JP6673244B2

JP6673244B2 - 車両用制御システム

Info

Publication number: JP6673244B2
Application number: JP2017017777A
Authority: JP
Inventors: 敏彦武田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2037-02-02
Also published as: JP2018070132A

Description

本発明は、車両に搭載された複数の車載装置を制御する車両用制御システムに関する。

例えば、特許文献１には、車両構成が変更される場合に、車両モードに応じた制御対象に対する挙動制御の変更が容易な車両制御装置（イントラボックス）を備えた車両制御システムについて記載されている。

この特許文献１の車両制御システムでは、制御対象の役割に応じていくつかの機能ドメインを規定するとともに、車両制御装置、機能ドメインＥＣＵ、及びサブドメインＥＣＵなどからなる階層化された構造を採用している。車両制御装置は、車両モード毎に、機能ドメインＥＣＵ及びサブドメインＥＣＵが制御対象に対して実行する挙動制御を、車両構成に応じたモード情報として記憶している。そして、車両制御装置は、記憶しているモード情報に基づき、車両が置かれた車両環境に応じた車両モードを設定して、各機能ドメインＥＣＵ及び各サブドメインＥＣＵが制御対象に対して実行する挙動制御を管理する。

従って、車両構成が変更される場合、車両制御装置が記憶するモード情報を変更するだけで済むため、車両構成の変更に比較的容易に対処することが可能となる。

特開２０１０‐２４１２９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術を採用した場合でも、車両構成が変更された場合には、車両制御装置が記憶するモード情報を変更する必要があるため、工数の低減には限界がある。例えば、特許文献１の制御システムでは、制御対象、機能ドメインＥＣＵ及びサブドメインＥＣＵが追加、交換、削除等によって変更されると、制御管理手段が、モード情報記憶手段にモード情報として記憶されている制御対象又は制御対象に対する挙動制御を、変更に応じて書き換えるようにしている。このような書き換えを実現するためには、実際のところ、車両構成の変更のいくつかの態様を予め想定し、それらに応じたモード情報を設定して、外部から制御管理手段に提供したり、予め車両制御装置内に記憶させておいたりすることが必要となる。

さらに、車両制御システムの制御対象である各車載装置は、車両の各部に配置されるので、上述したドメインによる分類に加えて、車両を複数のエリアに分割し、各エリアに車載装置を制御するためのＥＣＵを配置することが考えられる。この場合、車載装置及びその車載装置を制御するＥＣＵがいずれのエリアに配置されるかによって、車両モードに対する制御内容が異なる場合がある。

しかし、ドメインによる分類に加えて、エリア分割を併用した場合、例えば車両のグレードや車種の相違などにより、車載装置の配置場所や性能、ＥＣＵの制御機能が変更されるため、車両制御システムの構成バリエーションが飛躍的に増加することになる。このような構成バリエーションの増加に対応するには、特許文献１に記載された技術を採用しても、多大な工数を要することが予想される。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、ドメインによる分類に加えて、エリア分割を併用した場合であっても、車両構成の変更に極めて容易に対応可能な車両用制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用制御システム（１００）は、予め複数の機能ブロック（１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８）に区分けされ、それら複数の機能ブロックが、それぞれの制御機能を発揮することで、車両に搭載された複数の車載装置を制御するものであって、
複数の機能ブロックは、それぞれが担う制御機能により、予め設定された複数のドメインのいずれかに分類され、
さらに、車両が少なくとも２つのエリア（４１〜４３）に分割され、複数の車載装置は、分割された各エリアに振り分けられ、
複数の車載装置の各エリアへの振り分けに応じて、車載装置を制御するための機能ブロックが実装されたＥＣＵも各エリアに分散して配置され、
複数の機能ブロックは、それぞれ、動作すべき車両状態の情報、配置されたエリアを示すエリア情報、及び分類されたドメインを示すドメイン情報を含む管理情報（１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａ）を記憶しており、
さらに、制御システム全体の管理を担う管理制御部（１）を備え、
管理制御部は、車両の車両状態を特定するとともに、複数の機能ブロックに記憶された管理情報を利用して、特定した車両状態において動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定し、決定したエリア及びドメインに対して、機能ブロックが動作できる環境を整えるように構成される。

このように、本発明に係る車両用制御システムでは、車両用制御システムを構成する各機能ブロックに、それぞれ、動作すべき車両状態の情報、配置されたエリアを示すエリア情報、及び分類されたドメインを示すドメイン情報を含む管理情報を記憶させた。そして、管理制御部は、車両の車両状態を特定するとともに、複数の機能ブロックに記憶された管理情報を利用して、特定した車両状態において動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定し、決定したエリア及びドメインに対して、機能ブロックが動作できる環境を整えるように構成した。

従って、車両用制御システムに含まれる複数の機能ブロックは、それぞれ、動作すべき車両状態となったときに、動作できる環境が提供され、各々の制御機能を発揮することができる。換言すれば、機能ブロックが追加、削除、変更等されたり、機能ブロックが分類されるドメインや、機能ブロックが実装されるＥＣＵが配置されるエリアが変更されたりして、車両構成が変更されても、その変更による影響をほぼ受けることなく、各機能ブロックを必要なときに動作させることが可能となる。

上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。

また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

第１実施形態に係る車両用制御システムの全体構成の一例を示したブロック図である。車両を、フロントエリア、ミドルエリア、及びリヤエリアの３つのエリアに分割した例を示す図である。機器制御部の各エリアへの配置例を説明するための図である。各制御部が動作すべき車両状態として設定される各種の車両状態の一例を示す図である。各ドメイン及び各エリアがどのような車両状態で、動作環境が提供されるかに関する一例を示す図である。第１実施形態に係る車両用制御システムにおいて、繰り返し実行される制御処理を示すフローチャートである。統合制御部が、エリア及びドメインへ動作環境の提供を行うよう指示する指示先制御部を決定する決定処理を示すフローチャートである。動作環境提供範囲の移行処理を示すフローチャートである。第２実施形態に係る車両用制御システムにおいて、実行される制御処理の一例を示すフローチャートである。第３実施形態に係る車両用制御システムにおいて、動作環境が提供される各制御部において実行される制御処理の一例を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る車両用制御システムを、図面を参照しつつ説明する。以下に説明する第１実施形態では、車両の走行駆動源として、エンジンと電動モータ（モータジェネレータ）とを有し、さらに、エンジンによって駆動され、電動モータを駆動するための電力を発電する発電機（ジェネレータ）を有するハイブリッド車両に対して、本発明による車両用制御システムを適用した例について説明する。しかしながら、本発明による車両用制御システムは、例えば、エンジンのみを有する通常の車両や、電動モータのみを有する電動車両に適用されても良い。

また、以下にドメイン分けに関して説明するが、このドメイン分けは車両用制御システムの制御構造に密接に関係するため、必ずしも以下に説明する例と同一のドメイン分けを行う必要なく、適宜、最適なドメイン分けを行えば良い。

図１は、上述したハイブリッド車両における各種の車載装置のための車両用制御システム１００の全体構成の一例をブロック図として表したものである。車両用制御システム１００は、複数の機能ブロックのそれぞれが担う制御機能に応じて、換言すれば、制御対象とする複数の車載装置のそれぞれの機能（役割）に応じて、複数のドメインが予め設定され、複数の機能ブロックは、複数のドメインのいずれかに分類されている。さらに、複数のドメインにおいて、複数の機能ブロックは、車載装置を制御するための機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８と、それら機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８による制御を統括するドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４とに階層化されている。

本実施形態に係る車両用制御システム１００では、詳しくは後述するが、ドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４は、ドメイン全体の制御目標を算出するとともに、そのドメイン全体の制御目標を達成するための各エリアのエリア制御目標を算出するマスタドメイン制御部１１〜１４と、与えられたエリア制御目標を達成するように、対応する機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８の制御目標を算出する、各エリアに配置されたローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４とを有している。これらの各ドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４は、相互に通信可能に接続されている。さらに、本実施形態の車両用制御システム１００では、複数のマスタドメイン制御部１１〜１４にて協調制御を行わせたり、各マスタドメイン制御部１１〜１４による制御が競合する場合に、競合する制御を調停したり、さらに、制御システム全体の管理を担う管理制御部としての役割も果たす統合制御部１も設けられている。

統合制御部１は、管理制御部としての役割を果たすための構成として、車両における種々の情報を収集して、収集した情報に基づいて車両の状態を特定する車両状態特定部２、特定した車両状態を各機能ブロック、すなわち、機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８及びドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４へ通知する通知部３、及び、複数の機能ブロックから返送されるエリア情報及びドメイン情報を集約して、動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定する決定部４を備えている。なお、エリア情報及びドメイン情報については、後に詳しく説明する。

具体的なドメイン分けの例として、図１に示す例では、車両用制御システム１００は、シャシ（ＣＳ）ドメイン、パワートレイン（ＰＴ）ドメイン、ボデー（ＢＤ）ドメイン、環境（ＥＶＩ）ドメインの４つのドメインに区分けされている。このように定めたドメインにより、ハイブリッド車両に搭載された多数の車載装置は、機能面で類似、関連するもの同士がグループ化される。

例えば、シャシドメインには、各車輪に設けられた油圧ブレーキを作動させるため、油圧ポンプや電磁バルブなどの油圧ブレーキ装置の構成部品を駆動するブレーキアクチュエータ、各車輪に設けられた減衰力調整可能なダンパ、各車輪のタイヤに設けられ、空気圧の検知信号を無線通信する空気圧センサ、電動パワーステアリング、エンジンや電動モータの回転を適切な変速比で変速して駆動軸に伝えるトランスミッション、運転者によるブレーキペダルの踏力を増幅してマスタシリンダに伝えるための負圧を発生する負圧ポンプなどの車載装置が属する。

そして、シャシドメインには、図１に示すように、上述した車載装置を制御するためのＣＳ機器制御部１５、２５、３５が設けられている。例えば、シャシドメインには、ＣＳ機器制御部１５、２５、３５として、ブレーキアクチュエータ制御部、ダンパ制御部、空気圧検知制御部、電動パワーステアリング制御部、トランスミッション制御部、負圧ポンプ制御部などが設けられる。なお、油圧ブレーキ装置は、前輪側と後輪側とで、それぞれ独立して、油圧を調整できるように構成されており、ブレーキアクチュエータは、左右前輪のブレーキ油圧を個別に調節可能な前輪側ブレーキアクチュエータと、左右後輪のブレーキ油圧を個別に調節可能な後輪側ブレーキアクチュエータとに分けられている。このため、ブレーキアクチュエータ制御部としても、前輪側ブレーキアクチュエータ制御部と、後輪側ブレーキアクチュエータ制御部とが設けられる。

これらのＣＳ機器制御部１５、２５、３５は、原則として、シャシドメインに属する車載装置に対応して個別に設けられるが、複数の車載装置に対して共通のＣＳ機器制御部を設けることも可能である。さらに、ＣＳ機器制御部１５、２５、３５は、それぞれ電子制御装置（ＥＣＵ）によって構成される。その際、それぞれのＣＳ機器制御部１５、２５、３５を、個別のＥＣＵによって構成しても良いし、複数のＣＳ機器制御部１５、２５、３５を共通のＥＣＵによって構成しても良い。さらに、シャシドメインのＣＳ機器制御部１５、２５、３５を構成するＥＣＵを、他のドメインの機器制御部２６〜２８を構成するＥＣＵと共用しても良い。

そして、ＣＳ機器制御部１５、２５、３５は、対応するシャシドメイン制御部１１、２１、３１から与えられた制御目標に従って、対応する車載装置を制御する。

シャシドメイン制御部１１、２１、３１は、図１に示すように、マスタドメイン制御部としてのマスタＣＳ制御部１１と、ローカルドメイン制御部としてのローカルＣＳ制御部２１、３１とから構成されている。マスタＣＳ制御部１１及びローカルＣＳ制御部２１、３１は、後述するように、車両を３つのエリアに区画した際、３つのエリアに分散して配置される。マスタＣＳ制御部１１は、マスタドメイン制御部としての機能と、ローカルドメイン制御部としての機能とを兼ね備えたものである。

マスタＣＳ制御部１１は、マスタドメイン制御部として、車両の状態や、運転者の操作状態に応じてシャシドメイン全体の制御目標を定め、さらに、シャシドメイン全体の制御目標に基づき、各エリアにおいて実現すべきエリア制御目標を定める。マスタＣＳ制御部１１によって定められたエリア制御目標は、ローカルＣＳ制御部２１、３１に与えられる。ローカルＣＳ制御部２１、３１は、与えられたエリア制御目標に基づき、ＣＳ機器制御部２５、３５を制御するための制御目標を算出して、ＣＳ機器制御部２５、３５に出力する。この際、マスタＣＳ制御部１１も、ローカルドメイン制御部として、自身が属するエリアにおけるエリア制御目標に基づき、ＣＳ機器制御部１５を制御するための制御目標を算出し、ＣＳ機器制御部１５に出力する。

パワートレインドメインには、例えば、車両を加速させたり、減速させたり、あるいは速度を一定に保つための動力を車両に作用させる役割を担うエンジン及びモータジェネレータ（ＭＧ）、エンジン及び／又はＭＧが発生したトルク（駆動力）を４輪各輪に配分する役割を担う駆動力配分機構、ＭＧに駆動電力を供給したり、ＭＧが発電した電力を蓄電したりする役割を担う高圧バッテリ、ＭＧや他の車両装備の駆動電力を発生する発電機、低電圧バッテリの充電のために高圧バッテリが発生する高電圧を降圧して低電圧バッテリに供給するＤＣＤＣコンバータ、外部充電設備により高圧バッテリを充電するための充電器インターフェース（ＩＦ）などの車載装置が属する。さらに、パワートレインドメインには、低圧バッテリや、この低圧バッテリから各種の車載装置への給電のオン、オフを切り換えるジャンクションボックス（ＪＢ）などの車載装置が属しても良い。

なお、低圧バッテリは、車両のエンジンルーム内に設置される主低圧バッテリ、車両のラゲッジスペース（又はトランクルーム）の床下などに設置される副低圧バッテリなど複数のバッテリを含む。また、ジャンクションボックスは、エンジンルール内及びその付近に搭載された車載装置への給電のオン、オフを切り換えるためのフロントジャンクションボックス（ＪＢ）と、主として車室内及びその付近に搭載された車載装置への給電のオン、オフを切り換えるセンターＪＢと、ラゲッジスペース内又はその付近に搭載された車載装置への給電のオン、オフを切り換えるリヤＪＢとを含む。これらのジャンクションボックスは、いずれも、各車載装置やＥＣＵへ給電するための電源として、主低圧バッテリと副低圧バッテリとのいずれかを選択することができるように構成されている。

パワートレインドメインには、図１に示すように、上述した車載装置を制御するためのＰＴ機器制御部１６、２６、３６が設けられている。例えば、パワートレインドメインには、パワートレイン機器制御部１６、２６、３６として、エンジン制御部、ＭＧ制御部、駆動力配分機構制御部、発電機制御部、高圧バッテリ制御部、ＤＣＤＣコンバータ制御部、充電器ＩＦ制御部、主低圧バッテリ制御部、副低圧バッテリ制御部、フロントＪＢ制御部、センターＪＢ制御部、リヤＪＢ制御部などが設けられる。そして、パワートレイン機器制御部１６、２６、３６は、対応するパワートレインドメイン制御部１２、２２、３２から与えられた制御目標に従って、対応する車載装置を制御する。

パワートレインドメイン制御部１２、２２、３２は、図１に示すように、マスタドメイン制御部としてのマスタＰＴ制御部１２と、ローカルドメイン制御部としてのローカルＰＴ制御部２２、３２とから構成されている。マスタＰＴ制御部１２及びローカルＰＴ制御部２２、３２は、車両を３つのエリアに区画した際、３つのエリアに分散して配置される。マスタＰＴ制御部１２は、マスタドメイン制御部としての機能と、ローカルドメイン制御部としての機能とを兼ね備えている。マスタＰＴ制御部１２は、マスタドメイン制御部として、パワートレインドメイン全体の制御目標を定め、さらに、パワートレインドメイン全体の制御目標に基づき、各エリアにおいて実現すべきエリア制御目標を定める。マスタＰＴ制御部１２によって定められたエリア制御目標は、各ローカルＰＴ制御部２２、３２に与えられる。

ボデードメインには、例えば、ヘッドライトやポジションランプなどの前方灯火、歩行者等を保護するためにボンネットに設けられた外部エアバッグ、フロントウインドウに付着した雨滴を払拭するためのワイパ、ドアのロック、アンロックを切り換えるモータや窓を開閉するモータ、シートポジションを調節するモータ、車室内の空調を行うエアコン、車両の乗員を保護するための乗員エアバッグ、リヤゲートを自動開閉するためのモータ、ブレーキランプなどの後方灯火などの車載装置が属する。従って、このボデードメインには、図１に示すＢＤ機器制御部１７、２７、３７として、前方灯火制御部、外部エアバッグ制御部、ワイパ制御部、ドア制御部、窓制御部、シート制御部、エアコン制御部、乗員エアバッグ制御部、リヤゲート制御部、後方灯火制御部などが設けられる。そして、ＢＤ機器制御部１７、２７、３７は、対応するボデードメイン制御部１３、２３、３３から与えられた制御目標に従って、対応する車載装置を制御する。

ボデードメイン制御部１３、２３、３３は、図１に示すように、マスタドメイン制御部としてのマスタＢＤ制御部１３と、ローカルドメイン制御部としてのローカルＢＤ制御部２３、３３とから構成されている。マスタＢＤ制御部１３及びローカルＢＤ制御部２３、３３は、車両を３つのエリアに区画した際、３つのエリアに分散して配置される。マスタＢＤ制御部１３は、マスタドメイン制御部としての機能と、ローカルドメイン制御部としての機能とを兼ね備えている。マスタＢＤ制御部１３は、マスタドメイン制御部として、ボデードメイン全体の制御目標を定め、さらに、ボデードメイン全体の制御目標に基づき、各エリアにおいて実現すべきエリア制御目標を定める。マスタＢＤ制御部１３によって定められたエリア制御目標は、各ローカルＢＤ制御部２３、３３に与えられる。

環境ドメインには、例えば、車両前方の障害物を検出するためにフロントグリルやフロントバンパに設置されるレーザレーダ及び／又はミリ波レーダ、外気温度を検出する外気温度センサ、車両の前方の映像を撮影するためにフロントガラスの室内側に設置される前方カメラ、車両後方の映像を撮影するためにリアガラスの室内側に設置されるリヤカメラ、車両後方の障害物を検出するためにリヤバンパなどに設置されるミリ波レーダなどの車載装置が属する。従って、環境ドメインには、図１に示すＥＶＩ機器制御部１８、２８、３８として、レーザレーダ制御部、フロントミリ波レーダ制御部、温度センサ制御部、前方カメラ制御部、リヤカメラ制御部、リヤミリ波レーダ制御部などが設けられる。そして、ＥＶＩ機器制御部１８、２８、３８は、対応する環境ドメイン制御部１４、２４、３４から与えられた制御目標に従って、対応する車載装置を制御する。

環境ドメイン制御部１４、２４、３４は、図１に示すように、マスタドメイン制御部としてのマスタＥＶＩ制御部１４と、ローカルドメイン制御部としてのローカルＥＶＩ制御部２４、３４とから構成されている。マスタＥＶＩ制御部１４及びローカルＥＶＩ制御部２４、３４は、車両を３つのエリアに区画した際、３つのエリアに分散して配置される。マスタＥＶＩ制御部１４は、マスタドメイン制御部としての機能と、ローカルドメイン制御部としての機能とを兼ね備えている。マスタＥＶＩ制御部１４は、マスタドメイン制御部として、環境ドメイン全体の制御目標を定め、さらに、環境ドメイン全体の制御目標に基づき、各エリアが実現すべきエリア制御目標を定める。マスタＥＶＩ制御部１４によって定められたエリア制御目標は、各ローカルＥＶＩ制御部２４、３４に与えられる。

次に、上述した車載装置、機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８及びドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４の車両への配置の一例について説明する。

上述した各種の車載装置は、各車載装置に求められる役割や搭載上のスペースの関係から、車両の前部、中央部、後部などの各部に配置される。このため、ドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４を車両の所定の場所に集中的に配置すると、全体として、各車載装置までの通信配線の長さが長くなってしまい、車両内における取り回しが煩雑になってしまうことが懸念される。

そこで、本実施形態による車両用制御システム１００では、車両を少なくとも２つのエリアに分割する。例えば、図２には、車両を、フロントエリア４１、ミドルエリア４２、及びリヤエリア４３の３つのエリアに分割した例を示している。ただし、分割数は、図２の例のように３つに限定される訳ではない。例えば、車両を前方エリアと後方エリアのように２つのエリアに分割しても良い。また、前方右側エリア、前方左側エリア、後方右側エリア、後方左側エリアのように、４つのエリアに分割しても良い。４つのエリアに分割する場合、図２に示す分割例において、フロントエリア４１をさらに左右２つのエリアに分割したり、ミドルエリア４２を左右２つのエリアに分割したりしても良い。さらに、車両のサイズに応じて、５つのエリアや６つのエリアに分割しても良い。

このようにして、車両を少なくとも２つのエリアに分割することにより、複数の車載装置は、その配置場所に応じて、分割されたいずれかのエリアに振り分けられる。その車載装置の振り分けに応じて、該当する車載装置を制御する機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８も同じエリアに属するように分散して配置される。さらに、各ドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４の構成要素である、マスタドメイン制御部１１〜１４、及びローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４も、制御目標を出力すべき対応する機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８と同じエリアに属するように分散して配置される。

この結果、関連するローカルドメイン制御部（ローカルドメイン制御部の機能を備えたマスタドメイン制御部含む）１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４と、機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８と、車載装置とを同じエリアに配置することができる。従って、例えば、配線数の多いローカルドメイン制御部−機器制御部−車載装置を接続する通信配線の長さを短縮することが可能となる。その結果、車両における通信配線の取り回しの煩雑さを軽減することができる。

図１に示す例では、各ドメインのマスタドメイン制御部１１〜１４は、車両のミドルエリア４２に配置され、相互に通信が可能に構成されている。また、各ドメインのローカルドメイン制御部２１〜２４は、車両のフロントエリア４１に配置され、相互に通信が可能に構成されている。同様に、各ドメインのローカルドメイン制御部３１〜３４は、車両のリヤエリア４３に配置され、相互に通信が可能に構成されている。なお、各ドメインのマスタドメイン制御部１１〜１４は、適宜、フロントエリア４１に配置されたり、リヤエリア４３に配置されたりしても良い。

図３に、機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８の各エリア４１、４２、４３への配置例を示す。

図３に示す例では、シャシドメインにおいて、フロントエリア４１に、ＣＳ機器制御部２５として、前輪側ブレーキアクチュエータ制御部、左右前輪のダンパの減衰力を制御する前輪ダンパ制御部、左右前輪の空気圧の検知を制御する前輪空気圧検知制御部、電動パワーステアリング制御部、トランスミッション制御部などが配置されている。

シャシドメインのミドルエリア４２には、ＣＳ機器制御部１５として、負圧ポンプ制御部が配置されている。また、シャシドメインのリヤエリア４３には、ＣＳ機器制御部３５として、後輪側ブレーキアクチュエータ制御部、後輪ダンパ制御部、後輪空気圧検知制御部が配置されている。

パワートレインドメインにおいては、フロントエリア４１に、ＰＴ機器制御部２６として、エンジン制御部、ＭＧ制御部、発電機制御部、主低圧バッテリ制御部、及びフロントＪＢ制御部が配置されている。ミドルエリア４２には、ＰＴ機器制御部１６として、駆動力配分機構制御部及びセンターＪＢ制御部が配置されている。また、リヤエリア４３には、ＰＴ機器制御部３６として、高圧バッテリ制御部、ＤＣＤＣコンバータ制御部、充電器ＩＦ制御部、副低圧バッテリ制御部、及びリヤＪＢ制御部が配置されている。

ボデードメインでは、フロントエリア４１に、ＢＤ機器制御部２７として、前方灯火制御部、前方外部エアバッグ制御部、及びワイパ制御部が配置されている。ミドルエリア４２には、ＢＤ機器制御部１７として、ドア制御部、窓制御部、シート制御部、エアコン制御部、乗員エアバッグ制御部が配置されている。また、リヤエリア４３には、ＢＤ機器制御部３７として、リヤゲート制御部、後方灯火制御部が配置されている。

環境ドメインでは、フロントエリア４１に、ＥＶＩ機器制御部２８として、レーザレーダ制御部、フロントミリ波レーダ制御部が配置されている。ミドルエリア４２には、ＥＶＩ機器制御部１８として、前方カメラ制御部、温度センサ制御部が配置されている。リヤエリア４３には、ＥＶＩ機器制御部３８として、リヤカメラ制御部、リヤミリ波レーダ制御部が配置されている。

ここで、車両用制御システム１００を構成する機能ブロックである、機器制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８及びドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４は、図１に示すように、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを記憶している。この管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａには、少なくとも各々の制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８自身が動作すべき車両状態の情報、配置されたエリアを示すエリア情報（例えば、エリアＩＤ）、及び分類されたドメインを示すドメイン情報（例えば、ドメインＩＤ）が含まれている。

各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作すべき車両状態としては、例えば、図４に示すような各種の状態を設定することができる。すなわち、図４に示す例では、車両状態として、「駐車」、「停車」、「走行」、「衝突」が設定され、「走行」に関しては、さらに、「前進」と「後進」に分類され、それぞれの状態が設定されている。なお、「前進」に関しては、「前車追従」との状態を設定しても良い。

上述したように、統合制御部１は、車両状態特定部２、通知部３、及び決定部４を備えている。車両状態特定部２は、車両の車両状態を特定する。通知部３は、特定された車両状態が遷移したとき、遷移後の車両状態を各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８へ通知する。

通知部３から車両状態の通知を受けると、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、それぞれ、記憶している管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを参照して、通知された車両状態が、記憶している管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに含まれる自身が動作すべき車両状態の情報に該当しているかどうかを判定する。この判定の結果、通知された車両状態が、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに含まれる動作すべき車両状態の情報に該当すると判定すると、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、その動作すべき車両状態とともに記憶されている、エリア情報及びドメイン情報を統合制御部１へ返送する。決定部４は、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８から返送されたエリア情報及びドメイン情報を集約して、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれるエリア及びドメインを決定する。

図５は、各ドメイン及び各エリアがどのような車両状態で、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８を含むエリア及びドメインとして決定されるかに関する一例を示している。

例えば、シャシドメインのフロントエリアは、車両の状態が「走行」及び「停車」の場合に、動作環境が提供される。従って、車両の状態が「走行」である場合には、シャシドメインのフロントエリアに属するＣＳ機器制御部２５が、前輪ブレーキ、前輪ダンパ、電動パワーステアリング、及びトランスミッションの制御を実行し、また、前輪の空気圧検知を実行することが可能になる。さらに、車両の状態が「停車」の場合にも、ＣＳ機器制御部２５である電動パワーステアリング制御部及びトランスミッション制御部が、電動パワーステアリングやトランスミッションの制御を行うことが可能となる。

また、例えば、パワートレインドメインのリヤエリアは、車両の状態が「走行」、「停車」、「駐車」の場合に、動作環境が提供される。従って、車両状態が「走行」である場合に、パワートレインドメインのリヤエリアに属するＰＴ機器制御部３６である高圧バッテリ制御部が、高圧バッテリの充電状態に応じて、高圧バッテリの充電や放電を制御することができる。また、車両状態が「停車」である場合には、例えば、ＰＴ機器制御部３６であるＤＣＤＣコンバータ制御部が、ＤＣ−ＤＣコンバータを駆動して低圧バッテリを充電したりすることも可能となる。さらに、車両状態が「駐車」である場合にも動作環境が提供されるので、高圧バッテリの充電状態を把握可能であるとともに、ＰＴ機器制御部３６である充電器ＩＦ制御部が、充電器ＩＦを作動させることができ、外部充電設備から高圧バッテリへの充電を行うことが可能となる。

また、例えば、ボデードメインのフロントエリアは、車両状態が「走行」、「停車」、「衝突」の場合に、動作環境が提供される。従って、車両状態が「走行」及び「停車」であるときに、ボデードメインのフロントエリアに属するＢＤ機器制御部２７である前方灯火制御部やワイパ制御部が、前方灯火やワイパを駆動制御することが可能となる。また、車両状態が「衝突」であるとき、ＢＤ機器制御部２７である外部エアバッグ制御部が、前方外部エアバッグを作動させることが可能となる。

さらに、例えば、環境ドメインのフロントエリアは、車両の状態が「前進（前車追従）」である場合に、動作環境が提供される。これにより、車両が前進走行しているときに、環境ドメインのフロントエリアに属するＥＶＩ機器制御部２８であるレーザレーダ制御部、フロントミリ波レーダ制御部が、レーザレーダやミリ波レーダを作動させて、前方障害物との衝突の危険を検知したり、前方を走行している車両への自動追従走行を行ったりすることが可能になる。

統合制御部１は、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれるエリア及びドメインを決定すると、決定したドメインのマスタドメイン制御部１１〜１４、及び／又は、決定したエリアのローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４に、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作できる環境を提供するよう指示する。このようにして、統合制御部１は、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作できる環境を整える。

従って、車両用制御システムに含まれる各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、それぞれ、動作すべき車両状態となったときに、動作環境が提供され、各々の制御機能を発揮することが可能になる。換言すれば、いずれかの制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が追加、削除、変更等されたり、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が分類されるドメインや、配置されるエリアが変更されたりして、車両構成が変更されても、その変更による影響をほぼ受けることなく、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８を必要なときに動作させることが可能となる。

なお、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、動作環境が提供されていなくとも、統合制御部１との通信機能は確保され、統合制御部１から車両状態が送信されると、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａにおける動作すべき車両状態と照合し、照合結果が一致した場合に、エリア情報及びドメイン情報を送信可能に構成されている。例えば、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８の通信回路及び制御回路は、統合制御部１から車両状態を受信するとバックアップ電源を用いてウエイクアップするように構成されても良い。あるいは、統合制御部１との通信機能だけは常時作動可能なように、バックアップ電源による部分的な給電を行うように構成しても良い。

また、統合制御部１が動作できる環境を提供するよう指示する指示先として、マスタドメイン制御部１１〜１４が動作する場合には、当該マスタドメイン制御部１１〜１４に対して、各制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作できる環境を提供するよう指示しても良い。この場合、マスタドメイン制御部１１〜１４が、自ドメインの動作すべき制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれる各エリア４１〜４３への動作環境の提供責任を負う。例えば、マスタドメイン制御部１１〜１４自ら、動作すべき制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれる各エリア４１〜４３への動作環境の提供を管理したり、該当するエリア４１〜４３のローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４に対して動作環境の提供を指示したりする。

一方、マスタドメイン制御部１１〜１４が動作しない場合には、統合制御部１は、動作すべき制御部を含むいずれかのエリアのローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４を、動作できる環境の提供責任を負う制御部として決定しても良い。この場合、環境提供責任を負う制御部として決定されたローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４は、動作すべき制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれる各エリア４１〜４３への動作環境の提供を管理したり、他のエリア４１〜４３のローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４に対して動作環境の提供を指示したりする。

あるいは、統合制御部１は、動作すべき制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれるドメイン及びエリアのマスタドメイン制御部１１〜１４及びローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４のそれぞれに対し、各制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作できる環境を提供するよう指示しても良い。この場合、統合制御部１が、動作できる環境の提供責任を負うことになる。

マスタドメイン制御部１１〜１４及び／又はローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４は、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作できる環境として、動作電源、他の制御部との通信手段、各制御部が動作する際の安全処置の少なくとも１つを提供することが好ましい。マスタドメイン制御部１１〜１４及び／又はローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４が、動作電源の提供を管理することにより、必要なドメイン及びエリアにのみ電源供給を行うことが可能となり、省エネルギーを達成することができる。

また、マスタドメイン制御部１１〜１４及び／又はローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４が、他の制御部との通信手段の提供を管理することにより、例えば、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８での通信データの重要性や即時性を考慮して、複数の通信経路を提供したり、通信経路の優先使用を許可したりすることができる。

さらに、マスタドメイン制御部１１〜１４及び／又はローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４が、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作する際の安全処置を管理することにより、例えば、演算処理負荷や必要な演算速度を考慮して、ＥＣＵにおける複数の演算コアの使用を許可したり、複数の制御部にて演算コアを共用する場合に、優先順位を設定したりすることが可能となる。

次に、本実施形態に係る車両用制御システム１００において実行される制御処理に関して、図６〜図８のフローチャートを参照しつつ説明する。図６のフローチャートは、車両用制御システム１００において、例えば所定時間毎に繰り返し実行される処理を示している。

最初のステップＳ１００において、統合制御部１が、車両における種々の情報を収集して、収集した情報に基づいて車両の状態を特定する。続くステップＳ１１０では、統合制御部１が、特定した車両状態が、以前の車両状態とは異なる車両状態へ遷移したものであるかどうかを判定する。車両状態の遷移が生じていない場合には、ステップＳ１００の処理に戻る。一方、車両状態の遷移が生じている場合には、ステップＳ１２０の処理に進む。

ステップＳ１２０において、統合制御部１は、特定された遷移後の車両状態を各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８へ通知する。この車両状態の通知を受けると、ステップＳ１３０において、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、それぞれ、記憶している管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを参照して、通知された遷移後の車両状態が、記憶している動作すべき車両状態の情報に一致するかどうかを判定する。この判定の結果、通知された遷移後の車両状態が、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａとして記憶された動作すべき車両状態の情報に一致すると判定すると、ステップＳ１４０において、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、その動作すべき車両状態とともに記憶されている、エリア情報及びドメイン情報を統合制御部１へ回答する。

ステップＳ１５０において、統合制御部１は、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８から回答されたエリア情報及びドメイン情報を集約して、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれるエリア及びドメインを決定する。そして、ステップＳ１６０において、統合制御部１は、決定したエリア及びドメインへ動作環境の提供を行うよう指示する指示先制御部を決定する決定処理を実行する。

図７のフローチャートは、この指示先制御部決定処理の一例を示している。最初のステップＳ２００では、統合制御部１は、決定されたエリア及びドメインにマスタドメイン制御部１１〜１４が含まれるかどうかを判定する。この判定処理において、決定されたエリア及びドメインにマスタドメイン制御部１１〜１４が含まれると判定すると、ステップＳ２１０の処理に進み、マスタドメイン制御部１１〜１４を、動作環境提供責任を負う制御部に設定する。

一方、ステップＳ２００の判定処理において、決定されたエリア及びドメインにマスタドメイン制御部１１〜１４が含まれないと判定すると、ステップＳ２２０の処理に進み、決定されたいずれかのエリアに含まれるローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４を、動作環境提供責任を負う制御部に設定する。なお、決定されたエリアが複数であって、複数のローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４が動作する場合、予めいずれのローカルドメイン制御部２１〜２４、３１〜３４を動作環境提供責任を負う制御部に設定するかの優先順位を定めておき、最も優先順位の高いローカルドメイン制御部を選択すれば良い。優先順位は、例えば機能安全レベルが高い、起動タイミングが早いなどの観点から設定される。

ステップＳ２３０では、ステップＳ２１０又はステップＳ２２０にて設定された環境提供責任を負う制御部を指示先制御部として決定する。

再び、図６のフローチャートに戻り、説明を続ける。ステップＳ１６０の指示先制御部決定処理によって指示先制御部が決定されると、次に、ステップＳ１７０において、以前に動作環境が提供されていたエリア及びドメインに対して、今回、動作環境の提供範囲として決定されたエリア及びドメインが、エリアとドメインとの少なくとも一方に関して変更があるか否かを判定する。この判定処理において、変更があると判定されると、ステップＳ１８０に進み、動作環境提供範囲の移行処理を実行する。一方、ステップＳ１７０の判定処理において、変更がないと判定されると、ステップＳ１９０に進み、現在の動作環境提供範囲に対する動作環境の提供を継続するよう、ステップＳ１６０にて決定した指示先制御部に指示する。

図８のフローチャートは、動作環境提供範囲の移行処理の一例を示すものである。移行処理が開始されると、最初のステップＳ３００において、変更後のエリア及びドメインに対して動作環境を提供するよう、指示先制御部へ指示する。これにより、変更後のエリア及びドメインに含まれる制御部は制御動作を開始することが可能になる。

続くステップＳ３１０では、変更前の動作環境提供範囲に含まれる制御部（変更前制御部）と、変更後の動作環境提供範囲に含まれる制御部（変更後制御部）とで関連する制御機能が実行され、そのため、変更前制御部から変更後制御部へと制御情報の受渡しが必要であるか否かを判定する。

なお、変更前制御部と変更後制御部とで関連する制御機能が実行されるか否かは、例えば、車両状態の遷移の種類ごとに、関連する制御機能を実行する制御部を予め定め、その関連制御実行情報（遷移前車両状態、遷移後車両状態、変更前制御部、変更後制御部を示す情報）を、該当する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８の管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに含ませるようにしておけば良い。統合制御部１は、その関連制御実行情報に基づき、上述した判定を行うことができる。あるいは、車両状態の遷移の種類ごとの関連制御実行情報は、統合制御部１に予め格納しておいても良い。

関連する制御機能の具体例としては、例えば、エンジンルームへの外気導入孔を開閉するシャッターに関して、走行中は、パワートレインドメインのＰＴ機器制御部２６であるエンジン制御部が、エンジンの暖気や冷却状態に応じて、シャッターの開度や開閉状態を制御し、停車時には、ボデードメインのＢＤ機器制御部１７であるエアコン制御部が、換気や外気導入のため、シャッターの開度や開閉状態を制御するケースが該当する。

また、追従走行する前方車両を検知するために、その前方車両との距離が所定の距離閾値よりも長い場合には、環境ドメインのフロントエリア４１のレーザレーダなどによって検知を行うが、所定の距離閾値よりも短い場合には、環境ドメインのミドルエリア４２の前方カメラによって検知を行うケースなども該当する。この場合、制御目標値は、前方車両の検知距離や検知方位となる。さらに、車両に乗車する乗員の検知に関して、駐車時は、ボデードメインのドア制御部が、ドアの開閉などの検出信号に基づいて行い、停車時や走行時には、ボデードメインのエアコン制御部が着座センサ信号に基づいて行い、衝突時には、ボデードメインの乗員エアバッグ制御部が着座センサ信号などに基づいて行うケースなども該当する。この場合、制御目標値としては、乗員の乗車位置となる。

ステップＳ３１０において、関連する制御機能が実行されず、制御情報の受渡しの必要がないと判定した場合には、処理はステップＳ３６０に進む。一方、ステップＳ３１０において、関連する制御機能が実行され、制御情報の受渡しが必要と判断した場合には、処理はステップＳ３２０に進む。

ステップＳ３２０では、制御情報の受渡元の制御部及び受渡先の制御部で、それぞれ、制御目標値の算出を行う。続くステップＳ３３０では、算出された制御目標値に乖離があるかどうかを判定する。制御目標値に乖離があるか否かは、例えば、算出された制御目標値同士の差分が許容範囲外であるかどうかにより判定することができる。さらに、制御目標値の差分の変化の大きさが許容範囲外であるかどうかなどを考慮して判定しても良い。

ステップＳ３２０において、制御目標値に乖離があると判定した場合、ステップＳ３２０に戻り、制御情報の受渡元の制御部と受渡先の制御部での制御目標値の算出を継続する。すなわち、車両状態が遷移して、動作する制御部が変更されるとき、制御情報の受渡元の制御部（変更前制御部）と、受渡先の制御部（変更後制御部）とはそれぞれの制御機能を重複して実行する重複期間が設定される。ただし、制御情報の受渡元の制御部による制御目標値と受渡先の制御部による制御目標値とに乖離がある場合、重複期間において、受渡元の制御部による制御目標値に従って制御が行なわれる。

ステップＳ３３０において、上述した重複期間の経過などにより、制御目標値の乖離がないと判定した場合、処理はステップＳ３４０に進む。ステップＳ３４０では、制御情報の受渡元の制御部による制御を終了させるとともに、制御情報の受渡先の制御部による制御を開始する。このような制御情報の受渡処理を行うことにより、関連する制御機能を実行する制御部が切り替えられることに伴い、例えば制御目標値がステップ的に変化し、制御対象がハンチング動作を起こしたりすることを防止することができる。

なお、制御情報の受渡処理として、例えば、最新の制御目標値を受渡元の制御部から受渡先の制御部へ提供し、受渡先の制御部は、提供された最新の制御目標値を初期値として制御を開始するようにしても良い。

続くステップＳ３５０では、関連する制御機能を実行するすべての制御部間で、制御情報の受渡処理が完了したか否かを判定する。この判定処理において、まだすべての制御部間で制御情報の受渡処理が完了していないと判定すると、ステップＳ３２０からの処理を繰り返す。一方、すべての制御部間で制御情報の受渡処理が完了したと判定すると、処理はステップＳ３６０に進む。ステップＳ３６０では、変更前のエリア及びドメインに対して動作環境の提供を終了するよう、変更前の指示先制御部へ指示する。
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る車両用制御システムについて説明する。なお、本実施形態に係る車両用制御システムの構成は、第１実施形態に係る車両用制御システムの構成とほぼ共通するため、説明を省略する。

上述した第１実施形態では、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が記憶している管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを利用して、車両の状態に応じて、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれるエリア及びドメインを決定し、当該エリア及びドメインに対して動作環境を提供するものであった。

ここで、動作環境が提供されるエリア及び／又はドメインが変更される場合に、変更後のエリア及びドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８による制御と、変更前のエリア及びドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８や、その制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８によって制御される車載装置が関連性を有する場合がある。

例えば、エアコン装置が、エンジンの冷却水を加熱源として車室内の暖房を行う場合、エンジンが停止されて冷却水の温度が低下してしまうと、エアコン装置は車室内の暖房を適切に行うことができなくなってしまう。この場合、冷却水の温度が低下した後も、エアコン装置が暖房を継続するためには、例えば、ヒートポンプなどの別の熱源を用いる必要が生じる。

しかし、パワートレインドメインのフロントエリアへの動作環境の提供が停止されると同時に、上述した熱源の切り替えを実行すると、却って制御性能の低下や、無駄なエレルギーの消費を招いてしまう可能性がある。つまり、ヒートポンプの稼働を開始しても、暖房のための熱源として利用可能となるまでには、ある程度の時間を要する。従って、ヒートポンプが暖房のための熱源として利用可能となるまでの間は、エアコンの暖房能力が低下してしまうことになる。また、エンジンの冷却水は、エンジンの停止に伴って即座に温度を低下させる訳ではなく、エンジンの停止後も、冷却水温度が高い間は、暖房のための熱源として利用することが可能である。従って、エンジン停止後も、エンジンの冷却水を利用して暖房を行うことで、エネルギーの消費を抑制できる可能性がある。

従って、例えば車両の状態が走行から停車へ変化し、エンジンが停止されても、パワートレインドメインのフロントエリアへの動作環境の提供を即座に停止するのではなく、その動作環境の提供を継続し、例えば、エンジン制御部が冷却水温度を検出して、ボデードメインのエアコン制御部へ通知できるようにすることが好ましい。このようにすれば、エンジンの冷却水を暖房のための熱源として有効利用できるとともに、エアコン制御部は、冷却水温度の変化から熱源の切り替えタイミングを推測して、ヒートポンプの稼働の開始を指示することができ、暖房能力の低下も回避することが可能となる。

このように、動作環境が提供されるエリア及び／又はドメインが変更される場合に、その変更後において動作環境が提供されるエリア及びドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８による制御と関連性がある制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８などが属するエリア及びドメインに対しては、動作環境提供範囲の変更により、動作環境の提供が停止されることになっていたとしても、動作環境の提供を継続することが望ましい場合がある。

そこで、本実施形態に係る車両用制御システムでは、特定の制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８による制御と関連性を持つ制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８に、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａの一部として、動作の停止に対しての制約を課す停止制約情報を含ませる。上述した例では、エンジン制御部は、車両が停止し、エンジンが停止しても、エアコン装置が作動している場合には、冷却水温度が所定温度に低下するまで作動を停止しないとの作動停止制約情報を持つ。

そして、車両状態の遷移により、動作環境が提供されるエリア及び／又はドメインが変更される際に、作動停止制約情報を有する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が属するエリア＆ドメインが動作環境を提供されない予定となっても、統合制御部１は、作動停止制約情報に基づき、特定の制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が動作予定である場合には、作動停止制約が有効であるとして、作動停止制約情報を有する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が属するエリア＆ドメインへの動作環境の提供することを決定する。この動作環境の提供は、作動停止制約情報に含まれる作動停止制約を終了する条件が成立するまで継続される。これにより、制御性能の低下や、エネルギーの浪費を防止することが可能となる。

以下、図９のフローチャートを参照して、第２実施形態に係る車両用制御システムにおいて実行される制御の一例について説明する。なお、図９のフローチャートに示す処理は、第１実施形態に係る車両制御システムにおいて実行される図６のフローチャートに対して、追加的に実行されるものである。また、作動停止制約情報を持つ制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、動作環境が提供されていた状態から、動作環境の提供が停止される状態へと、車両状態が変化したときに、統合制御部１からの通知に対して、作動停止制約情報、エリアＩＤ、及びドメインＩＤを返送する。

ステップＳ４００では、統合制御部１は、いずれかの制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８から作動停止制約情報を受信したか否かを判定する。この判定処理において、作動停止制約情報を受信したと判定すると、ステップＳ４１０の処理に進み、受信していないと判定すると、図９のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ４１０では、統合制御部１は、受信した作動停止制約が有効であるか否かを判定する。上述した例で言えば、エアコン装置が作動している場合、作動停止制約は有効であり、エアコン装置が作動していない場合、作動停止制約は無効であると判定される。この判定処理において、作動停止制約は有効であると判定するとステップＳ４２０の処理に進み、無効であると判定すると、図９のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ４２０では、作動停止制約情報を送信した制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が属するエリア及びドメインを、動作環境の提供範囲に追加し、動作環境の提供を継続する。これにより、作動停止制約情報を送信した制御部は継続して動作可能となる。

続くステップＳ４３０では、作動停止制約の終了条件が成立し、作動停止制約が解消されたか否かを判定する。上述した例で言えば、エアコン装置の作動が停止されたか、又はエンジンの冷却水温度が所定温度まで低下した場合、作動停止制約の終了条件が成立し、作動停止制約が解消されたと判定される。この判定処理において、作動停止制約は解消されていないと判定されると、ステップＳ４２０の処理に戻り、動作環境の提供を継続する。一方、作動停止制約が解消されたと判定されると、作動停止制約情報を送信した制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が属するエリア及びドメインの動作環境提供範囲への追加を取消して、動作環境の提供を停止させる。

このように、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａの一部として、作動停止制約情報を用いることで、異なるエリアやドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８同士が関連性を持つ場合であっても、その関連性を効果的に活かすことが可能になる。
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係る車両用制御システムについて説明する。なお、本実施形態に係る車両用制御システムの構成は、第１実施形態に係る車両用制御システムの構成とほぼ共通するため、説明を省略する。

上述した第２実施形態に係る車両用制御システムでは、異なるエリアやドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８同士が関連性を持つ場合に、その関連性を効果的に活かすべく作動停止制約情報を利用した。

それに対して、本実施形態に係る車両用制御システムでは、例えば車種やグレードの違いに応じて、基本となる制御システムの制御構造に対し、新たな機能（制御）が追加されたり、削除されたりした場合に、その基本となる制御システムにおける制御内容を全面的に見直さなくとも、機能の追加や削除に柔軟に対応することができるように、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａの一部として、機能変更情報を利用することを特徴とするものである。

以下、具体例について説明する。例えば、基本となる制御システムは、エンジン及びモータジェネレータを備える車両構成を前提に構築され、エンジン制御部と、ＭＧ制御部とをともに有している構成であったとする。

この基本となる制御システムでは、例えば、マスタＰＴ制御部１２が、運転者によるアクセルの踏込度合をアクセル開度センサによって検出し、その検出されたアクセル開度に応じて、必要車軸トルクを算出する。算出した必要車軸トルクは、フロントエリア４１のローカルＰＴ制御部２２に出力される。ローカルＰＴ制御部２２は、受信した必要車軸トルクをエンジンとモータジェネレータとに分担させるべく、高圧バッテリの充電量などを考慮して、目標エンジントルクと目標モータトルクとを算出する。算出された、目標エンジントルク及び目標モータトルクは、それぞれ、ＰＴ機器制御部２６であるエンジン制御部及びＭＧ制御部へ出力される。エンジン制御部は、エンジンが目標エンジントルクを発生するように、エンジンの運転状態を制御する。同様に、ＭＧ制御部は、モータジェネレータが目標モータトルクを発生するように、モータジェネレータの駆動電流などを制御する。

上述した基本となる制御システムを、エンジンのみを備える場合にも適用する場合、ローカルＰＴ制御部２２では、必要車軸トルクをエンジンとモータジェネレータとに分担させる必要はないので、目標エンジントルクと目標モータトルクとの算出処理を省略し、必要車軸トルクをそのまま目標エンジントルクとして出力すれば良い。また、ＭＧ制御部では、モータジェネレータを制御する必要がないので、その制御動作そのものを停止させれば良い。このように、モータジェネレータの有無に応じて、ローカルＰＴ制御部２２及びＭＧ制御部における処理内容を変更することができれば、機能の追加や削除に柔軟に対応することができるようになる。そのため、本実施形態に係る車両用制御システムでは、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａの一部として、機能変更情報を利用する。

機能変更情報の利用形態としては、以下の２つの形態が考えられる。すなわち、第１の利用形態は、例えば上述した例において、ローカルＰＴ制御部２２及びＭＧ制御部が自身の管理情報２２ａ、２６ａを参照したとき、その管理情報２２ａ、２６ａに、モータジェネレータの制御機能が削除された旨の機能変更情報（機能削除情報）が含まれていれば、ローカルＰＴ制御部２２及びＭＧ制御部は、モータジェネレータを制御するための処理を実行しないようにするものである。

一方、第２の利用形態は、上述した例において、ローカルＰＴ制御部２２及びＭＧ制御部が自身の管理情報２２ａ、２６ａを参照したとき、その管理情報２２ａ、２６ａに、モータジェネレータの制御機能が追加された旨の機能変更情報（機能追加情報）が含まれていれば、ローカルＰＴ制御部２２及びＭＧ制御部は、モータジェネレータを制御するための処理を実行するようにするものである。

いずれの利用形態であっても、基本となる制御システムの制御内容の全面的な見直しを行うことなく、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８において、機能の追加や削除に応じた制御処理を行わせることができる。

以下、図１０のフローチャートを参照して、第３実施形態に係る車両用制御システムの各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８において実行される制御の一例について説明する。なお、図１０のフローチャートに示す処理は、上述した第１の利用形態を採用した場合の処理である。また、図１０のフローチャートに示す処理は、第１実施形態に係る車両制御システムにおいて実行される図６のフローチャートにより、動作環境が提供されたエリア及びドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８において実行されるものである。

まず、ステップＳ５００では、自身の管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを参照し、その管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに機能削除情報が含まれているか否かを判定する。この判定処理において、機能削除情報が含まれていると判定すると、ステップＳ５１０の処理に進む。一方、機能削除情報が含まれていないと判定すると、ステップＳ５２０の処理に進む。

ステップＳ５１０では、機能削除情報が示す削除機能に対応する処理の実行の中止を決定する。従って、この場合、制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、実行の中止を決定した処理以外の処理を実行する。実行の中止を決定した処理以外に、実行すべき処理が無い場合には、制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８はなんら処理を実行しない。逆に、ステップＳ５２０では、制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、プログラムされた全ての処理を実行することを決定して、その全ての処理の実行を開始する。

このように、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａの一部として、機能変更情報を用いることで、基本となる制御システムの制御構造に対し、新たな機能（制御）が追加されたり、削除されたりする場合であっても、その基本となる制御システムにおける制御内容を全面的に見直さずとも、機能の追加や削除に柔軟に対応することができる。

以上、本発明に係る車両用制御システムの好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、統合制御部１から遷移後の車両状態の通知を受けたことに応じて、管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに、該当する車両状態を記憶している制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８は、エリア情報及びドメイン情報を返送するものであった。このとき、さらに、制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８を特定する情報（例えば、制御部ＩＤなど）を併せて返送するようにしても良い。そして、統合制御部１は、集約したエリア情報とドメイン情報とに基づいて動作環境を提供するエリア及びドメインを決定するとともに、制御部特定情報に基づき、それらのエリア及びドメインに属する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８の中で、動作環境を提供すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８も特定するようにしても良い。例えば、各マスタドメイン制御部１１〜１４が、動作環境提供責任を負う場合、統合制御部１は、各マスタドメイン制御部１１〜１４に対して、動作環境を提供するエリア及びドメインを指示することに加え、動作環境を提供する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８も指示する。これにより、動作する制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８をより絞り込むことが可能となるため、一層の省エネルギーを図ることができる。

また、上述した実施形態では、統合制御部１が、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８に車両状態を通知し、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８からエリア情報及びドメイン情報の返送を受ける例について説明した。

しかしながら、そのような通知及び返送は、統合制御部１と特定の制御部間で行われるものであっても良い。例えば、マスタドメイン制御部１１〜１４が、自身のドメインに属する各制御部１５〜１８、２１〜２８、３１〜３８から事前に管理情報１５ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを収集して記憶しておく。そして、統合制御部１は、車両状態が遷移するとき、遷移後の車両状態を、各マスタドメイン制御部１１〜１４に通知する。各マスタドメイン制御部１１〜１４は、統合制御部１から通知された遷移後の車両状態が、記憶しているそれぞれの管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに含まれる動作すべき車両状態の情報と一致しているかどうかを判定し、一致しているとき、その車両状態に対応するエリア情報及びドメイン情報を抽出して統合制御部１へ返送する。

あるいは、ローカルドメイン制御部（ローカルドメイン制御部を兼ねるマスタドメイン制御部を含む）１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４が、自身のエリア内において自身のドメインに属する制御部１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８から事前に管理情報１５ａ〜１８ａ、２５ａ〜２８ａ、３５ａ〜３８ａを収集して記憶するものであっても良い。この場合、統合制御部１は、車両状態が遷移すると、遷移後の車両状態を、各ローカルドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４へ通知する。各ローカルドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４は、統合制御部１から通知された遷移後の車両状態が、記憶しているそれぞれの管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａに含まれる動作すべき車両状態の情報と一致しているかどうかを判定し、一致しているとき、その車両状態に対応するエリア情報及びドメイン情報を抽出して統合制御部１へ返送する。

このように、事前にマスタドメイン制御部１１〜１４やローカルドメイン制御部１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４に管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを集約しておくことにより、統合制御部１と各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８間の通信時間の短縮などを通じて、動作環境を提供すべきエリア及びドメインの決定をより早く行うことができる。

さらに、統合制御部１が、各制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８から事前に管理情報を収集して記憶するようにしても良い。この場合、統合制御部１は、車両状態が遷移すると、記憶しているすべての管理情報１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａを参照して、遷移後の車両状態に一致する、動作すべき車両状態の情報に対応するエリア情報及びドメイン情報をすべて抽出する。そして、統合制御部１は、抽出したエリア情報及びドメイン情報に基づき、動作すべき制御部１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８が含まれるエリア及びドメインを決定することができる。

また、上述した実施形態では、各マスタドメイン制御部１１〜１４とは別個に統合制御部１を設けた例について説明したが、統合制御部１の機能は、いずれかのマスタドメイン制御部１１〜１４が兼ねるように構成しても良い。

また、上述した実施形態において、同じエリア内に配置される制御部については、ドメインの枠を超えて、共通のＥＣＵに混載実装されても良い。例えば図１に示した各制御部は、機能の括りを表したものであり、この括りが独立している限り、実装されるＥＣＵが独立したものであるか、他の機能にも共用されるものであるかは問題とならないためである。

１統合制御部
２車両状態特定部
３通知部
４決定部
１１〜１４マスタドメイン制御部
２１〜２４、３１〜３４ローカルドメイン制御部
１５〜１８、２５〜２８、３５〜３８機器制御部
１００車両用制御システム

Claims

予め複数の機能ブロック（１１〜１８、２１〜２８、３１〜３８）に区分けされ、それら複数の機能ブロックが、それぞれの制御機能を発揮することで、車両に搭載された複数の車載装置を制御する車両用制御システム（１００）であって、
前記複数の機能ブロックは、それぞれが担う制御機能により、予め設定された複数のドメインのいずれかに分類され、
さらに、前記車両が少なくとも２つのエリア（４１〜４３）に分割され、前記複数の車載装置は、分割された各エリアに振り分けられ、
前記複数の車載装置の各エリアへの振り分けに応じて、車載装置を制御するための機能ブロックが実装されたＥＣＵも各エリアに分散して配置され、
前記複数の機能ブロックは、それぞれ、動作すべき車両状態の情報、配置されたエリアを示すエリア情報、及び分類されたドメインを示すドメイン情報を含む管理情報（１１ａ〜１８ａ、２１ａ〜２８ａ、３１ａ〜３８ａ）を記憶しており、
さらに、制御システム全体の管理を担う管理制御部（１）を備え、
前記管理制御部は、前記車両の車両状態を特定するとともに、前記複数の機能ブロックに記憶された管理情報を利用して、特定した車両状態において動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定し、決定したエリア及びドメインに対して、機能ブロックが動作できる環境を整えるように構成された車両用制御システム。
前記管理制御部は、前記車両状態が遷移するとき、遷移後の車両状態を、前記複数の機能ブロックに通知し、
前記複数の機能ブロックは、前記管理制御部から通知された遷移後の車両状態が、記憶している管理情報に含まれる動作すべき車両状態の情報に該当しているとき、前記エリア情報及び前記ドメイン情報を前記管理制御部へ返送し、
前記管理制御部は、前記複数の機能ブロックから返送された前記エリア情報及び前記ドメイン情報を集約して、動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定する請求項１に記載の車両用制御システム。
ドメイン毎に、各ドメインに属する機能ブロック全体の制御を統括するマスタドメイン制御部（１１〜１４）として役割を果たすマスタ機能ブロックが設けられ、
前記マスタ機能ブロックは、自身のドメインに属する機能ブロックから予め前記管理情報を収集して記憶しており、
前記管理制御部は、前記車両状態が遷移するとき、遷移後の車両状態を、前記マスタ機能ブロックに通知し、
前記マスタ機能ブロックは、前記管理制御部から通知された遷移後の車両状態が、記憶している管理情報に含まれる動作すべき車両状態の情報に該当しているとき、その車両状態に対応する前記エリア情報及び前記ドメイン情報を抽出して前記管理制御部へ返送し、
前記管理制御部は、前記マスタ機能ブロックから返送された前記エリア情報及び前記ドメイン情報に基づいて、動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定する請求項１に記載の車両用制御システム。
各エリアに、該当するエリア内においてそれぞれのドメインに属する機能ブロックの制御を統括するローカルドメイン制御部（２１〜２４、３１〜３４）としての役割を果たすローカル機能ブロックを実装したＥＣＵが配置され、
前記ローカル機能ブロックは、該当するエリア内において自身のドメインに属する機能ブロックから予め前記管理情報を収集して記憶しており、
前記管理制御部は、前記車両状態が遷移するとき、遷移後の車両状態を、前記ローカル機能ブロックに通知し、
前記ローカル機能ブロックは、前記管理制御部から通知された遷移後の車両状態が、記憶している管理情報に含まれる動作すべき車両状態の情報に該当しているとき、その車両状態に対応する前記エリア情報及び前記ドメイン情報を抽出して前記管理制御部へ返送し、
前記管理制御部は、前記ローカル機能ブロックから返送された前記エリア情報及び前記ドメイン情報に基づいて、動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定する請求項１に記載の車両用制御システム。
前記管理制御部は、前記複数の機能ブロックから予め前記管理情報を収集して記憶しており、
前記管理制御部は、前記車両状態が遷移するとき、記憶している管理情報を参照して、遷移後の車両状態に一致する、動作すべき車両状態の情報に対応する前記エリア情報及び前記ドメイン情報を抽出し、この抽出した前記エリア情報及び前記ドメイン情報に基づき、動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定する請求項１に記載の車両用制御システム。
前記機能ブロックは、ドメイン毎に、各ドメインに属する機能ブロック全体の制御を統括するマスタドメイン制御部（１１〜１４）として役割を果たすマスタ機能ブロックと、各エリアに配置されるＥＣＵに実装され、該当するエリア内においてそれぞれのドメインに属する機能ブロックの制御を統括するローカルドメイン制御部（２１〜２４、３１〜３４）としての役割を果たすローカル機能ブロックとを含み、
前記管理制御部は、動作すべき機能ブロックが含まれるエリア及びドメインを決定すると、決定したドメインの前記マスタ機能ブロック、及び／又は、決定したエリアの前記ローカル機能ブロックに、機能ブロックが動作できる環境を提供するよう指示することで、機能ブロックが動作できる環境を整えるものである請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用制御システム。
前記管理制御部は、前記マスタ機能ブロックが動作する場合には、当該マスタ機能ブロックに対して、機能ブロックが動作できる環境を提供するよう指示し、前記マスタ機能ブロックが動作しない場合には、前記ローカル機能ブロックに対して、機能ブロックが動作できる環境を提供するよう指示する請求項６に記載の車両用制御システム。
前記マスタドメイン制御部としての役割を果たす前記マスタ機能ブロック、又は、前記ローカルドメイン制御部としての役割を果たす前記ローカル機能ブロックは、機能ブロックが動作できる環境として、電源、他の機能ブロックとの通信手段、各機能ブロックが動作する際の安全処置の少なくとも１つを提供する請求項６又は７に記載の車両用制御システム。
前記車両状態が遷移して動作する機能ブロックが変更されるときであって、変更前の機能ブロックと変更後の機能ブロックとで関連する制御機能が実行される場合、変更前の機能ブロックから、変更後の機能ブロックへと制御内容に関する情報が受け渡される請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御システム。
前記車両状態が遷移して、動作する機能ブロックが変更されるとき、前記変更前の機能ブロックと、前記変更後の機能ブロックとはそれぞれの制御機能を重複して実行する重複期間が設定され、前記変更前の機能ブロックによる制御目標値と前記変更後の機能ブロックによる制御目標値とに乖離がある場合、前記重複期間において、前記変更前の機能ブロックによる制御目標値に従って制御が行なわれる請求項９に記載の車両用制御システム。
前記変更前の機能ブロックによる制御目標値と、前記変更後の機能ブロックによる制御目標値とが一致したと判定された時点から、前記変更後の機能ブロックによる制御目標値に従って制御が行われる請求項１０に記載の車両用制御システム。
特定の機能ブロックによる制御と関連性を持つ機能ブロックは、前記管理情報として、動作の停止に対しての制約を課す停止制約情報を含み、
前記管理制御部は、前記車両状態の遷移により、前記停止制約情報を有する前記機能ブロックの動作が停止予定となっても、前記停止制約情報に基づき、前記特定の機能ブロックが動作予定である場合には、動作停止制約が有効であるとして、前記停止制約情報を有する前記機能ブロックが動作できる環境を整える請求項１乃至１１のいずれかに記載の車両用制御システム。
前記停止制約情報には、当該停止制約情報を有する前記機能ブロックの動作停止制約の終了条件も含まれており、
前記管理制御部は、前記終了条件が成立した場合、前記停止制約情報を有する前記機能ブロックへの動作環境の提供を終了する請求項１２に記載の車両用制御システム。
前記管理情報として、所定の機能が追加又は削除されたことを示す機能変更情報を含み、
前記機能ブロックは、自身が有する管理情報に機能変更情報が含まれている場合、当該機能変更情報に従った制御処理の実行又はその実行の停止を行う請求項１乃至１３のいずれかに記載の車両用制御システム。
前記機能変更情報は、機能の削除を示す機能削除情報であり、
前記機能ブロックは、自身が有する管理情報に機能削除情報が含まれている場合、当該機能削除情報に従った制御処理の実行を停止する請求項１４に記載の車両用制御システム。
前記機能変更情報は、機能の追加を示す機能追加情報であり、
前記機能ブロックは、自身が有する管理情報に機能追加情報が含まれている場合、当該機能追加情報に従った制御処理を実行する請求項１４に記載の車両用制御システム。