、第１グループおよび第２グループについて説明する。図１、図２で説明した機能構成については説明を省略する。

（第１グループ）
カメラ１０、ＬＩＤＡＲ１４、第１認識装置１６、ＭＰＵ６０、ＨＵＤ９６、第１制御装置１００、操舵ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２５０、駆動ＥＣＵ２５２、制動ＥＣＵ２６０、停止保持ＥＣＵ２６２、第１通知ＥＣＵ２６４、外部通知ＥＣＵ、およびＧＷ２８０は、例えば、第１グループに含まれる。

操舵ＥＣＵ２５０は、第１制御装置１００と連携してステアリング装置２２０を制御する。例えば、操舵ＥＣＵ２５０は、第１制御装置１００の指示に基づいてステアリング装置２２０の状態（例えば現在の状態）に応じた制御指令値を出力することによって車両Ｍの操舵を制御する。操舵ＥＣＵ２５０は、第２制御部１６０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。操舵ＥＣＵ２５０は、ステアリングホイールに対する運転者の操作に応じて操舵を制御する。操舵ＥＣＵ２５０は、操舵のための駆動力を出力する電動機や、電動機の回転量を検知するセンサ、操舵トルクを検知するトルクセンサから入力された情報を用いて操舵を制御したり、これらの情報を第２制御部１６０に提供したりする。操舵ＥＣＵ２５０は、後述する操舵ＥＣＵ３５０による制御よりも優先して車両Ｍの操舵を制御する。

駆動ＥＣＵ２５２は、第１制御装置１００と連携して走行駆動力出力装置２００を制御する。駆動ＥＣＵ２５２は、運転操作子８０に設けられたセンサから入力される情報に基づく制御指令値を出力して、走行駆動力出力装置２００を制御する。駆動ＥＣＵ２５２は、例えば、アクセルペダルの操作量や、ブレーキペダルの操作量、車速を検知するセンサから入力された情報に基づいて、内燃機関または電動機を制御したり、自動変速機の変速段を切り替えたりする。

制動ＥＣＵ２６０は、第１制御装置１００と連携してブレーキ装置２１０を制御する。制動ＥＣＵ２６０は、第２制御部１６０から入力される情報に基づく制御指令値を出力して電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。制動ＥＣＵ２６０とブレーキ装置２１０とは、例えば、電動サーボブレーキ（ＥＳＢ）として機能する。制動ＥＣＵ２６０は、例えば、ブレーキ装置２１０による制動力と、電動機の回生制動による制動力との配分を制御する。

停止保持ＥＣＵ２６２は、自動変速機に設けられている電動パーキングロック装置を制御する。電動パーキングロック装置は、例えば、Ｐレンジ（パーキングレンジ）が選択された場合に自動変速機の内部機構をロックする。

第１通知ＥＣＵ２６４は、車内に情報を通知する車内出力部を制御する。車内出力部は、例えば、ステアリングホイールに設けられた出力部を含む。この出力部は、例えば、車両Ｍの乗員がステアリングホイールを把持する必要がある場合に点灯する。また、車内出力部は、シートベルトを振動させて、乗員にステアリングホイールの把持や、所定の動作を促す機構も含む。

外部通知ＥＣＵ２６６は、車外に情報を通知する車外出力部を制御する。車外出力部は、例えば、方向指示器である。外部通知ＥＣＵ２６６は、方向指示器を制御して、車外に対して車両Ｍの進行方向を通知したり、非常時点滅表示灯（ハザードランプ）を点灯させたりする。

ＧＷ２８０は、通信線ＣＬ－Ａと通信線ＣＬ－Ｂとを中継する。通信線ＣＬ－Ａには、例えば、カメラ１０、第１認識装置１６、第１制御装置１００、駆動ＥＣＵ２５２、制動ＥＣＵ２６０、停止保持ＥＣＵ２６２、第１通知ＥＣＵ２６４、外部通知ＥＣＵ２６６が接続されている。通信線ＣＬ－Ｂには、例えば、カメラ３１０、レーダ装置３１２、第２制御装置３２０、操舵ＥＣＵ３５０、制動ＥＣＵ３６２、停止保持ＥＣＵ３６４、および第２通知ＥＣＵ３６６が接続されている。

（第２グループ）
カメラ３１０、レーダ装置３１２、第２制御装置３２０、操舵ＥＣＵ３５０、制動ＥＣＵ３６２、停止保持ＥＣＵ３６４、ステアリング把持センサ８４、および第２通知ＥＣＵ３６６は、例えば、第２グループに含まれる。

操舵ＥＣＵ３５０は、第２制御装置３００と連携してステアリング装置２２０を制御する。例えば、操舵ＥＣＵ３５０は、第２制御装置３００の指示に基づいてステアリング装置２２０の状態（例えば現在の状態）に応じた制御指令値を出力することによって車両Ｍの操舵を制御する。操舵ＥＣＵ３５０は、操舵のための駆動力を出力する電動機や、電動機の回転量を検知するセンサ、操舵トルクを検知するトルクセンサから入力された情報を用いて操舵を制御する。

制動ＥＣＵ３６２は、第２制御装置３００と連携してブレーキ装置２１０を制御する。制動ＥＣＵ３６２は、車両制御部３４０から入力される情報に基づく制御指令値を出力して電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。制動ＥＣＵ３６２は、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）を実現する。制動ＥＣＵ３６２は、ヨーレートセンサや、加速度センサの検知結果に基づいて、急ブレーキや低摩擦路においてブレーキをかけたときに車輪がロックして滑走が生じるのを抑制したり、発進時や停止時に車輪の空転を抑制したり、更に、旋回時に車両Ｍの姿勢を制御して横滑りが生じるのを抑制したりする。

停止保持ＥＣＵ３６４は、電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）を制御して車両Ｍの停止を維持させる。電動パーキングブレーキは後輪をロックする機構を有する。停止保持ＥＣＵ３６４は、電動パーキングブレーキを制御して後輪をロックしたり、ロックを解除したりする。

第２通知ＥＣＵ３６６は、計器を制御する。計器は、運転席の前方に設けられた車速や、燃費等の各種の情報を表示する計器である。

第１制御装置１００は、第１のハードウェアプロセッサの一例である。操舵ＥＣＵ２５０は、第２のハードウェアプロセッサの一例である。第２制御装置３００は、第３のハードウェアプロセッサの一例である。操舵ＥＣＵ３５０は、第４のハードウェアプロセッサの一例である。これらのプロセッサは、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサが記憶装置に記憶されたプログラム（ソフトウェア）を実行することに各種処理を実行する。

［第１監視部および第２監視部］
第１監視部１７０は、ＧＷ２８０を介して接続されている第２グループに含まれる機能構成（機能構成を有する装置）の一部または全部の状態を監視する。第１監視部１７０は、例えば、通信先の装置により送信された情報を取得し、取得した情報に基づいて通信先の装置に異常が存在するか否かを判定する。異常が存在するとは、例えば、第２制御装置３２０が意図する状態に通信先の装置を制御できない状態である。異常が存在するとは、例えば、装置の欠陥や、装置の機能の欠陥、機能の低下、装置との通信が基準の通信状態とは異なる状態であること等を含む。通信先の装置により送信された情報は、接続先の装置の自己診断の結果や接続先の装置から送信される所定のフラグである。例えば、第１監視部１７０は、接続先の装置から異常を示す自己診断結果や異常を示すフラグを含む情報が送信された場合、通信先の装置に異常が存在すると判定する。また、第１監視部１７０は、接続先の装置と通信できない状態や、通信が遅延している状態である場合、通信先の装置に異常があるとみなしてもよい。

第２監視部３４２は、ＧＷ２８０を介して接続されている第１グループに含まれる機能構成の一部または全部の状態を監視する。第２監視部３４２は、通信先の装置により送信された情報を取得し、取得した情報に基づいて通信先の装置に異常が存在するか否かを判定する。異常が存在するとは、例えば、第１制御装置１００が意図する状態に通信先の装置を制御できない状態である。異常が存在するとは、例えば、装置の欠陥や、装置の機能の欠陥、機能の低下、装置との通信が基準の通信状態とは異なる状態であること等を含む。通信先の装置が異常であるとは、例えば、第１監視部１７０の説明で説明した状態と同様の状態を含む。

第２制御装置３２０は、第１グループに含まれる機器や装置に異常が生じた場合に、第１制御装置１００に代わり、自動運転を実行する。例えば、第１グループに含まれる機器や装置のうち、操舵ＥＣＵ２５０、制動ＥＣＵ２６０、停止保持ＥＣＵ２６２、またはこれらの制御対象の機器や装置に異常が生じた場合、第２制御装置３２０が、操舵ＥＣＵ３５０、制動ＥＣＵ３６２、停止保持ＥＣＵ３６４、またはこれらの制御対象の機器や装置を制御して自動運転を実行する。この場合の自動運転は、例えば、ＦＯＦ（Fail Operation Function）モード（縮退制御モード）の自動運転である。ＦＯＦモードは、車両の移動リスクを最小化させるために実行されるモードである。ＦＯＦモードとは、車両システム１が、運転者に車両Ｍを手動で操作するように要求すると共に、車両Ｍが道路や路肩などの所定の領域から逸脱せず、且つ周辺の車両に車両Ｍが過度に近づかないように制御されるモードである。車両システム１は、車両Ｍの乗員に手動運転を要求し、乗員が要求に応じない場合も、乗員に手動運転を行うことを要求する運転交代要求通知を出力部（例えばＨＭＩ３０やＨＵＤ２７０、ステアリングホイールの把持を促す所定の出力部など）に出力させ続ける。この場合、例えば、車両システム１は、現状で可能な制御を行って車両Ｍを制御してもよい。車両システム１は、車両Ｍを減速させて、そのまま車両Ｍを停止させたり、停車可能な位置に車両Ｍを停止させたりしてもよい。

［電源］
更に、車両システム１は、例えば、大容量バッテリ４００、第１電源部４１０、第１バッテリ４２０、第２電源部４３０、および第２バッテリ４４０を備える。

大容量バッテリ４００は、例えば、リチウムイオン電池などの充放電可能なバッテリである。駆動用の電動機は、大容量バッテリ４００により供給された電力により駆動される。大容量バッテリ４００には電動機よって生成された回生電力が充電される。

第１電源部４１０は、大容量バッテリ４００の出力電圧を降圧して、大容量バッテリ４００の電力を第１グループの各機能構成に供給する。第１バッテリ４２０は、例えば、１２Ｖの鉛バッテリである。第１バッテリ４２０の電力は、例えば、大容量バッテリ４００から第１グループの機能構成に電力が供給されていない場合、第１グループの機能構成に供給される。また、第１バッテリ４２０は、ナビゲーション装置５０や、通信装置２０、ドライバモニタカメラ７０、車両センサ４０に含まれる一部のセンサに電力を供給する。

第２電源部４３０は、大容量バッテリ４００の出力電圧を降圧して、大容量バッテリ４００の電力を第２グループの各機能構成に供給する。第２バッテリ４４０は、例えば、１２Ｖの鉛バッテリである。第２バッテリ４４０の電力は、例えば、大容量バッテリ４００から第２グループの機能構成に電力が供給されていない場合、第２グループの機能構成に供給する。また、第２バッテリ４４０は、ステアリング把持センサ８４や、車両センサ４０に含まれる一部のセンサに電力を供給する。

［運転モードの制限について］
モード変更処理部１５４は、ステアリングホイールに対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課されず、操舵ＥＣＵ２５０（第１操舵制御部）が車両Ｍの操舵を制御する第２の運転モードに設定しており、且つ車両Ｍが走行する車線内（または車線の中央付近）を車両Ｍが走行するように操舵ＥＣＵ２５０が操舵を制御できない状態（ＬＫＡＳ機能を実行できない状態）である場合、ステアリングホイールに対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課される第１の運転モードに設定する。第２の運転モードは、例えば、モードＡ－Ｄであり、第１の運転モードは、例えば、モードＥ（運転者の操作により車両Ｍが制御されるモード）である。また、第２の運転モードまたは第１の運転モードは、任意のモードであってもよい。この場合、例えば、第１の運転モードは、第２の運転モードよりもタスクが重度のモードである。

モード変更処理部１５４は、操舵ＥＣＵ３５０（第２操舵制御部）が車両Ｍの操舵を制御している場合（例えば第２制御装置３００がＦＯＦモードの自動運転を実行している場合）、複数の運転モードに含まれる第１制御装置１００が車両Ｍを制御する運転モードに設定せず、操舵ＥＣＵ３５０（第２操舵制御部）に操舵を制御させる状態（ＦＯＦモード）を維持する。

モード変更処理部１５４は、所定の条件（後述する（Ａ）－（Ｃ））を満たした場合、モード決定部１５０が運転モードを第２の運転モード（例えばモードＡ－Ｄ）に設定することを制限する。操舵ＥＣＵ２５０が車両Ｍの操舵を制御しており、且つ運転モードが第２の運転モードである場合、制限するとは、例えば、運転モードが第１の運転モード（例えばモードＥ）に変更されることである。運転モードが第１の運転モード（例えば手動運転または任意の運転モード）である場合、制限するとは、例えば、運転モードを第１の運転モードから第２の運転モード（例えばモードＡ－Ｄ）に変更することが制限されることである。

図５は、所定の条件（Ａ）－（Ｃ）について説明するための図である。
条件（Ａ）は、操舵ＥＣＵ２５０が、ＬＫＡＳ機能の実施を行うことができないこと（ＬＫＡＳ機能実施不可）。詳細は図６参照。
条件（Ｂ）は、操舵ＥＣＵ３５０が、ＦＯＦモードの処理を実施していることである。
条件（Ｃ）は、操舵ＥＣＵ２５０が、Ｈａｎｄ Ｏｎ機能向け舵角制御モードでない状態が、第１時間（例えば０．１［ｓ］）以上継続していることである。詳細は図７参照。

条件（Ａ）－（Ｃ）のいずれかの条件を満たす場合、以下の状態が推定される。操舵ＥＣＵ２５０の操舵制御の範囲外の状態であること。例えば、予め設定された操舵制御の舵角を超える操舵制御が行われていること。操舵ＥＣＵ２５０が操舵制御の不可要求を出力している状態であること。操舵ＥＣＵ２５０が操舵制御を受け付ける状態ができない状態であること。

図６は、条件（Ａ）について説明するための図である。第１制御装置１００のモード変更処理部１５４は、操舵ＥＣＵ２５０からＬＫＡＳ機能の実施が不可であることを示す情報が通知されている場合、条件（Ａ）を満たすと判定する。操舵ＥＣＵ２５０は、操舵制御の舵角が予め設定された操舵制御の舵角を超えている場合や、操舵ＥＣＵ２５０が、操舵を制御するための情報を得るためのセンサ（例えばステアリングホイールの角度を取得する舵角センサや、ステアリングホイールの回転軸まわりに加えられたトルクを取得する操舵トルクセンサ）から取得した情報に基づいて操舵の制御が不可と判断している場合や、上記のセンサから情報を得られない場合、条件（Ａ）を満たすと判定する。

図７は、条件（Ｃ）について説明するための図である。第１制御装置１００のモード変更処理部１５４が、操舵ＥＣＵ２５０に対してＨａｎｄ Ｏｎ機能向け操舵制御モード（運転者がステアリングホイールに手を添えた場合に実行されるＬＫＡＳ機能）の実施を示す情報を提供しているにも関わらず、Ｈａｎｄ Ｏｎ機能向け操舵制御モードを実行しない状態である。例えば、運転者がステアリングホイールを操作していない状態（モードＢまたはモードＣ）で車両Ｍが走行しているときに、運転者が素早くステアリングホイールを操作したことに応じて、第１制御装置１００は、ＬＫＡＳ機能を実行する運転モード（例えば上記のステアリングホイールを操作していない状態のモードよりも重度のモード）に移行する要求を操舵ＥＣＵ２５０に提供する。この場合、操舵ＥＣＵ２５０は、要求に迅速に対応できない場合がある。このような状況で、上記の条件（Ｃ）が満たされる場合がある。例えば、モードＢにおいてステアリングホイールが把持された場合や、モードＣにおいてステアリンホイールにトルクが加えられる操作がされた場合に、条件（Ｃ）が満たされることがある。条件（Ｃ）が満たされた場合、例えば、操舵ＥＣＵ２５０の制御が運転者の挙動に迅速に対応できない状態や、操舵ＥＣＵ２５０の異常、操舵ＥＣＵ２５０と第１制御装置１００との通信の異常が疑われる。

例えば、上記の条件（Ａ）を用いた異常の判定は、比較的長い時間を要する場合があるが、上記の条件（Ｃ）を用いた異常の判定は、上記の（Ａ）を用いた判定よりも比較的短い時間で行うことができる。このように、上記の（Ａ）と上記の（Ｃ）との条件が満たされるかが判定されることで、異常の判定の信頼性が向上する。

図８は、所定の条件（Ａ）－（Ｃ）を満たすか否かの判定が開始される条件について説明するための図である。条件（Ａ）または（Ｂ）の判定は、常時行されている。条件（Ｃ）は、前回の処理サイクルで第１制御装置１００はが操舵ＥＣＵ２５０にＨａｎｄ Ｏｎ機能向け操舵制御モードの開始を要求したことである。

［フローチャート］
図９は、第１制御装置１００のモード変更処理部１５４により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートでは、一例として、条件（Ｃ）を満たすか否かが判定される処理について説明する。

まず、モード変更処理部１５４が、モード決定部１５０がＨａｎｄ Ｏｎ機能向け操舵制御モードの開始を要求したか否かを判定する（ステップＳ１００）。操舵制御モードの開始を要求した場合、モード変更処理部１５４が、Ｈａｎｄ Ｏｎ機能向け舵角制御モードでない状態が、第１時間以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。第１時間以上継続していない場合、本フローチャートの１ルーチンが終了し、第１時間以上継続した場合、モード変更処理部１５４は、運転モードを制限する（ステップＳ１０４）。例えば、モード変更処理部１５４は、運転モードをモードＥに変更したり、モードＥの運転モードを維持したりする。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

なお、条件（Ａ）または（Ｂ）については、例えば、車両Ｍの電源がオン状態または車両Ｍの駆動源がオン状態にされた場合に、モード変更処理部１５４が、条件（Ａ）または（Ｂ）を満たしか否かを判定し、条件が満たされた場合、運転モードを制限する。

上述した処理により、車両システム１は、条件（Ａ）、条件（Ｂ）、または条件（Ｃ）が満たされた場合、実行する運転モードを制限することにより、車両をより適切に制御することができる。

以上説明した実施形態によれば、車両システム１は、第２の運転モードに設定しており、且つ車両Ｍが走行する車線内を車両Ｍが走行するように第１操舵制御部が操舵を制御できない状態である場合、運転モードを運転者に課されるタスクが第２の運転モードに比して重度である第１の運転モードに設定し、第２操舵制御部が車両Ｍの操舵を制御している場合、複数の運転モードに含まれる第１運転制御部が車両Ｍを制御する運転モードに設定せず、第２操舵制御部に操舵を制御させる状態を維持することにより、車両をより適切に制御することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１‥車両システム、１０‥カメラ、１６‥第１認識装置、２０‥通信装置、４０‥車両センサ、５０‥ナビゲーション装置、７０‥ドライバモニタカメラ、８０‥運転操作子、８２‥ステアリングホイール、８４‥ステアリング把持センサ、１００‥第１制御装置、１２０‥第１制御部、１３０‥認識部、１４０‥行動計画生成部、１５０‥モード決定部、１５２‥運転者状態判定部、１５４‥モード変更処理部、１６０‥第２制御部、１６２‥取得部、１６４‥速度制御部、１６６‥操舵制御部、１７０‥第１監視部、２００‥走行駆動力出力装置、２１０‥ブレーキ装置、２２０‥ステアリング装置、２５０‥操舵ＥＣＵ、２５２‥駆動ＥＣＵ、２６０‥制動ＥＣＵ、２６２‥停止保持ＥＣＵ、２６４‥第１通知ＥＣＵ、２６６‥外部通知ＥＣＵ、２７０‥ＨＵＤ、３００‥第２制御装置、３１０‥カメラ、３１２‥レーダ装置、３２０‥第２制御装置、３３０‥第２認識部、３４０‥車両制御部、３４２‥第２監視部、３５０‥操舵ＥＣＵ、３５０‥操舵ＥＣＵ、３６２‥制動ＥＣＵ、３６４‥停止保持ＥＣＵ、３６６‥第２通知ＥＣＵ、４００‥大容量バッテリ、４１０‥第１電源部、４２０‥第１バッテリ、４３０‥第２電源部、４４０‥第２バッテリ

Claims (7)

1. 車両の操舵および加減速を制御する第１運転制御部と、
   前記第１運転制御部の指示に基づいて前記車両の操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力する第１操舵制御部と、
   前記車両の操舵および加速度を制御する第２運転制御部と、
   前記第２運転制御部の指示に基づいて前記操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力する第２操舵制御部と、
   前記車両の運転モードを運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課される第１の運転モード、および前記運転者に前記タスクが課されずに且つ前記第１操舵制御部が前記車両の操舵を制御する第２の運転モードを含む複数の運転モードのいずれかに設定するモード設定部と、を備え、
   前記第１操舵制御部は、前記第２操舵制御部による制御よりも優先して前記車両の操舵を制御し、
   前記モード設定部は、
   前記第２の運転モードに設定しており、且つ前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態である場合、前記運転モードを前記第１の運転モードに設定し、
   前記第２操舵制御部が前記車両の操舵を制御している場合、前記複数の運転モードに含まれる前記第１運転制御部が前記車両を制御する運転モードに設定せず、前記第２操舵制御部に前記操舵を制御させる状態を維持する、
   車両制御システム。
2. 前記第１の運転モードは、前記運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を前記運転者が行って前記運転者が前記操舵装置を制御しているモードである、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記モード設定部は、前記第１操舵制御部から前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように制御することをできないことを示す情報を取得した場合、前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態であると判定する、
   請求項１または２に記載の車両制御システム。
4. 前記モード設定部は、前記第１運転制御部が前記第１操舵制御部に前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように制御することを要求しても、所定時間、前記第１操舵制御部が前記要求に応じた制御を実行していない場合、前記第１操舵制御部が前記操舵を制御できない状態であると判定する、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
5. 前記第１運転制御部、前記第１操舵制御部、または前記第１運転制御部の制御対象に異常が生じて前記第１運転制御部が前記車両を制御することができない場合、前記第２運転制御部が前記第２操舵制御部に前記操舵を制御させる、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
6. 前記第２運転制御部は、前記車両の移動リスクを最小化させるために前記車両を減速、または停止させる、
   請求項５に記載の車両制御システム。
7. 第１のハードウェアプロセッサが、車両の操舵および加減速を制御し、前記車両の運転モードを第１の運転モードおよび第２の運転モードを含む複数の運転モードのいずれかに設定し、前記第１の運転モードは、運転操作子に対して所定量以上の操作量の操作を行うタスクが運転者に課される運転モードであり、前記第２の運転モードは、前記運転者に前記タスクが課されずに且つ第１操舵制御部が前記車両の操舵を制御する運転モードであり、
   第２のハードウェアプロセッサが、前記第１のハードウェアプロセッサの指示に基づいて前記車両の操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力し、
   第３のハードウェアプロセッサが、前記車両の操舵および加速度を制御し、
   第４のハードウェアプロセッサが、前記第３のハードウェアプロセッサの指示に基づいて前記操舵装置の状態に応じた制御指令値を出力し、
   前記第２のハードウェアプロセッサは、前記第４のハードウェアプロセッサによる制御よりも優先して前記車両の操舵を制御し、
   前記第１のハードウェアプロセッサは、
   前記第２の運転モードに設定しており、且つ前記車両が走行する車線内を前記車両が走行するように前記第２のハードウェアプロセッサが前記操舵を制御できない状態である場合、前記運転モードを前記第１の運転モードに設定し、
   前記第４のハードウェアプロセッサが前記車両の操舵を制御している場合、前記複数の運転モードに含まれる前記第１のハードウェアプロセッサが前記車両を制御する運転モードに設定せず、前記第４のハードウェアプロセッサに前記操舵を制御させる状態を維持させる、
   車両制御方法。

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