(57)【要約】【課題】カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御する走行制御装置を提供する。【解決手段】第１のカメラの代わりに第２のカメラを用いて車両の外界情報を取得する場合、第１のカメラを用いて外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう車両の走行を制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行を制御する走行制御装置であって、
第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、
前記車両の位置を特定する特定手段と、
前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、
前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、
前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記ドライバの運転関与として、前記ドライバに運転環境の監視を要求することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記ドライバの運転関与として、前記ドライバにハンドルの把持を要求することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、ハンドルの把持を要さない走行制御から、当該ハンドルの把持を要する走行制御に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の走行制御装置。
【請求項５】
前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記車両を車線に追従させる走行制御から、前記車両の車線からの逸脱を防止する走行制御に切り替えることを特徴とする請求項３又は４に記載の走行制御装置。
【請求項６】
前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記ドライバに対する運転支援の支援量を低減することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項７】
前記取得手段は、前記第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合に、前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項８】
前記走行制御手段は、前記第２のカメラが撮像可能でない状態となった場合、前記車両の走行を制限することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項９】
前記走行制御手段は、手動運転制御に切り替えることを特徴とする請求項８に記載の走行制御装置。
【請求項１０】
前記走行制御手段は、運転支援機能を停止することを特徴とする請求項８に記載の走行制御装置。
【請求項１１】
車両の走行を制御する走行制御装置であって、
第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、
前記車両の位置を特定するデバイスと、
前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記デバイスにより特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、
前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、
前記走行制御手段は、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とする走行制御装置。
【請求項１２】
車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、
第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、
前記車両の位置を特定する特定工程と、
前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、
前記取得工程で前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、
前記走行制御工程では、前記取得工程で前記第１のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とする走行制御方法。
【請求項１３】
車両の走行を制御する走行制御装置であって、
第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、
前記車両の位置を特定するためのデバイスにより前記車両の位置を特定する特定工程と、
前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、
前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、
前記走行制御工程では、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とする走行制御方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項１１に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の走行を制御する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設置されたＣＣＤカメラ等によって道路が撮像された撮像結果から、車線を認識することが行われている。特許文献１には、画像処理によって車線が推定できなかった場合、地図データ及び位置情報により推定した車線の情報で補完することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３９２３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像処理によって車線等の道路形状が推定できなかった要因がカメラの動作上の要因であることがあり得る。そのような場合には、その時点で行われている車両の走行を適切に制御する必要がある。
【０００５】
本発明は、カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、前記車両の位置を特定する特定手段と、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、前記車両の位置を特定するデバイスと、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御手段は、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る走行制御方法は、車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、前記車両の位置を特定する特定工程と、前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記取得工程で前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御工程では、前記取得工程で前記第１のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る走行制御方法は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、前記車両の位置を特定するためのデバイスにより前記車両の位置を特定する特定工程と、前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御工程では、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用制御システムのブロック図である。
【図２】車両用制御システムのブロック図である。
【図３】車両用制御システムのブロック図である。
【図４】アクチュエータの制御までのブロック構成を示す図である。
【図５】運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。
【図６】道路形状の推定と類似度の判定の処理を示すフローチャートである。
【図７】機能制限の処理を示すフローチャートである。
【図８】縮退制御の処理を示すフローチャートである。
【図９】運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。
【図１０】カメラの切替えに伴う処理を示すフローチャートである。
【図１１】デバイスの切替えの処理を示すフローチャートである。
【図１２】運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図３は、本実施形態における車両用制御システム１のブロック図である。制御システム１は、車両Ｖを制御する。図１および図２において、車両Ｖはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Ｖは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。制御システム１は、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとを含む。図１は制御装置１Ａを示すブロック図であり、図２は制御装置１Ｂを示すブロック図である。図３は主に、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとの間の通信回線ならびに電源の構成を示している。図３の構成は、プログラムに係る本発明を実施するコンピュータとなり得る。
【００１３】
制御装置１Ａと制御装置１Ｂとは、車両Ｖが実現する一部の機能を多重化ないし冗長化したものである。これによりシステムの信頼性を向上することができる。制御装置１Ａは、例えば、自動運転制御や、手動運転における通常の動作制御の他、危険回避等に関わる走行支援制御も行う。制御装置１Ｂは、主に危険回避等に関わる走行支援制御を司る。走行支援のことを運転支援と呼ぶ場合がある。制御装置１Ａと制御装置１Ｂとで機能を冗長化しつつ、異なる制御処理を行わせることで、制御処理の分散化を図りつつ、信頼性を向上できる。
【００１４】
本実施形態の車両Ｖはパラレル方式のハイブリッド車両であり、図２には、車両Ｖの駆動輪を回転させる駆動力を出力するパワープラント５０の構成が模式的に図示されている。パワープラント５０は、内燃機関ＥＧ、モータＭおよび自動変速機ＴＭを有している。モータＭは、車両Ｖを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である（回生制動）。
【００１５】
＜制御装置１Ａ＞
図１を参照して制御装置１Ａの構成について説明する。制御装置１Ａは、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２Ａを含む。ＥＣＵ群２Ａは、複数のＥＣＵ２０Ａ〜２９Ａを含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスには、プロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図１および図３においては、ＥＣＵ２０Ａ〜２９Ａの代表的な機能の名称を付している。例えば、ＥＣＵ２０Ａには「自動運転ＥＣＵ」と記載している。
【００１６】
ＥＣＵ２０Ａは、車両Ｖの走行制御として自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Ｖの駆動（パワープラント５０による車両Ｖの加速等）、操舵または制動の少なくとも一つを、運転者の運転操作に依らず自動的に行う。本実施形態では、駆動、操舵および制動を自動的に行う場合も含む。
【００１７】
ＥＣＵ２１Ａは、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ａ、３２Ａの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットである。ＥＣＵ２１Ａは、周辺環境情報として物標データを生成する。
【００１８】
本実施形態の場合、検知ユニット３１Ａは、撮像により車両Ｖの周囲の物体を検知する撮像デバイス（以下、カメラ３１Ａと表記する場合がある。）である。カメラ３１Ａは、車両Ｖの前方を撮影可能なように、車両Ｖのルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ３１Ａが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。
【００１９】
本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａは、光により車両Ｖの周囲の物体を検知するライダ（LIDAR: Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ３２Ａと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ３２Ａは、５つ設けられており、車両Ｖの前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。ライダ３２Ａの数や配置は、適宜選択可能である。
【００２０】
ＥＣＵ２９Ａは、検知ユニット３１Ａの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行制御として走行支援（換言すると運転支援）に関わる制御を実行する走行支援ユニットである。
【００２１】
ＥＣＵ２２Ａは、電動パワーステアリング装置４１Ａを制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１Ａは、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１Ａは、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、モータの回転量を検知するセンサや、運転者が負担する操舵トルクを検知するトルクセンサ等を含む。
【００２２】
ＥＣＵ２３Ａは、油圧装置４２Ａを制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作はブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２Ａに伝達される。油圧装置４２Ａは、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３Ａは、油圧装置４２Ａが備える電磁弁等の駆動制御を行う。本実施形態の場合、ＥＣＵ２３Ａおよび油圧装置４２Ａは、電動サーボブレーキを構成し、ＥＣＵ２３Ａは、例えば、４つのブレーキ装置５１による制動力と、モータＭの回生制動による制動力との配分を制御する。
【００２３】
ＥＣＵ２４Ａは、自動変速機ＴＭに設けられている電動パーキングロック装置５０ａを制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングロック装置５０ａは、主としてＰレンジ（パーキングレンジ）選択時に自動変速機ＴＭの内部機構をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４Ａは、電動パーキングロック装置５０ａによるロックおよびロック解除を制御可能である。
【００２４】
ＥＣＵ２５Ａは、車内に情報を報知する情報出力装置４３Ａを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置４３Ａは、例えばヘッドアップディスプレイ等の表示装置や音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ＥＣＵ２５Ａは、例えば、車速や外気温等の各種情報や、経路案内等の情報を情報出力装置４３Ａに出力させる。
【００２５】
ＥＣＵ２６Ａは、車外に情報を報知する情報出力装置４４Ａを制御する車外報知制御ユニットである。本実施形態の場合、情報出力装置４４Ａは、方向指示器（ハザードランプ）であり、ＥＣＵ２６Ａは、方向指示器として情報出力装置４４Ａの点滅制御を行うことで車外に対して車両Ｖの進行方向を報知し、また、ハザードランプとして情報出力装置４４Ａの点滅制御を行うことで車外に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。
【００２６】
ＥＣＵ２７Ａは、パワープラント５０を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント５０にＥＣＵ２７Ａを一つ割り当てているが、内燃機関ＥＧ、モータＭおよび自動変速機ＴＭのそれぞれにＥＣＵを一つずつ割り当ててもよい。ＥＣＵ２７Ａは、例えば、アクセルペダルＡＰに設けた操作検知センサ３４ａやブレーキペダルＢＰに設けた操作検知センサ３４ｂにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関ＥＧやモータＭの出力を制御したり、自動変速機ＴＭの変速段を切り替える。なお、自動変速機ＴＭには、車両Ｖの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機ＴＭの出力軸の回転数を検知する回転数センサ３９が設けられている。車両Ｖの車速は、回転数センサ３９の検知結果から演算可能である。
【００２７】
ＥＣＵ２８Ａは、車両Ｖの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ＥＣＵ２８Ａは、ジャイロセンサ３３Ａ、ＧＰＳセンサ２８ｂ、通信装置２８ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ３３Ａは、車両Ｖの回転運動を検知する。ジャイロセンサ３３Ａの検知結果等により車両Ｖの進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２８ｂは、車両Ｖの現在位置を検知する。通信装置２８ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース２８ａには、高精度の地図情報を格納することができ、ＥＣＵ２８Ａは、この地図情報等に基づいて、車線上の車両Ｖの位置をより高精度に特定可能である。また、通信装置２８ｃは、車車間通信や路車間通信にも用いられ、例えば他の車両の情報を取得可能である。
【００２８】
入力装置４５Ａは、運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。
【００２９】
＜制御装置１Ｂ＞
図２を参照して制御装置１Ｂの構成について説明する。制御装置１Ｂは、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２Ｂを含む。ＥＣＵ群２Ｂは、複数のＥＣＵ２１Ｂ〜２５Ｂを含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵやＧＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、ＥＣＵ群２Ａと同様、図２および図３においてはＥＣＵ２１Ｂ〜２５Ｂの代表的な機能の名称を付している。
【００３０】
ＥＣＵ２１Ｂは、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ｂ、３２Ｂの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットであると共に、車両Ｖの走行制御として走行支援（換言すると運転支援）に関わる制御を実行する走行支援ユニットである。ＥＣＵ２１Ｂは、周辺環境情報として物標データを生成する。
【００３１】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２１Ｂが環境認識機能と走行支援機能とを有する構成としたが、制御装置１ＡのＥＣＵ２１ＡとＥＣＵ２９Ａのように、機能毎にＥＣＵを設けてもよい。逆に、制御装置１Ａにおいて、ＥＣＵ２１Ｂのように、ＥＣＵ２１ＡとＥＣＵ２９Ａの機能を一つのＥＣＵで実現する構成であってもよい。
【００３２】
本実施形態の場合、検知ユニット３１Ｂは、撮像により車両Ｖの周囲の物体を検知する撮像デバイス（以下、カメラ３１Ｂと表記する場合がある。）である。カメラ３１Ｂは、車両Ｖの前方を撮影可能なように、車両Ｖのルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ３１Ｂが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。本実施形態の場合、検知ユニット３２Ｂは、電波により車両Ｖの周囲の物体を検知するミリ波レーダであり（以下、レーダ３２Ｂと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ３２Ｂは５つ設けられており、車両Ｖの前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。レーダ３２Ｂの数や配置は、適宜選択可能である。
【００３３】
ＥＣＵ２２Ｂは、電動パワーステアリング装置４１Ｂを制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１Ｂは、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１Ｂは、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、モータの回転量を検知するセンサや、運転者が負担する操舵トルクを検知するトルクセンサ等を含む。また、ＥＣＵ２２Ｂには、後述する通信回線Ｌ２を介して操舵角センサ３７が電気的に接続されており、操舵角センサ３７の検知結果に基づいて電動パワーステアリング装置４１Ｂを制御可能である。ＥＣＵ２２Ｂは、運転者がステアリングホイールＳＴを把持しているか否かを検知するセンサ３６の検知結果を取得可能であり、運転者の把持状態を監視することができる。
【００３４】
ＥＣＵ２３Ｂは、油圧装置４２Ｂを制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作は、ブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２Ｂに伝達される。油圧装置４２Ｂは、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、各車輪のブレーキ装置５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３Ｂは、油圧装置４２Ｂが備える電磁弁等の駆動制御を行う。
【００３５】
本実施形態の場合、ＥＣＵ２３Ｂおよび油圧装置４２Ｂには、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８、ヨーレートセンサ３３Ｂ、ブレーキマスタシリンダＢＭ内の圧力を検知する圧力センサ３５が電気的に接続され、これらの検知結果に基づき、ＡＢＳ機能、トラクションコントロールおよび車両Ｖの姿勢制御機能を実現する。例えば、ＥＣＵ２３Ｂは、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８の検知結果に基づき各車輪の制動力を調整し、各車輪の滑走を抑制する。また、ヨーレートセンサ３３Ｂが検知した車両Ｖの鉛直軸回りの回転角速度に基づき各車輪の制動力を調整し、車両Ｖの急激な姿勢変化を抑制する。
【００３６】
また、ＥＣＵ２３Ｂは、車外に情報を報知する情報出力装置４３Ｂを制御する車外報知制御ユニットとしても機能する。本実施形態の場合、情報出力装置４３Ｂは、ブレーキランプであり、制動時等にＥＣＵ２３Ｂは、ブレーキランプを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。
【００３７】
ＥＣＵ２４Ｂは、後輪に設けられている電動パーキングブレーキ装置（例えばドラムブレーキ）５２を制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングブレーキ装置５２は、後輪をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４Ｂは、電動パーキングブレーキ装置５２による後輪のロックおよびロック解除を制御可能である。
【００３８】
ＥＣＵ２５Ｂは、車内に情報を報知する情報出力装置４４Ｂを制御する車内報知制御ユニットである。本実施形態の場合、情報出力装置４４Ｂは、インストルメントパネルに配置される表示装置を含む。ＥＣＵ２５Ｂは、情報出力装置４４Ｂに車速、燃費等の各種の情報を出力させることが可能である。
【００３９】
入力装置４５Ｂは、運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。
【００４０】
＜通信回線＞
ＥＣＵ間を通信可能に接続する、制御システム１の通信回線の例について図３を参照して説明する。制御システム１は、有線の通信回線Ｌ１〜Ｌ７を含む。通信回線Ｌ１には、制御装置１Ａの各ＥＣＵ２０Ａ〜２７Ａ、２９Ａが接続されている。なお、ＥＣＵ２８Ａも通信回線Ｌ１に接続されてもよい。
【００４１】
通信回線Ｌ２には、制御装置１Ｂの各ＥＣＵ２１Ｂ〜２５Ｂが接続されている。また、制御装置１ＡのＥＣＵ２０Ａも通信回線Ｌ２に接続されている。通信回線Ｌ３は、ＥＣＵ２０ＡとＥＣＵ２１Ｂを接続し、通信回線Ｌ４は、ＥＣＵ２０ＡとＥＣＵ２１Ａを接続する 。通信回線Ｌ５は、ＥＣＵ２０Ａ、ＥＣＵ２１ＡおよびＥＣＵ２８Ａを接続する。通信回線Ｌ６は、ＥＣＵ２９ＡとＥＣＵ２１Ａを接続する。通信回線Ｌ７は、ＥＣＵ２９ＡとＥＣＵ２０Ａを接続する。
【００４２】
通信回線Ｌ１〜Ｌ７のプロトコルは同じであっても異なっていてもよいが、通信速度、通信量や耐久性等、通信環境に応じて異ならせてもよい。例えば、通信回線Ｌ３およびＬ４は、通信速度の点でＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）であってもよい。例えば、通信回線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５〜Ｌ７は、ＣＡＮであってもよい。
【００４３】
制御装置１Ａは、ゲートウェイＧＷを備えている。ゲートウェイＧＷは、通信回線Ｌ１と通信回線Ｌ２を中継する。このため、例えば、ＥＣＵ２１Ｂは、通信回線Ｌ２、ゲートウェイＧＷおよび通信回線Ｌ１を介してＥＣＵ２７Ａに制御指令を出力可能である。
【００４４】
＜電源＞
制御システム１の電源について図３を参照して説明する。制御システム１は、大容量バッテリ６と、電源７Ａと、電源７Ｂとを含む。大容量バッテリ６は、モータＭの駆動用バッテリであると共に、モータＭにより充電されるバッテリである。
【００４５】
電源７Ａは、制御装置１Ａに電力を供給する電源であり、電源回路７１Ａとバッテリ７２Ａとを含む。電源回路７１Ａは、大容量バッテリ６の電力を制御装置１Ａに供給する回路であり、例えば、大容量バッテリ６の出力電圧（例えば１９０Ｖ）を、基準電圧（例えば１２Ｖ）に降圧する。バッテリ７２Ａは、例えば１２Ｖの鉛バッテリである。バッテリ７２Ａを設けたことにより、大容量バッテリ６や電源回路７１Ａの電力供給が遮断あるいは低下した場合であっても、制御装置１Ａに電力の供給を行うことができる。
【００４６】
電源７Ｂは、制御装置１Ｂに電力を供給する電源であり、電源回路７１Ｂとバッテリ７２Ｂとを含む。電源回路７１Ｂは、電源回路７１Ａと同様の回路であり、大容量バッテリ６の電力を制御装置１Ｂに供給する回路である。バッテリ７２Ｂは、バッテリ７２Ａと同様のバッテリであり、例えば１２Ｖの鉛バッテリである。バッテリ７２Ｂを設けたことにより、大容量バッテリ６や電源回路７１Ｂの電力供給が遮断あるいは低下した場合であっても、制御装置１Ｂに電力の供給を行うことができる。
【００４７】
＜冗長化＞
制御装置１Ａと、制御装置１Ｂとが有する機能の共通性について説明する。同一機能を冗長化することで制御システム１の信頼性を向上できる。また、冗長化した一部の機能については、全く同じ機能を多重化したのではなく、異なる機能を発揮する。これは機能の冗長化によるコストアップを抑制する。
【００４８】
[アクチュエータ系]
〇操舵
制御装置１Ａは、電動パワーステアリング装置４１Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２２Ａを有している。制御装置１Ｂもまた、電動パワーステアリング装置４１Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２２Ｂを有している。
【００４９】
〇制動
制御装置１Ａは、油圧装置４２Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２３Ａを有している。制御装置１Ｂは、油圧装置４２Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２３Ｂを有している。これらは、いずれも車両Ｖの制動に利用可能である。一方、制御装置１Ａの制動機構は、ブレーキ装置５１による制動力と、モータＭの回生制動による制動力との配分を主要な機能としたものであるのに対し、制御装置１Ｂの制動機構は、姿勢制御等を主要な機能としたものである。両者は制動という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
【００５０】
〇停止維持
制御装置１Ａは、電動パーキングロック装置５０ａおよびこれを制御するＥＣＵ２４Ａを有している。制御装置１Ｂは、電動パーキングブレーキ装置５２およびこれを制御するＥＣＵ２４Ｂを有している。これらはいずれも車両Ｖの停車を維持することに利用可能である。一方、電動パーキングロック装置５０ａは、自動変速機ＴＭのＰレンジ選択時に機能する装置であるのに対し、電動パーキングブレーキ装置５２は、後輪をロックするものである。両者は車両Ｖの停止維持という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
【００５１】
〇車内報知
制御装置１Ａは、情報出力装置４３Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２５Ａを有している。制御装置１Ｂは、情報出力装置４４Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２５Ｂを有している。これらは、いずれも運転者に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置４３Ａは、例えばヘッドアップディスプレイであり、情報出力装置４４Ｂは、計器類などの表示装置である。両者は車内報知という点では共通するものの、互いに異なる表示装置を採用可能である。
【００５２】
〇車外報知
制御装置１Ａは、情報出力装置４４Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２６Ａを有している。制御装置１Ｂは、情報出力装置４３Ｂ およびこれを制御するＥＣＵ２３Ｂを有している。これらはいずれも車外に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置４４Ａは、方向指示器（ハザードランプ）であり、情報出力装置４３Ｂは、ブレーキランプである。両者は車外報知という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
【００５３】
〇相違点
制御装置１Ａは、パワープラント５０を制御するＥＣＵ２７Ａを有しているのに対し、制御装置１Ｂは、パワープラント５０を制御する独自のＥＣＵは有していない。本実施形態の場合、制御装置１Ａおよび１Ｂのいずれも、単独で、操舵、制動、停止維持が可能であり、制御装置１Ａまたは制御装置１Ｂのいずれか一方が性能低下あるいは電源遮断もしくは通信遮断された場合であっても、車線の逸脱を抑制しつつ、減速して停止状態を維持することが可能である。また、上記のとおり、ＥＣＵ２１Ｂは、通信回線Ｌ２、ゲートウェイＧＷおよび通信回線Ｌ１を介してＥＣＵ２７Ａに制御指令を出力可能であり、ＥＣＵ２１Ｂは、パワープラント５０を制御することも可能である。制御装置１Ｂがパワープラント５０を制御する独自のＥＣＵを備えないことで、コストアップを抑制することができるが、備えていてもよい。
【００５４】
[センサ系]
〇周囲状況の検知
制御装置１Ａは、検知ユニット３１Ａおよび３２Ａを有している。制御装置１Ｂは、検知ユニット３１Ｂおよび３２Ｂを有している。これらはいずれも車両Ｖの走行環境の認識に利用可能である。一方、検知ユニット３２Ａはライダであり、検知ユニット３２Ｂはレーダである。ライダは、一般に形状の検知に有利である。また、レーダは、一般にライダよりもコスト面で有利である。特性が異なるこれらのセンサを併用することで、物標の認識性能の向上やコスト削減を図ることができる。検知ユニット３１Ａ、３１Ｂは共にカメラであるが、特性が異なるカメラを用いてもよい。例えば、一方が他方よりも高解像度のカメラであってもよい。また、画角が互いに異なっていてもよい。
【００５５】
制御装置１Ａと制御装置１Ｂとの比較でいうと、検知ユニット３１Ａおよび３２Ａは、検知ユニット３１Ｂおよび３２Ｂと検知特性が異なってもよい。本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａはライダであり、一般に、レーダ（検知ユニット３２Ｂ）よりも物標のエッジの検知性能が高い。また、レーダにおいては、ライダに対して一般に、相対速度検出精度や対候性に優れる。
【００５６】
また、カメラ３１Ａをカメラ３１Ｂよりも高解像度のカメラとすれば、検知ユニット３１Ａおよび３２Ａの方が検知ユニット３１Ｂおよび３２Ｂよりも検知性能が高くなる。これらの検知特性およびコストが異なるセンサを複数組み合わせることで、システム全体で考えた場合にコストメリットが得られる場合がある。また、検知特性の異なるセンサを組み合わせることで、同一センサを冗長させる場合よりも検出漏れや誤検出を低減することもできる。
【００５７】
〇車速
制御装置１Ａは、回転数センサ３９を有している。制御装置１Ｂは、車輪速センサ３８を有している。これらはいずれも車速を検知することに利用可能である。一方、回転数センサ３９は、自動変速機ＴＭの出力軸の回転速度を検知するものであり、車輪速センサ３８は、車輪の回転速度を検知するものである。両者は車速が検知可能という点では共通するものの、互いに検知対象が異なるセンサである。
【００５８】
〇ヨーレート
制御装置１Ａは、ジャイロ３３Ａを有している。制御装置１Ｂは、ヨーレートセンサ３３Ｂを有している。これらはいずれも車両Ｖの鉛直軸周りの角速度を検知することに利用可能である。一方、ジャイロ３３Ａは、車両Ｖの進路判定に利用するものであり、ヨーレートセンサ３３Ｂは、車両Ｖの姿勢制御等に利用するものである。両者は車両Ｖの角速度が検知可能という点では共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。
【００５９】
〇操舵角および操舵トルク
制御装置１Ａは、電動パワーステアリング装置４１Ａのモータの回転量を検知するセンサを有している。制御装置１Ｂは操舵角センサ３７を有している。これらはいずれも前輪の操舵角を検知することに利用可能である。制御装置１Ａにおいては、操舵角センサ３７については増設せずに、電動パワーステアリング装置４１Ａのモータの回転量を検知するセンサを利用することでコストアップを抑制できる。尤も、操舵角センサ３７を増設して制御装置１Ａにも設けてもよい。
【００６０】
また、電動パワーステアリング装置４１Ａ、４１Ｂがいずれもトルクセンサを含むことで、制御装置１Ａ、１Ｂのいずれにおいても操舵トルクを認識可能である。
【００６１】
〇制動操作量
制御装置１Ａは、操作検知センサ３４ｂを有している。制御装置１Ｂは、圧力センサ３５を有している。これらはいずれも、運転者の制動操作量を検知することに利用可能である。一方、操作検知センサ３４ｂは、４つのブレーキ装置５１による制動力と、モータＭの回生制動による制動力との配分を制御するために用いられ、圧力センサ３５は、姿勢制御等に用いられる。両者は制動操作量を検知する点で共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。
【００６２】
[電源]
制御装置１Ａは、電源７Ａから電力の供給を受け、制御装置１Ｂは、電源７Ｂから電力の供給を受ける。電源７Ａまたは電源７Ｂのいずれかの電力供給が遮断あるいは低下した場合でも、制御装置１Ａまたは制御装置１Ｂのいずれか一方には電力が供給されるので、電源をより確実に確保して制御システム１の信頼性を向上することができる。電源７Ａの電力供給が遮断あるいは低下した場合、制御装置１Ａに設けたゲートウェイＧＷが介在したＥＣＵ間の通信は困難となる。しかし、制御装置１Ｂにおいて、ＥＣＵ２１Ｂは、通信回線Ｌ２を介してＥＣＵ２２Ｂ〜２４Ｂ、４４Ｂと通信可能である。
【００６３】
[制御装置１Ａ内での冗長化]
制御装置１Ａは、自動運転制御を行うＥＣＵ２０Ａと、走行支援制御を行うＥＣＵ２９Ａとを備えており、走行制御を行う制御ユニットを二つ備えている。
【００６４】
＜制御機能の例＞
制御装置１Ａまたは１Ｂで実行可能な制御機能は、車両Ｖの駆動、制動、操舵の制御に関わる走行関連機能と、運転者に対する情報の報知に関わる報知機能と、を含む。
【００６５】
走行関連機能としては、例えば、車線維持制御、車線逸脱抑制制御（路外逸脱抑制制御）、車線変更制御、前走車追従制御、衝突軽減ブレーキ制御、誤発進抑制制御を挙げることができる。報知機能としては、隣接車両報知制御、前走車発進報知制御を挙げることができる。
【００６６】
車線維持制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、車線内に設定した走行軌道上で車両を自動的に（運転者の運転操作によらずに）走行させる制御である。車線逸脱抑制制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、白線または中央分離帯を検知し、車両が線を超えないように自動的に操舵を行うものである。車線逸脱抑制制御と車線維持制御とはこのように機能が異なっている。
【００６７】
車線変更制御とは、車両が走行中の車線から隣接車線へ車両を自動的に移動させる制御である。前走車追従制御とは、自車両の前方を走行する他車両に自動的に追従する制御である。衝突軽減ブレーキ制御とは、車両の前方の障害物との衝突可能性が高まった場合に、自動的に制動して衝突回避を支援する制御である。誤発進抑制制御は、車両の停止状態で運転者による加速操作が所定量以上の場合に、車両の加速を制限する制御であり、急発進を抑制する。
【００６８】
隣接車両報知制御とは、自車両の走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の存在を運転者に報知する制御であり、例えば、自車両の側方、後方を走行する他車両の存在を報知する。前走車発進報知制御とは、自車両およびその前方の他車両が停止状態にあり、前方の他車両が発進したことを報知する制御である。これらの報知は、上述した車内報知デバイス（情報出力装置４３Ａ、情報出力装置４４Ｂ）により行うことができる。
【００６９】
ＥＣＵ２０Ａ、ＥＣＵ２９ＡおよびＥＣＵ２１Ｂは、これらの制御機能を分担して実行することができる。どの制御機能をどのＥＣＵに割り当てるかは適宜選択可能である。
【００７０】
図４は、車両Ｖにおいて、外界情報の取得からアクチュエータの制御までのブロック構成を示す図である。図４のブロック４０１は、例えば、図１のＥＣＵ２１Ａにより実現される。ブロック４０１は、車両Ｖの外界情報を取得する。ここで、外界情報とは、例えば、車両Ｖに搭載された検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ（カメラ、レーダ、ライダ）により取得された画像情報や検知情報である。若しくは、外界情報は、車車間通信や路車間通信により取得される場合もある。ブロック４０１は、ガードレールや分離帯等の障害物や標識等を認識し、その認識結果をブロック４０２及びブロック４０８に出力する。ブロック４０８は、例えば、図１のＥＣＵ２９Ａにより実現され、ブロック４０１により認識された障害物、歩行者、他車両等の情報に基づき、最適経路判断の上でのリスクポテンシャルを算出し、その算出結果をブロック４０２に出力する。
【００７１】
ブロック４０２は、例えば、図１のＥＣＵ２９Ａや２０Ａにより実現される。ブロック４０２は、外界情報の認識結果、速度や加速度等の車両運動情報、ドライバ４０９からの操作情報（操舵量やアクセル量等）に基づいて最適経路を判断する。その際、走行モデル４０５やリスク回避モデル４０６が考慮される。走行モデル４０５やリスク回避モデル４０６は、例えば、予めエキスパートドライバによるテスト走行によりサーバに収集されたプローブデータに基づき、学習の結果、生成された走行モデルである。特に、走行モデル４０５は、カーブや交差点等の各シーンについて生成されたモデルであり、リスク回避モデル４０６は、例えば、先行車両の急ブレーキ予測や、歩行者等の移動物の移動予測のモデルである。サーバで生成された走行モデルやリスク回避モデルは、車両Ｖに走行モデル４０５やリスク回避モデル４０６として実装される。車両Ｖにおいて自動運転支援システムを構成する場合には、ブロック４０２は、ドライバ４０９からの操作情報と目標値とに基づいて支援量を決定し、その支援量をブロック４０３に送信する。
【００７２】
ブロック４０３は、例えば、図１のＥＣＵ２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２７Ａにより実現される。例えば、ブロック４０２で判断された最適経路や支援量に基づいて、アクチュエータの制御量を決定する。アクチュエータ４０４は、操舵、制動、停止維持、車内報知、車外報知のシステムを含む。ブロック４０７は、ドライバ４０９とのインタフェースであるＨＭＩ（ヒューマンマシンインタフェース）であり、入力装置４５Ａや４５Ｂとして実現される。ブロック４０７では、例えば、自動運転モードとドライバ運転モードとの切り替えの通知や、車両Ｖが上述のエキスパートドライバにより運転される場合にはプローブデータの送信に際してのドライバからのコメントを受け付ける。
【００７３】
本実施形態では、車両Ｖは、カメラ３１Ａとカメラ３１Ｂのいずれか一方を用いて、道路上の区画線や走路境界を抽出し、自動運転制御を行う。ここで、区画線とは白線や黄色線等の車線を含む。本実施形態においては、カメラ３１Ａ及び３１Ｂの撮像対象となる区画線や走路境界を総称して道路形状という。カメラによる撮像画像から抽出された道路形状と、地図情報と車両Ｖの位置情報（ＧＰＳセンサから取得されるＧＰＳ情報）から取得される道路形状の情報とを比較し、一致しているか否かに基づいて道路形状を認識し、自動運転制御が実行される。
【００７４】
自動運転制御の実行中に、使用しているカメラ３１Ａ（若しくはカメラ３１Ｂ）が何らかの原因により動作が不安定となった場合、カメラの切り替えを行う。ここでは、カメラ３１Ａからカメラ３１Ｂに切り替えるとする。その際に、車両Ｖは、ドライバに対して運転への関与を要求する。本実施形態では、例えば、ハンドルの把持の要求（ハンズオン）や、運転環境の監視要求（アイズオン）をドライバに対して要求する。
【００７５】
そのような構成により、道路形状の認識においては、カメラ３１Ａとカメラ３１Ｂのいずれかのみを用いるので、両方のカメラを用いた場合に比べ、カメラ間の調停が不要となり、ＥＣＵの処理負荷を低減させることができる。また、カメラを切り替えたときには、ドライバに対する運転への関与を要求するので、カメラ３１Ａとカメラ３１Ｂの２つのカメラの動作が不安定となる前に、ドライバの運転関与の度合いを高めておくことができる。その結果、自動運転制御から手動運転制御への切替え（テイクオーバー）をスムーズに行わせることができる。
【００７６】
＜カメラの切り替えに伴う運転制御の切り替え＞
図５は、本実施形態におけるカメラの切替えによる運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。図５は、自動運転制御が行われている場合に実行される。また、カメラ３１Ａのみが道路形状の認識用に用いられているとする。
【００７７】
Ｓ１０１において、ブロック４０２は、カメラ３１Ａが撮像した撮像画像を取得する。Ｓ１０２において、ブロック４０２は、Ｓ１０１で取得した撮像画像に基づいて道路形状を推定する。なお、ブロック４０２の代わりにブロック４０１がＳ１０１及びＳ１０２の処理を行っても良い。
【００７８】
図６は、Ｓ１０２の処理を示すフローチャートである。Ｓ２０１において、ブロック４０２は、撮像情報から道路形状を推定する。例えば、ブロック４０２は、カメラ３１Ａが撮像した撮像画像の画素分析を行うことにより白線を抽出する。
【００７９】
Ｓ２０２において、ブロック４０２は、地図情報から道路形状を推定する。例えば、ブロック４０２は、車両Ｖの現在位置の情報をＧＰＳ情報から取得し、地図情報から現在位置に対応する道路形状の情報を取得する。
【００８０】
Ｓ２０３において、ブロック４０２は、Ｓ２０１の推定結果とＳ２０２の取得結果とを比較し、それらの類似度を判定する。例えば、ブロック４０２は、カメラ３１Ａによる撮像画像から推定された白線と、地図情報から取得した白線の情報とを比較する。類似度は、例えば、道路形状の種類、色、カーブの曲率等の各特徴量の類似度の合計として求められても良い。
【００８１】
Ｓ２０４において、ブロック４０２は、Ｓ２０１の推定結果とＳ２０２の取得結果とが一致しているか否かを判定する。Ｓ２０４で一致していると判定された場合、Ｓ２０５に進み、カメラ３１Ａにより認識した道路形状は、地図情報上での道路形状の情報と一致していると判断し、その後、図６を終了する。一方、Ｓ２０４で一致していないと判定された場合、カメラの切り替えを行うために、図５のＳ１０４に進む。
【００８２】
道路形状を認識していないと判断される場合、以下の理由が考えられる。例えば、カメラ３１Ａ自身に動作異常が発生している場合である。これには、例えば、温度異常、電圧異常、若しくは軸ずれにより、カメラ３１Ａが撮像可能な状態でない場合がある。または、カメラ３１Ａ自身は正常動作状態であるものの、カメラ３１Ａが取り付けられるフロントウィンドウ上に汚れや雪等が堆積し、カメラ３１Ａが撮像可能な状態 でない場合がある。
【００８３】
Ｓ２０４の判定に、上記のカメラ３１Ａ自身の正常／性能低下状態を考慮するようにしても良い。例えば、地図情報から取得された白線がカーブ形状であったとしても、最近の区画線の工事等により、カメラ３１Ａの撮像画像では直線形状として抽出される場合があり得る。そこで、Ｓ２０４で一致していないと判定される場合であっても、カメラ３１Ａ自身には温度異常、電圧異常、軸ずれ、撮像画像の輝度異常のいずれも発生していないのであれば、カメラ３１Ａには内乱要因も外乱要因も発生していないということなので、一致したと判断するようにしても良い。なお、そのような判断は、Ｓ２０４で一致していないと判定された場合にカメラ３１Ａの自己診断を行うことで実行されても良い。
【００８４】
図５のＳ１０３において、ブロック４０２は、図６の処理結果に基づいて、カメラ３１Ａにより認識した道路形状は地図情報上での道路形状と一致したか否かを判定する。つまり、図６のＳ２０４で一致していると判定されてＳ２０５に進んだ場合には、Ｓ１０３で道路形状は一致したと判定して図５の処理を終了する。一方、図６のＳ２０４で一致していないと判定された場合には、Ｓ１０３で道路形状は一致していないと判定してＳ１０４に進む。
【００８５】
Ｓ１０４において、ブロック４０２は、カメラ３１Ａからカメラ３１Ｂに切り替える。そして、Ｓ１０５において、ブロック４０２は、後述する運転制御の切替えを行う。
【００８６】
図９は、Ｓ１０５の処理を示すフローチャートである。Ｓ５０１において、ブロック４０２は、ドライバに対して、運転への関与を要求する。例えば、ブロック４０２は、ハンドルの把持の要求（ハンズオン）や、運転環境の監視要求（アイズオン）をドライバに対して要求する。その場合、ブロック４０２は、ＨＭＩ４０７上に、「ハンドルを把持して下さい」や「運転環境を監視して下さい」等のメッセージを表示する。若しくは、車内カメラによりドライバの瞼が閉じていることを認識した場合、シートベルトを引き込むなどによってドライバに通知しても良い。また、カメラ３１Ａが性能低下状態である旨を合わせて通知するようにしても良い。
【００８７】
Ｓ５０２において、ブロック４０２は、車両Ｖの運転制御の寄与率を低減させるよう、運転制御を切り替える。例えば、ブロック４０２は、Ｓ５０１でドライバにハンドル把持を要求した場合、車両Ｖを車線の中央を維持して走行させるための制御から、ドライバの運転により車両Ｖが走行レーンから逸脱することを防ぐための制御に切り替える。Ｓ５０２の後、図９の処理を終了する。
【００８８】
図５のＳ１０５で運転制御の切替えが行われた後、Ｓ１０６において、ブロック４０２は、Ｓ１０１と同様に、カメラ３１Ｂが撮像した撮像画像を取得する。そして、Ｓ１０７において、ブロック４０２は、Ｓ１０２と同様に、Ｓ１０６で取得した撮像画像に基づいて道路形状を推定する。
【００８９】
Ｓ１０８において、ブロック４０２は、Ｓ１０３と同様に、図６の処理結果に基づいて道路形状を認識したか否かを判定する。つまり、図６のＳ２０４で一致していると判定されてＳ２０５に進んだ場合には、Ｓ１０８で道路形状が一致したと判定して図５の処理を終了する。一方、図６のＳ２０４で一致していないと判定された場合には、Ｓ１０８で道路形状が一致していないと判定してＳ１０９に進む。
【００９０】
図７は、Ｓ１０９の処理を示すフローチャートである。Ｓ１０８で道路形状を認識していないと判定された場合とは、カメラ３１Ａとカメラ３１Ｂのいずれもが撮像可能でない状態である。本実施形態では、そのような場合、車両Ｖの運転制御状態に応じて機能制限を行う。 ここで、機能制限とは、運転制御の状態に応じて、運転制御の状態を遷移（例えば、よりドライバの運転関与が高い運転制御状態へ遷移）させること、若しくは、代替制御を行うことである。
【００９１】
Ｓ３０１において、ブロック４０２は、車両Ｖの運転制御状態が、所定の運転制御状態（ここでは、第１の運転制御状態とする）であるか否かを判定する。ここで、第１の運転制御状態とは、例えば、ドライバのハンドル把持を必要とし運転支援機能を実行する状態である。Ｓ３０１で第１の運転制御状態であると判定された場合、Ｓ３０６に進み、ブロック４０２は、ＨＭＩ４０７によりドライバに対して運転支援機能を停止する旨を通知し、運転支援機能を停止する。その後、図７の処理を終了する。
【００９２】
一方、Ｓ３０１で第１の運転制御状態でないと判定された場合、例えばＳ５０１ではハンドル把持は要求していないものの運転環境の監視を要求している状態である場合、現時点ではカメラ３１Ａとカメラ３１Ｂのいずれもが撮像可能でない状態であるので、自動運転制御から手動運転制御への切り替えを行う。
【００９３】
Ｓ３０２において、ブロック４０２は、テイクオーバーが必要であると判断し、ＨＭＩ４０７によりドライバに対して、自動運転制御から手動運転制御への切り替えの要求を通知する（テイクオーバー要求の通知）。例えば、ドライバに対してテイクオーバーを要求するメッセージをユーザインタフェース画面として表示するようにしても良い。Ｓ３０３において、ブロック４０２は、ドライバによりテイクオーバーが行われたか否かを判定する。例えば、ブロック４０２は、ドライバがユーザインタフェース画面上での表示に応じてハンドルを把持してテイクオーバーを行ったと判定した場合、Ｓ３０４に進む。Ｓ３０４において、ブロック４０２は、自動運転制御から手動運転制御へ遷移させる。その後、図７の処理を終了する。
【００９４】
一方、Ｓ３０３でドライバによりテイクオーバーが行われていないと判定した場合、Ｓ３０５に進む。例えば、ブロック４０２は、ドライバにより所定時間テイクオーバーが行なわれなかった場合、Ｓ３０５に進む。Ｓ３０５において、ブロック４０２は、代替制御を行う。その後、図７の処理を終了する。
【００９５】
図８は、Ｓ３０５の処理を示すフローチャートである。Ｓ４０１において、ブロック４０２は、停止可能位置を認識する。例えば、ブロック４０２は、地図情報、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサやライダによる情報等に基づいて、車両Ｖが停止可能な路側帯を認識する。Ｓ４０２において、ブロック４０２は、停止可能な位置までの経路を認識してアクチュエータの制御量を決定する。Ｓ４０３において、ブロック４０３は、決定されたアクチュエータの制御量に基づいてブロック４０４を制御する。その後、図８の処理を終了する。
【００９６】
以上のように、本実施形態によれば、通常の自動運転制御時には、１つのカメラを用いて道路形状の認識を行い、そのカメラの動作が不安定になった場合には他のカメラに切り替える。そして、カメラの切替えを行うとともに、ドライバに対して運転への関与を要求する。そのような構成により、他のカメラも動作不安定となる前にドライバの運転関与を大きくしておくことができ、他のカメラが動作不安定となったときのテイクオーバーの実行をスムーズに行わせることができる。
【００９７】
以上の説明では、カメラ３１Ａからカメラ３１Ｂに切り替える場合について説明した。上記のカメラはいずれも車両Ｖの前方を撮像するカメラであるが、カメラ３１Ａと、車両Ｖの後方若しくは後側方を撮像するリアカメラと、の間で図５の動作を行うようにしても良い。つまり、カメラ３１Ａでは道路形状が認識できなくなった場合、Ｓ１０４でリアカメラに切り替えるようにしても良い。そのような構成では、例えば、Ｓ５０１でドライバへのハンドル把持を要求し、Ｓ５０２でリアカメラを用いながら車線逸脱抑制制御を実行する。
【００９８】
上記の図５の説明では、自動運転制御が行われている場合に図５の処理が開始されるとして説明した。しかしながら、運転支援制御が行われている場合に図５の処理が実行されても良い。その場合には、Ｓ１０４でカメラが切り替えられた後、Ｓ１０５及びＳ５０２でドライバに対する支援量を低下させる。例えば、Ｓ５０２では、車線逸脱を抑制するための、ドライバの操舵トルクに対する抑制トルクの上限を低下させるようにしても良い。
【００９９】
＜カメラの切り替えに伴う他の処理＞
図５では、カメラの切替えが行われた後、Ｓ１０８で道路形状を認識していないと判断された場合、Ｓ１０９で機能制限を行うとして説明した。しかしながら、道路形状の認識のためのデバイスの切り替えを行った時点では機能制限を行わず、運転制御を継続するようにしても良い。以下、そのような構成について説明する。
【０１００】
図１０は、カメラの切替えに関する処理を示すフローチャートである。Ｓ６０１〜６０４は、図５のＳ１０１〜Ｓ１０４における説明と同じであるのでその説明を省略する。但し、図１０では、車両Ｖによる運転支援制御が行われている。
【０１０１】
図５では、Ｓ１０４でのカメラの切り替えの後、Ｓ１０５で運転制御の切り替えが行われるが、図１０では、運転制御の切り替えは行われず、Ｓ６０５において、Ｓ１０６と同様に、切替え後のカメラ、即ちカメラ３１Ｂが撮像した撮像画像を取得する。そして、Ｓ６０６において、ブロック４０２は、Ｓ６０２と同様に、Ｓ６０５で取得した撮像画像に基づいて道路形状を推定する。そして、Ｓ６０７において、ブロック４０２は、Ｓ６０３と同様に、道路形状が一致したか否かを判定する。つまり、図６のＳ２０４で一致していると判定されてＳ２０５に進んだ場合には、Ｓ６０７で道路形状が一致したと判定して図１０の処理を終了する。一方、図６のＳ２０４で一致していないと判定された場合には、Ｓ６０７で道路形状が一致していないと判定してＳ６０８に進む。
【０１０２】
図１１は、Ｓ６０８の処理を示すフローチャートである。Ｓ７０１において、ブロック４０２は、道路形状の認識のために用いるデバイスをカメラから位置特定デバイスへ切替える。ここで、位置特定デバイスとは、車両Ｖの位置を特定するためのデバイスであり、例えばジャイロセンサやＧＰＳセンサである。
【０１０３】
Ｓ７０２において、ブロック４０２は、位置特定デバイスによる位置情報に基づいて、地図情報から道路形状を取得し、その取得した道路形状に基づいて運転制御を継続する。Ｓ７０２の後、図１１の処理を終了する。
【０１０４】
カメラは、電圧異常等の内乱のみならず、カメラが取り付けられるフロントウィンドウ上の汚れ等の外乱によっても撮像が不可な状態となってしまう。一方で、位置特定デバイスは、そのような要因は発生し難い。従って、図１０及び図１１のように、ジャイロセンサやＧＰＳセンサ等の位置特定デバイスに切り替えることによって道路形状の認識を行い、白線追従等の運転支援制御を継続する。また、Ｓ７０２で運転制御を継続する場合に、ＨＭＩ４０７により、カメラ３１Ａとカメラ３１Ｂの動作が不安定であることをドライバに通知するようにしても良い。また、その通知の際、手動運転制御へ切り替える指示をドライバから選択可能に受け付けるようにしても良い。そこで、手動運転制御への切替えを指示された場合には、手動運転制御への切替えが行われる。
【０１０５】
＜デバイスの動作状態による運転制御の切り替え＞
図５及び図１０では、カメラ３１Ａの動作が不安定となった場合、カメラ３１Ａからカメラ３１Ｂに切り替えることを説明した。しかしながら、運転制御中に、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂ、位置特定デバイスのいずれかの動作が不安定となったことを検出した場合に、運転制御を切り替えるようにしても良い。
【０１０６】
図１２は、デバイスの動作状態に応じた運転制御の切り替えを示すフローチャートである。Ｓ８０１において、ブロック４０２は、動作が正常でないデバイスがあるか否かを判定する。例えば、ブロック４０２は、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂ、位置特定デバイスのうち、動作が不安定となったデバイスがあるか否かを判定する。カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂについては、図６のＳ２０３の処理の結果、Ｓ２０４で一致していないと判定された場合に、動作が不安定であると判定しても良い。また、所定の時間間隔でカメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂ、位置特定デバイスそれぞれの自己診断を実行し、その結果に基づいて、動作が不安定であるか否かを判断するようにしても良い。
【０１０７】
Ｓ８０１で動作が正常でないデバイスがあると判定された場合、Ｓ８０２において、ブロック４０２は、車両Ｖの運転制御を手動運転制御に遷移させる処理を行う。当該処理においては、例えば、ブロック４０２は、テイクオーバーが必要であると判断し、ＨＭＩ４０７によりドライバに対して、自動運転制御から手動運転制御への切り替えを要求するメッセージをユーザインフェース画面として表示する。そして、ブロック４０２は、ドライバがユーザインタフェース画面上での表示に応じてハンドルを把持してテイクオーバーを行ったと判定した場合、自動運転制御から手動運転制御へ遷移させる。また、Ｓ８０２の処理の他の例として、ブロック４０２は、車両Ｖの運転支援機能を停止するようにしても良い。一方、Ｓ８０１で動作が正常でないデバイスがないと判定された場合、現在の車両Ｖの運転制御を継続する。ここで、Ｓ８０３で実行される運転制御状態は、Ｓ８０２の処理の結果、実行される運転制御状態よりもドライバの運転関与が低い運転制御状態である。例えば、Ｓ８０２の処理の結果、実行される運転制御状態はドライバのハンドルの把持が必要な運転制御状態であり、Ｓ８０３で実行される運転制御状態はドライバのハンドルの把持が不要な運転制御状態である。
【０１０８】
上記では、Ｓ８０１で、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂ、位置特定デバイスのうち、動作が不安定なデバイスがあるか否かを判定しているが、位置特定デバイスの動作が不安定であるか否かを判定するようにしても良い。そして、位置特定デバイスの動作が不安定であると判定された場合、Ｓ８０２に進み、位置特定デバイスの動作が不安定でない（正常動作状態）と判定された場合、Ｓ８０３に進む。
【０１０９】
つまり、位置特定デバイス、例えば、ＧＰＳセンサが受信不可となった場合には、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂの両方が正常動作していたとしても、ドライバに対してハンドルの把持等のテイクオーバーを要求する。カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂの両方が、何らかの物体の出現で遮蔽されたり、西日等の強い外光により撮像結果が不良となったりする場合があり得る。そのときに、位置特定デバイスの動作が不安定であると、手動運転制御へのスムーズな切り替えが困難となってしまう。そこで、上記のように、位置特定デバイスの動作が不安定となった場合にはドライバに対してハンドルの把持等のテイクオーバーを要求することで、手動運転制御への切替えをスムーズに行うことができる。
【０１１０】
＜実施形態のまとめ＞
上記各実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する取得手段と（Ｓ１０１、Ｓ１０６）、前記車両の位置を特定する特定手段と（ＧＰＳ２８ｂ）、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と（Ｓ１０５）、を備え、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転への関与の度合いを高くするよう前記車両の走行を制御する（Ｓ１０５）ことを特徴とする。
【０１１１】
そのような構成により、例えば第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバの運転への関与の度合いを高くするよう車両の走行を制御することができる。その結果、カメラ間での調整処理が不要となるので、ＥＣＵの処理負荷を低減させることができる。
【０１１２】
また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、前記ドライバに対して運転環境の監視を要求することを特徴とする。そのような構成により、例えば第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバに対して運転環境の監視を要求し、手動運転へスムーズに移行させることができる。
【０１１３】
また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、前記ドライバに対してハンドルの把持を要求することを特徴とする。そのような構成により、例えば第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバに対してハンドルの把持を要求し、手動運転へスムーズに移行させることができる。
【０１１４】
また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、ハンドルの把持を要さない走行制御から、当該ハンドルの把持を要する走行制御に切り替えることを特徴とする。そのような構成により、例えば第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ハンドルの把持を要さない走行制御からハンドルの把持を要する走行制御に切り替えることで、手動運転へスムーズに移行させることができる。
【０１１５】
また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、前記車両を車線に追従させる走行制御から、前記車両の車線からの逸脱を防止する走行制御に切り替えることを特徴とする。そのような構成により、例えば自動運転中に第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合でも、運転支援として可能な機能を提供することができる。
【０１１６】
また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、ドライバに対する運転支援の支援量を低減することを特徴とする。そのような構成により、例えば第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバの運転の関与の度合いを高くし、手動運転へスムーズに移行させることができる。
【０１１７】
また、前記取得手段は、前記第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合に、前記第１のカメラの代わりに前記第２のカメラを用いて前記外界情報を取得することを特徴とする（Ｓ１０４）。そのような構成により、第１のカメラが撮像可能でない状態となった場合、第２のカメラを用いて外界情報を取得することができる。
【０１１８】
また、前記走行制御手段は、前記第２のカメラが撮像可能でない状態となった場合、前記車両の走行を制限することを特徴とする（Ｓ１０９）。また、前記走行制御手段は、手動運転制御に切り替えることを特徴とする（Ｓ３０４）。また、前記走行制御手段は、運転支援機能を停止することを特徴とする（Ｓ３０６）。そのような構成により、第２のカメラが撮像可能でない状態となった場合に、車両の走行を手動運転に切り替えたり、運転支援機能を停止するので、ドライバに対して自動運転や運転支援として可能な機能を提供することができる。
【０１１９】
また、上記各実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第１のカメラ若しくは第２のカメラを用いて前記外界情報を取得する取得手段と（Ｓ１０１、Ｓ１０６、Ｓ６０１、Ｓ６０５）、前記車両の位置を特定するデバイスと（ＧＰＳ２８ｂ）、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記デバイスにより特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と（Ｓ１０５）、を備え、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御手段は、前記第１のカメラと前記第２のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバへの運転への関与の度合いを高くするよう前記車両の走行を制御する（Ｓ１０５）ことを特徴とする。
【０１２０】
そのような構成により、デバイスの動作状態に応じて、ドライバの運転への関与の度合いを高くするよう車両の走行を制御することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１Ａ、１Ｂ  制御装置：  ２Ａ、２Ｂ  ＥＣＵ群：  ２０Ａ  自動運転ＥＣＵ：  ２１Ａ  環境認識ＥＣＵ：  ２２Ａ、２２Ｂ  操舵ＥＣＵ：  ２３Ａ、２３Ｂ  制動ＥＣＵ：  ２４Ａ、２４Ｂ  停止維持ＥＣＵ：  ２５Ａ  情報ＥＣＵ：  ２６Ａ  ライトＥＣＵ：  ２７Ａ  駆動ＥＣＵ：  ２８Ａ  位置認識ＥＣＵ：  ２９Ａ、２１Ｂ  走行支援ＥＣＵ：  ２５Ｂ  計器類表示ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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