JP6772738B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、自動運転車両の制御装置に関する。

自動運転車両の開発が進められている。自動運転車両は、運転者が行う運転操作の一部または全部を自動的に行ったり、運転者が行う運転操作を補助したりすることのできる車両である。このような自動運転車両としては、例えば、車両の走行中における操舵等の操作を全て自動的に行うものや、車線変更時等における一時的な運転操作のみを自動的に行うもの等が挙げられる。

例えば下記特許文献１には、走行路面を撮影した画像を処理することによって区画線を検出し、当該区画線に沿って車両が走行するように運転支援を行うことのできる運転支援装置についての記載がある。

特開２０１４−１４２９６５号公報

走行中において例えばバッテリ異常のような不具合が生じた場合には、車両を安全に停止させるための退避走行が行われなければならない。自動運転機能を有さない一般的な車両であれば、かかる退避走行は運転者の操作により行われる。これに対し、自動運転車両において自動運転が行われているときには、運転者は車両や周囲の状況を常に認識しているわけではない。このため、不具合発生時において、運転者が直ちに退避走行のための操作を行うことは難しい。

そこで、自動運転中に不具合が発生したときには、自動運転を継続しながらの退避走行、すなわち自動的な退避走行が行われることが好ましい。しかしながら、退避走行のためのエネルギー（例えばバッテリの蓄電量）が不足していたり、退避走行のためのパワー（例えばバッテリから出力可能な電力）が機器の故障等により不足していたりする場合には、自動運転機能の予期せぬ喪失により、自動運転車両が安全に停止し得ない状態となってしまう可能性がある。

本開示は、不具合の発生に伴い、自動運転車両が安全に停止し得ない状態となってしまうような事態を防止することのできる制御装置、を提供することを目的とする。

本開示に係る制御装置は、自動運転車両（１０）の制御装置（１００）である。当該自動運転車両には、自動運転中において退避走行を実行するための機器、である退避走行機器（３１０，３１１，３４０，２１０）が設けられている。上記制御装置は、退避走行を実行するために退避走行機器が必要とするエネルギー及びパワーの大きさを特定する必要量特定部（１１０）と、退避走行機器を動作させるためのものとして、自動運転車両が実際に有しているエネルギー及びパワーの大きさを特定する現存量特定部（１２０）と、現存量特定部によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさが、必要量特定部によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさよりも小さい場合には、自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する制限部（１４０）と、を備える。

このような制御装置では、現存量特定部によって特定されたエネルギー等の大きさが、必要量特定部によって特定されたエネルギー等の大きさよりも小さい場合、すなわち、退避走行の実行に必要なエネルギー等が不足している場合には、制限部によって自動運転機能の少なくとも一部が制限された状態となる。このような状態には、例えば自動運転車両の速度を自動的に制御し得る車両において、速度の上限値が低く抑えられた状態等が含まれる。また、上記の制御を完全に停止させ、運転者による操作に移行した状態も含まれる。

上記制御装置によれば、不具合が生じるよりも前の時点で、必要に応じて自動運転機能が制限された状態とされる。このため、退避走行への移行後における自動運転機能の予期せぬ喪失や、それに伴い自動運転車両が安全に停止し得ない状態となってしまう事態を防止することができる。

本開示によれば、自動運転車両が安全に停止し得ない状態となってしまうような事態を防止することのできる制御装置、が提供される。

図１は、第１実施形態に係る制御装置、及び当該制御装置を搭載した自動運転車両の構成を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態の変形例に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、第２実施形態に係る制御装置によって実行される処理の概要について説明するための図である。 図６は、第２実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第３実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、第４実施形態に係る制御装置を搭載した自動運転車両、の構成の一部を模式的に示す図である。 図９は、第４実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、図８に示される自動運転車両の変形例を示す図である。 図１１は、図８に示される自動運転車両の他の変形例を示す図である。 図１２は、第５実施形態に係る制御装置を搭載した自動運転車両、の構成の一部を模式的に示す図である。 図１３は、第５実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、図１２に示される自動運転車両の他の変形例を示す図である。 図１５は、第６実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１６は、第７実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１７は、第７実施形態の変形例に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１８は、第８実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１９は、第９実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図２０は、第１０実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図２１は、第１１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図２２は、第１２実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。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実施形態に係る制御装置１００は、自動運転車両１０（全体は不図示）に搭載されるものであって、自動運転車両１０の制御を行うための装置である。制御装置１００の説明に先立ち、自動運転車両１０の構成について図１を参照しながら説明する。

本実施形態における自動運転車両１０は、運転者の操作によることなく自動的な走行を行うことのできる車両として構成されている。また、自動運転車両１０は、上記のような自動運転が行われている状態と、従来通り運転者の操作に基づく走行が行われている状態（つまり、自動運転が行われていない状態）とを、切り換えることもできる。自動運転車両１０は、内燃機関２１０と、フライホイール２２０と、回転数センサ２５０と、動力伝達機構２６０と、電気回路部３０１と、を有している。

内燃機関２１０は所謂エンジンである。内燃機関２１０は、供給される燃料を内部で燃焼させ、これにより走行に必要な駆動力を生じさせる。このように、本実施形態における自動運転車両１０は、内燃機関２１０で生じた駆動力により走行する車両として構成されている。

内燃機関２１０には、可変バルブシステム２１１が設けられている。可変バルブシステム２１１は、内燃機関２１０に設けられた吸気バルブ及び排気バルブ（いずれも不図示）の開閉タイミングを変化させる装置である。本実施形態では、吸気バルブが閉じるタイミングを可変バルブシステム２１１が変化させることにより、内燃機関２１０の実圧縮比を変化させることが可能となっている。

例えば、内燃機関２１０のピストンが下死点を過ぎた後、上死点に向かう途中の段階まで吸気バルブを開状態としておくことにより、内燃機関２１０の実圧縮比を下げることができる。つまり、可変バルブシステム２１１は、所謂デコンプレッション機構の一部として構成されている。可変バルブシステム２１１の動作は、後述の制御装置１００によって制御される。内燃機関２１０の始動時においては、内燃機関２１０の実圧縮比が低くなるように、可変バルブシステム２１１の調整がなされる。これにより、内燃機関２１０を始動させるために必要なスタータ３４０のエネルギー消費を低く抑えることができる。

尚、このような態様に換えて、可変バルブシステム２１１の制御を担うＥＣＵが別途設けられているような態様であってもよい。この場合、制御装置１００は、当該ＥＣＵと通信を行うことによって可変バルブシステム２１１を制御することとなる。

フライホイール２２０は、内燃機関２１０の駆動力によって回転する円盤状の部材である。フライホイール２２０は、その慣性モーメントが比較的大きくなっており、内燃機関２１０の駆動エネルギーの一部を回転エネルギーとして蓄えておくことができる。フライホイール２２０と、クランク軸２３０との間にはクラッチ２４０が設けられている。クラッチ２４０が結合されているときには、クランク軸２３０の回転力がフライホイール２２０に伝達され、両者は一体となって回転する。

クラッチ２４０の結合が解除されているときには、クランク軸２３０の回転力はフライホイール２２０に伝達されない。このような状態においては、内燃機関２１０の動作状態によることなく、フライホイール２２０は惰性で回転し続ける。

クラッチ２４０の動作は制御装置１００によって制御される。尚、このような態様に換えて、クラッチ２４０の制御を担うＥＣＵが別途設けられているような態様であってもよい。この場合、制御装置１００は、当該ＥＣＵと通信を行うことによってクラッチ２４０を制御することとなる。

内燃機関２１０が停止しており、且つフライホイール２２０が回転している状態において、クラッチ２４０の結合が行われると、フライホイール２２０の回転力が、クラッチ２４０を介して内燃機関２１０のクランク軸２３０に伝達される。これにより、停止している内燃機関２１０のクランク軸２３０を回転させ、内燃機関２１０を始動すること（つまり、所謂「押しがけ」を行うこと）ができる。

尚、図１においては説明の便宜上、フライホイール２２０に繋がるクランク軸２３０と、後述のスタータ３４０に繋がるクランク軸２３０と、動力伝達機構２６０に繋がるクランク軸２３０と、がそれぞれ分けて描かれているのであるが、実際のクランク軸２３０は一つだけである。

回転数センサ２５０は、内燃機関２１０の回転数、すなわちクランク軸２３０の回転数を測定するためのセンサである。回転数センサ２５０で測定された回転数は、制御装置１００に送信される。

動力伝達機構２６０は、内燃機関２１０の駆動力を車輪２７０に伝達し、これにより自動運転車両１０を走行させるための機構である。動力伝達機構２６０には、不図示のトランスミッションやディファレンシャルギア等が含まれる。

内燃機関２１０を停止させた状態で自動運転車両１０が走行しているときには、車輪２７０の回転力を、動力伝達機構２６０を介して内燃機関２１０に伝達することができる。これにより、停止している内燃機関２１０のクランク軸２３０を回転させ、内燃機関２１０を始動することができる。

電気回路部３０１は、自動運転車両１０に搭載された各種の電力消費機器と、これらの電力消費機器に対して電力を供給するための装置類とによって構成されている。以下では、電気回路部３０１に含まれる各種の電力消費機器のことを、「負荷３１０」とも表記する。図１においては、複数の電力消費機器からなる負荷３１０が単一のブロックとして描かれている。

電気回路部３０１には、上記の負荷３１０の他に、バッテリ３２０と、オルタネータ３３０と、スタータ３４０と、コンデンサ３７０と、が含まれている。図１に示されるように、負荷３１０、バッテリ３２０、コンデンサ３７０、オルタネータ３３０、スタータ３４０は、互いに並列に接続されている。

バッテリ３２０は、負荷３１０やスタータ３４０等に電力を供給するために設けられた蓄電池であって、例えばリチウムイオンバッテリである。バッテリ３２０は、オルタネータ３３０で発電された電力を充電しておくこともできる。バッテリ３２０は、本実施形態における「蓄電装置」に該当する。

電気回路部３０１には、バッテリ３２０の端子間電圧を測定するための電圧センサ３５０と、バッテリ３２０に入出力される電流を測定するための電流センサ３６０とが設けられている。電圧センサ３５０によって測定された電圧、及び電流センサ３６０によって測定された電流は、いずれも制御装置１００に送信される。

コンデンサ３７０は、充放電を行うことのできる電気素子である。コンデンサ３７０は、上記のバッテリ３２０と同様に、負荷３１０やスタータ３４０等に電力を供給したり、オルタネータ３３０で発電された電力を充電したりすることができる。コンデンサ３７０は、バッテリ３２０と共に、本実施形態における「蓄電装置」に該当する。尚、図１においてはコンデンサ３７０が単一の素子であるように描かれているのであるが、コンデンサ３７０は複数設けられていてもよい。

オルタネータ３３０は、内燃機関２１０の駆動力によって動作する発電機である。内燃機関２１０の駆動力は、不図示のプーリーによってオルタネータ３３０に伝達される。オルタネータ３３０で発電された電力は、バッテリ３２０、コンデンサ３７０、負荷３１０、及びスタータ３４０のそれぞれに供給される。尚、内燃機関２１０が停止しているときには、オルタネータ３３０から負荷３１０等への電力供給は行われない。このときの負荷３１０等への電力供給は、バッテリ３２０及びコンデンサ３７０のみから行われることとなる。

スタータ３４０は、バッテリ３２０やコンデンサ３７０からの電力の供給を受けて動作する回転電機である。スタータ３４０の回転力は内燃機関２１０のクランク軸２３０に加えられ、これによりクランク軸２３０を回転させる。スタータ３４０は、クランク軸２３０を回転させ、これにより内燃機関２１０の始動を行うためのものである。このようなスタータ３４０は、本実施形態における「回転力付与部」に該当する。スタータ３４０の動作は制御装置１００によって制御される。

尚、このような態様に換えて、スタータ３４０の制御を担うＥＣＵが別途設けられているような態様であってもよい。この場合、制御装置１００は、当該ＥＣＵと通信を行うことによってスタータ３４０を制御することとなる。

本実施形態において、自動運転車両１０が有する自動運転機能には、自動運転車両１０の自動的な操舵（以下、「自動操舵」とも称する）を行う機能と、自動運転車両１０の自動的な制動（以下、「自動制動」とも称する）を行う機能と、自動運転車両１０の自動的な駆動力制御（以下、「自動駆動」とも称する）を行う機能とが含まれる。

負荷３１０には、上記のような自動運転を行うために動作する複数の機器が含まれる。このような機器には、例えば、自動操舵を行うためのパワーステアリング装置や、自動制動を行うためのブレーキ装置が含まれる。また、自動駆動を行うための、内燃機関２１０の回転数等を調整するＥＣＵも含まれる。

自動運転車両１０は、自動運転中において不具合が生じると、安全に停車するための退避走行を自動的に行うように構成されている。このような退避走行としては、例えば、自動制動によって自動運転車両１０を減速させ、可能な限り短時間のうちに停車させるようなことが含まれる。また、自動操舵及び自動駆動によって自動運転車両１０を安全な場所（例えば道路の端）まで移動させ、その後、自動運転車両１０を停止させるようなことも含まれる。退避走行の態様については、ここでは特に限定されない。

負荷３１０の一部、例えばパワーステアリング装置やブレーキ装置は、上記のような退避走行を実現するための機器に該当する。退避走行を実現するための機器のことを総じて、以下では「退避走行機器」とも称する。退避走行機器に該当するものの種類及び数は非常に多いので、図１ではこれらの個別の図示が省略されており、単一のブロックである負荷３１０として描かれている。尚、駆動力を生じさせる内燃機関２１０や、内燃機関２１０を始動するためのスタータ３４０等も、以上のような退避走行機器に含まれる。

自動運転車両１０のその他の構成について説明する。自動運転車両１０には自動運転スイッチ３８０が設けられている。自動運転スイッチ３８０は、自動運転のＯＮ又はＯＦＦを切り換えるために、運転者が操作するスイッチである。自動運転スイッチ３８０がＯＮとされているときには、自動運転車両１０では自動運転が行われる。自動運転スイッチ３８０がＯＦＦとされているときには、自動運転車両１０では自動運転が行われなくなる。つまり、運転者による手動の運転操作に基づいた走行が行われる。

自動運転車両１０には、自動運転車両１０の状態や周囲の状況等を検知するためのセンサ類が複数設けられている。図１においては、このようなセンサ類のうち車速センサ３８１と、位置検知システム３８２と、燃料計３８３と、車載カメラ３８４とが示されている。

車速センサ３８１は、路面に対する自動運転車両１０の走行速度（つまり車速）を検知するためのセンサである。車速センサ３８１で検知された自動運転車両１０の車速は制御装置１００に送信される。

位置検知システム３８２は所謂ＧＰＳであって、人工衛星から発信される信号に基づいて自動運転車両１０の走行位置を検知するためのシステムである。位置検知システム３８２で検知された走行位置は、制御装置１００に送信される。

燃料計３８３は、自動運転車両１０の燃料タンク（不図示）に貯えられている燃料の量を測定するセンサである。燃料タンクに貯えられている自動運転車両１０の燃料はガソリンである。自動運転車両１０の燃料は、軽油や天然ガス、水素等であってもよい。燃料計３８３で検知された燃料量は制御装置１００に送信される。

車載カメラ３８４は、自動運転車両１０の周囲、特に前方側を撮影するためのカメラである。車載カメラ３８４は、例えばＣＭＯＳセンサを用いたカメラである。車載カメラ３８４は、撮影した画像のデータを制御装置１００に送信する。制御装置１００は、画像を解析することにより、自動運転車両１０の周囲における障害物や車線の位置などを把握する。これにより、障害物との衝突を回避するための操舵や制動、及び車線に沿った走行を実現するための操舵等を自動的に行うことができる。尚、上記のような画像処理は、制御装置１００とは別に設けられたＥＣＵによって行われることとしてもよい。

尚、上記のような車載カメラ３８４に加えて、障害物を検知するためのレーダー装置やレーザー装置等が備えられているような態様であってもよい。

引き続き図１を参照しながら、制御装置１００の構成について説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置１００は、機能的な制御ブロックとして、必要量特定部１１０と、現存量特定部１２０と、異常判定部１３０と、制限部１４０と、を備えている。

必要量特定部１１０は、退避走行を実行するために退避走行機器が必要とするエネルギー及びパワーの大きさを特定する部分である。「退避走行機器が必要とするエネルギー」とは、退避走行が開始されてから完了するまでの期間において、退避走行機器によって消費されるエネルギーのことである。例えば、退避走行が実行される期間においてバッテリ３２０等から退避走行機器に供給されるべき「電力量」が、「退避走行機器が必要とするエネルギー」に該当する。

また、「退避走行機器が必要とするパワー」とは、退避走行が実行されている期間において、退避走行機器に対し単位時間あたりに供給されるエネルギー（又は、退避走行機器が単位時間あたりに消費するエネルギー）の最大値のことである。例えば、退避走行が実行される期間において、バッテリ３２０等から退避走行機器に供給されるべき「電力」の最大値が、「退避走行機器が必要とするパワー」に該当する。

必要量特定部１１０は、例えば、過去の走行中等において実際に退避走行機器で消費された電力や電力量等を記憶しておき、当該記憶を呼び出すことにより、退避走行機器が必要とするエネルギー及びパワーを特定する。このような態様に換えて、必要量特定部１１０が、退避走行の態様毎に予め作成されたマップを参照することにより、退避走行機器が必要とするエネルギー等を特定することとしてもよい。

現存量特定部１２０は、退避走行機器を動作させるためのものとして、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギー及びパワーの大きさを特定する部分である。「自動運転車両１０が実際に有しているエネルギー」とは、例えば、バッテリ３２０やコンデンサ３７０に蓄えられている使用可能な電力量である。「使用可能な電力量」とは、ＥＣＵの作動停止が起こらず、車両の運転に支障が出ない程度の残存の電力量である。後に説明するように、自動運転車両１０の運動エネルギーや位置エネルギーが、「自動運転車両１０が実際に有しているエネルギー」に該当する場合もある。

「自動運転車両１０が実際に有しているパワー」とは、例えば、バッテリ３２０やコンデンサ３７０から出力可能な電力の最大値である。また、バッテリ３２０と退避走行機器との間に電力変換器が設けられている場合には、当該電力変換器の定格出力が、「自動運転車両１０が実際に有しているパワー」に該当する。

異常判定部１３０は、退避走行機器に異常が生じているか否かを判定する部分である。異常判定部１３０は、例えばブレーキ装置のような退避走行機器のそれぞれを監視しており、退避走行機器が正常に動作しているかどうかを判定している。いずれかの退避走行機器に異常が生じたと判定された場合には、異常判定部１３０は、その旨を示す信号を制限部１４０に送信する。

制限部１４０は、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する処理を行う部分である。

自動運転車両１０の走行中に何らかの不具合が生じたときには、上記のように、車両を安全に停止させるための退避走行が行われる。しかしながら、その際においてバッテリ３２０の蓄電量が低下していた場合には、退避走行の途中であるにもかかわらず、電力の不足によって自動運転機能が喪失してしまう可能性がある。このような自動運転機能の予期せぬ喪失が生じると、自動運転車両１０が安全に停止し得ない状態となってしまう可能性がある。

そこで、制限部１４０は、現存量特定部１２０によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさが、必要量特定部１１０によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさよりも小さい場合には、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する処理を行うように構成されている。

「自動運転機能の少なくとも一部を制限する処理」には、自動操舵、自動駆動、自動駆動のうち１つ又は２つのみが実行されており、他が実行されていない状態（つまり、自動運転機能の一部が制限されている状態）とすることが含まれる。つまり、運転操作の一部を運転者に任せてしまうようなことが含まれる。また、自動操舵、自動駆動、自動駆動の全てが実行されていない状態（つまり、自動運転機能の全部が制限されている状態）とすることも、「自動運転機能の少なくとも一部を制限する処理」に含まれる。

更に、自動運転機能を「制限する」ことには、自動駆動等が実行されない状態とすることの他、自動駆動等が制約されながら実行されている状態とすることも含まれる。「制約されながら実行されている状態」とは、例えば自動駆動が、安全に退避走行を行い得る速度（２０ｋｍ／ｈ）を超えない範囲内でのみ実行されるような状態のことである。

制限部１４０が上記のような処理を行うことにより、不具合が生じるよりも前の時点で、必要に応じて自動運転機能が制限された状態となる。このため、退避走行中における自動運転機能の予期せぬ喪失や、それに伴い自動運転車両１０が安全に停止し得ない状態となってしまう事態を防止することができる。

制御装置１００によって行われる処理の具体的な内容について、図２を参照しながら説明する。図２に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制限部１４０によって繰り返し実行される。以下では、自動運転が行われていない状態で、図２に示される一連の処理が開始される場合の例について説明する。

最初のステップＳ０１では、制限要否判断が行われる。制限要否判断とは、上記のように自動運転機能の一部又は全部を制限する必要があるか否かを、自動運転車両１０の状態等に基づいて判断する処理である。制限要否判断の結果は、制御装置１００が備える記憶装置に記憶される。制限要否判断の具体的な内容については、後に図３を参照しながら説明する。

ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、自動運転への移行要求があるか否かが判定される。当該判定は、自動運転スイッチ３８０の状態に基づいて行われる。運転者によって自動運転スイッチ３８０がＯＦＦとされているときには、自動運転への移行要求がないと判定される。この場合は図２に示される一連の処理を終了する。運転者によって自動運転スイッチ３８０がＯＮとされているときには、自動運転への移行要求があると判定される。この場合はステップＳ０３に移行する。

ステップＳ０３では、ステップＳ０１で行われた制限要否判断の結果が、制御装置１００が備える記憶装置から呼び出され参照される。制限要否判断の結果が「制限不要」であった場合には、ステップＳ０４に移行する。この場合、自動運転機能の一部又は全部を制限する必要がないので、ステップＳ０４では、自動運転の実行が制限なしで許可される。その後、自動運転が開始される。

ステップＳ０３において、制限要否判断の結果が「制限要」であった場合には、ステップＳ０５に移行する。この場合、自動運転機能の一部又は全部を制限しなければならないので、ステップＳ０５では、自動運転の実行が制限付きで許可される。その後、自動運転が開始される。尚、自動運転機能の全部が制限され、自動運転機能の全てが禁止される場合には、ステップＳ０５の後でも自動運転は開始されない。この場合、運転者による手動の運転が継続されることとなる。

図２に示されるように、本実施形態における制限部１４０によれば、自動運転車両１０において自動運転機能が実行されるよりも前の時点で、自動運転機能の一部を制限するか否かの判断（制限要否判断）が行われる。具体的には、自動運転スイッチ３８０の状態を確認するよりも前の時点（ステップＳ０２よりも前の時点）で、ステップＳ０１の制限要否判断が行われる。制限要否判断は、これとは異なるタイミングで行われてもよい。例えば、ステップＳ０２の処理が行われた後であり、且つステップＳ０３の処理が行われるよりも前の時点で、ステップＳ１の制限要否判断が行われることとしてもよい。

また、図２に示される一連の処理は、自動運転の実行中において行われてもよい。この場合、ステップＳ０２において自動運転スイッチ３８０がＯＦＦとされているときには、自動運転を停止させる処理が行われた後に、図２に示される一連の処理を終了することとすればよい。自動運転の継続中において図２の処理が行われる場合には、自動運転機能の全てが制限なく実行されている状態から、自動運転機能の一部又は全部が制限された状態に移行することがある（ステップＳ０５）。逆に、自動運転機能の一部又は全部が制限された状態から、自動運転機能の全てが制限なく実行されている状態に移行することもある（ステップＳ０４）。

ステップＳ０１で行われる制限要否判断の具体的な内容について、図３を参照しながら説明する。図３に示されるフローチャートは、制限要否判断のために行われる具体的な処理の流れを示すものである。当該処理は、制御装置１００のうち制限部１４０によって行われる。

最初のステップＳ１１では、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーの大きさを特定する処理が、現存量特定部１２０によって行われる。

本実施形態では、自動運転中に不具合が発生した場合に実行される退避走行として、自動運転機能の少なくとも一部（例えば自動操舵を行う機能）を維持した状態で所定時間又は所定距離だけ走行させることが想定されている。ステップＳ１１では、そのような退避走行を行うために消費し得るものとして、バッテリ３２０やコンデンサ３７０に蓄えられている電力量の大きさが特定される。例えば、バッテリ３２０に蓄えられている電力量（つまり蓄電量）の大きさは、以下のような方法によって特定することができる。

先ず、自動運転車両１０の停車時において、バッテリ３２０に入出力される電流が０を跨いで変化するように、オルタネータ３３０を制御する。その際、電流が０となった時点におけるバッテリ３２０の端子間電圧を、電圧センサ３５０によって取得する。当該電圧は、バッテリ３２０の開放電圧に該当する。

制御装置１００には、バッテリ３２０の開放電圧と蓄電量との関係が、マップとして予め記憶されている。このため、電圧センサ３５０によって取得された電圧と、上記マップを参照することにより、停車時におけるバッテリ３２０の蓄電量を特定することができる。このように特定された蓄電量を、以下では「初期蓄電量」と称する。

その後は、上記のように初期蓄電量を特定した時点以降において消費された電力量を、負荷３１０の稼働状況から推定し、これをバッテリ３２０の初期蓄電量から差し引く。また、初期蓄電量を特定した時点以降においてオルタネータ３３０で発電された電力量を積算し、これをバッテリ３２０の初期蓄電量に加える。以上のような演算により、現時点におけるバッテリ３２０の蓄電量を特定することができる。

尚、バッテリ３２０の蓄電量は、上記とは異なる方法で特定してもよい。例えば、バッテリ全体の重量や電解液の比重に基づいて、蓄電量を推定することとしてもよい。また、バッテリ３２０の端子間を瞬間的にショートさせ、この流れた電流の大きさに基づいてバッテリ３２０の内部抵抗を測定し、これに基づいて蓄電量を推定することとしてもよい。

このように、本実施形態では、バッテリ３２０やコンデンサ３７０（つまり、退避走行機器に電力を供給するための蓄電装置）に蓄えられている電力量の大きさが、現存量特定部１２０によって特定されるエネルギーの大きさとなっている。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、ステップＳ１１において現存量特定部１２０で特定されたエネルギーの大きさと、必要量特定部１１０で特定されたエネルギーの大きさとが比較される。両者が等しいか、前者の方が大きい場合には、退避走行に必要なエネルギーを自動運転車両１０が有していると判断され、ステップＳ１３に移行する。後者の方が大きい場合には、退避走行に必要なエネルギーを自動運転車両１０が有していないと判断され、ステップＳ１６に移行する。尚、必要量特定部１１０によるエネルギーの特定は、ステップＳ１２の直前に行われてもよく、それよりも前のタイミングで予め行われていてもよい。

ステップＳ１３では、自動運転車両１０が実際に有しているパワーの大きさを特定する処理が、現存量特定部１２０によって行われる。上記のように本実施形態では、自動運転中に不具合が発生した場合に実行される退避走行として、自動運転機能の少なくとも一部（例えば自動操舵を行う機能）を維持した状態で所定時間又は所定距離だけ走行させることが想定されている。ステップＳ１３では、そのような退避走行を行うためにバッテリ３２０やコンデンサ３７０から出力し得る電力の大きさが、自動運転車両１０が実際に有しているパワーの大きさとして特定される。バッテリ３２０等から出力し得る電力の大きさは、バッテリ３２０等から実際に出力された電力の履歴等に基づいて特定することができる。

このように、本実施形態では、バッテリ３２０やコンデンサ３７０（つまり、退避走行機器に電力を供給するための蓄電装置）から出力可能な電力の大きさが、現存量特定部１２０によって特定されるパワーの大きさとなっている。

ステップＳ１３に続くステップＳ１４では、退避走行に必要な大きさのパワーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、ステップＳ１３において現存量特定部１２０で特定されたパワーの大きさと、必要量特定部１１０で特定されたパワーの大きさとが比較される。前者の方が大きい場合には、退避走行に必要な大きさのパワーを自動運転車両１０が有していると判断され、ステップＳ１５に移行する。後者の方が大きい場合には、退避走行に必要な大きさのパワーを自動運転車両１０が有していないと判断され、ステップＳ１６に移行する。尚、必要量特定部１１０によるパワーの特定は、ステップＳ１４の直前に行われてもよく、それよりも前のタイミングで予め行われていてもよい。

ステップＳ１５に移行した場合には、自動運転車両１０は、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーの両方を有している。このため、ステップＳ１５では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

一方、ステップＳ１６に移行した場合には、自動運転車両１０は、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーのうち少なくとも一方を有していない。このため、ステップＳ１６では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

尚、ステップＳ１１において、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーの大きさを特定することができなかった場合には、ステップＳ１６に移行する。これは、退避走行の実行中においてエネルギー不足に陥ってしまう可能性に鑑みて、念のために自動運転を制限しておいた方が好ましいからである。同様の理由により、ステップＳ１３において、自動運転車両１０が実際に有しているパワーの大きさを特定することができなかった場合には、やはりステップＳ１６に移行する。

本実施形態では、エネルギーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ１１、Ｓ１２）と、パワーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ１３、Ｓ１４）と、が連続して行われる。このような態様に換えて、それぞれの処理が互いに異なるタイミングにおいて個別に行われることとしてもよい。

また、エネルギーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ１１、Ｓ１２）と、パワーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ１３、Ｓ１４）とのいずれか一方のみを行い、他方の処理を省略するような態様であってもよい。

つまり、必要量特定部１１０が、退避走行を実行するために退避走行機器が必要とするエネルギー又はパワーのうち、一方のみの大きさを特定することとしてもよい。また、現存量特定部１２０が、退避走行機器を動作させるためのものとして、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギー及びパワーのうち、一方のみの大きさを特定することとしてもよい。このような構成において、制限部１４０は、現存量特定部１２０によって特定されたエネルギーの大きさが、必要量特定部１１０によって特定されたエネルギーの大きさよりも小さい場合、又は、現存量特定部１２０によって特定されたパワーの大きさが、必要量特定部１１０によって特定されたパワーの大きさよりも小さい場合には、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限することとしてもよい。

本実施形態では、退避走行機器にエネルギーを供給するエネルギー供給源が複数（バッテリ３２０及びコンデンサ３７０）設けられている。このような構成において、ステップＳ１１において現存量特定部１２０により特定されるエネルギーの大きさは、一部のエネルギー供給源のみに蓄えられているエネルギーの大きさ、としてもよい。この場合、制限部１４０は、複数のエネルギー供給源のいずれかに異常が生じたと仮定したときに、残りのエネルギー供給源が有しているエネルギーの大きさが、必要量特定部１１０によって特定されたエネルギーの大きさよりも小さい場合に、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限することとなる。

同様に、ステップＳ１３において現存量特定部１２０により特定されるパワーの大きさは、一部のエネルギー供給源のみから出力し得るパワーの大きさ、としてもよい。この場合、制限部１４０は、複数のエネルギー供給源のいずれかに異常が生じたと仮定したときに、残りのエネルギー供給源から出力し得るパワーの大きさが、必要量特定部１１０によって特定されたパワーの大きさよりも小さい場合に、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限することとなる。

第１実施形態の変形例について、図４を参照しながら説明する。この変形例では、制限要否判断のために行われる処理の内容についてのみ上記の第１実施形態（図３）と異なっており、その他の点においては第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図４に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。図４に示される各処理のうち、図３に示される処理と同じものについては、同一の符号が付してある。

この変形例では、ステップＳ１２において、退避走行に必要なエネルギーを自動運転車両１０が有していない場合（Ｎｏと判定された場合）に、ステップＳ１６ではなくステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７では、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーの大きさを特定可能であったか否かが判定される。つまり、ステップＳ１２の判定を行うにあたり、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーが特定されたのか否かが判定される。自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーの大きさを特定することができず、不明であった場合には、ステップＳ１６に移行する。その後は、図３を参照しながら既に説明したものと同様の処理が行われる。ステップＳ１７において、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーが特定可能であった場合には、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では、退避走行に必要となるエネルギーを確保するための処理が行われる。ここでは、例えば内燃機関２１０の回転数を増加させ、オルタネータ３３０の発電量を増加させる処理が行われる。当該処理は、バッテリ３２０やコンデンサ３７０における蓄電量が、所定の目標量に到達するまで行われる。「所定の目標量」とは、不具合の発生時において退避走行を実行し得るような最低限の蓄電量として、予め設定された値である。エネルギーの確保が完了すれば、ステップＳ１３に移行する。その後は、図３を参照しながら既に説明したものと同様の処理が行われる。

ステップＳ１８においてエネルギーの確保が完了した時点で、その旨が運転者に報知されることとしてもよい。このような報知としては、例えば運転席に設けられたランプを点灯させたり、スピーカーから音を発したりすることが考えられる。この場合、運転者は、自動運転機能を実行する準備が完了したことを確認した後に、自動運転スイッチ３８０をＯＮとすることができる。

本実施形態においても、エネルギーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１７、Ｓ１８）と、パワーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ１３、Ｓ１４）とのいずれか一方のみを行い、他方の処理を省略するような態様であってもよい。

第２実施形態について説明する。第２実施形態では、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー及びパワーの大きさが、停止状態の内燃機関２１０を始動させるために必要となるエネルギー及びパワーの大きさとして定義されている。これは、不具合が発生して退避走行に移行する際、内燃機関２１０を始動させることさえできれば、オルタネータ３３０で発電される電力により、自動運転機能の少なくとも一部を維持した状態での退避走行が可能になるという考えに基づいている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

「内燃機関２１０を始動させるために必要となるエネルギー」とは、スタータ３４０を動作させるための電気エネルギーであってもよいが、所謂「押しがけ」を行うために要する力学的エネルギーであってもよい。

例えば図５に示されるように、自動運転車両１０が走行している路面ＲＤが、傾斜角度θの下り坂であるとする。この場合、自動運転車両１０を重力によって走行させることで、運動エネルギー等を用いた内燃機関２１０の押しがけを行うことが可能である。ただし、前方に障害物が存在していたり、停止を示す交通信号ＳＧが存在していたりする場合には、その位置に到達するよりも前（つまり、自動運転車両１０を停止させるよりも前）の時点で内燃機関２１０を始動させなければならない。

図５の例では、自動運転車両１０が初期位置Ｐ０から、交通信号ＳＧの位置である目標停止位置Ｐ１に到達するまでの間に、自動運転車両１０の運動エネルギーは増加する。このため、初期位置Ｐ０における自動運転車両１０の力学的エネルギーと、バッテリ３２０等に蓄えられている電気エネルギーとの合計が、内燃機関２１０を始動させるために必要な大きさ以上となっているのであれば、自動運転車両１０が目標停止位置Ｐ１に到達するまでの間に内燃機関２１０を始動させることが可能である。このような場合には、初期位置Ｐ０における自動運転車両１０が、退避走行に必要なエネルギーを有していると判定することができる。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図６を参照しながら説明する。図６に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ２１では、道路情報の取得が行われる。ここでいう道路情報には、自動運転車両１０が走行する路面ＲＤの傾斜角度θが含まれる。道路情報は、位置検知システム３８２によって取得された自動運転車両１０の現在位置に基づいて、地図データを参照することにより取得される。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、インフラ情報の取得が行われる。ここでいうインフラ情報には、交通信号の位置等、自動運転車両１０を停止させるべき位置が含まれる。インフラ情報は、例えばＶＩＣＳのような情報通信システムから取得することができる。インフラ情報には、交通渋滞や交通規制に関する情報が含まれていてもよい。また、車載カメラ３８４によって取得される前方車両の位置等を、上記インフラ情報の一部として用いてもよい。

ステップＳ２２に続くステップＳ２３では、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーの大きさを特定する処理が、現存量特定部１２０によって行われる。

自動運転車両１０の重量をｍとし、車速をＶ０とし、停車すべき位置までの距離を距離Ｌ１とすると、自動運転車両１０が実際に有しているエネルギーの大きさは、以下の式（１）を用いて算出される。

（エネルギー）＝１／２ｍＶ０²＋ｍＬ１ｓｉｎθ−（走行抵抗）×（走行時間）・・・（１）

式（１）の右辺第１項は、初期位置における自動運転車両１０の運動エネルギーである。右辺第２項は、初期位置における自動運転車両１０の位置エネルギーである。右辺第３項は、自動運転車両１０が初期位置から停止位置まで走行する間において、走行抵抗を受けることにより減少するエネルギーである。尚、第３項の走行時間は、自動運転車両が距離Ｌ１を走行するのに要すると推測される時間である。

尚、停車するまでの間に自動運転車両１０が走行し得る距離Ｌ１は、ステップＳ２２で取得されるインフラ情報等に基づいて都度算出されてもよいが、予め設定された固定値が用いられてもよい。この場合は、算出されるエネルギーが、考えられ得る範囲で最小の値となるよう、上記固定値が設定されることが好ましい。式（１）の走行時間についても同様である。

また、式（１）における自動運転車両１０の重量（ｍ）は、固定値が用いられてもよいが、測定された自動運転車両１０の加速度等に基づいて、都度算出されることとしてもよい。

ステップＳ２３に続くステップＳ２４では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、ステップＳ１１において現存量特定部１２０で特定されたエネルギーの大きさと、必要量特定部１１０で特定されるエネルギーの大きさとが比較される。

本実施形態において、必要量特定部１１０で特定されるエネルギーの大きさとは、動力伝達機構２６０を介してクランク軸２３０を回転させ内燃機関２１０を始動させるための力学的エネルギーである。ただし、当該エネルギーは、スタータ３４０の動作により、クランク軸２３０を回転させる力がアシストされることを考慮して算出される。

また、クランク軸２３０を回転させ内燃機関２１０を始動させるための力学的エネルギーは、可変バルブシステム２１１によって調整された内燃機関２１０の実圧縮比の値、に基づいて算出（補正）される。内燃機関２１０の実圧縮比の値は、可変バルブシステム２１１の作動状態に基づいて取得すればよい。

このように、必要量特定部１１０は、実圧縮比変更部である可変バルブシステム２１１の作動状態に基づいて、スタータ３４０（回転力付与部）を動作させて内燃機関２１０を始動させるために必要となるエネルギーの大きさを算出する。

ステップＳ２４において、退避走行に必要な大きさのエネルギー（ここでは、内燃機関２１０の始動に必要なエネルギー）を、自動運転車両１０が有していると判定された場合には、ステップＳ２５に移行する。そうでない場合にはステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２５では、自動運転車両１０が実際に有しているパワーの大きさを特定する処理が、現存量特定部１２０によって行われる。本実施形態では、内燃機関２１０を始動させるために用いられるパワー、具体的には、動力伝達機構２６０からクランク軸２３０に加えられ得るトルクが、「自動運転車両１０が実際に有しているパワー」に該当する。その値は、動力伝達機構２６０の状態等に基づき、以下の式（２）を用いて算出される。

（パワー）＝（クランク軸２３０の回転トルク）×（クランク軸２３０の角速度）・・・（２）

式（２）のうち「クランク軸２３０の回転トルク」は、以下の式（３）を用いて算出される。

（クランク軸２３０の回転トルク）＝（自動運転車両１０の加速度）×（車輪２７０の半径）×（自動運転車両１０の重量）／（動力伝達機構２６０のギヤ比）・・・（３）

尚、動力伝達機構２６０のギヤ比は、動力伝達機構２６０の状態等に基づいて都度算出されてもよいが、予め設定された固定値が用いられてもよい。この場合は、算出されるパワーが、考えられ得る範囲で最小の値となるよう、上記固定値が設定されることが好ましい。

また、式（３）における自動運転車両１０の重量は、固定値が用いられてもよいが、測定された自動運転車両１０の加速度等に基づいて、都度算出されることとしてもよい。

ステップＳ２５に続くステップＳ２６では、退避走行に必要な大きさのパワーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、ステップＳ２５において現存量特定部１２０で特定されたパワーの大きさと、必要量特定部１１０で特定されるパワーの大きさとが比較される。

本実施形態において、必要量特定部１１０で特定されるパワーの大きさとは、動力伝達機構２６０を介してクランク軸２３０を回転させ内燃機関２１０を始動させるためのパワーである。ただし、当該パワーは、スタータ３４０の動作により、クランク軸２３０を回転させる力がアシストされることを考慮して算出される。

また、クランク軸２３０を回転させ内燃機関２１０を始動させるためのパワーは、可変バルブシステム２１１によって調整された内燃機関２１０の実圧縮比の値、に基づいて算出（補正）される。内燃機関２１０の実圧縮比の値は、可変バルブシステム２１１の状態に基づいて取得すればよい。

このように、必要量特定部１１０は、実圧縮比変更部である可変バルブシステム２１１の作動状態に基づいて、スタータ３４０（回転力付与部）を動作させて内燃機関２１０を始動させるために必要となるパワーの大きさを算出する。

ステップＳ２６において、退避走行に必要な大きさのパワー（ここでは、内燃機関２１０の始動に必要なパワー）を、自動運転車両１０が有していると判定された場合には、ステップＳ２７に移行する。そうでない場合にはステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２７に移行した場合には、自動運転車両１０は、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーの両方を有している。このため、ステップＳ２７では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

一方、ステップＳ２８に移行した場合には、自動運転車両１０は、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーのうち少なくとも一方を有していない。このため、ステップＳ２８では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

以上のように、本実施形態においては、自動運転車両１０の車輪２７０と内燃機関２１０との間で動力の伝達を行う動力伝達機構２６０が、クランク軸２３０に回転力を加えて内燃機関２１０を始動させるための「回転力付与部」として機能する。また、現存量特定部１２０によって特定されるエネルギーには、自動運転車両１０の運動エネルギーが含まれる。このような態様であっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

尚、必要量特定部１１０及び現存量特定部１２０によるエネルギーの特定は、内燃機関２１０を始動するにあたりスタータ３４０によるアシストがなされないという条件の下で行われてもよい。つまり、バッテリ３２０やコンデンサ３７０の蓄電量を考慮することなく、力学的エネルギーのみによる押し掛けが行われるという条件の下で、必要量特定部１１０及び現存量特定部１２０によるエネルギーの特定が行われてもよい。

逆に、必要量特定部１１０及び現存量特定部１２０によるエネルギーの特定は、スタータ３４０の駆動力のみによって内燃機関２１０の始動が行われる、という条件の下で行われてもよい。この場合、バッテリ３２０及びコンデンサ３７０に蓄えられている電力量が、退避走行のために自動運転車両１０が有しているエネルギーに該当する。また、バッテリ３２０及びコンデンサ３７０からスタータ３４０に向けて出力し得る電力が、退避走行のために自動運転車両１０が有しているパワーに該当する。

本実施形態においても、エネルギーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ２３、Ｓ２４）と、パワーについての特定及び判断を行う処理（ステップＳ２５、Ｓ２６）とのいずれか一方のみを行い、他方の処理を省略するような態様であってもよい。

第３実施形態について説明する。第３実施形態では、制限要否判断の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図７を参照しながら説明する。図７に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ３１では、内燃機関２１０を始動させる処理が行われる。尚、内燃機関２１０が既に動作中であった場合には、そのまま次のステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、内燃機関２１０の出力を増加させる処理が行われる。ここでは、例えば内燃機関２１０に対する燃料の供給量を増加させ、これによりクランク軸２３０の回転数を増加させる処理が行われる。これにより、以降はオルタネータ３３０における発電量が増加し、バッテリ３２０等への蓄電量が増加して行く。

ステップＳ３２に続くステップＳ３３では、バッテリ３２０等の蓄電量が取得される。具体的には、電圧センサ３５０及び電流センサ３６０のそれぞれの測定値に基づいて、バッテリ３２０等の蓄電量が算出される。

ステップＳ３３に続くステップＳ３４では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、ステップＳ３３で取得された蓄電量（つまりエネルギー）と、必要量特定部１１０で特定されたエネルギーの大きさとが比較される。両者が等しいか、前者の方が大きい場合にはステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５に移行したということは、退避走行に必要なエネルギーを自動運転車両１０が有しているということである。このため、ステップＳ３５では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

尚、ステップＳ３４とステップＳ３５との間において、図３のステップＳ１３、Ｓ１４の処理が行われることとしてもよい。つまり、退避走行に必要なパワーを自動運転車両１０が有しているか否かの判断が行われてもよい。この場合も図３の例と同様に、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーの両方を自動運転車両１０が有しているときにのみ、制限不要と判定されることとすればよい。

ステップＳ３４において、ステップＳ３３で取得された蓄電量（つまりエネルギー）が、必要量特定部１１０で特定されたエネルギーの大きさよりも小さい場合には、ステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６に移行したということは、退避走行に必要なエネルギーを自動運転車両１０が有していないということである。

ただし、ステップＳ３２以降は、バッテリ３２０等の蓄電量の増加が試みられている。このため、しばらく時間が経過した後であれば、自動運転車両１０に蓄えられているエネルギーの大きさが、退避走行に必要な大きさ以上となる可能性がある。

ステップＳ３６では、ステップＳ３２の処理が行われた時点から現時点までに、所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過していなければ、ステップＳ３３以降の処理が再度行われる。その間において、バッテリ３２０等の蓄電量が退避走行を行い得る大きさまで回復した場合には、ステップＳ３４からステップＳ３５に移行することとなる。

ステップＳ３６において、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ３７に移行する。この場合は、オルタネータ３３０やバッテリ３２０等に異常が生じており、十分なエネルギーを蓄えることができない状態である可能性が高い。従って、ステップＳ３７では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

尚、ステップＳ３６においては、ステップＳ３６への移行回数が所定回数を超えたか否かが判定されることとしてもよい。

以上のように本実施形態では、退避走行に必要なエネルギーを自動運転車両１０が有していない場合であっても、自動運転の一部又は全部を制限する処理が直ちには行われない。本実施形態における制限部１４０は、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限するに先立って、内燃機関２１０を動作させることによるエネルギーの回復、すなわち、バッテリ３２０等に蓄えられている電力量の増加を試みる（ステップＳ３２及びステップＳ３６）。これにより、自動運転機能の全てが制限なしで実行される可能性を高めることができる。

第４実施形態について説明する。第４実施形態では、電気回路部３０１の構成と、制限要否判断の内容とにおいて第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態における電気回路部３０１の構成について、図８を参照しながら説明する。図８に示されるように、オルタネータ３３０とスタータ３４０との間には、電力変換器であるＤＣ−ＤＣコンバータ３９０が設けられている。電気回路部３０１のうち、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもオルタネータ３３０側（図８では左側）の部分には、負荷３１０、バッテリ３２０、電圧センサ３５０、電流センサ３６０、及びコンデンサ３７０が、第１実施形態と同様に配置されている。また、電気回路部３０１のうち、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもスタータ３４０側（図８では右側）の部分には、負荷３１１、バッテリ３２１、電圧センサ３５１、電流センサ３６１、及びコンデンサ３７１が、やはり第１実施形態と同様に配置されている。

本実施形態における退避走行機器は、その一部が負荷３１０に含まれており、残部が負荷３１１に含まれている。

バッテリ３２０及びコンデンサ３７０は、負荷３１０にエネルギーを供給するためのエネルギー供給源に該当する。また、バッテリ３２１及びコンデンサ３７１は、負荷３１１（つまり、負荷３１０とは別の機器）にエネルギーを供給するためのエネルギー供給源に該当する。

ただし、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０が動作することにより、バッテリ３２０等から負荷３１１にエネルギーを供給することや、バッテリ３２１等から負荷３１０にエネルギーを供給することもできる。つまり、本実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ３９０は、バッテリ３２０等（エネルギー供給源）とバッテリ３２１等（エネルギー供給源）との間においてエネルギーを融通し合うこと、を可能とする「融通部」に該当する。

融通部として機能するＤＣ−ＤＣコンバータ３９０を有することにより、本実施形態では、負荷３１０や負荷３１１への電力供給を様々な経路で行うことが可能となっている。例えば、オルタネータ３３０で発電された電力を、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０を介してバッテリ３２１に供給すること等ができる。

ただし、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０に異常が生じた場合には、上記のような電力の融通ができなくなる。このため、負荷３１０を動作させるための電力は、バッテリ３２０、コンデンサ３７０、及びオルタネータ３３０からしか供給されない。また、負荷３１１を動作させるための電力は、バッテリ３２１及びコンデンサ３７１からしか供給されない。

従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０の異常時においても退避走行を実行し得る状態としておくためには、バッテリ３２０等とバッテリ３２１等との両方に、それぞれ十分な電力が蓄えられている必要がある。具体的には、負荷３１０に含まれる退避走行機器を動作させるのに十分なエネルギーが、バッテリ３２０及びコンデンサ３７０に蓄えられている必要がある。それと共に、負荷３１１に含まれる退避走行機器を動作させるのに十分なエネルギーが、バッテリ３２１及びコンデンサ３７１に蓄えられている必要がある。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図９を参照しながら説明する。図９に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ４１では、内燃機関２１０を始動させる処理が行われる。尚、内燃機関２１０が既に動作中であった場合には、そのまま次のステップＳ４２に移行する。

ステップＳ４１に続くステップＳ４２では、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０が作動される。これにより、オルタネータ３３０で発電された電力が、バッテリ３２０やコンデンサ３７０のみならず、バッテリ３２１やコンデンサ３７１にも供給され蓄えられる。尚、ステップＳ４２の処理に先立って、図７のステップＳ３２と同様の処理、すなわち内燃機関２１０の出力を増加させる処理が行われてもよい。

ステップＳ４２に続くステップＳ４３では、バッテリ３２０、コンデンサ３７０、バッテリ３２１、コンデンサ３７１のそれぞれに蓄えられている電力量が取得される。換言すれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもオルタネータ３３０側の部分に蓄えられている電力量と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもスタータ３４０側の部分に蓄えられている電力量とが、個別に取得される。尚、蓄えられている電力量を取得（算出）するための方法は、既に述べたものと同様であるから、ここではその説明を省略する。

ステップＳ４３に続くステップＳ４４では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、負荷３１０に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーがバッテリ３２０とコンデンサ３７０とに蓄えられており、且つ、負荷３１１に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーがバッテリ３２１とコンデンサ３７１とに蓄えられている場合には、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していると判定される。それ以外の場合には、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していないと判定される。

尚、負荷３１０に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギー、及び、負荷３１１に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーのそれぞれは、必要量特定部１１０によって予め個別に特定される。

退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していると判定された場合には、ステップＳ４５に移行する。この場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０において仮に異常が生じたとしても、負荷３１０に含まれる退避走行機器、及び負荷３１１に含まれる退避走行機器のそれぞれに、退避走行に必要なエネルギーが供給され得るということである。このため、ステップＳ４５では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

尚、ステップＳ４４とステップＳ４５との間において、図３のステップＳ１３、Ｓ１４の処理が行われることとしてもよい。つまり、退避走行に必要なパワーを自動運転車両１０が有しているか否かの判断が行われてもよい。この場合も図３の例と同様に、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーの両方を自動運転車両１０が有しているときにのみ、制限不要と判定されることとすればよい。

ステップＳ４４の判断が「否」であった場合には、ステップＳ４６に移行する。この場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０において仮に異常が生じたとすると、負荷３１０に含まれる退避走行機器、及び負荷３１１に含まれる退避走行機器のいずれかが正常に動作せず、退避走行を行えない可能性がある。

ステップＳ４６では、ステップＳ４２の処理が行われた時点から現時点までに、所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過していなければ、ステップＳ４３以降の処理が再度行われる。その間において、バッテリ３２０等の蓄電量が退避走行を行い得る大きさまで回復した場合には、ステップＳ４４からステップＳ４５に移行することとなる。

ステップＳ４６において、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ４７に移行する。この場合は、オルタネータ３３０やバッテリ３２０、もしくはＤＣ−ＤＣコンバータ３９０等のいずれかに異常が生じており、自動運転車両１０において十分なエネルギーを蓄えることができない状態である可能性が高い。従って、ステップＳ４７では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

尚、ステップＳ４６においては、ステップＳ４６への移行回数が所定回数を超えたか否かが判定されることとしてもよい。

以上のように本実施形態では、融通部であるＤＣ−ＤＣコンバータ３９０に異常が生じ、電力の融通ができなくなったと仮定したときに、全ての退避走行機器に十分な電力を供給し得ないと判定された場合には、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部が制限部１４０によって制限される。

負荷３１１に含まれる退避走行機器について着目した場合には、バッテリ３２１及びコンデンサ３７１は、当該退避走行機器にエネルギーを供給するための「第１エネルギー供給源」に該当する。また、バッテリ３２０及びコンデンサ３７０は、当該退避走行機器以外の機器にエネルギーを供給するための「第２エネルギー供給源」に該当する。

本実施形態では、上記退避走行機器（負荷３１１）に対する第２エネルギー供給源からのエネルギーの供給ができなくなったと仮定したときに、第１エネルギー供給源が有しているエネルギー及びパワーの大きさが、必要量特定部１１０によって特定されたエネルギー及びパワー（この場合、負荷３１１に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギー及びパワー）の大きさよりも小さい場合には、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部が制限されることとなる。

尚、内燃機関２１０が動作しているときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもオルタネータ３３０側の負荷３１０には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０が故障している場合であっても、オルタネータ３３０で発電された電力が供給される。このため、ステップＳ４４における判定においては、バッテリ３２１（及びコンデンサ３７１）に十分な電力量が蓄えられているか否かについてのみ判定されることとしてもよい。

また、負荷３１１には退避走行機器が含まれておらず、退避走行機器の全てが負荷３１０に含まれているような構成においては、ステップＳ４２の処理は行われなくてもよい。

尚、図８に示される構成には、適宜変更を加えることができる。例えば、スタータ３４０の位置と、オルタネータ３３０の位置とが、互いに入れ替わっていてもよい。また、スタータ３４０とオルタネータ３３０とが、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０を間に挟んで両側にそれぞれ配置されているのではなく、いずれもがＤＣ−ＤＣコンバータ３９０の片側（右側又は左側）に配置されているような態様であってもよい。

第４実施形態の変形例について、図１０を参照しながら説明する。この変形例では、電気回路部３０１のＤＣ−ＤＣコンバータ３９０を、スイッチ３９１に置き換えた構成となっている。スイッチ３９１は、制御装置１００が行う制御によってその開閉が切り換えられる。本実施形態では、スイッチ３９１が、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０と同様の「融通部」として機能する。その他の構成や、制御装置１００が行う制御の内容については第４実施形態と同じである。ただし、図９のステップＳ４２の処理は、スイッチ３９１を閉状態とする処理に置き換えられる。

第４実施形態の他の変形例について、図１１を参照しながら説明する。この変形例に係る電気回路部３０１は、コンデンサ３７０が、スタータ３４０に供給される電力を蓄えて置くためのものとして機能する。図１１に示されるように、電気回路部３０１は、３つのスイッチ３９２、３９３、３９４を有している。スイッチ３９２、３９３、３９４は、いずれも、制御装置１００が行う制御によってその開閉が切り換えられる。

通常の動作時においては、図１１に示されるように、スイッチ３９２が閉状態とされ、スイッチ３９３、３９４が開状態とされる。このとき、コンデンサ３７０はバッテリ３２０から切り離された状態となるので、コンデンサ３７０に緊急時用の電力を蓄えておくことができる。

例えばバッテリ３２０に異常が生じた場合等、バッテリ３２０によるスタータ３４０の駆動ができなくなった場合には、スイッチ３９２、３９３が開状態とされ、スイッチ３９４が閉状態とされる。これにより、コンデンサ３７０からスタータ３４０に電力が供給されこれにより内燃機関２１０の始動を行うことができる。尚、コンデンサ３７０への充電を行う場合にはスイッチ３９３を閉状態とし、スイッチ３９２、３９４を開状態とすればよい。スイッチ３９２、３９３、３９４は、この変形例における「融通部」に該当する。

このような構成においては、負荷３１０に加えて、スタータ３４０も退避走行機器として機能する。また、バッテリ３２０は負荷３１０にエネルギーを供給するためのエネルギー供給源に該当し、コンデンサ３７０はスタータ３４０（退避走行機器）にエネルギーを供給するためのエネルギー供給源に該当する。

この変形例においても、制限部１４０によって図９と同様の制限要否判断が行われる。ただし、図９のステップＳ４２の処理は、スイッチ３９３を閉状態とし、スイッチ３９２、３９４を開状態とする処理に置き換えられる。このため、ステップＳ４２では、バッテリ３２０への充電とコンデンサ３７０への充電とが共に行われることとなる。

また、図９のステップＳ４４においては、負荷３１０に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーがバッテリ３２０に蓄えられており、且つ、スタータ３４０を動作させ内燃機関２１０を始動させるために必要なエネルギーがコンデンサ３７０に蓄えられている場合に、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していると判定される。それ以外の場合には、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していないと判定される。

尚、図１０に示される構成には、適宜変更を加えることができる。例えば、スタータ３４０の位置と、オルタネータ３３０の位置とが、互いに入れ替わっていてもよい。また、スタータ３４０とオルタネータ３３０とが、スイッチ３９１を間に挟んで両側にそれぞれ配置されているのではなく、いずれもがスイッチ３９１の片側（右側又は左側）に配置されているような態様であってもよい。

第５実施形態について説明する。第５実施形態では、電気回路部３０１の構成と、制限要否判断の内容とにおいて第４実施形態（図８）と異なっている。以下では、第４実施形態と異なる点についてのみ説明し、第４実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

第５実施形態に係る自動運転車両１０（全体は不図示）は、所謂ハイブリッド車両として構成されている。自動運転車両１０は、内燃機関２１０の駆動力によって走行することに加えて、モーター３４２の駆動力によって走行することも可能となっている。本実施形態に係る電気回路部３０１では、図８のスタータ３４０がインバータ３４１に置き換えられている。インバータ３４１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０やバッテリ３２１等から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をモーター３４２に供給するための電力変換器である。インバータ３４１の動作は制御装置１００によって制御される。

この自動運転車両１０では、内燃機関２１０の駆動力によってモーター３４２の回転軸を回転させ、モーター３４２で生じた電力をバッテリ３２１等に供給することも可能となっている。つまり、インバータ３４１は、モーター３４２で生じた交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力をバッテリ３２１やＤＣ−ＤＣコンバータ３９０等に供給することもできる。尚、本実施形態においては、電気回路部３０１にオルタネータ３３０は設けられていない。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図１３を参照しながら説明する。図１３に示される一連の処理は、図９に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ５１では、内燃機関２１０を始動させる処理が行われる。尚、内燃機関２１０が既に動作中であった場合には、そのまま次のステップＳ５２に移行する。

ステップＳ５１に続くステップＳ５２では、バッテリ３２０、コンデンサ３７０、バッテリ３２１、コンデンサ３７１のそれぞれに蓄えられている電力量が取得される。換言すれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもバッテリ３２０側（左側）の部分に蓄えられている電力量と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもインバータ３４１側（右側）の部分に蓄えられている電力量とが、個別に取得される。尚、蓄えられている電力量を取得（算出）するための方法は、既に述べたものと同様であるから、ここではその説明を省略する。

ステップＳ５２に続くステップＳ５３では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、負荷３１０に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーがバッテリ３２０とコンデンサ３７０とに蓄えられており、且つ、負荷３１１に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーがバッテリ３２１とコンデンサ３７１とに蓄えられている場合には、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していると判定される。それ以外の場合には、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していないと判定される。

尚、負荷３１０に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギー、及び、負荷３１１に含まれる退避走行機器を動作させるために必要なエネルギーのそれぞれは、必要量特定部１１０によって予め個別に特定される。

退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していると判定された場合には、ステップＳ５４に移行する。この場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０において仮に異常が生じたとしても、負荷３１０に含まれる退避走行機器、及び負荷３１１に含まれる退避走行機器のそれぞれに、退避走行に必要なエネルギーが供給され得るということである。このため、ステップＳ５４では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

尚、ステップＳ５３とステップＳ５４との間において、図３のステップＳ１３、Ｓ１４の処理が行われることとしてもよい。つまり、退避走行に必要なパワーを自動運転車両１０が有しているか否かの判断が行われてもよい。この場合も図３の例と同様に、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーの両方を自動運転車両１０が有しているときにのみ、制限不要と判定されることとすればよい。

ステップＳ５３の判断が「否」であった場合には、ステップＳ５５に移行する。この場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０において仮に異常が生じたとすると、負荷３１０に含まれる退避走行機器、及び負荷３１１に含まれる退避走行機器のいずれかが正常に動作せず、退避走行を行えない可能性がある。

ステップＳ５５では、内燃機関２１０の出力を増加させる処理が行われる。ここでは、例えば内燃機関２１０に対する燃料の供給量を増加させ、これによりクランク軸２３０の回転数を増加させる処理が行われる。これにより、以降はモーター３４２における発電量が増加する。

ステップＳ５５に続くステップＳ５６では、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０が作動される。これにより、モーター３４２で発電された電力が、バッテリ３２１やコンデンサ３７１のみならず、バッテリ３２０やコンデンサ３７０にも供給され蓄えられる。

ステップＳ５６に続くステップＳ５７では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここで行われる判定は、ステップＳ５３で行われる判定と同じである。

退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していると判定された場合には、ステップＳ５４に移行する。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

ステップＳ５８の判断が「否」であった場合には、ステップＳ５９に移行する。ステップＳ５９では、ステップＳ５６の処理が行われた時点から現時点までに、所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過していなければ、ステップＳ５７以降の処理が再度行われる。その間において、バッテリ３２０等の蓄電量が退避走行を行い得る大きさまで回復した場合には、ステップＳ５８からステップＳ５４に移行することとなる。

ステップＳ５９において、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ６０に移行する。この場合は、モーター３４２やインバータ３４１、バッテリ３２０やＤＣ−ＤＣコンバータ３９０等のいずれかに異常が生じており、自動運転車両１０において十分なエネルギーを蓄えることができない状態である可能性が高い。従って、ステップＳ６０では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

尚、ステップＳ５９においては、ステップＳ５９への移行回数が所定回数を超えたか否かが判定されることとしてもよい。

以上のように本実施形態では、融通部であるＤＣ−ＤＣコンバータ３９０に異常が生じ、電力の融通ができなくなったと仮定したときに、全ての退避走行機器に十分な電力を供給し得ないと判定された場合には、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部が制限部１４０によって制限される。

尚、内燃機関２１０が動作しているときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりもモーター３４２側の負荷３１１には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０が故障している場合であっても、モーター３４２で発電された電力が供給される。このため、ステップＳ５３及びステップＳ５８における判定においては、バッテリ３２０（及びコンデンサ３７０）に十分な電力量が蓄えられているか否かについてのみ判定されることとしてもよい。

また、負荷３１０には退避走行機器が含まれておらず、退避走行機器の全てが負荷３１１に含まれているような構成においては、ステップＳ５６の処理は行われなくてもよい。

以上のような処理が行われることにより、本実施形態においても第４実施形態（図８、図９）と同様の効果を奏する。

第５実施形態の変形例について、図１４を参照しながら説明する。この変形例に係る自動運転車両１０の電気回路部３０１は、２つのモーター３４２、３４４を有している点において第５実施形態（図１２）と異なっている。

これらのモーター３４２、３４４は、遊星歯車３４５を介して内燃機関２１０に接続されている。これにより、モーター３４２、３４４のそれぞれの駆動力を、遊星歯車３４５を介して内燃機関２１０に伝達することができる。また、内燃機関２１０の駆動力を、遊星歯車３４５を介してモーター３４２、３４４のそれぞれに伝達することもできる。

電気回路部３０１のうち、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０よりも負荷３１１側の部分には、インバータ３４１、３４３が互いに並列に設けられている。インバータ３４１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０やバッテリ３２１等から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をモーター３４２に供給するための電力変換器である。インバータ３４３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９０やバッテリ３２１等から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をモーター３４４に供給するための電力変換器である。インバータ３４１、３４３の動作は制御装置１００によって制御される。

モーター３４２は、自動運転車両１０の減速時において回生電力を生じさせるものとして機能する。また、モーター３４４は、自動運転車両１０の走行に必要な駆動力を生じさせるものとして機能する。

このような構成の変形例においても、図１３に示されるものと同じ処理を制限部１４０が行うことにより、第５実施形態と同じ効果を奏する。

第６実施形態について説明する。第６実施形態では、制限要否判断の内容においてのみ第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において、必要量特定部１１０で特定されるエネルギーの大きさとは、クラッチ２４０を結合することによってフライホイール２２０と共にクランク軸２３０を回転させ、これにより内燃機関２１０を始動させるためのエネルギーの大きさである。つまり、内燃機関２１０を始動させるために、フライホイール２２０において最低限蓄えられているべき回転エネルギーである。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図１５を参照しながら説明する。図１５に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ６１では、スタータ３４０により内燃機関２１０を始動させる処理が行われる。尚、内燃機関２１０が既に動作中であった場合には、そのまま次のステップＳ６２に移行する。

ステップＳ６１に続くステップＳ６２では、クラッチ２４０の結合が行われる。これにより、内燃機関２１０の駆動力がフライホイール２２０に伝達されるようになり、フライホイール２２０の回転数が増加する。換言すれば、フライホイール２２０に回転エネルギーが蓄えられ始める。

ステップＳ６２に続くステップＳ６３では、内燃機関２１０の出力を増加させる処理が行われる。ここでは、例えば内燃機関２１０に対する燃料の供給量を増加させ、これによりクランク軸２３０の回転数を増加させる処理が行われる。これにより、フライホイール２２０の回転数が更に大きくなる。

ステップＳ６３に続くステップＳ６４では、フライホイール２２０の回転数が取得される。ステップＳ６４の処理が行われるときには、クラッチ２４０が結合されているので、フライホイール２２０の回転数とクランク軸２３０の回転数とが互いに一致している。このため、フライホイール２２０の回転数は回転数センサ２５０の測定値を参照することによって取得される。このような態様に換えて、フライホイール２２０の回転数を測定するための専用のセンサが設けられていてもよい。

ステップＳ６４では、フライホイール２２０の回転エネルギーが、回転数センサ２５０の測定値に基づいて現存量特定部１２０により特定（算出）される。

ステップＳ６４に続くステップＳ６５では、退避走行に必要な大きさのエネルギー、すなわち内燃機関２１０を始動させるために必要なエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。ここでは、ステップＳ６４において現存量特定部１２０で特定されたエネルギーの大きさと、必要量特定部１１０で特定されるエネルギーの大きさとが比較される。尚、必要量特定部１１０によるエネルギーの大きさの特定は、ステップＳ６５に移行するよりも前の時点で予め行われる。

既に述べたように、必要量特定部１１０で特定されるエネルギーの大きさは、内燃機関２１０を始動させるために、フライホイール２２０において最低限蓄えられているべき回転エネルギーの大きさである。当該エネルギーは、スタータ３４０の動作により、クランク軸２３０を回転させる力がアシストされることを考慮して算出されてもよい。

また、クランク軸２３０を回転させ内燃機関２１０を始動させるために必要となるフライホイール２２０の回転エネルギーは、可変バルブシステム２１１によって調整された内燃機関２１０の実圧縮比の値、に基づいて算出（補正）される。内燃機関２１０の実圧縮比の値は、可変バルブシステム２１１の状態に基づいて取得すればよい。

ステップＳ６５において、退避走行に必要な大きさのエネルギー（ここでは、内燃機関２１０の始動に必要なエネルギー）を、自動運転車両１０が有していると判定された場合には、ステップＳ６６に移行する。この場合は、自動運転機能の実行中において仮に異常が生じたとしても、フライホイール２２０の回転エネルギーによって内燃機関２１０を始動させ、オルタネータ３３０から退避走行機器への電力供給を行うことができる。このため、ステップＳ６６では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

尚、ステップＳ６５とステップＳ６６との間において、図３のステップＳ１３、Ｓ１４の処理が行われることとしてもよい。つまり、退避走行に必要なパワーを自動運転車両１０が有しているか否かの判断が行われてもよい。この場合も図３の例と同様に、退避走行に必要な大きさのエネルギー及びパワーの両方を自動運転車両１０が有しているときにのみ、制限不要と判定されることとすればよい。

ステップＳ６５の判断が「否」であった場合には、ステップＳ６７に移行する。ステップＳ６７では、ステップＳ６３の処理が行われた時点から現時点までに、所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過していなければ、ステップＳ６４以降の処理が再度行われる。その間において、フライホイール２２０の回転数が退避走行（この場合は内燃機関２１０の始動）を行い得る大きさまで増加した場合には、ステップＳ６５からステップＳ６６に移行することとなる。

ステップＳ６７において、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ６８に移行する。この場合は、クラッチ２４０やフライホイール２２０、回転数センサ２５０等のいずれかに異常が生じており、自動運転車両１０において十分なエネルギーを蓄えることができない状態である可能性が高い。従って、ステップＳ６８では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

尚、ステップＳ６７においては、ステップＳ６７への移行回数が所定回数を超えたか否かが判定されることとしてもよい。

以上のように、本実施形態においては、自動運転車両１０に設けられたフライホイール２２０が、クランク軸２３０に回転力を加えて内燃機関２１０を始動させるための「回転力付与部」として機能する。このような態様であっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

第７実施形態について説明する。第３実施形態では、制限要否判断の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図１６を参照しながら説明する。図１６に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ７１では、内燃機関２１０が動作中であるか否かが判定される。当該判定は、例えば回転数センサ２５０の測定値等に基づいて行われる。内燃機関２１０が動作中である場合には、ステップＳ７２に移行する。

ステップＳ７２では、内燃機関２１０の自動的な停止を禁止する処理が行われる。以降は、例えば、自動運転車両１０が信号待ちのために一時停止しているときや、平坦な路面を定速走行しているときであっても、内燃機関２１０を自動的に停止させて省エネを図るような処理（自動的なアイドルストップ）の実行が禁止される。

このように、本実施形態に係る制御装置１００の制限部１４０は、自動運転車両１０において自動運転機能が実行されるよりも前の時点で、自動運転車両１０の内燃機関２１０を始動させ、内燃機関２１０の自動的な停止を禁止するように構成されている。

内燃機関２１０の自動的な停止が禁止された状態においては、自動運転機能の実行中において仮に異常が生じたとしても、内燃機関２１０は常に動作中なのであるから、オルタネータ３３０から退避走行機器への電力供給を継続的に行うことができる。このため、ステップＳ７２に続くステップＳ７３では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

ステップＳ７１において、内燃機関２１０が停止していた場合にはステップＳ７４に移行する。ステップＳ７４では、内燃機関２１０を始動させるためのエネルギーを自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。

本実施形態では、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー及びパワーの大きさが、停止状態の内燃機関２１０を始動させるために必要となるエネルギー及びパワーの大きさとして定義されている。

内燃機関２１０を始動させるために必要となるエネルギー及びパワーは、スタータ３４０を動作させるためにバッテリ３２０等に蓄えられた電気エネルギーであってもよく、「押しがけ」を行うために必要となる自動運転車両１０の力学的エネルギーであってもよく、フライホイール２２０の回転エネルギーであってもよい。ステップＳ７４で行われる判断の具体的な方法は、これまでに説明したものと同じ方法を用いることができる。

内燃機関２１０を始動させるためのエネルギーを自動運転車両１０が有している場合には、ステップＳ７２に移行する。この場合、内燃機関２１０の停止が禁止されるのであるが、この時点では内燃機関２１０の始動は行われない。内燃機関２１０の始動は、例えば前方の交通信号が赤から青に変化した場合等、内燃機関２１０の駆動力が必要になったタイミングで行われることとすればよい。

ステップＳ７４において、内燃機関２１０を始動させるためのエネルギーを自動運転車両１０が有していない場合にはステップＳ７５に移行する。ステップＳ７５に移行したということは、内燃機関２１０が停止しており、且つ内燃機関２１０を始動させるためのエネルギーが不足しているということである。このため、ステップＳ７５では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

第７実施形態の変形例について、図１７を参照しながら説明する。この変形例では、制限要否判断のために行われる処理の内容についてのみ上記の第７実施形態（図１６）と異なっており、その他の点においては第７実施形態と同じである。以下では、第７実施形態と異なる点についてのみ説明し、第７実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図１７に示される一連の処理は、図１６に示される一連の処理に換えて実行されるものである。図１７に示される各処理のうち、図１６に示される処理と同じものについては、同一の符号が付してある。

この変形例では、ステップＳ７４において、内燃機関２１０を始動させるためのエネルギーを自動運転車両１０が有している場合（Ｙｅｓと判定された場合）に、ステップＳ７２ではなくステップＳ８１に移行する。

ステップＳ８１では、図１７の一連の処理が開始された時点から現時点までに、所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過していなければステップＳ８２に移行する。ステップＳ８２では、例えばスタータ３４０を駆動させる等、内燃機関２１０を始動するための処理が行われる。その後、ステップＳ７１以降の処理が再度実行される。内燃機関２１０の始動に成功していれば、内燃機関２１０の停止が禁止され（ステップＳ７２）、自動運転について「制限不要」であることが決定される（ステップＳ７３）。

ステップＳ８１において、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ７５に移行する。この場合は、内燃機関２１０の始動を例えば複数回試みたにも拘らず、内燃機関２１０を始動させることができなかったということである。そこで、ステップＳ７５では、自動運転について「制限要」であることが決定される。

尚、ステップＳ８１においては、ステップＳ８１への移行回数が所定回数を超えたか否かが判定されることとしてもよい。

このように、この変形例では、内燃機関２１０が停止している場合には、内燃機関２１０を直ちに始動させるための処理が行われる。これにより、オルタネータ３３０による発電が行われている状態に迅速に移行し、退避走行のための電力を確実に確保した状態とすることができる。

第８実施形態について説明する。第８実施形態では、制限要否判断の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図１８を参照しながら説明する。図１８に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ９１では、燃料計３８３の測定値に基づいて、自動運転車両１０の燃料タンク（不図示）に貯えられている燃料の量が取得される。当該処理は現存量特定部１２０によって行われる。

ステップＳ９１に続くステップＳ９２では、退避走行に必要な大きさのエネルギーを、自動運転車両１０が有しているか否かが判定される。具体的には、自動運転機能の少なくとも一部を維持した状態で、自動運転車両１０を所定時間又は所定距離だけ走行させるために必要な燃料が、燃料タンクに貯えられているか否かが判定される。

必要な燃料の量は、必要量特定部１１０によって予め特定されている。当該量が、固定値として予め必要量特定部１１０に記憶されているような態様であってもよい。

退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有している場合には、ステップＳ９３に移行する。ステップＳ９３では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

ステップＳ９２において、退避走行に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有していない場合には、ステップＳ９４に移行する。ステップＳ９４では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

以上のように、本実施形態において必要量特定部１１０により特定されるエネルギーは、退避走行の実行時において、自動運転車両１０を所定時間又は所定距離だけ走行させるために必要となる燃料量である。このような構成は、自動運転車両１０の自動的な駆動力制御（自動駆動）を行う機能が、自動運転機能に含まれる場合において特に有効である。

第９実施形態について説明する。第９実施形態では、制限要否判断の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図１９を参照しながら説明する。図１９に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ１０１では、退避走行時のエネルギー、すなわち、退避走行機器を動作させた場合において消費されるエネルギーの大きさが、所定の上限値以下であるか否かが判定される。当該判定は、異常判定部１３０によって行われる。退避走行時のエネルギーの大きさが上限値を超えている場合には、ステップＳ１０４に移行する。

この場合、退避走行機器の一部（例えば電動ステアリング装置）が故障しており、その動作に要するエネルギーが増大してしまっていると考えられる。従って、ステップＳ１０４に移行した場合には、自動運転機能の一部を維持した状態における退避走行を行うことができない可能性が高い。そこで、ステップＳ１０４では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

ステップＳ１０１において、退避走行時のエネルギーの大きさが上限値以下である場合には、ステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、退避走行時のパワー、すなわち、退避走行機器の動作時におけるパワーの大きさが、所定の下限値以上であるか否かが判定される。当該判定は、異常判定部１３０によって行われる。退避走行時のパワーの大きさが下限値を下回っている場合には、ステップＳ１０４に移行する。

この場合、退避走行機器の一部（例えば電動ステアリング装置）が故障しており、その動作時のパワーが低下してしまっていると考えられる。従って、ステップＳ１０４に移行した場合には、自動運転機能の一部を維持した状態における退避走行を行うことができない可能性が高い。そこで、ステップＳ１０４では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

ステップＳ１０２において、退避走行時のパワーの大きさが下限値以上である場合には、ステップＳ１０３に移行する。ステップＳ１０３では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

このように、本実施形態における異常判定部１３０は、退避走行機器に異常が生じているか否かを判定する。制限部１４０は、異常判定部１３０によって退避走行機器に異常が生じていると判定された場合には、自動運転車両１０が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する。これにより、退避走行への移行時や退避走行の実行中において、自動運転機能の予期せぬ喪失をより確実に防止することができる。

異常判定部１３０は、退避走行機器が動作時に消費するエネルギーが所定の上限値を超えている場合、又は、退避走行機器の動作時におけるパワーが所定の下限値を下回っている場合に、退避走行機器に異常が生じていると判定する。退避走行機器に異常が生じているかの判定は、これとは異なる方法によって行われてもよい。

尚、ステップＳ１０１における判定ができなかった場合には、ステップＳ１０４に移行する。これは、退避走行機器が正常か否かを判定することができないような場合には、念のために自動運転を制限しておいた方が好ましいからである。同様の理由により、ステップＳ１０２における判定ができなかった場合にも、やはりステップＳ１０４に移行する。退避走行機器に異常が生じているかの判定（Ｓ１０１、１０２）が、本実施形態とは異なる方法で行われる場合においても同様である。

第１０実施形態について説明する。第１０実施形態では、制限要否判断の内容において第９実施形態（図１９）と異なっている。以下では、第９実施形態と異なる点についてのみ説明し、第９実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図２０を参照しながら説明する。図２０に示される一連の処理は、図１９に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ１１１では、内燃機関２１０を始動させる際において消費されるエネルギーの大きさが、所定の上限値以下であるか否かが判定される。当該判定は、異常判定部１３０によって行われる。内燃機関２１０を始動させる際のエネルギーの大きさが上限値を超えている場合には、ステップＳ１１４に移行する。

この場合、内燃機関２１０を始動させる際に動作する機器の一部（例えばスタータ３４０）が故障しており、その動作に要するエネルギーが増大してしまっていると考えられる。従って、ステップＳ１１４に移行した場合には、自動運転機能の一部を維持した状態における退避走行を行うことができない可能性が高い。そこで、ステップＳ１１４では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

ステップＳ１１１において、内燃機関２１０を始動させる際において消費されるエネルギーの大きさが上限値以下である場合には、ステップＳ１１２に移行する。ステップＳ１１２では、内燃機関２１０を始動させる機器の動作時におけるパワーの大きさが、所定の下限値以上であるか否かが判定される。当該判定は、異常判定部１３０によって行われる。内燃機関２１０を始動させる機器の動作時におけるパワーの大きさが下限値を下回っている場合には、ステップＳ１１４に移行する。

この場合、内燃機関２１０を始動させる際に動作する機器の一部（例えばスタータ３４０）が故障しており、その動作時のパワーが低下してしまっていると考えられる。従って、ステップＳ１１４に移行した場合には、自動運転機能の一部を維持した状態における退避走行を行うことができない可能性が高い。そこで、ステップＳ１１４では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

ステップＳ１１２において、退避走行時のパワーの大きさが下限値以上である場合には、ステップＳ１１３に移行する。ステップＳ１１３では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

尚、ステップＳ１１１における判定ができなかった場合には、ステップＳ１１４に移行する。これは、再始動に必要なエネルギーが不明であるような場合には、念のために自動運転を制限しておいた方が好ましいからである。同様の理由により、ステップＳ１１２における判定ができなかった場合にも、やはりステップＳ１１４に移行する。

ところで、「内燃機関２１０を始動させる際に動作する機器」も、退避走行機器の一部に含まれるのであるから、図２０に示される一連の処理は、図１９に示される処理の具体的な一例ということができる。本実施形態のような態様であっても、第９実施形態と同じ効果を奏する。

第１１実施形態について説明する。第１１実施形態では、制限要否判断の内容において第１０実施形態（図２０）と異なっている。以下では、第１０実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１０実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態において行われる制限要否判断の流れについて、図２１を参照しながら説明する。図２１に示される一連の処理は、図２０に示される一連の処理に換えて実行されるものである。

最初のステップＳ１２１では、可変バルブシステム２１１が正常に動作し得る状態であるか否かが判定される。当該判定は、異常判定部１３０によって行われる。可変バルブシステム２１１が正常に動作し得ない状態である場合には、ステップＳ１２３に移行する。

この場合、可変バルブシステム２１１による実圧縮比の調整や、実圧縮比の値の取得ができなくなっており、内燃機関２１０の始動に失敗してしまう可能性が高いと考えられる。従って、ステップＳ１２３に移行した場合には、自動運転機能の一部を維持した状態における退避走行を行うことができない可能性が高い。そこで、ステップＳ１２３では、自動運転について「制限要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の一部又は全部が制限される。

ステップＳ１２１において、可変バルブシステム２１１が正常に動作し得る状態である場合には、ステップＳ１２２に移行する。ステップＳ１２２では、自動運転について「制限不要」であることが決定される。以降は、既に述べたように自動運転機能の全てが制限なしで実行される。

尚、ステップＳ１２１における判定ができなかった場合には、ステップＳ１２３に移行する。これは、可変バルブシステム２１１の状態が不明であるような場合には、必要量特定部１１０によるエネルギーの特定等を正確に行えない可能性があるので、念のために自動運転を制限しておいた方が好ましいからである。

ところで、内燃機関２１０における実圧縮比を変更するための可変バルブシステム２１１は、「内燃機関２１０を始動させる際に動作する機器」の一部に含まれる。従って、図２１に示される一連の処理は、図２０に示されるような処理の具体的な一例ということができる。つまり、図２１に示される一連の処理は、「内燃機関２１０を始動させる際に動作する機器」が異常である場合において、自動運転機能の一部又は全部を制限する処理、の一例ということができる。本実施形態のような態様であっても、第１０実施形態と同じ効果を奏する。

第１０実施形態について説明する。第１０実施形態では、制限要否判断の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態における制限要否判断は、以上に説明した様々な態様の制限要否判断を組み合わせて、これらを順に実行するような処理となっている。図２２を参照しながら、本実施形態における制限要否判断の処理の流れについて説明する。

最初のステップＳ１３１では、第１判断として、第９実施形態と同じ制限要否判断、すなわち、図１９に示されるような、退避走行機器が正常であるか否かに基づいた制限要否判断が行われる。ステップＳ１３１では、第９実施形態と同じ制限要否判断に換えて、第１０実施形態（図２０）と同じ制限要否判断、又は第１１実施形態（図２１）と同じ制限要否判断が行われてもよい。

ステップＳ１３１に続くステップＳ１３２では、第２判断として、第８実施形態と同じ制限要否判断、すなわち、図１８に示されるような、燃料量が十分であるか否かに基づいた制限要否判断が行われる。

ステップＳ１３２に続くステップＳ１３３では、第３判断として、第１実施形態と同じ制限要否判断、すなわち、図３に示されるような、蓄電量が十分であるか否かに基づいた制限要否判断が行われる。ステップＳ１３３では、第１実施形態と同じ制限要否判断に換えて、第１実施形態の変形例（図４）と同じ制限要否判断が行われてもよい。

ステップＳ１３３に続くステップＳ１３４では、第４判断として、第２実施形態と同じ制限要否判断、すなわち、図６に示されるような、自動運転車両１０の力学的エネルギーに基づいた制限要否判断が行われる。

ステップＳ１３４に続くステップＳ１３５では、第５判断として、第６実施形態と同じ制限要否判断、すなわち、図１５に示されるような、フライホイール２２０に十分な回転エネルギーが蓄えられたか否かに基づいた制限要否判断が行われる。

ステップＳ１３５に続くステップＳ１３６では、第６判断として、第７実施形態と同じ制限要否判断、すなわち、図１６に示されるような、内燃機関２１０の自動的な停止を禁止した上で「制限不要」とするような制限要否判断が行われる。ステップＳ１３６では、第７実施形態と同じ制限要否判断に換えて、第７実施形態の変形例（図１７）と同じ制限要否判断が行われてもよい。

図２２に示される一連の処理では、第１判断乃至第７判断の全てにおいて「制限不要」と判定された場合にのみ、最終的に「制限不要」との判定がなされる。その他の場合、すなわち、第１判断乃至第７判断のいずれかにおいて「制限要」と判定された場合には、最終的に「制限要」との判定がなされる。このように判定することにより、自動運転機能の少なくとも一部を維持した状態での退避走行を、より確実に実行し得る状態で、自動運転を行うことが可能となる。

第１判断乃至第７判断は、その一部が省略されてもよく、図２２とは異なる順序で行われることとしてもよい。例えば、内燃機関２１０を始動させる第５判断が行われた後に、バッテリ３２０の蓄電量に基づく第３判断が行われることとしてもよい。これにより、退避走行に必要なエネルギーが、バッテリ３２０とフライホイール２２０の両方に蓄えられた状態としておくことが可能となる。

ところで、退避走行が行われる際に維持される自動運転機能は、自動操舵であってもよく、自動制動であってもよく、自動駆動であってもよい。また、退避走行が行われる際に、これらのうち２つまたは全ての機能が維持されることとしてもよい。

退避走行を実行するために退避走行機器が必要とするエネルギー及びパワー、すなわち、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー及びパワーは、退避走行が行われる際に維持される自動運転機能の種類によって当然に異なるものとなる。以下では、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー等について、補足的な説明を加えることとする。

退避走行は、例えばすぐ近くの路肩に自動運転車両１０を停止させるようなものであってもよく、所定の目的地（例えば次のパーキングエリア）まで自動運転車両１０を走行させ、その後自動的に停車させるものであってもよい。前者の場合には、自動操舵と自動制動の機能のみが維持されていればよく、自動駆動の機能は停止されていてもよい。一方、後者の場合には、自動操舵、自動制動、及び自動駆動の全ての機能が維持されている必要がある。必要量特定部１１０では、上記を考慮してエネルギー及びパワーの特定が行われる。尚、前者のように自動駆動が不要である場合であっても、オルタネータ３３０による発電を維持するために、内燃機関２１０の始動が必要となることがある。

自動運転中にどのような不具合が生じるかを正確に予測することは難しい。このため、必要量特定部１１０は、あらゆる態様の不具合を予め想定し、各不具合の発生時において退避走行に必要となるエネルギーを算出した上で、その最大値を特定することが好ましい。

退避走行機器には、退避走行の実行に最低限必要な機器のみが含まれることとしてもよいが、その他の機器が含まれることとしてもよい。例えば、エアバッグ装置やシートベルトプリテンショナ等、乗員の安全を維持するための機器についても退避走行機器に含まれるものとした上で、必要量特定部１１０が、退避走行機器が必要とするエネルギー及びパワーの大きさを特定することとしてもよい。

同様に、退避走行機器には、エアコンやオーディオ装置等、利便性や快適性を向上させるための機器が含まれていてもよい。更に、ハザードランプや速度表示装置等の機器が退避走行機器に含まれていてもよい。

退避走行の実行時において自動駆動の機能が維持される場合には、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー及びパワーは、退避走行機器が、退避走行の実行時において自動的な駆動力制御を行うために必要となるエネルギー及びパワーということになる。駆動力制御を行うために必要となるエネルギーは、例えば以下の式（４）を用いて算出することができる。

（駆動力制御を行うために必要となるエネルギー）＝内燃機関２１０の始動に要するエネルギー＋所定速度まで加速し、当該速度を維持するためのエネルギー＋認知に必要なエネルギー＋制御装置１００が判断を行うのに要するエネルギー・・・（４）

式（４）の右辺第１項における「内燃機関２１０の始動に要するエネルギー」は、内燃機関２１０が停止しているときにのみ算出される。当該エネルギーは、以下の式（５）を用いて算出することができる。

内燃機関２１０の始動に要するエネルギー＝クランキングに要するエネルギー＋燃料ポンプを動作させるためのエネルギー＋内燃機関２１０において燃料を噴射させるエネルギー＋点火プラグを作動させるエネルギー・・・（５）

尚、上記の「燃料ポンプ」とは、燃料タンクから内燃機関２１０に向けて燃料を送り出すためのポンプのことである。

式（４）の右辺第１項における「クランキングに要するエネルギー」は、例えば単位時間あたりのクランキングに必要なエネルギーを、内燃機関２１０の実圧縮比、内燃機関２１０を通る冷却水の温度、及びその他のパラメータの関数として求めておき、当該関数をクランキングが行われる期間について積分することにより求めることができる。

クランキングが行われる際には、例えばスロットルバルブを全開にしたり、可変バルブシステム２１１を動作させて実圧縮比を低下させたりすることにより、クランキングに要するエネルギーを低減させることとすればよい。この場合、式（４）の右辺第１項における「クランキングに要するエネルギー」には、スロットルバルブや可変バルブシステム２１１を動作させるためのエネルギーが含まれることとすればよい。

尚、式（４）の右辺第１項における「クランキングに要するエネルギー」は、上記のような方法で都度算出された値が用いられてもよいのであるが、予め固定値として設定された値が用いられてもよい。

式（４）の右辺第２項における「所定速度まで加速し、当該速度を維持するためのエネルギー」は、以下の式（６）を用いて算出することができる。

所定速度まで加速し、当該速度を維持するためのエネルギー＝燃料ポンプを動作させるためのエネルギー＋内燃機関２１０において燃料を噴射させるエネルギー＋点火プラグを作動させるエネルギー・・・（６）

式（４）の右辺第３項における「認知に必要なエネルギー」には、車載カメラ３８４及び位置検知システム３８２を動作させるためのエネルギーが含まれる。また、車載カメラ３８４を補助するために用いられるワイパーやライト、デフォッガ、ウォッシャ等を動作させるエネルギーが含まれることとしてもよい。また、車載カメラ３８４に加えてミリ波レーダー等の認識装置が搭載される場合には、当該認識装置を動作させるためのエネルギーが含まれることとしてもよい。更に、アクセルペダルやブレーキペダルの操作量を検知するセンサ等、各種センサを動作させるためのエネルギーが含まれることとしてもよい。

式（４）の右辺第４項における「制御装置１００が判断を行うのに要するエネルギー」には、制御装置１００が動作するために必要となるエネルギーの他、回転数センサ２５０等の各種センサを動作させるためのエネルギーが含まれる。

駆動力制御を行うために必要となるパワー（電力）は、例えば以下の式（７）を用いて算出することができる。

駆動力制御を行うために必要となるパワー＝内燃機関２１０を始動させるためのパワー＋燃料ポンプのパワー＋内燃機関２１０において燃料を噴射させるパワー＋点火プラグを作動させるパワー＋認知に必要なパワー＋制御装置１００を動作させるためのパワー・・・（７）

式（７）における「認知に必要なパワー」には、車載カメラ３８４及び位置検知システム３８２を動作させるためのパワーが含まれる。また、車載カメラ３８４を補助するために用いられるワイパーやライト、デフォッガ、ウォッシャ等を動作させるパワーが含まれることとしてもよい。また、車載カメラ３８４に加えてミリ波レーダー等の認識装置が搭載される場合には、当該認識装置を動作させるためのパワーが含まれることとしてもよい。更に、アクセルペダルやブレーキペダルの操作量を検知するセンサ等、各種センサを動作させるためのパワーが含まれることとしてもよい。

式（７）における「制御装置１００を動作させるためのパワー」には、制御装置１００が動作するために必要となるパワーの他、回転数センサ２５０等の各種センサを動作させるためのパワーが含まれる。

退避走行の実行時において自動制動の機能が維持される場合には、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー及びパワーは、退避走行機器が、退避走行の実行時において自動的な制動（つまり制動力制御）を行うために必要となるエネルギー及びパワーということになる。制動力制御を行うために必要となるエネルギーは、例えば以下の式（８）を用いて算出することができる。

制動力制御を行うために必要となるエネルギー＝所定速度から停車するために必要なエネルギー×所定回数＋認知に必要なエネルギー＋制御装置１００が判断を行うのに要するエネルギー・・・（８）

式（８）における「所定回数」とは、制動力制御において制動が行われるであろう回数として、予め設定された定数である。式（８）の右辺第１項における「所定速度から停車するために必要なエネルギー」は、例えば以下の式（９）を用いて算出することができる。

所定速度から停車するために必要なエネルギー＝ソレノイドバルブの作動エネルギー＋油圧ポンプの作動エネルギー・・・（９）

式（９）における「ソレノイドバルブ」とは、油圧ブレーキ装置に対する動作油の供給及び停止を切り換えるための電磁弁のことである。また、式（９）における「油圧ポンプ」とは、油圧ブレーキ装置に動作油を供給するためのポンプのことである。

尚、油圧ブレーキ装置に動作油を供給する配管の内部が、既に高圧になっているような場合には、当該圧力まで油圧を高めるのに要するエネルギーが不要となる。そこで、式（８）の右辺から、当該不要分に相当するエネルギーを差し引くこととしてもよい。

制動力制御を行うために必要となるパワー（電力）は、例えば以下の式（１０）を用いて算出することができる。

制動力制御を行うために必要となるパワー＝ソレノイドバルブを作動させるためのパワー＋油圧ポンプを作動させるためのパワー＋認知に必要なパワー＋制御装置１００を動作させるためのパワー・・・（１０）

退避走行の実行時において自動操舵の機能が維持される場合には、必要量特定部１１０によって特定されるエネルギー及びパワーは、退避走行機器が、退避走行の実行時において自動的な操舵（つまり操舵力制御）を行うために必要となるエネルギー及びパワーということになる。操舵力制御を行うために必要となるエネルギーは、例えば以下の式（１１）を用いて算出することができる。

操舵力制御を行うために必要となるエネルギー＝所定の操舵アシストに必要なエネルギー×所定回数＋認知に必要なエネルギー＋制御装置１００が判断を行うのに要するエネルギー・・・（１１）

式（１１）における「所定回数」とは、操舵力制御において操舵が行われるであろう回数として、予め設定された定数である。式（１１）の右辺第１項における「所定の操舵アシストに必要なエネルギー」とは、操舵角を所定量だけ変化させる際に、パワーステアリング装置で消費されるエネルギーのことである。

尚、油圧を用いたパワーステアリング装置が用いられる場合には、「所定の操舵アシストに必要なエネルギー」としては、パワーステアリング装置に動作油を供給する油圧ポンプの動作エネルギーが該当する。この場合、パワーステアリング装置に動作油を供給する配管の内部が、既に高圧になっているような場合には、当該圧力まで油圧を高めるのに要するエネルギーが不要となる。そこで、式（１１）の右辺から、当該不要分に相当するエネルギーを差し引くこととしてもよい。

操舵力制御を行うために必要となるパワー（電力）は、例えば以下の式（１２）を用いて算出することができる。

操舵力制御を行うために必要となるパワー＝パワーステアリング装置を動作させるためのパワー＋認知に必要なパワー＋制御装置１００を動作させるためのパワー・・・（１２）

尚、油圧を用いたパワーステアリング装置が用いられる場合には、「パワーステアリング装置を動作させるためのパワー」としては、パワーステアリング装置に動作油を供給する油圧ポンプを動作させるためのパワーが該当する。この場合、パワーステアリング装置に動作油を供給する。

内燃機関２１０を始動させるために必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有しているか否かの判定（例えば図１５のステップＳ６５で行われる判定）を行うにあたっては、自動運転車両１０が有しているエネルギーの大きさは以下の式（１３）を用いて算出することができる。

（自動運転車両１０が有しているエネルギー）＝（スタータ３４０に供給可能な蓄電量）＋（フライホイール２２０の回転エネルギー）＋（自動運転車両１０の運動エネルギー）・・・（１３）

尚、押しがけによって内燃機関２１０の始動を行う場合には、始動に必要な大きさのエネルギーを自動運転車両１０が有しているか否かの判定は、クランク軸２３０の角速度が所定の閾値よりも大きいか否かに基づいて行ってもよい。この場合、クランク軸２３０の角速度が上記閾値以下である場合にのみ、式（１３）を用いたエネルギーの算出（すなわち、スタータ３４０によるアシストを考慮したエネルギーの算出）が行われることとしてもよい。

以上においては、退避走行用のエネルギーを蓄えておくための構成要素として、バッテリ３２０、バッテリ３２１（図８）、コンデンサ３７０、コンデンサ３７１（図８）、フライホイール２２０が設けられている例について説明した。しかしながら、退避走行用のエネルギーを蓄えておくための構成要素として、上記以外の要素が設けられていてもよい。また、バッテリ等の個数を変更してもよい。更に、各構成要素に蓄えられているエネルギーを、内燃機関２１０の始動に用いるか、自動運転機能の維持のために用いるかは、任意に設定することができる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、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およびその配置、条件、形状などは、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：自動運転車両
１００：制御装置
１１０：必要量特定部
１２０：現存量特定部
１３０：異常判定部
１４０：制限部
２１０：内燃機関
２１１：可変バルブシステム
２２０：フライホイール
２６０：動力伝達機構
３１０：負荷

Claims (23)

1. 自動運転車両（１０）の制御装置（１００）であって、
   前記自動運転車両には、自動運転中において退避走行を実行するための機器、である退避走行機器（３１０，３１１，３４０，２１０）が設けられており、
   退避走行を実行するために前記退避走行機器が必要とするエネルギー及びパワーの大きさを特定する必要量特定部（１１０）と、
   前記退避走行機器を動作させるためのものとして、前記自動運転車両が実際に有しているエネルギー及びパワーの大きさを特定する現存量特定部（１２０）と、
   前記現存量特定部によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさが、前記必要量特定部によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさよりも小さい場合には、前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する制限部（１４０）と、を備える制御装置。
2. 前記必要量特定部によって特定されるエネルギー及びパワーの大きさは、前記自動運転車両を、前記自動運転機能の少なくとも一部を維持した状態で所定時間又は所定距離だけ走行させるのに必要なエネルギー及びパワーの大きさである、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記自動運転機能には、前記自動運転車両の自動的な駆動力制御を行う機能が含まれており、
   前記必要量特定部によって特定されるエネルギー及びパワーは、前記退避走行機器が、退避走行の実行時において自動的な駆動力制御を行うために必要となるエネルギー及びパワーである、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記自動運転機能には、前記自動運転車両の自動的な制動を行う機能が含まれており、
   前記必要量特定部によって特定されるエネルギー及びパワーは、前記退避走行機器が、退避走行の実行時において自動的な制動を行うために必要となるエネルギー及びパワーである、請求項２に記載の制御装置。
5. 前記自動運転機能には、前記自動運転車両の自動的な操舵を行う機能が含まれており、
   前記必要量特定部によって特定されるエネルギー及びパワーは、前記退避走行機器が、退避走行の実行時において自動的な操舵を行うために必要となるエネルギー及びパワーである、請求項２に記載の制御装置。
6. 前記必要量特定部によって特定されるエネルギー及びパワーは、前記自動運転車両の内燃機関（２１０）が停止した状態で退避走行に移行する際に、前記内燃機関を始動させるために必要となるエネルギー及びパワーである、請求項２に記載の制御装置。
7. 前記自動運転機能には、前記自動運転車両の自動的な駆動力制御を行う機能が含まれており、
   前記必要量特定部によって特定されるエネルギーは、退避走行の実行時において、前記自動運転車両を前記所定時間又は前記所定距離だけ走行させるために必要となる燃料量である、請求項２に記載の制御装置。
8. 前記自動運転車両には、前記退避走行機器に電力を供給するための蓄電装置（３２０，３２１，３７０，３７１）が設けられており、
   前記前記現存量特定部によって特定されるエネルギーの大きさは、前記蓄電装置に蓄えられている電力量であり、前記前記現存量特定部によって特定されるパワーの大きさは、前記蓄電装置から出力可能な電力の大きさである、請求項１に記載の制御装置。
9. 前記退避走行機器には、クランク軸（２３０）に回転力を加えて内燃機関を始動させる回転力付与部（２２０，２６０，３４０）、が含まれている、請求項１に記載の制御装置。
10. 前記回転力付与部は、前記自動運転車両に設けられたフライホイール（２２０）である、請求項９に記載の制御装置。
11. 前記回転力付与部は、前記自動運転車両の車輪と前記内燃機関との間で動力の伝達を行う動力伝達機構（２６０）であり、
    前記現存量特定部によって特定されるエネルギーには、前記自動運転車両の運動エネルギーが含まれる、請求項９に記載の制御装置。
12. 前記自動運転車両には、前記内燃機関における実圧縮比を変更する実圧縮比変更部（２１１）が設けられており、
    前記必要量特定部は、前記実圧縮比変更部の作動状態に基づいて、前記回転力付与部を動作させて前記内燃機関を始動させるために必要となるエネルギー及びパワーの大きさを算出する、請求項９に記載の制御装置。
13. 前記自動運転車両には、前記退避走行機器にエネルギーを供給するエネルギー供給源（３２０，３２１，３７０，３７１）が複数設けられており、
    前記制限部は、
    前記エネルギー供給源のいずれかに異常が生じたと仮定したときに、残りの前記エネルギー供給源が有しているエネルギー及びパワーの大きさが、前記必要量特定部によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさよりも小さい場合には、前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する、請求項１に記載の制御装置。
14. 前記自動運転車両には、
    前記退避走行機器にエネルギーを供給する第１エネルギー供給源と、
    当該退避走行機器とは別の機器にエネルギーを供給する第２エネルギー供給源と、
    前記第１エネルギー供給源と前記第２エネルギー供給源との間においてエネルギーを融通し合うこと、を可能とする融通部（３９０，３９１，３９２，３９３，３９４）と、が設けられており、
    前記制限部は、
    前記融通部に異常が生じ、前記退避走行機器に対する前記第２エネルギー供給源からのエネルギーの供給ができなくなったと仮定したときに、
    前記第１エネルギー供給源が有しているエネルギー及びパワーの大きさが、前記必要量特定部によって特定されたエネルギー及びパワーの大きさよりも小さい場合には、前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する、請求項１に記載の制御装置。
15. 前記制限部は、前記自動運転車両において自動運転機能が実行されるよりも前の時点で、自動運転機能の一部を制限するか否かの判断を行う、請求項１に記載の制御装置。
16. 前記退避走行機器に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（１３０）を更に備え、
    前記制限部は、前記異常判定部によって前記退避走行機器に異常が生じていると判定された場合には、前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する、請求項１に記載の制御装置。
17. 前記異常判定部は、
    前記退避走行機器が動作時に消費するエネルギーが所定の上限値を超えている場合、又は、前記退避走行機器の動作時におけるパワーが所定の下限値を下回っている場合には、前記退避走行機器に異常が生じていると判定する、請求項１６に記載の制御装置。
18. 前記退避走行機器は、前記自動運転車両において内燃機関が始動される際に動作する機器（２１１，３４０）である、請求項１６に記載の制御装置。
19. 前記退避走行機器は、前記内燃機関における実圧縮比を変更する機器（２１１）である、請求項１８に記載の制御装置。
20. 前記現存量特定部が、自動運転車両が実際に有しているエネルギー及びパワーの大きさを特定することができなかった場合には、
    前記制限部は、前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する、請求項１に記載の制御装置。
21. 前記自動運転車両には、
    前記退避走行機器に電力を供給するための蓄電装置（３２０，３７０）と、
    内燃機関の駆動力によって発電を行い、前記蓄電装置に電力を供給するオルタネータ（３３０）と、が設けられており、
    前記制限部は、
    前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限するに先立って、前記内燃機関を動作させることにより、前記蓄電装置に蓄えられている電力量の増加を試みる、請求項１に記載の制御装置。
22. 前記自動運転車両において自動運転機能が実行されるよりも前の時点で、
    前記自動運転車両の内燃機関を始動させ、前記内燃機関の自動的な停止を禁止するように構成されている、請求項１に記載の制御装置。
23. 自動運転車両の制御装置であって、
    前記自動運転車両には、自動運転中において退避走行を実行するための機器、である退避走行機器が設けられており、
    退避走行を実行するために前記退避走行機器が必要とするパワーの大きさを特定する必要量特定部と、
    前記退避走行機器を動作させるためのものとして、前記自動運転車両が実際に有しているパワーの大きさを特定する現存量特定部と、
    前記現存量特定部によって特定されたパワーの大きさが、前記必要量特定部によって特定されたパワーの大きさよりも小さい場合には、前記自動運転車両が有する自動運転機能の少なくとも一部を制限する制限部と、を備える制御装置。

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