JP2020097352A - 電子制御装置および車載システム - Google Patents
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Abstract
Description
<電子制御装置及び車載システムの構成>
本実施の形態に係る自動運転ECU(電子制御装置)及び車載システムは、故障が発生した場合、動作モードを通常動作モードから縮退動作モードに切り換え、自車両を安全な退避場所まで移動させ、停止させる。
自動運転ECU1は、自車両の自動運転に関わる処理を行う装置である。自動運転ECU1は、図1に示すように、フュージョンMCU(マイコン、第1の論理回路ユニット)10、制御MCU20、30、メモリ40を備えている。フュージョンMCU10、制御MCU20、30は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等を備えている。フュージョンMCU10、制御MCU20、30に含まれる各機能ブロックは、ハードウェア又はソフトウェアのみで実現されてもよいし、ハードウェア及びソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。フュージョンMCU10、制御MCU20、30の構成については、後で詳しく説明する。なお、フュージョンMCU10、制御MCU20、30には、図示しない通信器がそれぞれ設けられており、通信器を介してデータ等の送受信が行われる。通信器は、各マイコンの中に設けられてもよいし、マイコンの外に設けられてもよい。
フュージョンMCU10は、自動運転に関わる主要な演算を行うユニットである。通常動作モードでは、フュージョンMCU10の演算結果に基づいて自車両の自動運転が行われる。フュージョンMCU10は、後述する他の制御MCU20、30よりも高負荷の演算を行う。このため、フュージョンMCU10には、処理能力に優れた高性能のCPUが搭載される。フュージョンMCU10は、図1に示すように、故障検知部(第1の故障検知部)11、センサフュージョン部12、行動予測部13、及び軌道計画部14を備えている。
制御MCU20、及び後述する制御MCU30は、アクチュエータ群80に含まれる各アクチュエータを駆動する機能ブロックである。制御MCU20は、図1に示すように、故障検知部(第2の故障検知部)21、車両制御部22を備えている。
制御MCU30は、図1に示すように、故障検知部(第2の故障検知部)31、車両制御部32、モード選択部33、縮退演算部34を備えている。故障検知部31は、フュージョンMCU10、制御MCU20の状態を検知し、故障の有無を診断する。また、故障検知部31は、メモリ40の状態を検知し、故障の有無を診断する。故障検知部31は、フュージョンMCU10、制御MCU20、外界センサ61の故障を検知すると、故障検知信号をモード選択部33へ送信する。このとき、故障検知信号とともに、故障箇所を特定する情報が制御MCU30へ送信されてもよい。本実施の形態では、フュージョンMCU10、制御MCU20、30のそれぞれに故障検知部が設けられており、各所において複数の故障検知部による故障検知が行われる。
メモリ40は、フュージョンMCU10で構築された最新のダイナミック地図や、故障検知部11、21、31による検知結果等の各種情報を格納する機能ブロックである。また、メモリ40は、自動運転ECU1の動作に必要なプログラム、テーブル、ファイル、設定情報等の各種情報を格納する。なお、メモリ40は、縮退演算部34により構築されるダイナミック地図(第2のダイナミック地図、詳しくは後述する)を格納してもよい。
次に、通常動作モード時の処理について説明する。まず、自車両の搭乗者は、カーナビゲーション装置等の上位装置を操作し、自車両の目的地を設定する。その際、搭乗者は目的地と併せて経由地も設定してよい。設定された目的地や経由地は、自動運転ECU1のフュージョンMCU10に送信される。
次に、縮退動作モードについて詳しく説明する。図2は、自車両の縮退動作の一例を示す図である。図2には、故障発生後、自車両Cが現在地から退避場所へ移動するまでの自車両の動きが示されている。現在地202aにおいて故障が発生すると、自車両Cは、位置202bを経由して路肩の安全な退避場所202cへ移動し停車する。縮退動作モードでは、制御MCU30と接続された第2のアクチュエータ群80bの各アクチュエータのみが駆動され、これらのアクチュエータにより、自車両は所定の退避場所まで移動する。
次に、故障したデバイス(フュージョンMCU10、制御MCU20、30等)の復旧処理について説明する。故障が検知されると、制御信号により動作が停止する。動作が停止したデバイスは、故障の検知結果に基づき、故障箇所を除外して再起動する。例えば、フュージョンMCU10の特定の機能を実現する箇所が故障した場合、その部分を除外してフュージョンMCU10は再起動される。再起動の際、例えば、制御MCU30は、起動を指示する制御信号を生成し、生成した制御信号をフュージョンMCU10へ送信する。故障したデバイスの再起動は、故障箇所の重要性等に応じて、自動運転中に行われてもよいし、自車両が退避場所に停車してから行われてもよい。
本実施の形態によれば、動作モードが縮退動作モードに切り換わると、フュージョンMCU10から制御MCU30へ自動運転に関わる演算処理が引き継がれる。制御MCU30は、縮退動作により、自車両Cを現在地202aから退避場所202cへ移動させる。この構成によれば、自動運転ECU1に故障が発生しても、自車両を安全な退避場所へ移動させ停止させることができる。また、この構成によれば、制御MCU20、30には、フュージョンMCU10より処理能力が低いCPUを搭載することができる。これにより、高度な自動運転システムを低コストかつ高信頼に実現することが可能となる。
次に、実施の形態2について説明する。本実施の形態では、複数の電源系統を備えた自動運転ECU及び車載システムについて説明する。図4は、本発明の実施の形態2に係る車載システムの電源系統の一例を示す図である。図4に示す車載システム101は、2つの電源系統D1、D2と接続されている。各電源系統D1、D2は、互いに異なる独立したバッテリ(図示は省略)と接続されている。
次に、実施の形態3について説明する。本実施の形態では、モード選択部及び縮退演算部を備えた制御MCUが複数設けられた自動運転ECU及び車載システムについて説明する。
次に、実施の形態4について説明する。本実施の形態では、車両運動統合制御装置を備えた自動運転ECU及び車載システムについて説明する。
Claims (15)
- 複数のセンサからセンシングデータを受け取ることが可能な少なくとも二つのマイコンと、
複数の前記センサ又は前記マイコンの故障を検知する故障検知部と、
前記故障検知部による検知結果に応じて、通常動作モードと縮退動作モードとを選択するモード選択部と、
前記故障検知部により検知された故障箇所、又は前記センシングデータから算出した自車両の周辺状況に基づいて前記センサを選択するセンサ選択部と、
を備え、
少なくとも二つの前記マイコンのいずれかは、前記縮退動作モードの場合に、前記センサ選択部により選択された前記センサから受け取る前記センシングデータを用いて、アクチュエータを動作させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記アクチュエータに送信する、
電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
少なくとも二つの前記マイコンのいずれかは、前記縮退動作モードの場合、時系列で前記センシングデータを受け取る、
電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記縮退動作モードの場合、
前記センサ選択部が、選択する前記センサを時系列で選択しながら、
少なくとも二つの前記マイコンのいずれかは、前記駆動信号を生成し前記自車両を安全位置に停止させる、
電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
複数の前記故障検知部を備え、
前記モード選択部は、それぞれの前記故障検知部による前記検知結果の多数決により、前記通常動作モードと前記縮退動作モードとを選択する、
電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記検知結果を格納するメモリを備えている、
電子制御装置。 - 請求項5に記載の電子制御装置において、
前記故障検知部は、前記マイコンに接続される電源、通信器、又は前記メモリの故障を検知し、
前記メモリは、前記電源、前記通信器、又は前記メモリの検知結果を格納する、
電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、故障が検知された他の前記マイコンの起動/停止を指示する第1の制御信号を生成し送信する、
電子制御装置。 - 請求項6に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、故障が検知された他の前記マイコンに接続される前記電源、前記通信器、又は前記メモリの起動/停止を指示する第2の制御信号を生成し送信する、
電子制御装置。 - 請求項7に記載の電子制御装置において、
故障が検知された前記マイコンは、前記検知結果に基づき、故障個所を除外して再起動する、
電子制御装置。 - 請求項6に記載の電子制御装置において、
複数の前記メモリを備え、
それぞれの前記メモリは、対応する前記マイコンの前記検知結果を格納し、
それぞれの前記メモリの電源は、格納する前記マイコンと共通である、
電子制御装置。 - 複数のセンサと、
複数のアクチュエータと、
電子制御装置と、
を備えた車載システムであって、
前記電子制御装置は、
複数の前記センサからセンシングデータを受け取ることが可能な少なくとも二つのマイコンと、
複数の前記センサ又は前記マイコンの故障を検知する故障検知部と、
前記故障検知部による検知結果に応じて、通常動作モードと縮退動作モードとを選択するモード選択部と、
前記故障検知部により検知された故障箇所、又は前記センシングデータから算出した自車両の周辺状況に基づいて前記センサを選択するセンサ選択部と、
を備え、
少なくとも二つの前記マイコンのいずれかは、前記縮退動作モードの場合に、前記センサ選択部により選択された前記センサから受け取る前記センシングデータを用いて、アクチュエータを動作させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記アクチュエータに送信する、
車載システム。 - 請求項11に記載の車載システムにおいて、
少なくとも二つの前記マイコンのいずれかは、前記縮退動作モードの場合、時系列で前記センシングデータを受け取る、
車載システム。 - 請求項11に記載の車載システムにおいて、
前記縮退動作モードの場合、
前記センサ選択部が、選択する前記センサを時系列で選択しながら、
少なくとも二つの前記マイコンのいずれかは、前記駆動信号を生成し前記自車両を安全位置に停止させる、
車載システム。 - 請求項11に記載の車載システムにおいて、
前記電子制御装置は、複数の前記故障検知部を備え、
前記モード選択部は、それぞれの前記故障検知部による前記検知結果の多数決により、前記通常動作モードと前記縮退動作モードとを選択する、
車載システム。 - 請求項11に記載の車載システムにおいて、
前記検知結果を格納するメモリを備えている、
車載システム。
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