CN108137055A - 车辆控制装置、车辆控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高功能代替的安全性的车辆控制技术。本发明的车辆控制装置对开始代替执行后的动作进行监视，由此判定代替执行是否成功。

Description

车辆控制装置、车辆控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制车辆的技术。
背景技术
近年来，许多车辆控制系统具备对电子化的车辆控制设备进行操作的电子控制装置(Electronic Control Unit：ECU)、能够实现ECU之间的通信的车载网络(Local AreaNetwork)。
此外，近年来，驾驶员不进行加速/制动/转向操作而使车辆自动驾驶到目的地的自动驾驶系统的要求不断升高。在自动驾驶系统中，在替代驾驶员的判断的自动驾驶统合ECU发生故障时也必须充分确保安全性。何种状态是安全的取决于行驶环境。例如，在高速公路、极寒地区等苛刻环境下，可以说不停车继续行驶是安全的。
作为在ECU发生故障时汽车也继续行驶用的方法，已知有功能的冗余化。冗余化是准备2个以上的具备相同功能的ECU、一方坏掉时切换至另一方的方法。例如考虑如下方法：平时仅一个ECU对车载网络发送控制指令值，在该ECU坏掉时，由另一个ECU将控制指令值发送至车载网络。但该方法必须准备2个ECU，因此存在成本升高的问题。
作为在ECU发生故障时汽车也继续行驶用的另一方法，已知有功能代替。在下述专利文献1中，当检测到ECU的故障时，会选定故障ECU的功能的代替目标，并对该代替目标转送故障ECU的功能程序。代替目标ECU使用该功能程序来代替故障ECU的功能。由此，在不设置新的ECU的情况下实现了高可靠化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-221075号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1记载的技术中，在选定代替目标ECU时，是根据有限的信息来选定妥当的ECU。但是，在根据有限的信息来选定代替目标ECU的情况下，该ECU是否能够可靠地进行功能代替并不清楚。
本发明是为了解决上述那样的问题而成，其目的在于提供一种能够提高功能代替的安全性的车辆控制技术。
解决问题的技术手段
本发明的车辆控制装置对开始代替执行后的动作进行监视，由此判定代替执行是否成功。
发明的效果
根据本发明的车辆控制装置，能够判定被代替的功能的成功与否，因此能够担保功能代替后的安全性。
附图说明
图1为实施方式1的车辆控制系统1的构成图。
图2为监视装置11的构成图。
图3为自动驾驶统合ECU 12的构成图。
图4为自动驻车ECU 13的构成图。
图5为导航ECU 14的构成图。
图6为仪表ECU 15的构成图。
图7为状态数据1141的例子。
图8为原始数据缓冲器1142和行驶轨道数据1241的例子。
图9为代替数据缓冲器1143和行驶轨道数据1341的例子。
图10为比较表1144的例子。
图11为错误计数器1145的例子。
图12为发送缓冲器1146的例子。
图13为发送要求标记1242的例子。
图14为功能代替标记1342的例子。
图15为说明车辆控制系统1的动作的顺序图。
图16为说明故障检测部1131的动作的流程图。
图17为说明代替委托部1132的动作的流程图。
图18为说明监视部1133的动作的流程图。
图19为说明判定部1134的动作的流程图。
图20为说明通知部1135的动作的流程图。
图21为说明通信部1136的动作的流程图。
图22为说明行驶轨道生成部1231的动作的流程图。
图23为说明通信部1232的动作的流程图。
图24为说明自动驻车部1331的动作的流程图。
图25为说明代替处理部1332的动作的流程图。
图26为说明通信部1333的动作的流程图。
图27为说明导航部1431的动作的流程图。
图28为说明通信部1432的动作的流程图。
图29为说明显示部1531的动作的流程图。
图30为说明通信部1532的动作的流程图。
图31为实施方式2的车辆控制系统1的构成图。
图32为实施方式3的车辆控制系统1的构成图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
图1为本发明的实施方式1的车辆控制系统1的构成图。车辆控制系统1具备监视装置11、自动驾驶统合ECU 12、自动驻车ECU 13、导航ECU 14、仪表ECU 15及车载网络16。车载网络16为CAN(Controller Area Network)、CAN-FD(Flexible Data)、FlexRay等之类的总线型车载网络。各装置的构成将在下面进行详细叙述。
以下，为了方便记载，有时会以运算装置所执行的程序为动作主体进行说明，但要了解，实际上执行这些程序的是该运算装置。
图2为监视装置11的构成图。监视装置11是监视ECU之间的功能代替动作的装置。监视装置11具备运算装置(Central Processing Unit：CPU)111、存储器112及输入输出电路115。存储器112具有程序区域113和数据区域114作为存储区域。CPU 111可以经由输入输出电路115和车载网络16与其他装置进行通信。
程序区域113以CPU 111所执行的程序的形式存储故障检测部1131、代替委托部1132、监视部1133、判定部1134、通知部1135及通信部1136。数据区域114存储状态数据1141、原始数据缓冲器1142、代替数据缓冲器1143、比较表1144、错误计数器1145及发送缓冲器1146。各功能部及数据的详情将于后文叙述。
图3为自动驾驶统合ECU 12的构成图。自动驾驶统合ECU 12是控制搭载车辆控制系统1的车辆的自动驾驶的ECU。自动驾驶统合ECU 12具备运算装置(CPU)121、存储器122及输入输出电路125。存储器122具有程序区域123和数据区域124作为存储区域。CPU 121可以经由输入输出电路125和车载网络16与其他装置进行通信。
程序区域123以CPU 121所执行的程序的形式存储行驶轨道生成部1231和通信部1232。数据区域124存储行驶轨道数据1241和发送要求标记1242。各功能部及数据的详情将于后文叙述。
图4为自动驻车ECU 13的构成图。自动驻车ECU 13是控制搭载车辆控制系统1的车辆的自动驻车的ECU。自动驻车ECU 13具备运算装置(CPU)131、存储器132及输入输出电路135。存储器132具有程序区域133和数据区域134作为存储区域。CPU 131可以经由输入输出电路135和车载网络16与其他装置进行通信。
程序区域133以CPU 131所执行的程序的形式存储自动驻车部1331、代替处理部1332及通信部1333。数据区域134存储行驶轨道数据1341、功能代替标记1342及发送要求标记1343。各功能部及数据的详情将于后文叙述。
图5为导航ECU 14的构成图。导航ECU 14是提供搭载车辆控制系统1的车辆的汽车导航功能的ECU。导航ECU 14具备运算装置(CPU)141、存储器142及输入输出电路145。存储器142具有程序区域143作为存储区域。CPU 141可以经由输入输出电路145和车载网络16与其他装置进行通信并控制操作显示装置146。操作显示装置146是用以实施汽车导航的操作和画面显示的装置。
程序区域143以CPU 141所执行的程序的形式存储导航部1431和通信部1432。各功能部的详情将于后文叙述。
图6为仪表ECU 15的构成图。仪表ECU 15是控制搭载车辆控制系统1的车辆的仪表类的ECU。仪表ECU 15具备运算装置(CPU)151、存储器152及输入输出电路155。存储器152具有程序区域153作为存储区域。CPU 151可以经由输入输出电路155和车载网络16与其他装置进行通信并控制显示装置156。显示装置156是显示仪表类的画面的装置。
程序区域153以CPU 151所执行的程序的形式存储显示部1531和通信部1532。各功能部的详情将于后文叙述。
图7为状态数据1141的例子。状态数据1141表示自动驾驶统合ECU 12的状态。在状态数据1141为0的情况下，表示自动驾驶统合ECU 12未发生故障，在状态数据1141为1的情况下，表示自动驾驶统合ECU 12发生了故障。
图8为原始数据缓冲器1142和行驶轨道数据1241的例子。行驶轨道数据1241是表示记述有车辆进行自动行驶时的动作顺序的行驶计划的数据，由自动驾驶统合ECU 12制作。原始数据缓冲器1142是按照后文叙述的次序保存行驶轨道数据1241而得的数据。因而，它们具有同一构成，所以下面对原始数据缓冲器1142所具有的各数据区进行说明。
行动ID 11421为动作顺序的编号，车辆例如按照编号从小到大的顺序实施动作。距离11422为在该编号的顺序下行驶的距离。曲率11423为该编号的顺序下的行驶角度。例如，在曲率11423为0％、距离11422为300的情况下，表示直线前进300米。
自动驾驶统合ECU 12例如针对每一规定周期而制作到下一周期为止的行驶计划。由于车辆的周边环境时时刻刻在发生变化，因此自动驾驶统合ECU 12针对每一周期而在反应出该时间点下的状况的基础之上逐次制作行驶轨道数据1241。
图9为代替数据缓冲器1143和行驶轨道数据1341的例子。行驶轨道数据1341是自动驻车ECU 13代替自动驾驶统合ECU 12制作出的表示自动驾驶的行驶计划的数据。代替数据缓冲器1143是按照后文叙述的次序保存行驶轨道数据1341而得的数据。因而，它们具有与行驶轨道数据1241相同的构成。
图10为比较表1144的例子。比较表1144是对车辆控制系统1所具备的每一控制功能规定作为功能代替前的控制参数与功能代替后的控制参数之间的差分而被容许的范围的数据表。功能ID 11441表示车辆控制系统1所具备的控制功能的种类。例如0表示自动驾驶统合ECU 12。容许阈值11442表示作为故障前的ECU所算出的控制参数与故障后的代替ECU所算出的控制参数之间的差分而被容许的值。
在图10所示的数据例中，例示了与自动驾驶统合ECU 12所算出的控制参数有关的容许阈值11442。具体而言，规定了作为自动驾驶统合ECU 12在发生故障之前算出的距离11422与自动驾驶统合ECU 12发生故障之后自动驻车ECU 13通过代替执行所算出的距离11432之间的差分而被容许的范围。监视部1133确认故障发生前的ECU和功能代替ECU所分别算出的控制参数之间的差分是否处于容许阈值11442以内，由此判定代替的成功与否。
由于认为在从ECU发生故障起到开始功能代替为止的期间里车辆也会继续运动，因此，容许阈值11442必须考虑这一点来进行设定。例如，在从检测到自动驾驶统合ECU 12的故障起到功能代替开始为止的时间为100ms的情况下，正以时速100km行驶的车在100ms之内会行驶约2.8米。如此一来，自动驻车ECU 13针对与行动ID 12411相同的行动ID 13411而应算出的距离13412比距离12412少2.8米。因而，与自动驾驶统合ECU 12有关的容许阈值11442较理想设为考虑了2.8米或者适于2.8米的系数和误差的数值。图10中，考虑若干误差而设为3米。
图11为错误计数器1145的例子。错误计数器1145是记录自动驾驶统合ECU 12发生故障时对其进行代替执行所失败的次数的数据。
图12为发送缓冲器1146的例子。发送缓冲器1146是暂时存储监视装置11对车载网络16发送的数据的缓冲器。各ECU也可以具备同样的缓冲器。发送缓冲器1146具有数据ID11461、数据值11462及发送要求标记11463。
数据ID 11461是表示在车载网络16上收发的数据的类别的值。例如，在车载网络16为CAN的情况下，可以使用CAN ID作为数据ID 11461。数据值11462表示对车载网络16发送的数据值。当设置发送要求标记11463时，从发送缓冲器1146对车载网络16送出数据。
图13为发送要求标记1242的例子。当设置发送要求标记1242时，对车载网络送出行驶轨道数据1241。发送要求标记1343和行驶轨道数据1341也是一样的。
图14为功能代替标记1342的例子。功能代替标记1342是表示自动驻车ECU 13是否代替自动驾驶统合ECU 12来代替执行制作行驶计划的处理的标记。
图15为说明车辆控制系统1的动作的顺序图。下面，使用图15，对车辆控制系统1的整体动作进行说明，各个详细动作将在图16之后进行说明。
自动驾驶统合ECU 12对监视装置11发送行驶轨道数据1241。发送的间隔可为周期性的，也可根据来自监视装置11的请求而答复。监视装置11将接收到的行驶轨道数据1241保存至原始数据缓冲器1142。
当自动驾驶统合ECU 12发生故障时，监视装置11检测到自动驾驶统合ECU 12发生了故障这一情况。例如，在周期性地接收到的行驶轨道数据1241不再送来的情况下，判断自动驾驶统合ECU 12发生了故障。监视装置11委托自动驻车ECU 13代替自动驾驶统合ECU 12制作行驶计划。当自动驻车ECU 13接收到该委托时，开始代替执行。
导航ECU 14周期性地对车载网络16发送目的地/周边地图/路径等导航数据。由于车载网络16为总线型网络，因此自动驻车ECU 13也能接收到自动驾驶统合ECU 12在发生故障之前接收到的导航数据。自动驻车ECU 13使用从导航ECU 14接收到的导航数据等来制作行驶轨道数据1341，并发送至监视装置11。
监视装置11对自动驾驶统合ECU 12在发生故障之前算出的行驶轨道数据1241与自动驻车ECU 13通过代替执行算出的行驶轨道数据1341进行比较，判定代替执行是否成功。监视装置11将判定结果发送至仪表ECU 15。仪表ECU 15通过将该判定结果显示在画面上来通知驾驶员代替成功与否。
图16为说明故障检测部1131的动作的流程图。下面，对图16的各步骤进行说明。
(图16：步骤S113101)
故障检测部1131判定是否接收到了行驶轨道数据1241。例如，可以通过后文叙述的图21中调用故障检测部1131时的引数(argument)来辨别是否接收到了行驶轨道数据1241。在未接收到行驶轨道数据1241的情况下，进入至步骤S113102，在接收到的情况下，结束本流程图。
(图16：步骤S113102)
故障检测部1131调用代替委托部1132。代替委托部1132具有对自动驻车ECU 13委托代替执行的作用。
图17为说明代替委托部1132的动作的流程图。下面，对图17的各步骤进行说明。
(图17：步骤S113201)
代替委托部1132将对自动驻车ECU 13委托代替执行的数据存储至发送缓冲器1146，并将该数据的发送要求标记11463设置为1(要求送出的值)。
图18为说明监视部1133的动作的流程图。下面，对图18的各步骤进行说明。
(图18：步骤S113301)
监视部1133确认状态数据1141的值，由此确认自动驾驶统合ECU 12是否为正常状态。例如，若值为0，则为正常，若为1，则为异常。在为正常的情况下，进入至步骤S113302，在为异常的情况下，进入至S113303。
(图18：步骤S113302)
监视部1133将接收到的行驶轨道数据1241存储至原始数据缓冲器1142。行驶轨道数据1241例如能作为调用监视部1133时的引数送交。
(图18：步骤S113303)
监视部1133将接收到的行驶轨道数据1341存储至代替数据缓冲器1143。行驶轨道数据1341例如能作为调用监视部1133时的引数送交。
(图18：步骤S113304)
监视部1133对原始数据缓冲器1142所存储的行驶轨道数据1241与代替数据缓冲器1143所存储的行驶轨道数据1341进行比较，确认两者之间的差分是否为容许阈值11442以内。在为阈值以内的情况下，进入至步骤S113305，在这之外的情况下，进入至步骤S113306。
(图18：步骤S113304：补充之1)
在本步骤中，是根据差分是否处于容许阈值11442的范围内来判定代替成功与否，但判定基准并不限于此。例如，也可通过差分与设想值是否相等来进行判定。
(图18：步骤S113304：补充之2)
在行驶轨道数据1241和1341由多个动作步骤(即多个行动ID)构成的情况下，监视部1133针对与当前时刻之后的行驶计划相对应的每一行动ID来实施本步骤。可在任一行动ID的差分超过容许阈值11442的情况下视为代替失败，也可在例如差分的总和超过容许阈值11442的情况下视为代替失败。
(图18：步骤S113305)
监视部1133调用判定部1134。对判定部1134送交的引数设为表示步骤S113304的差分为容许阈值11442以内这一情况的值(例如0)。
(图18：步骤S113306)
监视部1133调用判定部1134。对判定部1134送交的引数设为表示步骤S113304的差分超过了容许阈值11442这一情况的值(例如1)。
图19为说明判定部1134的动作的流程图。下面，对图19的各步骤进行说明。
(图19：步骤S113401)
判定部1134判定原始数据与代替数据之间的差分是否为容许阈值11442以内。例如，可以通过所送交的引数是否为0来进行判定。在为容许阈值11442以内的情况下，进入至步骤S113402，在这之外的情况下，进入至步骤S113403。
(图19：步骤S113402)
判定部1134将错误计数器1145重置为0。
(图19：步骤S113403)
判定部1134对错误计数器1145加1。
(图19：步骤S113404)
判定部1134判定错误计数器1145是否已到达规定阈值以上。在错误计数器1145为该阈值以上的情况下，视为代替执行失败。在本流程图中，作为例子，设为3次。在错误计数器1145为3以上的情况下，进入至步骤S113406，在这之外的情况下，结束本流程图。
(图19：步骤S113405)
判定部1134调用通知部1135。对通知部1135送交的引数设为表示代替执行成功这一情况的值(例如0)。
(图19：步骤S113406)
判定部1134调用通知部1135。对通知部1135送交的引数设为表示代替执行失败这一情况的值(例如1)。
图20为说明通知部1135的动作的流程图。下面，对图20的各步骤进行说明。
(图20：步骤S113501)
通知部1135确认代替执行是否成功。例如，若送交的引数为0，则为成功，若为1，则为失败。在代替执行成功的情况下，进入至步骤S113502，在这之外的情况下，进入至步骤S113503。
(图20：步骤S113502)
通知部1135将用以通知功能代替成功这一情况的数据存储至发送缓冲器1146。数据ID 11461设为对用以通知代替成功与否的数据预先分配的值。通知部1135将存储好的数据的发送要求标记11463设置为1。
(图20：步骤S113503)
通知部1135将用以通知功能代替失败这一情况的数据存储至发送缓冲器1146。数据ID 11461设为对用以通知代替成功与否的数据预先分配的值。通知部1135将存储好的数据的发送要求标记11463设置为1。
图21为说明通信部1136的动作的流程图。CPU 111在例如已接收到行驶轨道数据1241和1341时以设想的周期反复执行本流程图。下面，对图21的各步骤进行说明。
(图21：步骤S113601)
通信部1136确认是否已接收到行驶轨道数据1241或1341。在已接收到的情况下，进入至步骤S113602，在未接收到的情况下，进入至步骤S113603。
(图21：步骤S113602)
通信部1136将接收到的行驶轨道数据1241或1341设为引数而调用监视部1133。
(图21：步骤S113603)
通信部1136将表示未接收到行驶轨道数据1241或1341这一情况的值(例如0)作为引数而调用故障检测部1131。
(图21：步骤S113603：补充)
在本步骤中，若未接收到行驶轨道数据1241或1341则会立即调用故障检测部1131，但并不限于此。例如，也可对未接收到的次数进行计数，在计数值达到某一值程度以上的时间点调用故障检测部1131。
(图21：步骤S113604)
通信部1136将表示接收到了行驶轨道数据1241或1341这一情况的值(例如1)作为引数而调用故障检测部1131。
(图21：步骤S113605)
通信部1136确认是否有发送缓冲器1146的发送要求标记11463被设置成1的数据。在有的情况下，进入至步骤S113606，在没有的情况下，结束本流程图。
(图21：步骤S113606)
通信部1136将发送要求标记11463被设置成1的数据发送至车载网络16。通信部1136将与所发送的数据相对应的发送要求标记11463重置为0。
图22为说明行驶轨道生成部1231的动作的流程图。CPU 121例如周期性地执行本流程图。下面，对图22的各步骤进行说明。
(图22：步骤S123101)
行驶轨道生成部1231生成到达目的地所需的行驶轨道数据1241，并将发送要求标记1242设置为1。
(图22：步骤S123102)
行驶轨道生成部1231调用通信部1232。
图23为说明通信部1232的动作的流程图。下面，对图23的各步骤进行说明。
(图23：步骤S123201)
通信部1232将发送要求标记1242被设置成1的行驶轨道数据1241发送至车载网络16。
(图23：步骤S123202)
通信部1232将与所发送的数据相对应的发送要求标记1242清除为0。
图24为说明自动驻车部1331的动作的流程图。CPU 131例如在驾驶员指示了自动驾驶时执行本流程图。下面，对图24的各步骤进行说明。
(图24：步骤S133101)
在车辆的变速器已挂入倒档、且自动驻车功能已生效的情况下，自动驻车部1331不依据驾驶员的操作而自动驻停车辆。
图25为说明代替处理部1332的动作的流程图。下面，对图25的各步骤进行说明。
(图25：步骤S133201)
代替处理部1332确认功能代替标记1342是否为1。在为1的情况下，进入至步骤S133202，在这之外的情况下，进入至步骤S133203。
(图25：步骤S133202)
代替处理部1332生成到达目的地所需的行驶轨道数据1341，并将发送要求标记1343设置为1。
(图25：步骤S133202：补充)
代替处理部1332能以与行驶轨道生成部1231相同的功能级实施生成行驶轨道数据1341的处理，也能降低功能级来实施。此处所说的所谓功能级，例如是指像动作顺序的个数、精度等那样对应于行驶轨道数据的有用性的控制参数。在使代替处理部1332的功能级低于行驶轨道生成部1231的情况下，能将安全度水平的上升抑制在最低限度。
(图25：步骤S133203)
代替处理部1332调用通信部1333。
图26为说明通信部1333的动作的流程图。下面，对图26的各步骤进行说明。
(图26：步骤S133301)
通信部1333确认发送要求标记1343是否为1。在为1的情况下，进入至步骤S133302，在这之外的情况下，进入至步骤S133304。
(图26：步骤S133302)
通信部1333将发送要求标记1343被设置成1的行驶轨道数据1341发送至车载网络16。
(图26：步骤S133303)
通信部1333将与所发送的数据相对应的发送要求标记1343清除为0。
(图26：步骤S133304)
通信部1333确认是否有接收到的导航数据、而且功能代替标记1342是否为1。在符合这些条件的情况下，进入至步骤S133305，在这之外的情况下，结束本流程图。
(图26：步骤S133305)
通信部1333将接收到的数据保存至代替处理部1332能够参考的缓冲器。
图27为说明导航部1431的动作的流程图。CPU 141例如周期性地执行本流程图。下面，对图27的各步骤进行说明。
(图27：步骤S143101)
导航部1431计算到达用户所设定的目的地用的整体路线。
(图27：步骤S143102)
导航部1431将当前的车辆的周边地图、目的地、行驶路径作为引数而调用通信部1432。
图28为说明通信部1432的动作的流程图。下面，对图28的各步骤进行说明。
(图28：步骤S143201)
通信部1432将作为引数而被送交的周边地图、目的地、行驶路径等导航数据发送至车载网络16。
(图28：步骤S143201：补充)
在本步骤中，是从导航ECU 14将导航数据主动发送至车载网络16而支援功能代替的初始化，但并不限于此。例如，也可响应代替委托而发送导航数据。
图29为说明显示部1531的动作的流程图。下面，对图29的各步骤进行说明。
(图29：步骤S153101)
显示部1531确认是否接收到表示代替执行失败这一情况的数据(例如值为1的数据)。在接收到的情况下，进入至步骤S153102，在这之外的情况下，进入至步骤S153103。
(图29：步骤S153102)
显示部1531将自动驻车ECU 13代替自动驾驶统合ECU 12执行功能失败这一情况显示在显示装置156上。
(图29：步骤S153103)
显示部1531确认是否接收到表示代替执行成功这一情况的数据(例如值为0的数据)。在接收到的情况下，进入至步骤S153104，在这之外的情况下，结束本流程图。
(图29：步骤S153104)
显示部1531将自动驻车ECU 13代替自动驾驶统合ECU 12执行功能成功这一情况显示在显示装置156上。
图30为说明通信部1532的动作的流程图。CPU 151例如周期性地执行本流程图，由此，可以通知车辆的驾驶员代替执行的成功与否。下面，对图30的各步骤进行说明。
(图30：步骤S153201)
通信部1532确认是否有接收到的数据。在有的情况下，进入至步骤S153202，在没有的情况下，结束本流程图。
(图30：步骤S153202)
通信部1532调用显示部1531。
＜实施方式1：总结＞
本实施方式1的车辆控制系统1对代替开始前后的控制参数进行比较，由此可以判定自动驻车ECU 13所进行的功能代替是否已成功。因而，适于要求高可靠性的自动驾驶系统。
本实施方式1的车辆控制系统1是通过ECU之间的功能代替来实现功能的冗余化，因此无须对ECU主体进行冗余化。因而，能以低成本构建高可靠的系统。
＜实施方式2＞
图31为本发明的实施方式2的车辆控制系统1的构成图。网关21具备具有与实施方式1中说明过的监视装置11相同的构成的监视部211，而且具有对车载网络中的通信进行中继的作用。
在本实施方式2中，仪表ECU 15和导航ECU 14与车载网络16连接，自动驾驶统合ECU 12与车载网络22连接，自动驻车ECU 13与车载网络23连接。各车载网络经由网关21而连接，可以通过由网关21对通信数据进行中继来进行相互通信。车载网络22和车载网络23为Ethernet(注册商标)这样的一对一通信的网络。
网关21在判定自动驻车ECU 13所进行的功能代替失败了的情况下，也可不转送从自动驻车ECU 13发送的一切数据。例如，即便接收到行驶轨道数据1341，也可以不转送而废弃。由此，能将不正常的数据的影响范围限制在最小限度。
网关21也可在自动驻车ECU 13开始功能代替之后(或者发布代替委托之后)变更路由表，以便将在自动驾驶统合ECU 12发生故障之前的时间点转送给自动驾驶统合ECU 12的数据转送至自动驻车ECU 13。由此，能够顺畅地开始功能代替。
通过由网关21控制通信数据的中继目标，本实施方式2的车辆控制系统1能够顺畅地开始功能代替或者将代替执行失败时对其他ECU产生的影响最小化。
＜实施方式3＞
图32为本发明的实施方式3的车辆控制系统1的构成图。在本实施方式3中，自动驾驶ECU 13具备自动驻车微电脑136和监视微电脑137。这些微电脑例如通过串行线而连接在一起。
自动驻车微电脑136是安装有与实施方式1中说明过的自动驻车ECU 13相同的功能的微电脑。监视微电脑137是安装有与实施方式1中说明过的监视装置11相同的功能的微电脑。
本实施方式3的车辆控制系统1是在自动驻车ECU 13内设置监视微电脑137来实现与监视装置11同等的功能，因此，相较于以独立的ECU的形式构建监视装置11而言，能够廉价地实现同等的功能。
＜关于本发明的变形例＞
本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施方式。例如，上述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明而作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，还可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。此外，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
在以上的实施方式中，功能代替的对象是设为行驶轨道生成部1231，但其他ECU和其他功能部也能设为功能代替的对象。例如，在执行器与车载网络16直接连接的系统中，当发动机控制ECU发生故障时，能够实施同样的功能代替。此外，也可以将2个以上的功能部作为功能代替的对象。在该情况下，可以针对作为功能代替的对象的每一功能来设置状态数据1141。容许阈值11442、错误计数器1145、功能代替标记1342等也是一样的。
在以上的实施方式中，设想的是车辆按照行驶轨道在道路的中央行驶的情况，但并不限于此。此外，行驶轨道数据1241(及1341)是像图8～图9中说明过的那样表现的，但表现形式并不限于此。例如，也能通过以绝对坐标形式记述自身车辆位置的经时变化来表示行驶轨道，也可以基于网格地图形式来表示行驶轨道。
在以上的实施方式中，是对行驶轨道数据1241与1341进行比较以判定自动驾驶功能的代替成功与否，但并不限于此。例如，也可以对目标扭矩的控制计划进行比较。
在以上的实施方式中，是将容许阈值11442设为常数，但并不限于此。例如，也可以测定从自动驾驶统合ECU 12发生故障起的经过时间，根据该经过时间以动态方式算出容许阈值11442。
图12中，为了方便说明而省略了数据长度，但在发送数据超过车载网络16的最大包大小的情况下，也可以将发送数据分割为多个包来进行发送。
在以上的实施方式中，在说明本发明所需的范围内使用了发送要求标记，但在将其他数据发送至车载网络16的情况下，也可以针对这每一数据而设置发送要求标记。
在以上的实施方式中，接受功能代替的委托的ECU被固定为自动驻车ECU 13，但并不限于此。例如，也可根据运算负荷的状况等对其他ECU委托功能代替。
在以上的实施方式中，自动驻车ECU 13预先具备代替处理部1332，但并不限于此。例如，也可通过在系统执行中转送程序而使代替目标ECU具备代替功能。
在以上的实施方式中，对在ECU之间实施功能代替的例子进行了说明，但在如下情况下也可以使用与本发明相同的构成：在同一ECU具备多个CPU的情况下，在任一CPU发生故障时，其他CPU代替发生了故障的CPU实施功能代替。例如，该ECU具备与监视装置11同样的构成，可以判定功能代替的成功与否。
符号说明
1车辆控制系统、11监视装置、12自动驾驶统合ECU、13自动驻车ECU、14导航ECU、15仪表ECU、16车载网络、21网关。

Claims (12)

1.一种车辆控制装置，其与控制车辆的动作的第1运算器及第2运算器连接，该车辆控制装置的特征在于，具备：
监视部，其监视在所述第1运算器发生故障时所述第2运算器代替所述第1运算器来代替执行所述第1运算器应执行的控制运算的动作；以及
判定部，其根据所述监视部的监视结果来判定所述第2运算器所进行的所述代替执行是否成功。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述监视部对所述第1运算器发生故障之前所述第1运算器所输出的运算结果与所述第1运算器发生故障之后所述第2运算器代替所述第1运算器输出的运算结果进行比较，由此监视所述代替执行的动作，
所述判定部根据所述监视部的所述比较的结果来判定所述代替执行成功与否。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
对于用以控制当前时刻之后的所述车辆的动作顺序的控制计划参数，所述第1运算器针对所述动作顺序的每一顺序编号来加以运算，
所述监视部针对与所述第2运算器开始所述代替执行之后的时刻相对应的每一所述顺序编号，对所述第1运算器所运算出的所述控制计划参数与所述第2运算器所运算出的所述控制计划参数进行比较，由此监视所述代替执行的动作。
4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述监视部根据所述第1运算器所输出的运算结果与所述第2运算器所输出的运算结果之间的差分是否处于判定阈值以内，来监视所述代替执行的动作，
所述监视部将下述期间内所述第1运算器所输出的运算结果发生变化的量或者对该量乘以规定系数而得的量用作所述判定阈值，该期间为从所述第1运算器发生故障的时刻起到经过设想所述第2运算器开始所述代替执行所需要的设想所需时间为止的期间。
5.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述判定部在判定所述第2运算器所进行的所述代替执行失败了的情况下，对所述车辆所具备的车载网络发送通知这一情况的消息。
6.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述监视部持续监视所述第2运算器进行所述代替执行的动作，
在所述第2运算器所进行的所述代替执行失败了规定次数以上的情况下，所述判定部对所述车辆所具备的车载网络发送通知这一情况的消息。
7.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1运算器通过所述控制运算来运算规定所述车辆的自动行驶计划的参数。
8.一种车辆控制系统，其具有：
车辆控制装置，其与控制车辆的动作的第1运算器及第2运算器连接在一起；
车载网络，其连接所述第1运算器、所述第2运算器及所述车辆控制装置；以及
中继部，其对所述车载网络中的通信进行中继，
该车辆控制系统的特征在于，
所述车辆控制装置具备：
监视部，其监视所述第1运算器发生故障时所述第2运算器代替所述第1运算器来代替执行所述第1运算器应执行的控制运算的动作；以及
判定部，其根据所述监视部的监视结果来判定所述第2运算器所进行的所述代替执行是否成功。
9.根据权利要求8所述的车辆控制系统，其特征在于，
当所述第2运算器开始所述代替执行时，所述中继部改写对所述车载网络中的通信路径进行定义的路由表，以使所述第1运算器应接收的通信数据到达至所述第2运算器。
10.根据权利要求8所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述监视部根据所述第1运算器所输出的运算结果与所述第2运算器所输出的运算结果之间的差分是否处于判定阈值以内，来监视所述代替执行的动作，
在所述差分不在所述判定阈值以内的情况下，所述中继部不对所述第2运算器通过所述代替执行输出的运算结果进行中继。
11.根据权利要求8所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述第2运算器以比所述第1运算器的功能级低的功能级实施所述代替执行。
12.根据权利要求8所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述判定部在判定所述第2运算器所进行所述代替执行失败的情况下，对所述车辆的驾驶员发送通知这一情况的消息。
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