JP7230777B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両を制御する車両制御システムに関する。特に、本発明は、目標トラジェクトリに基づいて車両の走行を制御する車両制御システムに関する。

特許文献１は、車両の運転を支援する運転支援システムを開示している。運転支援システムは、撮像部、目標トラジェクトリ生成部、走行状態取得部、及び制御部を備えている。撮像部は、車両が走行している走路の境界を含む画像を取得する。目標トラジェクトリ生成部は、走路において車両が走行すべき目標トラジェクトリを、上記画像に基づいて生成する。走行状態取得部は、走路における車両の走行状態を、上記画像に基づいて取得する。制御部は、目標トラジェクトリと走行状態とに基づいて、車両を目標トラジェクトリに追従させるための操舵制御を行う。

特許文献２は、車両の進路に関する進路評価を行う進路評価装置を開示している。進路評価装置は、複数の予測進路を生成し、二以上の異なる評価基準を用いて進路評価を行う。

特許文献３は、特定の物体が取るべき進路を設定する進路設定装置を開示している。進路設定装置は、特定の物体を含む複数の物体のそれぞれが取り得る進路を予測し、その予測結果に基づいて特定の物体の進路を設定する。

特開２０１８－０２４２９５号公報 特開２００９－１５７５０２号公報 特開２００７－２３０４５４号公報

上記の特許文献１に記載されている技術によれば、目標トラジェクトリ生成部によって生成される目標トラジェクトリに基づいて操舵制御が行われる。しかしながら、目標トラジェクトリ生成部が失陥した場合、適切な目標トラジェクトリが生成されなくなる。適切な目標トラジェクトリが生成されないと、車両走行の安全が確保されなくなるおそれがある。目標トラジェクトリに基づく車両走行制御には改善の余地がある。

本発明の１つの目的は、目標トラジェクトリに基づいて車両走行が制御される際の安全確保に寄与する技術を提供することにある。

本発明の１つの観点において、車両を制御する車両制御システムが提供される。
車両制御システムは、
車両の目標位置及び目標速度を含む目標トラジェクトリを生成し、出力する１又は複数の目標トラジェクトリ生成装置と、
１又は複数の目標トラジェクトリ生成装置から出力される目標トラジェクトリを受け取り、受け取った目標トラジェクトリに基づいて車両の走行を制御する車両走行制御を実行する車両走行制御装置と
を備える。
第１目標トラジェクトリは、車両の操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを行うことを目的とする目標トラジェクトリである。
第２目標トラジェクトリは、車両を減速させ、停止させることを目的とする目標トラジェクトリである。
失陥装置は、１又は複数の目標トラジェクトリ生成装置のうち失陥が発生した目標トラジェクトリ生成装置である。
失陥装置が存在しない場合、車両走行制御装置は、１又は複数の目標トラジェクトリ生成装置から出力される第１目標トラジェクトリに基づいて、車両走行制御を実行する。
失陥装置が存在する場合、車両走行制御装置は、失陥が発生する前に１又は複数の目標トラジェクトリ生成装置から出力された第２目標トラジェクトリ、あるいは、複数の目標トラジェクトリ生成装置のうち失陥装置以外のものから出力される第２目標トラジェクトリに基づいて、車両走行制御を実行し車両を停止させる。

本発明の１つの観点によれば、目標トラジェクトリ生成装置は、第１目標トラジェクトリだけでなく、第２目標トラジェクトリも生成し、出力する。第２目標トラジェクトリは、車両を減速させ、停止させることを目的とする目標トラジェクトリである。失陥装置が存在する場合、車両走行制御装置は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置から出力された第２目標トラジェクトリ、あるいは、複数の目標トラジェクトリ生成装置のうち失陥装置以外のものから出力される第２目標トラジェクトリに基づいて、車両走行制御を実行する。第２目標トラジェクトリに基づいて車両走行制御を実行することにより、車両は減速し、停止する。これにより、車両の安全が確保される。

本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの概要を説明するための概念図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における第２目標トラジェクトリを説明するための概念図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御を説明するための概念図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの目標トラジェクトリ生成装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る目標トラジェクトリ生成装置における情報取得装置及び運転環境情報の例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの車両走行制御装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムによる処理を要約的に示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御を説明するための概念図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における退避トラジェクトリを説明するための概念図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態における走行支援トラジェクトリを説明するための概念図である。 本発明の第４の実施の形態における緊急停止トラジェクトリを説明するための概念図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御のルールを説明するための概念図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第３の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第４の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第５の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第６の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第７の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第８の例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第５の実施の形態に係る車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の第５の実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の例を説明するためのタイミングチャートである。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

１．第１の実施の形態
１－１．車両制御システムの概要
図１は、第１の実施の形態に係る車両制御システム１０の概要を説明するための概念図である。車両制御システム１０は、車両１を制御する。典型的には、車両制御システム１０は、車両１に搭載されている。あるいは、車両制御システム１０の少なくとも一部は、車両１の外部の外部装置に配置され、リモートで車両１を制御してもよい。つまり、車両制御システム１０は、車両１と外部装置とに分散的に配置されてもよい。

車両制御システム１０は、車両１の走行（操舵、加速、及び減速）を制御する「車両走行制御」を実行する。特に、車両制御システム１０は、目標トラジェクトリＴＲに基づいて車両走行制御を実行する。

目標トラジェクトリＴＲは、車両１が走行する道路内における車両１の目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］及び目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］を含む。図１に示される例において、Ｘ方向は車両１の前方方向であり、Ｙ方向はＸ方向と直交する平面方向である。但し、座標系（Ｘ，Ｙ）は、図１で示された例に限られない。目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］及び目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、時間ｔの関数である。目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］毎に設定されてもよい。つまり、目標位置［Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）］と目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、互いに関連付けられてもよい。車両制御システム１０は、このような目標トラジェクトリＴＲに車両１が追従するように車両走行制御を実行する。

図２は、本実施の形態に係る車両制御システム１０の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１０は、目標トラジェクトリ生成装置１００及び車両走行制御装置２００を備えている。目標トラジェクトリ生成装置１００と車両走行制御装置２００は、物理的に別々の装置であってもよいし、同じ装置であってもよい。目標トラジェクトリ生成装置１００と車両走行制御装置２００が物理的に別々の装置である場合、それらは、通信を介して必要な情報をやりとりする。

目標トラジェクトリ生成装置１００は、上述の目標トラジェクトリＴＲを生成する。より詳細には、目標トラジェクトリ生成装置１００は、車両１の運転環境を示す運転環境情報１５０を取得する。運転環境情報１５０は、例えば、地図情報、車両１の位置及び方位を示す位置情報、車両１の周囲の状況を示す周辺状況情報、等を含む。目標トラジェクトリ生成装置１００は、運転環境情報１５０に基づいて、車両１の走行プランを決定し、その走行プランを達成するために必要な目標トラジェクトリＴＲを生成する。走行プランとしては、現在の走行車線を維持する、車線変更を行う、障害物を回避する、減速して停止する、等を含む。典型的には、目標トラジェクトリ生成装置１００は、一定サイクル毎に目標トラジェクトリＴＲを繰り返し生成する、すなわち、目標トラジェクトリＴＲを更新する。そして、目標トラジェクトリ生成装置１００は、生成（更新）した目標トラジェクトリＴＲを車両走行制御装置２００に出力する。

車両走行制御装置２００は、車両１の走行（操舵、加速、及び減速）を制御する車両走行制御を実行する。特に、車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００から出力される目標トラジェクトリＴＲを受け取り、受け取った目標トラジェクトリＴＲに基づいて車両走行制御を実行する。典型的には、車両走行制御装置２００は、車両１が目標トラジェクトリＴＲに追従するように車両走行制御を実行する。そのために、車両走行制御装置２００は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差（横偏差、ヨー角偏差、速度偏差、等）を算出し、その偏差が減少するように車両走行制御を行う。

本実施の形態によれば、２種類の目標トラジェクトリＴＲ、すなわち、「第１目標トラジェクトリＴＲ１」と「第２目標トラジェクトリＴＲ２」が用いられる。第１目標トラジェクトリＴＲ１は、車両１の操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを行うことを目的とする目標トラジェクトリＴＲである。例えば、第１目標トラジェクトリＴＲ１は、車両１が走行車線に沿って自動運転を継続するための目標トラジェクトリＴＲである。一方、第２目標トラジェクトリＴＲ２は、車両１を減速させ、停止させることを目的とする目標トラジェクトリＴＲである。

図３は、第２目標トラジェクトリＴＲ２を説明するための概念図である。横軸は時間ｔを表し、縦軸は目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］を表している。図３に示されるように、目標速度［ＶＸ（ｔ），ＶＹ（ｔ）］は、時間ｔの経過と共に減少し、最終的にはゼロになる。このような第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて車両走行制御を実行することにより、車両１は減速し、停止する。尚、第２目標トラジェクトリＴＲ２は、減速に加えて操舵を要求してもよい。例えば、第２目標トラジェクトリＴＲ２は、車両１を路肩に退避させて停止させるように生成されてもよい。

目標トラジェクトリ生成装置１００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１と第２目標トラジェクトリＴＲ２を生成し、出力する。車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１と第２目標トラジェクトリＴＲ２を受け取り、保持する。そして、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１と第２目標トラジェクトリＴＲ２の少なくとも一方に基づいて車両走行制御を実行する。

特に、本実施の形態によれば、車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥しているか否かに応じて、第１目標トラジェクトリＴＲ１と第２目標トラジェクトリＴＲ２を使い分ける。目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥している状態とは、目標トラジェクトリ生成装置１００から適切な目標トラジェクトリＴＲが出力されない状態である。例えば、目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥しているとき、目標トラジェクトリＴＲの生成（更新）及び出力が停止する。あるいは、目標トラジェクトリＴＲが生成、出力されたとしても、その目標トラジェクトリＴＲは不適切である。

まず、目標トラジェクトリ生成装置１００が正常である（失陥していない）場合を考える。この場合、目標トラジェクトリ生成装置１００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１及び第２目標トラジェクトリＴＲ２を生成し、出力する。車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１に基づいて車両走行制御を実行する。つまり、車両走行制御装置２００は、車両１が第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従するように車両走行制御を実行する。

次に、図４を参照して、目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥した場合を考える。失陥した目標トラジェクトリ生成装置１００は、以下、「失陥装置１００Ｆ」と呼ばれる。失陥発生後、失陥装置１００Ｆから適切な目標トラジェクトリＴＲは出力されない。適切な目標トラジェクトリＴＲが得られないと、車両走行の安全が確保されなくなるおそれがある。

そこで、本実施の形態によれば、失陥装置１００Ｆが存在する場合には、失陥発生前の適切な第２目標トラジェクトリＴＲ２が用いられる。つまり、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置１００から出力された第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて、車両走行制御を実行する。第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて車両走行制御を実行することにより、車両１は減速し、停止する。これにより、車両１の安全が確保される。

第２目標トラジェクトリＴＲ２は、失陥に備えて目標トラジェクトリ生成装置１００が生成する“遺書”であるとも言える。車両走行制御装置２００は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置１００から出力される遺書を予め受け取り、保持する。目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥した場合、車両走行制御装置２００は、予め受け取った遺書を実行し、車両１を停止させる。これにより、車両１の安全が確保される。

車両１の運転環境は時々刻々変化する。目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥した場合、なるべく新しい第２目標トラジェクトリＴＲ２を用いることが好ましい。その一方で、目標トラジェクトリ生成装置１００がいつ失陥するかは事前には分からない。従って、目標トラジェクトリ生成装置１００は、少なくとも第２目標トラジェクトリＴＲ２を“継続的”に更新し、出力することが好適である。ここで、“継続的”とは、“常時”と“断続的”の両方を含む概念である。例えば、第２目標トラジェクトリＴＲ２の出力は、極短時間の間中断してもよい。その場合であっても、長い期間で見れば、第２目標トラジェクトリＴＲ２の出力は継続していると言える。

好適には、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置１００から最後に出力された最新の第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて、車両走行制御を実行する。最新の運転環境を反映した最新の第２目標トラジェクトリＴＲ２が用いられるため、車両１をより適切に停止させることが可能となる。

但し、最新の第２目標トラジェクトリＴＲ２を用いる必要は必ずしもない。例えば、最新のものの１サイクル前に生成された第２目標トラジェクトリＴＲ２が用いられる場合であっても、十分な効果が得られる可能性はある。車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００から出力された第２目標トラジェクトリＴＲ２を一定期間保持しておくための記憶装置を有する。目標トラジェクトリ生成装置１００が失陥した場合、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に出力された第２目標トラジェクトリＴＲ２のうち比較的新しいものを用いて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１を停止させ、安全を確保することが可能となる。

以下、本実施の形態に係る車両制御システム１０について更に詳しく説明する。

１－２．構成例
１－２－１．目標トラジェクトリ生成装置１００
図５は、本実施の形態に係る目標トラジェクトリ生成装置１００の構成例を示すブロック図である。目標トラジェクトリ生成装置１００は、情報取得装置１１０、制御装置１２０、及び入出力インタフェース１３０を備えている。

情報取得装置１１０は、車両１の運転環境を示す運転環境情報１５０を取得する。

図６は、情報取得装置１１０及び運転環境情報１５０の例を示すブロック図である。情報取得装置１１０は、地図情報取得装置１１１、位置情報取得装置１１２、車両状態センサ１１３、周辺状況センサ１１４、及び通信装置１１５を備えている。運転環境情報１５０は、地図情報１５１、位置情報１５２、車両状態情報１５３、周辺状況情報１５４、及び配信情報１５５を含んでいる。

地図情報取得装置１１１は、地図情報１５１を取得する。地図情報１５１は、車線配置や道路形状を示す。地図情報取得装置１１１は、地図データベースから、必要なエリアの地図情報１５１を取得する。地図データベースは、車両１に搭載されている所定の記憶装置に格納されていてもよいし、車両１の外部の管理サーバに格納されていてもよい。後者の場合、地図情報取得装置１１１は、管理サーバと通信を行い、必要な地図情報１５１を取得する。

位置情報取得装置１１２は、車両１の位置及び方位を示す位置情報１５２を取得する。例えば、位置情報取得装置１１２は、車両１の位置及び方位を計測するＧＰＳ（Global Positioning System）装置を含んでいる。位置情報取得装置１１２は、周知の自己位置推定処理（localization）を行い、位置情報１５２の精度を高めてもよい。

車両状態センサ１１３は、車両１の状態を示す車両状態情報１５３を取得する。例えば、車両状態センサ１１３は、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサ、及び舵角センサ、等を含んでいる。車速センサは、車速（車両１の速度）を検出する。ヨーレートセンサは、車両１のヨーレートを検出する。加速度センサは、車両１の加速度（横加速度、前後加速度、上下加速度）を検出する。舵角センサは、車両１の操舵角（転舵角）を検出する。

周辺状況センサ１１４は、車両１の周囲の状況を認識（検出）する。例えば、周辺状況センサ１１４は、カメラ、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、及びレーダの少なくとも１つを含んでいる。周辺状況情報１５４は、周辺状況センサ１１４による認識結果を示す。例えば、周辺状況情報１５４は、周辺状況センサ１１４によって認識された物標に関する物標情報を含む。物標としては、周辺車両、歩行者、路側物、障害物、白線（区画線）、等が例示される。物標情報は、車両１に対する物標の相対位置及び相対速度の情報を含んでいる。

通信装置１１５は、車両１の外部と通信を行う。例えば、通信装置１１５は、車両１の外部の外部装置と、通信ネットワークを介して通信を行う。通信装置１１５は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行ってもよい。通信装置１１５は、周辺車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行ってもよい。配信情報１５５は、通信装置１１５を通して得られる情報である。例えば、配信情報１５５は、周辺車両の情報や道路交通情報を含む。

尚、情報取得装置１１０の一部は、車両走行制御装置２００に含まれていてもよい。つまり、目標トラジェクトリ生成装置１００と車両走行制御装置２００が、情報取得装置１１０の一部を共用してもよい。その場合、目標トラジェクトリ生成装置１００と車両走行制御装置２００は、必要な情報を互いにやりとりする。

再度図５を参照して、入出力インタフェース１３０は、車両走行制御装置２００と通信可能に接続されている。例えば、入出力インタフェース１３０は、通信装置を含んでいる。

制御装置１２０（コントローラ）は、各種処理を行う情報処理装置である。例えば、制御装置１２０は、マイクロコンピュータである。制御装置１２０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。制御装置１２０は、プロセッサ１２１と記憶装置１２２を備えている。

記憶装置１２２には、各種情報が格納される。記憶装置１２２としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、等が例示される。

プロセッサ１２１は、コンピュータプログラムを実行する。コンピュータプログラムは、記憶装置１２２に格納されている、あるいは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。プロセッサ１２１がコンピュータプログラムを実行することにより、制御装置１２０（プロセッサ１２１）の機能が実現される。

制御装置１２０は、情報取得装置１１０から運転環境情報１５０を繰り返し取得する。取得された運転環境情報１５０は、記憶装置１２２に格納される。

また、制御装置１２０は、運転環境情報１５０に基づいて、車両１の走行プランを決定し、その走行プランを達成するために必要な目標トラジェクトリＴＲを生成する。走行プランとしては、現在の走行車線を維持する、車線変更を行う、障害物を回避する、減速して停止する、等を含む。典型的には、制御装置１２０は、一定サイクル毎に目標トラジェクトリＴＲを繰り返し生成する、すなわち、目標トラジェクトリＴＲを更新する。生成された目標トラジェクトリＴＲ（第１目標トラジェクトリＴＲ１、第２目標トラジェクトリＴＲ２）は、記憶装置１２２に格納される。

更に、制御装置１２０は、生成（更新）した目標トラジェクトリＴＲを、入出力インタフェース１３０を介して車両走行制御装置２００に出力する。

１－２－２．車両走行制御装置２００
図７は、本実施の形態に係る車両走行制御装置２００の構成例を示すブロック図である。車両走行制御装置２００は、走行状態取得装置２１０、制御装置２２０、入出力インタフェース２３０、及び走行装置２４０を備えている。

走行状態取得装置２１０は、車両１の走行状態を示す走行状態情報２５０を取得する。走行状態としては、車両１の位置、方位、車速、ヨーレート、加速度、操舵角（転舵角）、等が挙げられる。例えば、走行状態取得装置２１０は、ＧＰＳ装置を利用して、車両１の位置及び方位を示す位置情報を取得する。走行状態取得装置２１０は、周知の自己位置推定処理を行い、位置情報の精度を高めてもよい。また、走行状態取得装置２１０は、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサ、及び舵角センサ、等を含んでいる。尚、走行状態取得装置２１０の少なくとも一部は、上述の目標トラジェクトリ生成装置１００の情報取得装置１１０と共通であってもよい。

入出力インタフェース２３０は、目標トラジェクトリ生成装置１００と通信可能に接続されている。例えば、入出力インタフェース２３０は、通信装置を含んでいる。

走行装置２４０は、操舵装置２４１、駆動装置２４２、及び制動装置２４３を含んでいる。操舵装置２４１は、車両１の車輪を転舵する。例えば、操舵装置２４１は、パワーステアリング（EPS: Electric Power Steering）装置を含んでいる。駆動装置２４２は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置２４２としては、エンジン、電動機、インホイールモータ等が例示される。制動装置２４３は、制動力を発生させる。

制御装置２２０（コントローラ）は、各種処理を行う情報処理装置である。例えば、制御装置２２０は、マイクロコンピュータである。制御装置２２０は、ＥＣＵとも呼ばれる。制御装置２２０は、プロセッサ２２１及び記憶装置２２２を備えている。

記憶装置２２２には、各種情報が格納される。記憶装置２２２としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、等が例示される。

プロセッサ２２１は、コンピュータプログラムを実行する。コンピュータプログラムは、記憶装置２２２に格納されている、あるいは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。プロセッサ２２１がコンピュータプログラムを実行することにより、制御装置２２０（プロセッサ２２１）の機能が実現される。

例えば、制御装置２２０は、車両１の操舵、加速、及び減速を制御する「車両走行制御」を実行する。制御装置２２０は、走行装置２４０の動作を制御することによって車両走行制御を行う。具体的には、制御装置２２０は、操舵装置２４１の動作を制御することによって、車両１の操舵（転舵）を制御する。また、制御装置２２０は、駆動装置２４２の動作を制御することによって、車両１の加速を制御する。また、制御装置２２０は、制動装置２４３の動作を制御することによって、車両１の減速を制御する。

また、制御装置２２０は、走行状態取得装置２１０から走行状態情報２５０を繰り返し取得する。取得された走行状態情報２５０は、記憶装置２２２に格納される。

また、制御装置２２０は、目標トラジェクトリ生成装置１００から出力される目標トラジェクトリＴＲを入出力インタフェース２３０を介して受け取る。受け取った目標トラジェクトリＴＲ（第１目標トラジェクトリＴＲ１、第２目標トラジェクトリＴＲ２）は、記憶装置２２２に格納される。目標トラジェクトリＴＲが更新された後も、過去の目標トラジェクトリＴＲ（特に、過去の第２目標トラジェクトリＴＲ２）が記憶装置２２２に一定期間保持されていてもよい。

更に、制御装置２２０は、目標トラジェクトリＴＲに基づいて、上述の車両走行制御を実行する。具体的には、制御装置２２０は、車両１が目標トラジェクトリＴＲに追従するように車両走行制御を実行する。そのために、制御装置２２０は、目標トラジェクトリＴＲと走行状態情報２５０に基づいて、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差を算出する。偏差としては、横偏差（Ｙ方向偏差）、ヨー角偏差（方位角偏差）、及び速度偏差が挙げられる。そして、制御装置２２０は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差が減少するように車両走行制御を行う。このような車両走行制御により、車両１は目標トラジェクトリＴＲに追従するように走行する。

例えば、操舵装置２４１を用いた操舵制御は、次の通りである。制御装置２２０は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差を減少させるために必要な目標ヨーレートを算出する。実ヨーレートは、走行状態情報２５０に含まれている。制御装置２２０は、目標ヨーレートと実ヨーレートとの差分であるヨーレート偏差に応じて、目標操舵角を算出する。ヨーレート偏差が大きいほど、目標操舵角も大きくなる。実操舵角は、走行状態情報２５０に含まれている。制御装置２２０は、実操舵角が目標操舵角に一致するように、操舵装置２４１のフィードバック制御を行う。

１－３．失陥検出方法の例
目標トラジェクトリ生成装置１００の失陥として、次のようなものが例示される。
［Ｉｎｐｕｔの失陥］情報取得装置１１０（センサ）の異常あるいは故障により、目標トラジェクトリＴＲの生成に必要な運転環境情報１５０が適切に取得できない。
［演算処理の失陥］制御装置１２０の異常あるいは故障により、目標トラジェクトリＴＲを生成する演算処理が正常に作動していない。
［演算結果の失陥］生成された目標トラジェクトリＴＲが所定の要件を満たしていない。
［Ｏｕｔｐｕｔの失陥］入出力インタフェース１３０の出力機能の異常あるいは故障により、目標トラジェクトリＴＲが目標トラジェクトリ生成装置１００から正常に出力されていない。

目標トラジェクトリ生成装置１００は、自己診断機能を有する。自己診断機能は、例えば次のような項目についてチェックする。
［項目１］制御装置１２０が正常に動作しているか否か（例えば、プロセッサ１２１の演算周期が正常範囲内か否か）
［項目２］情報取得装置１１０の各センサが正常に動作しているか否か（例えば、センシング周期、検出データ数、検出データ値が正常範囲内か否か）
［項目３］制御装置１２０が運転環境情報１５０を受信できているか否か（例えば、受信周期やデータ量が正常範囲内か否か）
［項目４］目標トラジェクトリＴＲの演算結果が正常か否か（例えば、データ量やデータ値が正常範囲か否か）
［項目５］入出力インタフェース１３０から目標トラジェクトリＴＲが正常に出力されているか否か（例えば、送信周期やデータ量が正常範囲内か否か）

いずれかの項目について異常を検出した場合、自己診断機能は、目標トラジェクトリ生成装置１００において失陥が発生したと判定する。失陥が発生したと判定すると、自己診断機能は、専用信号線を介してエラー信号を外部に出力する。車両走行制御装置２００は、そのエラー信号を受け取ることによって、目標トラジェクトリ生成装置１００における失陥発生を認識することができる。

１－４．処理フロー
図８は、本実施の形態に係る車両制御システム１０による処理を要約的に示すフローチャートである。

ステップＳ１００において、目標トラジェクトリ生成装置１００は、運転環境情報１５０を取得する。そして、目標トラジェクトリ生成装置１００は、運転環境情報１５０に基づいて、目標トラジェクトリＴＲを生成（更新）する。更に、目標トラジェクトリ生成装置１００は、生成（更新）した目標トラジェクトリＴＲを車両走行制御装置２００に出力する。

ステップＳ２００において、車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００から出力された目標トラジェクトリＴＲを受け取る。車両走行制御装置２００は、受け取った目標トラジェクトリＴＲを記憶装置２２２に格納する。

ステップＳ３００において、車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００の失陥が発生したか否かを判定する。例えば、車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００から上記のエラー信号が出力されたか否かを判定する。目標トラジェクトリ生成装置１００の失陥が発生していない場合、つまり、失陥装置１００Ｆが存在しない場合（ステップＳ３００；Ｎｏ）、処理はステップＳ４００に進む。一方、目標トラジェクトリ生成装置１００の失陥が発生している場合、つまり、失陥装置１００Ｆが存在する場合（ステップＳ３００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５００に進む。

ステップＳ４００において、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１に基づいて車両走行制御を実行する。つまり、車両走行制御装置２００は、車両１が第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従するように車両走行制御を実行する。

ステップＳ５００において、車両走行制御装置２００は、第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて車両走行制御を実行する。つまり、車両走行制御装置２００は、車両１が第２目標トラジェクトリＴＲ２に追従するように車両走行制御を実行する。これにより、車両１は減速し、停止する。

１－５．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、目標トラジェクトリ生成装置１００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１だけでなく、第２目標トラジェクトリＴＲ２も生成し、出力する。第２目標トラジェクトリＴＲ２は、車両１を減速させ、停止させることを目的とする目標トラジェクトリＴＲである。失陥装置１００Ｆが存在する場合、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置１００から出力された第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて、車両走行制御を実行する。第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて車両走行制御を実行することにより、車両１は減速し、停止する。これにより、車両１の安全が確保される。このことは、車両制御システム１０に対する信頼の向上に寄与する。

２．第２の実施の形態
第２の実施の形態では、複数の目標トラジェクトリ生成装置１００が存在する。第１の実施の形態と重複する説明は適宜省略する。

２－１．車両制御システム
図９は、第２の実施の形態に係る車両制御システム１０の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１０は、複数の目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａ、１００－Ｂ、及び車両走行制御装置２００を備えている。

目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａ、１００－Ｂの各々の構成は、第１の実施の形態で説明された目標トラジェクトリ生成装置１００の構成（図５、図６参照）と同様である。

目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａについては、第１の実施の形態で説明された運転環境情報１５０、目標トラジェクトリＴＲ、第１目標トラジェクトリＴＲ１、及び第２目標トラジェクトリＴＲ２を、それぞれ、運転環境情報１５０－Ａ、目標トラジェクトリＴＲ－Ａ、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａ、及び第２目標トラジェクトリＴＲ２－Ａと読み替える。目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａは、運転環境情報１５０－Ａに基づいて、目標トラジェクトリＴＲ－Ａ（ＴＲ１－Ａ、ＴＲ２－Ａ）を生成し、出力する。

目標トラジェクトリ生成装置１００－Ｂについては、第１の実施の形態で説明された運転環境情報１５０、目標トラジェクトリＴＲ、第１目標トラジェクトリＴＲ１、及び第２目標トラジェクトリＴＲ２を、それぞれ、運転環境情報１５０－Ｂ、目標トラジェクトリＴＲ－Ｂ、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ｂ、及び第２目標トラジェクトリＴＲ２－Ｂと読み替える。目標トラジェクトリ生成装置１００－Ｂは、運転環境情報１５０－Ｂに基づいて、目標トラジェクトリＴＲ－Ｂ（ＴＲ１－Ｂ、ＴＲ２－Ｂ）を生成し、出力する。

車両走行制御装置２００の構成は、第１の実施の形態における構成と同様である（図７参照）。

２－２．車両走行制御
車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａから出力される目標トラジェクトリＴＲ－Ａ（ＴＲ１－Ａ、ＴＲ２－Ａ）を受け取る。また、車両走行制御装置２００は、目標トラジェクトリ生成装置１００－Ｂから出力される目標トラジェクトリＴＲ－Ｂ（ＴＲ１－Ｂ、ＴＲ２－Ｂ）を受け取る。車両走行制御装置２００は、受け取った目標トラジェクトリＴＲ（ＴＲ１－Ａ、ＴＲ２－Ａ、ＴＲ１－Ｂ、ＴＲ２－Ｂ）を記憶装置２２２に格納する。そして、車両走行制御装置２００は、少なくとも１つの目標トラジェクトリＴＲに基づいて車両走行制御を実行する。

まず、全ての目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａ、１００－Ｂが正常である場合、すなわち、失陥装置１００Ｆが存在しない場合を考える。この場合、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａ、ＴＲ１－Ｂの少なくとも一方に基づいて、車両走行制御を実行する。例えば、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａが出力されているが、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ｂが出力されていない場合、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａに基づいて車両走行制御を実行する。

他の例として、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａ、ＴＲ１－Ｂの両方が出力されている場合、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａ、ＴＲ１－Ｂの一方を選択し、選択した一方に基づいて車両走行制御を実行する。あるいは、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１－Ａ、ＴＲ１－Ｂを組み合わせることによって最終的な目標トラジェクトリＴＲを決定し、その目標トラジェクトリＴＲに基づいて車両走行制御を実行してもよい。

次に、図１０を参照して、目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａ、１００－Ｂの一方が失陥した場合、すなわち、失陥装置１００Ｆが存在する場合を考える。図１０に示される例では、目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａが失陥装置１００Ｆとなっている。失陥発生後、失陥装置１００Ｆである目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａからは、適切な目標トラジェクトリＴＲ－Ａ（ＴＲ１－Ａ、ＴＲ２－Ａ）が出力されない。この場合、車両走行制御装置２００は、第２目標トラジェクトリＴＲ２－Ａ、ＴＲ２－Ｂのいずれかに基づいて、車両走行制御を実行し、車両１を停止させる。

例えば、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａから出力された第２目標トラジェクトリＴＲ２－Ａに基づいて、車両走行制御を実行する。あるいは、車両走行制御装置２００は、失陥装置１００Ｆ以外の目標トラジェクトリ生成装置１００－Ｂから出力される第２目標トラジェクトリＴＲ２－Ｂに基づいて、車両走行制御を実行する。いずれの場合であっても、適切な第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて車両走行制御が実行されるため、車両１は減速し、停止する。これにより、車両１の安全が確保される。

２－３．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、失陥装置１００Ｆが存在する場合、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に目標トラジェクトリ生成装置１００－Ａから出力された第２目標トラジェクトリＴＲ２、あるいは、失陥装置１００Ｆ以外の目標トラジェクトリ生成装置１００－Ｂから出力される第２目標トラジェクトリＴＲ２－Ｂに基づいて、車両走行制御を実行する。いずれの場合であっても、適切な第２目標トラジェクトリＴＲ２に基づいて車両走行制御が実行されるため、車両１は減速し、停止する。これにより、車両１の安全が確保される。このことは、車両制御システム１０に対する信頼の向上に寄与する。

３．第３の実施の形態
第３の実施の形態は、上述の第１の実施の形態の具体例である。第１の実施の形態と重複する説明は適宜省略する。

３－１．車両制御システム
図１１は、第３の実施の形態に係る車両制御システム１０の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１０は、自動運転制御装置１００－Ｄ及び車両走行制御装置２００を備えている。

自動運転制御装置１００－Ｄは、車両１の自動運転に必要な目標トラジェクトリＴＲを生成する目標トラジェクトリ生成装置１００である。ここでの自動運転としては、ドライバが必ずしも１００％運転に集中しなくてもよいことを前提としたもの（例えば、いわゆるレベル３以上の自動運転）を想定している。

自動運転制御装置１００－Ｄの構成は、第１の実施の形態で説明された目標トラジェクトリ生成装置１００の構成（図５、図６参照）と同様である。自動運転制御装置１００－Ｄについては、第１の実施の形態で説明された運転環境情報１５０及び目標トラジェクトリＴＲを、それぞれ、運転環境情報１５０－Ｄ及び目標トラジェクトリＴＲ－Ｄと読み替える。

自動運転制御装置１００－Ｄは、運転環境情報１５０－Ｄに基づいて、目標トラジェクトリＴＲ－Ｄを生成し、出力する。目標トラジェクトリＴＲ－Ｄは、以下に説明される「自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ」と「退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄ」の２種類を含む。

３－１－１．自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ
自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは、車両１の自動運転を行うことを目的とする第１目標トラジェクトリＴＲ１である。つまり、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは、車両１の自動運転のために操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを行うことを目的とする。

自動運転制御装置１００－Ｄは、運転環境情報１５０－Ｄに基づいて、自動運転中の車両１の走行プランを生成する。走行プランは、現在の走行車線を維持して走行する、車線変更を行う、障害物を回避する、等を含む。そして、自動運転制御装置１００－Ｄは、走行プランに従って車両１が走行するために必要な第１目標トラジェクトリＴＲ１を、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄとして生成する。

例えば、自動運転制御装置１００－Ｄは、現在の走行車線を維持して走行するための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを生成する。より詳細には、自動運転制御装置１００－Ｄは、地図情報１５１と位置情報１５２に基づいて、車両１が走行している走行車線を認識し、車両１の前方の走行車線の配置形状を取得する。あるいは、自動運転制御装置１００－Ｄは、周辺状況情報１５４に基づいて、走行車線の区画線（白線）を認識し、車両１の前方の走行車線の配置形状を認識してもよい。そして、自動運転制御装置１００－Ｄは、車両１の前方の走行車線の配置形状に基づいて、走行車線を維持して走行するための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを生成する。

他の例として、自動運転制御装置１００－Ｄは、車線変更のための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを生成してもよい。より詳細には、自動運転制御装置１００－Ｄは、地図情報１５１、位置情報１５２、及び目的地に基づいて、目的地に到達するために車線変更を行うことを計画する。そして、自動運転制御装置１００－Ｄは、地図情報１５１、位置情報１５２、車両状態情報１５３、及び周辺状況情報１５４（他車両の状況）、等に基づいて、車線変更を実現するための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを生成する。車線変更のための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは、少なくとも操舵を要求する。

更に他の例として、自動運転制御装置１００－Ｄは、車両１と周囲の物体との衝突を回避するための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを生成してもよい。より詳細には、自動運転制御装置１００－Ｄは、周辺状況情報１５４に基づいて、車両１の前方の回避対象（例：周辺車両、歩行者）を認識する。更に、自動運転制御装置１００－Ｄは、車両状態情報１５３と周辺状況情報１５４に基づいて、車両１と回避対象のそれぞれの将来位置を予測し、車両１が回避対象と衝突する可能性を算出する。車両１が回避対象と衝突する可能性が閾値以上である場合、自動運転制御装置１００－Ｄは、車両状態情報１５３と周辺状況情報１５４に基づいて、衝突を回避するための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを生成する。衝突を回避するための自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは、操舵及び減速の少なくとも一方を要求する。

自動運転制御装置１００－Ｄは、一定サイクル毎に自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを繰り返し生成する、すなわち、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを更新する。好適には、自動運転制御装置１００－Ｄは、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを“継続的”に更新し、出力する。ここで、“継続的”とは、“常時”と“断続的”の両方を含む概念である。例えば、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄの出力は、極短時間の間中断してもよい。その場合であっても、長い期間で見れば、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄの出力は継続していると言える。

３－１－２．退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄ
図１２は、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを説明するための概念図である。退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは、車両１を減速させ、停止させることを目的とする第２目標トラジェクトリＴＲ２である。特に、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは、車両１を安全な停車エリアに退避させることを目的とする第２目標トラジェクトリＴＲ２である。

図１２に示される例では、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは、車両１を路肩に退避させ、停止させる。停車可能区間における路肩の位置は、例えば、地図情報１５１に予め登録されている。あるいは、周辺状況情報１５４に基づいて、停車可能な路肩を検出することもできる。つまり、自動運転制御装置１００－Ｄは、地図情報１５１と周辺状況情報１５４の少なくとも一方に基づいて、停車可能な路肩を認識する。そして、自動運転制御装置１００－Ｄは、車両１を路肩に退避させ、停止させるための退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを生成する。退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは、操舵及び減速を要求する。

自動運転制御装置１００－Ｄは、一定サイクル毎に退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを繰り返し生成する、すなわち、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを更新する。好適には、自動運転制御装置１００－Ｄは、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを“継続的”に更新し、出力する。ここで、“継続的”とは、“常時”と“断続的”の両方を含む概念である。例えば、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄの出力は、極短時間の間中断してもよい。その場合であっても、長い期間で見れば、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄの出力は継続していると言える。

３－２．車両走行制御
車両走行制御装置２００は、自動運転制御装置１００－Ｄから出力される自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを受け取る。車両走行制御装置２００は、受け取った自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを記憶装置２２２に格納する。そして、車両走行制御装置２００は、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄあるいは退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて車両走行制御を実行する。

まず、自動運転制御装置１００－Ｄが正常である場合、すなわち、失陥装置１００Ｆが存在しない場合を考える。この場合、車両走行制御装置２００は、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄに基づいて車両走行制御を実行する。つまり、車両走行制御装置２００は、車両１が自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄに追従するように車両走行制御を実行する。これにより、所望の自動運転が実現される。

次に、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥した場合、すなわち、失陥装置１００Ｆが存在する場合を考える（図４参照）。この場合、以降の自動運転は不可能である。そこで、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に自動運転制御装置１００－Ｄから出力された退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて、車両走行制御を実行する。例えば、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に自動運転制御装置１００－Ｄから最後に出力された退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は安全な位置に停止する。すなわち、車両１の安全が確保される。

３－３．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥した場合、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に出力された退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて車両走行制御を実行する。これにより、自動運転が不可能となった状況において、車両１を速やかに停止させることが可能となる。その結果、車両１の安全が確保される。このことは、車両制御システム１０に対する信頼の向上に寄与する。

４．第４の実施の形態
第４の実施の形態は、上述の第２の実施の形態の具体例である。既出の実施の形態と重複する説明は適宜省略する。

４－１．車両制御システム
図１３は、第４の実施の形態に係る車両制御システム１０の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１０は、自動運転制御装置１００－Ｄ、走行支援制御装置１００－Ｇ、及び車両走行制御装置２００を備えている。

自動運転制御装置１００－Ｄは、上述の第３の実施の形態で説明されたものと同じである。

走行支援制御装置１００－Ｇは、「走行支援制御」のための目標トラジェクトリＴＲを生成する目標トラジェクトリ生成装置１００である。走行支援制御は、車両１の走行を支援する。より詳細には、走行支援制御は、車両１の走行の安全性の向上あるいは車両１の挙動の安定化を目的として、車両１の操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを制御する。そのような走行支援制御としては、衝突回避制御、車線逸脱抑制制御、車両安定制御、等が例示される。衝突回避制御は、車両１と周囲の物体（回避対象）との衝突の回避を支援する。車線逸脱抑制制御は、車両１が走行車線から逸脱することを抑制する。車両安定制御は、車両スピン等の不安定挙動を抑制する。走行支援制御は、リスクを低減するための制御であるとも言える。

走行支援制御装置１００－Ｇの構成は、第１の実施の形態で説明された目標トラジェクトリ生成装置１００の構成（図５、図６参照）と同様である。走行支援制御装置１００－Ｇについては、第１の実施の形態で説明された運転環境情報１５０及び目標トラジェクトリＴＲを、それぞれ、運転環境情報１５０－Ｇ及び目標トラジェクトリＴＲ－Ｇと読み替える。尚、自動運転制御装置１００－Ｄの情報取得装置１１０と走行支援制御装置１００－Ｇの情報取得装置１１０は、部分的に共通化されていてもよい。

走行支援制御装置１００－Ｇは、運転環境情報１５０－Ｇに基づいて、目標トラジェクトリＴＲ－Ｇを生成し、出力する。目標トラジェクトリＴＲ－Ｇは、以下に説明される「走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇ」と「緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇ」の２種類を含む。

４－１－１．走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇ
走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇは、走行支援制御のための第１目標トラジェクトリＴＲ１である。つまり、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇは、車両１の走行の安全性の向上、あるいは、車両１の挙動の安定化を目的とする第１目標トラジェクトリＴＲ１である。

走行支援制御は、常時作動するわけではなく、必要に応じて作動する。つまり、所定の作動条件が成立したときにだけ、走行支援制御は作動する。走行支援制御装置１００－Ｇは、運転環境情報１５０－Ｇに基づいて、所定の作動条件が成立するか否かを判定する。所定の作動条件が成立する場合、走行支援制御装置１００－Ｇは、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを生成し、出力する。

図１４は、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇの例を示している。ここでは、走行支援制御の一例として、衝突回避制御について考える。走行支援制御装置１００－Ｇは、周辺状況情報１５４に基づいて、車両１の前方の回避対象（例：周辺車両、歩行者）を認識する。更に、走行支援制御装置１００－Ｇは、車両状態情報１５３と周辺状況情報１５４に基づいて、車両１と回避対象のそれぞれの将来位置を予測し、車両１が回避対象と衝突する可能性を算出する。衝突回避制御の作動条件は、車両１が回避対象と衝突する可能性が閾値以上であることである。

衝突回避制御の作動条件が成立する場合、走行支援制御装置１００－Ｇは、衝突回避制御のための走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを生成する。図１４に示されるように、衝突回避制御のための走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇは、回避対象との衝突を回避するために、車両１の操舵及び減速の少なくとも一方を要求する。

走行支援制御の他の例として、車線逸脱抑制制御について考える。例えば、車両１が走行車線内でふらつき、走行車線の区画線（白線）に近づいたとき、車線逸脱抑制制御は、車両１を走行車線の中央に戻すように操舵を行う。そのために、走行支援制御装置１００－Ｇは、周辺状況情報１５４に基づいて、車両１が走行している走行車線の区画線を認識し、車両１と区画線との間の距離をモニタする。車線逸脱抑制制御の第１の作動条件は、車両１と走行車線の区画線との間の距離が所定の距離閾値未満となることである。この第１の作動条件が成立する場合、走行支援制御装置１００－Ｇは、車両１を走行車線の中央に戻すような操舵を要求する走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを生成する。

また、車線逸脱抑制制御は、車両１が前方のカーブを曲がりきれないことを予測した場合に、車両１を減速させる。そのために、走行支援制御装置１００－Ｇは、地図情報１５１と位置情報１５２に基づいて、車両１の前方の道路形状を取得する。そして、走行支援制御装置１００－Ｇは、その道路形状と車両状態情報１５３（車速等）に基づいて、車両１が走行車線を逸脱することなく前方のカーブを曲がれるか否かを判定する。このとき、走行支援制御装置１００－Ｇは、路面状態（路面摩擦係数）を考慮に入れて判定を行ってもよい。路面状態は、車両状態情報１５３（車速、車輪速）あるいは周辺状況情報１５４（撮像情報等）を利用した周知技術により推定可能である。車線逸脱抑制制御の第２の作動条件は、車両１が走行車線を逸脱することなく前方のカーブを曲がり切れないことである。この第２の作動条件が成立する場合、走行支援制御装置１００－Ｇは、前方のカーブにおける車線逸脱を抑制するために、車両１の減速を要求する走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを生成する。

作動条件が成立している間、走行支援制御装置１００－Ｇは、一定サイクル毎に走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを繰り返し生成してもよい、すなわち、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを更新してもよい。

４－１－２．緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇ
図１５は、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇを説明するための概念図である。緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは、車両１を減速させ、停止させることを目的とする第２目標トラジェクトリＴＲ２である。特に、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは、現在の走行車線内で車両１を速やかに停止させることを目的とする第２目標トラジェクトリＴＲ２である。図１５に示される例では、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは、操舵を行うことなく、現在の走行車線内で車両１を速やかに停止させる。

走行支援制御装置１００－Ｇは、一定サイクル毎に緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇを繰り返し生成する、すなわち、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇを更新する。好適には、走行支援制御装置１００－Ｇは、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇを“継続的”に更新し、出力する。ここで、“継続的”とは、“常時”と“断続的”の両方を含む概念である。例えば、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇの出力は、極短時間の間中断してもよい。その場合であっても、長い期間で見れば、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇの出力は継続していると言える。

４－２．車両走行制御
車両走行制御装置２００は、自動運転制御装置１００－Ｄから出力される自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを受け取る。また、車両走行制御装置２００は、走行支援制御装置１００－Ｇから出力される緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇを受け取る。更に、走行支援制御の作動条件が成立した場合、車両走行制御装置２００は、走行支援制御装置１００－Ｇから出力される走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを受け取る。車両走行制御装置２００は、受け取った目標トラジェクトリＴＲ（ＴＲ１－Ｄ、ＴＲ２－Ｄ、ＴＲ１－Ｇ、ＴＲ２－Ｇ）を記憶装置２２２に格納する。そして、車両走行制御装置２００は、少なくとも１つの目標トラジェクトリＴＲに基づいて車両走行制御を実行する。

図１６は、本実施の形態における車両走行制御のルールを説明するための概念図である。

＜無効化に関するルール＞
自動運転制御装置１００－Ｄが失陥した場合、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは無効化される。自動運転制御装置１００－Ｄが失陥から復帰したとしても、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは無効化されたままである。
走行支援制御の作動条件が成立して、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇが出力された場合、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは無効化される。
走行支援制御装置１００－Ｇが失陥した場合、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは無効化される。

＜優先順位に関するルール＞
自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄ、及び緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは、この順番で優先順位が高い。つまり、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄの優先順位が最も高く、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇの優先順位が最も低い。

自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄが有効である場合、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄに基づいて車両走行制御が実行される。自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄが無効化された場合、次に優先順位の高い退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて車両走行制御が実行される。自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄも退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄも無効化された場合、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて車両走行制御が実行される。

＜調停に関するルール＞
走行支援制御の作動条件が成立して、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇが出力された場合、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇとその他の目標トラジェクトリＴＲ（ＴＲ１－Ｄ、あるいは、ＴＲ２－Ｇ）との間で調停が行われる。

操舵制御については、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇの方が優先される。つまり、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇに基づいて操舵制御が実行される。

減速制御については、最も高い減速度を要求する目標トラジェクトリＴＲが優先される。例えば、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇが比較的高い減速度（例：－１．０Ｇ）を要求し、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄが比較的低い減速度（例：－０．５Ｇ）を要求する場合、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇの方が優先される。逆に、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄが比較的高い減速度（例：－１．０Ｇ）を要求し、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇが比較的低い減速度（例：－０．５Ｇ）を要求する場合、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄの方が優先される。

車両走行制御装置２００は、調停の結果を、自動運転制御装置１００－Ｄ及び走行支援制御装置１００－Ｇに通知してもよい。

以下、上記のルールに従った車両走行制御の様々な例について説明する。

４－３．車両走行制御の様々な例
４－３－１．第１の例
図１７は、本実施の形態に係る車両走行制御の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。

第１の例では、自動運転制御装置１００－Ｄと走行支援制御装置１００－Ｇの両方が正常である、すなわち、失陥装置１００Ｆは存在していない。自動運転制御装置１００－Ｄは、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄと退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを生成（更新）し、出力する。走行支援制御装置１００－Ｇは、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇを生成（更新）し、出力する。走行支援制御の作動条件は成立しておらず、走行支援制御装置１００－Ｇは、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを出力していない。このような状態は、以下「第１状態」と呼ばれる。

第１状態において、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄの優先順位が最も高い。よって、車両走行制御装置２００は、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄに基づいて車両走行制御を実行する。つまり、車両走行制御装置２００は、車両１が自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄに追従するように車両走行制御を実行する。

４－３－２．第２の例
図１８は、本実施の形態に係る車両走行制御の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。上記の第１の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第１状態において、走行支援制御の作動条件が成立する。走行支援制御装置１００－Ｇは、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを生成し、出力する。この状態は、以下「第２状態」と呼ばれる。

図１８に示される例では、時刻ｔ１～時刻ｔ２の期間が第２状態に相当する。走行支援制御装置１００－Ｇは、走行支援制御の開始及び終了を車両走行制御装置２００及び自動運転制御装置１００－Ｄに通知する。車両走行制御装置２００は、その通知により、走行支援制御の作動を認識する。尚、走行支援制御の作動中にも、自動運転制御装置１００－Ｄは、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄと退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを生成（更新）し、出力する。

第２状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄと走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。より詳細には、車両走行制御装置２００は、上述の調停ルールに従って自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄと走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇとの間で調停を行い、調停結果に従って車両走行制御を実行する。

４－３－３．第３の例
図１９は、本実施の形態に係る車両走行制御の第３の例を説明するためのタイミングチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第１状態において、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥する、つまり、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥装置１００Ｆとなる。この状態は、以下「第３状態」と呼ばれる。

図１９に示される例では、時刻ｔ１～時刻ｔ２の期間が第３状態に相当する。自動運転制御装置１００－Ｄは、自身の失陥を検知し、エラー信号を車両走行制御装置２００及び走行支援制御装置１００－Ｇに出力する。車両走行制御装置２００は、エラー信号により、自動運転制御装置１００－Ｄの失陥を認識する。

第３状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、上述の優先順位ルールに従って、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて車両走行制御を実行する。

但し、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥している間、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは適切に更新、出力されない。よって、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に自動運転制御装置１００－Ｄから出力された退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて、車両走行制御を実行する。例えば、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に自動運転制御装置１００－Ｄから最後に出力された退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は安全な位置に停止する。

尚、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥から復帰する時刻ｔ２以降も、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄは無効化されたままである。

４－３－４．第４の例
図２０は、本実施の形態に係る車両走行制御の第４の例を説明するためのタイミングチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第３状態において、更に、走行支援制御装置１００－Ｇも失陥する、つまり、自動運転制御装置１００－Ｄと走行支援制御装置１００－Ｇの両方が失陥装置１００Ｆとなる。この状態は、以下「第４状態」と呼ばれる。

図２０に示される例では、時刻ｔ２以降の期間が第４状態に相当する。走行支援制御装置１００－Ｇは、自身の失陥を検知し、エラー信号を車両走行制御装置２００及び自動運転制御装置１００－Ｄに出力する。車両走行制御装置２００は、エラー信号により、走行支援制御装置１００－Ｇの失陥を認識する。

第４状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、上述の優先順位ルールに従って、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて車両走行制御を実行する。

但し、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥している間、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは適切に更新、出力されない。よって、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。例えば、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから最後に出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は停止する。

４－３－５．第５の例
図２１は、本実施の形態に係る車両走行制御の第５の例を説明するためのタイミングチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第３状態において、更に、走行支援制御の作動条件が成立する。走行支援制御装置１００－Ｇは、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを生成し、出力する。この状態は、以下「第５状態」と呼ばれる。図２１に示される例では、時刻ｔ２以降の期間が第５状態に相当する。

第５状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、上述の優先順位ルールに従って、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて車両走行制御を実行する。

このとき、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇも出力されている。よって、車両走行制御装置２００は、走行支援制御装置１００－Ｇから出力される走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇと緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。より詳細には、車両走行制御装置２００は、上述の調停ルールに従って走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇと緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇの間で調停を行い、調停結果に従って車両走行制御を実行する。操舵制御が行われるか否かは走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇに依るが、少なくとも減速制御は実行されるため、車両１は停止する。

４－３－６．第６の例
図２２は、本実施の形態に係る車両制御システムによる車両走行制御の第６の例を説明するためのタイミングチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第１状態において、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥する、つまり、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥装置１００Ｆとなる。この状態は、以下「第６状態」と呼ばれる。図２２に示される例では、時刻ｔ１以降の期間が第６状態に相当する。

第６状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、上述の優先順位ルールに従って、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて車両走行制御を実行する。

但し、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥している間、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは適切に更新、出力されない。よって、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。例えば、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから最後に出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は停止する。

４－３－７．第７の例
図２３は、本実施の形態に係る車両走行制御の第７の例を説明するためのタイミングチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第２状態において、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥する、つまり、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥装置１００Ｆとなる。この状態は、以下「第７状態」と呼ばれる。図２３に示される例では、時刻ｔ２以降の期間が第７状態に相当する。

第７状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを無効化する。また、走行支援制御の作動が継続しているため、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄは、無効化されたままである。よって、車両走行制御装置２００は、上述の優先順位ルールに従って、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて車両走行制御を実行する。

このとき、走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇも出力されている。よって、車両走行制御装置２００は、走行支援制御装置１００－Ｇから出力される走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇと緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。より詳細には、車両走行制御装置２００は、上述の調停ルールに従って走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇと緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇの間で調停を行い、調停結果に従って車両走行制御を実行する。操舵制御が行われるか否かは走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇに依るが、少なくとも減速制御は実行されるため、車両１は停止する。

４－３－８．第８の例
図２４は、本実施の形態に係る車両走行制御の第８の例を説明するためのタイミングチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略する。

上記の第２状態において、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥する、つまり、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥装置１００Ｆとなる。この状態は、以下「第８状態」と呼ばれる。図２４に示される例では、時刻ｔ２以降の期間が第８状態に相当する。

第８状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄ及び退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、上述の優先順位ルールに従って、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて車両走行制御を実行する。

但し、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥している間、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇは適切に更新、出力されない。よって、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。例えば、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから最後に出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は停止する。

また、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから出力された走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇを保持している。失陥発生後、車両走行制御装置２００は、その走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇも考慮に入れて、フィードフォワード的に走行支援制御を遂行してもよい。つまり、第８状態において、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に走行支援制御装置１００－Ｇから出力された走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇ及び緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行してもよい。より詳細には、車両走行制御装置２００は、上述の調停ルールに従って走行支援トラジェクトリＴＲ１－Ｇと緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇの間で調停を行い、調停結果に従って車両走行制御を実行する。これにより、少なくとも減速制御は実行され、車両１は停止する。

４－４．効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、失陥装置１００Ｆが存在する場合、車両走行制御装置２００は、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄ、あるいは、緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。具体的には、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥した場合、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に出力された退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄ、あるいは、正常な走行支援制御装置１００－Ｇから出力される緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。また、走行支援制御装置１００－Ｇが失陥した場合、車両走行制御装置２００は、失陥発生前に出力された緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は速やかに停止し、車両１の安全が確保される。このことは、車両制御システム１０に対する信頼の向上に寄与する。

５．第５の実施の形態
第５の実施の形態は、上述の第４の実施の形態の変形例である。第４の実施の形態と重複する説明は適宜省略する。

図２５は、第５の実施の形態に係る車両制御システム１０の構成を概略的に示すブロック図である。第５の実施の形態では、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄが省略される。つまり、自動運転制御装置１００－Ｄは、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄのみを生成し、出力する。

図２６は、本実施の形態に係る車両走行制御の一例を説明するためのタイミングチャートである。上記の第１状態において、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥する、つまり、自動運転制御装置１００－Ｄが失陥装置１００Ｆとなる。この状態は、以下「第９状態」と呼ばれる。図２６に示される例では、時刻ｔ１～時刻ｔ２の期間が第９状態に相当する。

第９状態において、車両走行制御装置２００は、上述の無効化ルールに従って、自動運転トラジェクトリＴＲ１－Ｄを無効化する。そして、車両走行制御装置２００は、走行支援制御装置１００－Ｇから出力される緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇに基づいて、車両走行制御を実行する。これにより、車両１は停止する。既出の図１９で示された第３状態と比較すると、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄが存在しないため、退避トラジェクトリＴＲ２－Ｄの代わりに緊急停止トラジェクトリＴＲ２－Ｇが用いられていることが分かる。

他の状態における車両走行制御は、第４の実施の形態の場合と同様である（図１７～１８、２０～２４参照）。

第５の実施の形態によっても、第４の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。

１ 車両
１０ 車両制御システム
１００、１００－Ａ、１００－Ｂ 目標トラジェクトリ生成装置
１００－Ｄ 自動運転制御装置
１００－Ｇ 走行支援制御装置
１００Ｆ 失陥装置
１１０ 情報取得装置
１２０ 制御装置
１２１ プロセッサ
１２２ 記憶装置
１３０ 入出力インタフェース
１５０、１５０－Ａ、１５０－Ｂ、１５０－Ｄ、１５０－Ｇ 運転環境情報
２００ 車両走行制御装置
２１０ 走行状態取得装置
２２０ 制御装置
２２１ プロセッサ
２２２ 記憶装置
２３０ 入出力インタフェース
２４０ 走行装置
２５０ 走行状態情報
ＴＲ 目標トラジェクトリ
ＴＲ１、ＴＲ１－Ａ、ＴＲ１－Ｂ 第１目標トラジェクトリ
ＴＲ２、ＴＲ２－Ａ、ＴＲ２－Ｂ 第２目標トラジェクトリ
ＴＲ１－Ｄ 自動運転トラジェクトリ
ＴＲ１－Ｇ 走行支援トラジェクトリ
ＴＲ２－Ｄ 退避トラジェクトリ
ＴＲ２－Ｇ 緊急停止トラジェクトリ

Claims (12)

1. 車両を制御する車両制御システムであって、
   前記車両の目標位置及び目標速度を含む目標トラジェクトリを生成し、出力する複数の目標トラジェクトリ生成装置と、
   前記複数の目標トラジェクトリ生成装置から出力される前記目標トラジェクトリを受け取り、前記受け取った目標トラジェクトリに基づいて前記車両の走行を制御する車両走行制御を実行する車両走行制御装置と
   を備え、
   第１目標トラジェクトリは、前記車両の操舵、加速、及び減速のうち少なくとも１つを行うことを目的とする前記目標トラジェクトリであり、
   第２目標トラジェクトリは、前記車両を減速させ、停止させることを目的とする前記目標トラジェクトリであり、
   失陥装置は、前記複数の目標トラジェクトリ生成装置のうち失陥が発生した目標トラジェクトリ生成装置であり、
   前記失陥装置が存在しない場合、前記車両走行制御装置は、前記複数の目標トラジェクトリ生成装置から出力される前記第１目標トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し、
   前記失陥装置が存在する場合、前記車両走行制御装置は、前記失陥が発生する前に前記複数の目標トラジェクトリ生成装置から出力された前記第２目標トラジェクトリ、あるいは、前記複数の目標トラジェクトリ生成装置のうち前記失陥装置以外のものから出力される前記第２目標トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し前記車両を停止させ、
   前記複数の目標トラジェクトリ生成装置は、
   少なくとも自動運転トラジェクトリを生成し、出力する自動運転制御装置と、
   走行支援トラジェクトリ及び緊急停止トラジェクトリを生成し、出力する走行支援制御装置と
   を含み、
   前記自動運転トラジェクトリは、前記車両の自動運転を行うことを目的とする前記第１目標トラジェクトリであり、
   前記走行支援トラジェクトリは、前記車両の走行の安全性の向上あるいは前記車両の挙動の安定化を目的とする前記第１目標トラジェクトリであり、
   前記緊急停止トラジェクトリは、前記車両を減速させ、停止させることを目的とする前記第２目標トラジェクトリであり、
   前記走行支援制御装置は、所定の作動条件が成立するか否かを判定し、前記所定の作動条件が成立する場合に前記走行支援トラジェクトリを生成し、出力し、
   前記失陥装置が存在せず、前記自動運転制御装置から前記自動運転トラジェクトリが出力され、且つ、前記走行支援制御装置から前記走行支援トラジェクトリが出力されていない第１状態において、前記車両走行制御装置は、前記自動運転トラジェクトリに基づいて前記車両走行制御を実行し、
   前記失陥装置が存在せず、前記自動運転制御装置から前記自動運転トラジェクトリが出力され、且つ、前記所定の作動条件が成立して前記走行支援制御装置から前記走行支援トラジェクトリが出力される第２状態において、前記車両走行制御装置は、前記自動運転トラジェクトリと前記走行支援トラジェクトリに基づいて前記車両走行制御を実行する
   車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
   前記自動運転制御装置は、更に、前記車両を減速させ、停止させることを目的とする前記第２目標トラジェクトリである退避トラジェクトリを生成し、出力する
   車両制御システム。
3. 請求項２に記載の車両制御システムであって、
   前記自動運転制御装置は、前記退避トラジェクトリを継続的に更新し、出力する
   車両制御システム。
4. 請求項２又は３に記載の車両制御システムであって、
   前記第１状態において前記自動運転制御装置が前記失陥装置となった第３状態において、前記車両走行制御装置は、前記失陥が発生する前に前記自動運転制御装置から出力された前記退避トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し前記車両を停止させる
   車両制御システム。
5. 請求項４に記載の車両制御システムであって、
   前記第３状態において前記走行支援制御装置も前記失陥装置となった第４状態において、前記車両走行制御装置は、前記失陥が発生する前に前記走行支援制御装置から出力された前記緊急停止トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し前記車両を停止させる
   車両制御システム。
6. 請求項４に記載の車両制御システムであって、
   前記第３状態において前記所定の作動条件が成立して前記走行支援制御装置から前記走行支援トラジェクトリが出力される第５状態において、前記車両走行制御装置は、前記走行支援制御装置から出力される前記走行支援トラジェクトリと前記緊急停止トラジェクトリのうちより高い減速度を要求する一方に基づいて減速制御を実行し前記車両を停止させる
   車両制御システム。
7. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
   前記第１状態において前記走行支援制御装置が前記失陥装置となった第６状態において、前記車両走行制御装置は、前記失陥が発生する前に前記走行支援制御装置から出力された前記緊急停止トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し前記車両を停止させる
   車両制御システム。
8. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
   前記第２状態において前記自動運転制御装置が前記失陥装置となった第７状態において、前記車両走行制御装置は、前記走行支援制御装置から出力される前記走行支援トラジェクトリと前記緊急停止トラジェクトリのうちより高い減速度を要求する一方に基づいて減速制御を実行し前記車両を停止させる
   車両制御システム。
9. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
   前記第２状態において前記走行支援制御装置が前記失陥装置となった第８状態において、前記車両走行制御装置は、前記失陥が発生する前に前記走行支援制御装置から出力された前記緊急停止トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し前記車両を停止させる
   車両制御システム。
10. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
    前記第２状態において前記走行支援制御装置が前記失陥装置となった第８状態において、前記車両走行制御装置は、前記失陥が発生する前に前記走行支援制御装置から出力された前記走行支援トラジェクトリ及び前記緊急停止トラジェクトリのうちより高い減速度を要求する一方に基づいて減速制御を実行し前記車両を停止させる
    車両制御システム。
11. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
    前記第１状態において前記自動運転制御装置が前記失陥装置となった第９状態において、前記車両走行制御装置は、前記走行支援制御装置から出力される前記緊急停止トラジェクトリに基づいて、前記車両走行制御を実行し前記車両を停止させる
    車両制御システム。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
    前記走行支援制御装置は、前記緊急停止トラジェクトリを継続的に更新し、出力する
    車両制御システム。

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