JP2016060413A - 車両用電子制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用電子制御装置において、周辺機器を含んだ処理回路において異常が発生した場合に、正常な車両制御を継続できるようにする。
【解決手段】車両用電子制御装置が、演算処理装置及び周辺機器をそれぞれ含んだ複数の現用系の処理回路と、複数の現用系の処理回路のそれぞれに対応する、演算処理装置及び周辺機器とをそれぞれ含んだ複数の待機系の処理回路とを備える。そして、複数の現用系の処理回路が車両制御処理を行う一方、現用系の処理回路のそれぞれにおける動作を監視する。さらに、現用系の処理回路のいずれかにおける異常が検出されたときに、異常が検出された現用系の処理回路を、当該現用系の処理回路に対応する待機系の処理回路に切り替えて車両制御処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用電子制御装置及び制御方法に関する。

自動車等のエンジン等を電子制御する車両用電子制御装置においては、様々な要因により異常が発生することがある。このような異常発生に対応する技術として、例えば特許文献１には、複数のコアＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたマイクロプロセッサにおいて、１つのコアＣＰＵが他のコアＣＰＵを監視し、監視結果が異常と判断されたとき、他のコアＣＰＵの動作を止めることが記載されている。

特開２０１０−００１８７２号公報

しかし、前掲の従来技術においては、例えば、演算処理装置のコアＣＰＵ以外の周辺機器等において異常が発生した場合には対応することができなかった。このため、周辺機器において異常が発生した場合には、演算処理装置への供給用電源の停止や演算処理装置のリセット等を要する可能性があり、車両制御性能に問題が生じる場合があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、車両用電子制御装置において、周辺機器を含んだ処理回路において異常が発生した場合に、正常な車両制御を継続できるようにすることを目的とする。

本発明は、車両用電子制御装置が、演算処理装置及び周辺機器をそれぞれ含んだ複数の現用系の処理回路と、複数の現用系の組合せのそれぞれに対応する、演算処理装置及び周辺機器をそれぞれ含んだ複数の待機系の処理回路とを備える。そして、複数の現用系の処理回路において車両制御処理を行う一方、現用系の処理回路のそれぞれにおける動作を監視する。さらに、現用系の処理回路のいずれかにおける異常が検出されたときに、異常が検出された現用系の処理回路の代わりに、当該現用系の処理回路に対応する待機系の処理回路を用いて車両制御処理を行う。

本発明によれば、車両用電子制御装置において、周辺機器を含んだ処理回路において異常が発生した場合に、正常な車両制御を継続することが可能になる。

実施形態における電子制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態における電子制御装置の通常時における処理回路の説明図である。 実施形態における現用系の出力ドライバで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理の一例のフローチャートである。 実施形態における現用系の出力ドライバで異常が発生した場合における処理回路切り替え後の処理経路の一例の説明図である。 実施形態における現用系の出力ドライバで異常が発生した場合における処理回路切り替え後の処理経路の一例の説明図である。 実施形態における現用系の制御マイコンで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理の一例のフローチャートである。 実施形態における現用系の制御マイコンで異常が発生した場合における処理回路切り替え後の処理経路の一例の説明図である。 実施形態における現用系の入力インターフェイスで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理の一例のフローチャートである。 実施形態における現用系の入力インターフェイスで異常が発生した場合における処理回路切り替え後の処理回路の一例の説明図である。 実施形態における現用系の入力インターフェイスで異常が発生した場合における処理回路切り替え後の処理回路の一例の説明図である。 実施形態における現用系の画像処理マイコンで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理の一例のフローチャートである。 実施形態における現用系の画像処理マイコンで異常が発生した場合における処理回路切り替え後の処理回路の一例の説明図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
〔１．電子制御装置の構成〕
図１は、車両用電子制御装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態において例示する電子制御装置１は、自動車の自動運転システムにおいて適用されるものである。電子制御装置１は、演算処理装置の一例であるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を備え、車載機器の一例である画像レーダ２により検出した自車両周辺の車外環境情報を示す画像を含む入力情報を解析し、画像解析結果に基づいた動作指令を制御対象装置３に出力することによって自動車の車両制御を行う。制御対象装置３は、例えば、エンジンコントロールユニット、電子制御スロットル、ブレーキアシスト装置及び電動パワーステアリング機構等である。

電子制御装置１は、通常の運用時に用いる現用系の入力インターフェイス１１、画像処理マイコン１２、制御マイコン１３及び出力ドライバ１４を有する。入力インターフェイス１１及び画像処理マイコン１２はバス５１で相互接続され、制御マイコン１３及び出力ドライバ１４はバス５２で相互接続されている。さらに、画像処理マイコン１２及び制御マイコン１３はバス５３で相互接続されている。
また、電子制御装置１は、冗長構成として、現用系に障害等が発生したときに用いる待機系の入力インターフェイス２１、画像処理マイコン２２、制御マイコン２３及び出力ドライバ２４を有する。現用系と同様に、待機系の入力インターフェイス２１及び画像処理マイコン２２はバス５４で相互接続され、制御マイコン２３及び出力ドライバ２４はバス５５で相互接続されている。さらに、画像処理マイコン２２及び制御マイコン２３はバス５６で相互接続されている。それぞれのバスは、例えばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バス等であり、ＳＰＩ通信を行うことが可能である。

なお、以下の説明においては、図１に図示しているように、現用系の入力インターフェイス１１、画像処理マイコン１２、制御マイコン１３及び出力ドライバ１４を、それぞれ、入力インターフェイスＡ、画像処理マイコンＡ、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢと称する。同様に、入力インターフェイス２１、画像処理マイコン２２、制御マイコン２３及び出力ドライバ２４を、それぞれ、入力インターフェイスＣ、画像処理マイコンＣ、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤと称する。

入力インターフェイスＡは、画像レーダ２から、ネットワーク（例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やイーサネット（登録商標）等）６１を介して、画像及び機器の状態等を含んだ入力情報を受信し、画像処理マイコンＡに受け渡す。
画像処理マイコンＡは、入力インターフェイスＡを介して受信した入力情報に基づき、必要に応じて画像加工処理を施して当該画像情報を解析する。そして、画像解析結果を制御マイコンＢに送信する。

制御マイコンＢは、画像処理マイコンＡから受信した画像解析結果に基づき、車両の走行状況を特定する。車両の走行状況とは、例えば、前方の車両との間隔や、走行している車線位置等である。制御マイコンＢは、特定された車両の走行状況に基づいて、車両の制御対象装置３に対する制御内容を決定し、動作指令を出力する。
出力ドライバＢは、制御マイコンＢにより出力された動作指令を、ネットワーク６２（例えばＣＡＮ等）を介して車両の制御対象装置３に送信する。

待機系の入力インターフェイスＣ、画像処理マイコンＣ、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤのそれぞれの機能は、前述した入力インターフェイスＡ、画像処理マイコンＡ、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢと同様である。

なお、前述した電子制御装置１の各構成要素のうち、入力インターフェイスＡ、バス５１及び画像処理マイコンＡの処理回路、並びに、制御マイコンＢ、バス５２及び出力ドライバＢの処理回路が、それぞれ、現用系の演算処理装置及び周辺機器を含んだ処理回路の一例である。また、入力インターフェイスＣ、バス５４及び画像処理マイコンＣの処理回路、並びに、制御マイコンＤ、バス５５及び出力ドライバＤの処理回路が、それぞれ、現用系の入力インターフェイスＡ、バス５１及び画像処理マイコンＡの処理回路、並びに、制御マイコンＢ、バス５２及び出力ドライバＢの処理回路に対応する、待機系の演算処理装置及び周辺機器を含んだ処理回路の一例である。なお、以下の説明に置いて「車両制御処理の処理回路全体」等と記載した場合には、これらの処理回路を組みあわせた、画像レーダ２からの入力情報に基づいて制御対象装置３に動作指令を出力するまでの処理回路を示す。

また、電子制御装置１では、画像処理マイコンＡ、制御マイコンＢ、画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＤが、それぞれ隣接する他のマイコンとの間で相互監視を行う。画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＢは監視回路７１で接続され、画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＤは監視回路７２で接続されている。さらに、画像処理マイコンＡ及び画像処理マイコンＣは監視回路７３で接続され、制御マイコンＢ及び制御マイコンＤは監視回路７４で接続されている。なお、このように本実施形態では、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＢ間の監視回路７１を、車両制御処理で直接使用するデータの送受信を行うバス５１と別に記載しているが、これらは１つの回路として構成してもよい。画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＤ間の監視回路７２についても同様である。

画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＢ、並びに画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＤは、それぞれ、画像処理マイコンＡ電源装置３２及び制御マイコンＢ電源装置３３、並びに画像処理マイコンＣ電源装置４２及び制御マイコンＤ電源装置４３によって電源供給される。ここで、画像処理マイコンＡ電源装置３２は、画像処理マイコンＡと相互監視を行う制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣとも接続されている。そして、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣは、画像処理マイコンＡ電源装置３２に対する制御を行うことができる。他の電源装置も同様に、電源供給対象のマイコンと相互監視を行う他のマイコンとも接続され、それぞれのマイコンは、相互監視を行う相手のマイコンの電源装置に対する制御を行うことができる。

〔２．電子制御装置における監視方法〕
ここで、電子制御装置１における、各機器の監視方法の一例について説明する。
監視方法の一例として、画像処理マイコンＡは、監視回路７１を介し、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路における動作を監視する。より具体的には、画像処理マイコンＡは、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路で処理されたデータの一例として、制御マイコンＢによる演算処理結果である動作指示及び当該動作指示を出力ドライバＢが出力した結果を取得して監視する。なお、出力ドライバＢが出力した結果は、出力ドライバＢから制御マイコンＢに返されることにより、制御マイコンＢを介して取得することが可能である。一方、画像処理マイコンＡは、監視回路７３を介し、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路における動作を監視する。より具体的には、画像処理マイコンＡは、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路で処理されたデータの一例として、画像処理マイコンＣが処理対象とする入力インターフェイスＣからの入力情報及び画像処理マイコンＣによる入力情報の演算処理結果である画像解析結果を取得して監視する。

同様にして、画像処理マイコンＣは、監視回路７２を介して制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路における動作を監視する一方、監視回路７３を介して入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路における動作を監視する。また、制御マイコンＢは、監視回路７１を介して入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路における動作を監視する一方、監視回路７４を介して制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路における動作を監視する。同様に、制御マイコンＤは、監視回路７２を介して入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路における動作を監視する一方、監視回路７４を介して制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路における動作を監視する。

そして、例えば、電子制御装置１では、画像処理マイコンＡによる監視結果及び制御マイコンＤによる監視結果に異常があるとき（例えば、両者の監視結果が正常に一致しないとき）に、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤによる監視対象のうち、現用系である制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路に異常が発生している可能性があると判定する。当該判定は、待機系の入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣは原則として正しい動作をしているということを前提としている。なお、当該判定では、例えば、画像処理マイコンＡによる制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路の監視結果と、画像処理マイコンＣによる制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路の監視結果とが一致していないときに、現用系である制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路に異常が発生している可能性があると判定するようにしてもよい。

同様にして、電子制御装置１では、制御マイコンＢによる監視結果及び画像処理マイコンＣによる監視結果に異常があるとき（例えば、両者の監視結果が正常に一致しないとき）に、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣによる監視対象のうち、現用系である入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路に異常が発生している可能性があると判定する。当該判定は、待機系の制御マイコンＤ及び出力ドライバＤは原則として正しい動作をしているということを前提としている。なお、当該判定では、例えば、制御マイコンＢによる入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路の監視結果と、制御マイコンＤによる入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路の監視結果とが一致していないときに、現用系である入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路に異常が発生している可能性があると判定するようにしてもよい。

なお、本実施形態における監視方法は前掲の方法に限定されるものではない。例えば、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤが、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路の動作を監視する際に、制御マイコンＢの異常については画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤにおいて直接検出する一方、出力ドライバＢの異常については、制御マイコンＢが検出した上で、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤに通知するようにしてもよい。例えば、制御マイコンＢは、出力ドライバＢとの間で通信不能になった場合（動作指令の送信に対する応答が返信されない場合）や、制御対象装置３において制御に応じた動作がなされたことを示す情報が受信できなかった場合等に、出力ドライバＢにおいて異常が発生していると判定することができる。制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣが制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路の動作を監視する場合についても同様である。なお、この場合、少なくとも現用系の処理回路を監視すれば足り、必ずしも待機系の処理回路を監視する必要はない。

同様に、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣが、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路の動作を監視する際に、画像処理マイコンＡの異常については制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣにおいて直接検出する一方、入力インターフェイスＡの異常については、画像処理マイコンＡが検出した上で、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣに通知するようにしてもよい。例えば、画像処理マイコンＡは、所定の時間間隔内に入力インターフェイスＡから入力情報を受信できなかった場合等に、入力インターフェイスＡにおいて異常が発生していると判定することができる。画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤが、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路の動作を監視する場合についても同様である。なお、この場合も、少なくとも現用系の処理回路を監視すれば足り、必ずしも待機系の処理回路を監視する必要はない。

〔３．通常時の処理回路〕
図２は、本実施形態における電子制御装置１の通常時（異常が発生していない状態）における処理回路を示す。図２では、処理回路における処理の流れを矢印で示している。実線矢印が、車両制御処理を行なっている処理回路の処理を示し、破線矢印は相互監視の処理を示す。なお、点線矢印は、通常時には車両制御処理が行なわれていないがバス接続されている処理回路を示す。

図２の実線矢印で示されるように、現用系の入力インターフェイス１１は、画像レーダ２から受信した入力情報を、バス５１を介して画像処理マイコン１２に送信する。画像処理マイコンＡは、入力情報に基づいた画像解析結果を、バス５３を介して制御マイコンＢに送信する。そして、制御マイコンＢは、解析結果に基づいた動作命令を、バス５２を介して出力ドライバ１４に送信する。そして、出力ドライバＢが、当該動作命令を制御対象装置３に出力する。
すなわち、電子制御装置１内における通常時の車両制御処理全体の処理回路は、現用系の、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路、並びに、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路を含む。そして、通常時の車両制御処理は、入力インターフェイスＡ→画像処理マイコンＡ→制御マイコンＢ→出力ドライバＢの経路で行なわれる。

〔４．異常発生時における処理回路切り替え処理及び切り替え後の処理回路〕
次に、電子制御装置１の現用系のいずれかの機器において異常が発生した場合における処理回路切り替え処理及び切り替え後の処理回路について、複数のパターンを例示して説明する。

（パターン１−１：出力ドライバＢで異常が発生した場合）
図３は、現用系の制御マイコンＢ及び出力ドライバＢを含む処理回路において、出力ドライバＢで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理１０１の一例を示している。出力ドライバＢにおける異常は、前述したように、制御マイコンＢを介し、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路の監視を行なっている画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤにおいて検出することができる。

ステップＳ１０１１で、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤが、制御マイコンＢを介し、出力ドライバＢにおける異常を検出する。
ステップＳ１０１２で、画像処理マイコンＡが、画像解析結果の送信先を制御マイコンＢから制御マイコンＤに切り替える。これにより、以降の車両制御処理において、画像処理マイコンＡが、画像解析結果を、バス５７を介して制御マイコンＤに送信するようになる。これにより、車両制御処理を行う処理回路全体のうち、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢを含んだ処理回路が、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤを含んだ処理回路に切り替えられることとなる。

ステップＳ１０１３で、画像処理マイコンＡから制御マイコンＤの経路で、処理回路切り替え後の車両制御処理を開始する。

また、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤは、さらに、制御マイコンＢ電源装置３３に対し、制御マイコンＢの電源を遮断する指示を送信してもよい。
なお、制御マイコンＢが出力ドライバＢの異常を検出して画像処理マイコンＡや制御マイコンＤに通知する場合には、一例として、制御マイコンＢが、制御マイコンＤに対して車両制御処理を開始する指示を送信するとともに、画像処理マイコンＡに対し、画像解析結果の送信先を制御マイコンＢから制御マイコンＤに切り替える指示を送信するようにしてもよい。

図４は、上記の処理回路切り替え処理１０１によって処理回路が切り替えられた後の処理回路を示す。処理回路切り替え後の電子制御装置１内における処理回路は、バス５７で相互接続された、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路、並びに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路を含む。すなわち、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢを含んだ処理回路の代わりに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤを含んだ処理回路が、車両制御処理において用いられることになる。そして、処理回路切り替え後の車両制御処理は、図４の実線矢印で示すように、入力インターフェイスＡ→画像処理マイコンＡ→制御マイコンＤ→出力ドライバＤの経路で行なわれる。

また、図５は、出力ドライバＢで異常が発生した場合において、車両制御処理における処理回路全体を待機系に切り替えた例をさらに示す。当該処理回路は、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路、並びに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路を含む。処理回路切り替え後の車両制御処理は、図５の実線矢印で示すように、入力インターフェイスＣ→画像処理マイコンＣ→制御マイコンＤ→出力ドライバＤの経路で行なわれる。この場合、例えば、待機系の画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＤは、それぞれ画像処理マイコンＡ電源装置３２及び制御マイコンＢ電源装置３３に対し、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＢの電源を遮断する指示を送信してもよい。

（パターン１−２：制御マイコンＢで異常が発生した場合）
図６は、現用系の制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路のうち、制御マイコンＢで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理１０２の一例を示している。制御マイコンＢにおける異常は、前述したように、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤにおいて検出することができる。

ステップＳ１０２１で、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＤが、制御マイコンＢにおける異常を検出する。
ステップＳ１０２２及びステップＳ１０２３は、それぞれ、図３に示した出力ドライバＢで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理のステップＳ１０１２及びステップＳ１０１３と同様であるため、説明を省略する。

図７は、上記の処理回路切り替え処理１０２によって切り替えられた処理回路を示す。処理回路切り替え後の電子制御装置１内における処理回路は、出力ドライバＢで異常が発生した場合と同様、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路、並びに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路を含む。すなわち、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢを含んだ処理回路の代わりに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤを含んだ処理回路が、車両制御処理において用いられることになる。そして、処理回路切り替え後の車両制御処理は、図７の実線矢印で示すように、入力インターフェイスＡ→画像処理マイコンＡ→制御マイコンＤ→出力ドライバＤの経路で行なわれる。
なお、このように制御マイコンＢで異常が発生した場合においても、前述のパターン１−１における出力ドライバＢで異常が発生した場合と同様、図５に示したように、車両制御処理における処理回路全体を待機系に切り替えることも可能である。

（パターン２−１：入力インターフェイスＡで異常が発生した場合）
図８は、現用系の入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路のうち、入力インターフェイスＡで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理２０１の一例を示している。入力インターフェイスＡにおける異常は、前述したように、画像処理マイコンＡを介し、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路の監視を行なっている制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣにおいて検出することができる。

ステップＳ２０１１で、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣが、画像処理マイコンＡを介し、入力インターフェイスＡにおける異常を検出する。
ステップＳ２０１２で、画像処理マイコンＣが、待機時において制御マイコンＤに設定されていた画像解析結果の送信先を、制御マイコンＢに切り替える。これにより、以降の車両制御処理において、画像処理マイコンＣが現用系の画像処理マイコンＡの代わりに画像処理を開始したときに、画像解析結果を、バス５８を介して制御マイコンＢに送信するようになる。これにより、車両制御処理を行う処理回路全体のうち、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡを含んだ処理回路が、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣを含んだ処理回路に切り替えられることとなる。

ステップＳ２０１３で、画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＢが、処理回路切り替え後の車両制御処理を開始する。
また、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣは、さらに、画像処理マイコンＡ電源装置３２に対し、画像処理マイコンＡの電源を遮断する指示を送信してもよい。
なお、画像処理マイコンＡが入力インターフェイスＡの異常を検出して制御マイコンＢや画像処理マイコンＣに通知する場合には、一例として、画像処理マイコンＡが、画像処理マイコンＣに対し、制御マイコンＢを画像解析結果の送信先として画像処理を開始する指示を送信するようにしてもよい。

図９は、上記の異常発生時対応処理２０１によって切り替えられた処理回路を示す。処理回路切り替え後の電子制御装置１内における処理回路は、バス５８で相互接続された、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路、並びに、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路を含む。すなわち、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡを含んだ処理回路の代わりに、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣを含んだ処理回路が、車両制御処理において用いられることになる。そして、処理回路切り替え後の車両制御処理は、図９の実線矢印で示すように、入力インターフェイスＣ→画像処理マイコンＣ→制御マイコンＢ→出力ドライバＢの経路で行なわれる。

また、図１０は、入力インターフェイスＡで異常が発生した場合において、車両制御処理における処理回路全体を待機系に切り替えた処理回路の例をさらに示す。当該処理回路は、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路、並びに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤの処理回路を含む。処理回路切り替え後の車両制御処理は、図１０の実線矢印で示すように、入力インターフェイスＣ→画像処理マイコンＣ→制御マイコンＤ→出力ドライバＤの経路で行なわれる。この場合、例えば、待機系の画像処理マイコンＣ及び制御マイコンＤは、それぞれ画像処理マイコンＡ電源装置３２及び制御マイコンＢ電源装置３３に対し、画像処理マイコンＡ及び制御マイコンＢの電源を遮断する指示を送信してもよい。

（パターン２−２：画像処理マイコンＡで異常が発生した場合）
図１１は、現用系の入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡの処理回路のうち、画像処理マイコンＡで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理２０２の一例を示している。画像処理マイコンＡにおける異常は、前述したように、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣにおいて検出することができる。

ステップＳ２０２１で、制御マイコンＢ及び画像処理マイコンＣが、画像処理マイコンＡにおける異常を検出する。
ステップＳ２０２２及びステップＳ２０２３は、それぞれ、図８に示した入力インターフェイスＡで異常が発生した場合における処理回路切り替え処理のステップＳ２０１２及びステップＳ２０１３と同様であるため、説明を省略する。

図１２は、上記の処理回路切り替え処理２０２によって切り替えられた処理回路を示す。処理回路切り替え後の電子制御装置１内における処理回路は、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣの処理回路、並びに、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢの処理回路を含む。すなわち、入力インターフェイスＡ及び画像処理マイコンＡを含んだ処理回路の代わりに、入力インターフェイスＣ及び画像処理マイコンＣを含んだ処理回路が、車両制御処理において用いられることになる。そして、処理回路切り替え後の車両制御処理は、図１２の実線矢印で示すように、入力インターフェイスＡで異常が発生した場合と同様、入力インターフェイスＣ→画像処理マイコンＣ→制御マイコンＢ→出力ドライバＢの経路で行なわれる。
なお、このように画像処理マイコンＡで異常が発生した場合においても、前述のパターン２−１における入力インターフェイスＡで異常が発生した場合と同様、図１０に示したように、車両制御処理における処理回路全体を待機系に切り替えることも可能である。

〔４．本実施形態による効果、変形例等〕
本実施形態によれば、電子制御装置１において現用系のマイコン及び周辺機器を含んだ処理回路に対応する待機系の処理回路を設け、周辺機器も含めた現用系の処理回路において異常が発生した場合に、対応する待機系の処理回路が車両制御処理を開始することにより、異常が発生した機器を含んだ処理回路を回避するように、車両制御処理の処理回路が切り替わる。これにより、異常発生時においても、車両制御処理を継続して行うことができる。

特に、例えば、図４に示したような回路構成において、制御マイコンＢが正常に動作している一方で出力ドライバＢに異常が発生した場合、単に出力ドライバＢの代わりに対応する待機系の出力ドライバＤを用いようとしても、車両制御処理を継続することができない。しかし、本実施形態では、制御マイコンＢ及び出力ドライバＢを含んだ処理回路の代わりに、制御マイコンＤ及び出力ドライバＤを含んだ処理回路を用いて車両制御処理を行うことにより、正常な車両制御処理を継続することができる。図７に示したような入力インターフェイスＡに異常が発生した場合も同様である。このように、本実施形態では、マイコンの異常のみならず、周辺機器の異常が発生した場合においても、正常な車両制御処理を継続することができる。

また、図４、図７、図９及び図１２に示したような処理回路への切り替えでは、車両制御処理に関連する全ての処理回路を待機系に切り替えるのではなく、一部の処理回路のみを必要に応じて切り替える。そして、当該現用系の処理回路及び当該待機系の処理回路において車両制御処理を行う。このように処理回路の多様な切り替えを実現することにより、あらゆる異常発生状況に対応することができ、車両制御に及ぼす影響を抑制することができる。

また、前述した実施形態のように、本発明を自動運転システムで用いる電子制御装置における画像処理マイコン及び制御マイコンを含んだ処理回路において適用することで、信頼性の高い安定した自動運転制御を実現することができ、ユーザにとっての快適性が向上する。しかしながら、本発明は、このような構成に限定して適用されるものではない。車両の電子制御装置において、機能（処理内容）の異なる複数のマイコンを含んだ処理回路の冗長構成を設ければ、いかなる機能を有する電子制御装置においても適用することが可能である。

また、前述した実施形態では、冗長構成が二重である例を用いて説明したが、本発明は、このような構成に限定して適用されるものではなく、例えば、三重の冗長構成等においても当然に適用可能である。

［その他］
本実施形態で説明した機能的構成及び物理的構成は、前述の態様に限定されるものではなく、例えば、各機能や物理資源を統合して実装したり、逆に、さらに分散して実装したりすることも可能である。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）前記現用系の処理回路及び前記待機系の処理回路のそれぞれに含まれる演算処理装置が、相互に他の処理回路で処理されたデータを取得し、前記現用系の処理回路で処理されたデータと前記待機系の処理回路で処理されたデータとが異なるときに異常を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用電子制御装置。
上記技術的思想によれば、演算処理装置及び周辺機器のいずれか一方又は両方で異常が発生した場合に、異常を検出することができる。

（ロ）異常を検出した演算処理装置が、異常が検出された前記現用系の処理回路に対応する前記待機系の処理回路に含まれる演算処理装置に対して前記車両制御処理の開始依頼を送信することを特徴とする請求項４に記載の車両用電子制御装置。
上記技術的思想によれば、いずれかの演算処理装置が現用系の処理回路における異常を検出したときに、当該現用系の処理回路に対応する待機系の処理回路において車両制御処理を開始することができ、処理回路を変更することができる。

（ハ）複数の前記現用系の組合せのうち、１つの処理回路に含まれる演算処理装置が、自動運転システムにおいて画像レーダにより検出された車外環境情報を示す画像を解析して、画像解析結果を他の処理回路に含まれる演算処理装置に送信し、当該他の処理回路に含まれる演算処理装置が、前記画像解析結果に基づいて車両の制御対象装置に対する動作指令を出力する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用電子制御装置。
上記技術的思想によれば、適用対象を自動運転システムとすることにより、信頼性が高く安定した自動運転制御を実現することができる。

１…電子制御装置、２…画像レーダ、３…制御対象装置、１１，２１…入力インターフェイス、１２，２２…画像処理マイコン、１３，２３…制御マイコン、１４，２４…出力ドライバ、３２，３３，４２，４３…電源装置

Claims (4)

1. 演算処理装置及び周辺機器をそれぞれ含んだ複数の現用系の処理回路と、
   複数の前記現用系の処理回路のそれぞれに対応する、演算処理装置及び周辺機器をそれぞれ含んだ複数の待機系の処理回路と
   を備え、
   複数の前記現用系の処理回路において車両制御処理を行う一方、前記現用系の処理回路のそれぞれにおける動作を監視し、
   前記現用系の処理回路のいずれかにおける異常が検出されたときに、異常が検出された前記現用系の処理回路の代わりに、当該現用系の処理回路に対応する前記待機系の処理回路を用いて前記車両制御処理を行う
   ことを特徴とする車両用電子制御装置。
2. 前記待機系の処理回路と、当該待機系の処理経路に対応する前記現用系の処理回路以外の他の現用系の処理回路とが相互接続されており、
   前記現用系の処理回路のいずれかにおける異常が検出されたときに、異常が検出された前記現用系の処理回路に対応する前記待機系の処理回路と、当該待機系の処理回路に接続された、異常が検出された前記現用系の処理回路以外の他の現用系の処理回路とにおいて前記車両制御処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
3. 前記現用系の処理回路のいずれかにおける異常が、当該現用系の処理回路に含まれる演算処理装置及び周辺機器のうち、周辺機器で発生した異常であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電子制御装置。
4. 車両用電子制御装置における制御方法であって、
   演算処理装置及び周辺機器をそれぞれ含んだ複数の現用系の処理回路において車両制御処理を行う一方、前記現用系の処理回路のそれぞれの動作を監視し、
   前記現用系の処理回路のいずれかにおける異常が検出されたときに、異常が検出された前記現用系の処理回路の代わりに、当該現用系の処理回路に対応する、演算処理装置及び周辺機器を含んだ待機系の処理回路を用いて前記車両制御処理を行う
   ことを特徴とする制御方法。