JP6918080B2 - 車載ネットワークシステム - Google Patents

Description

本願は、車載ネットワークシステムに関するものである。

車両が有する複数のセンサおよびアクチュエータなどを、車両の各機能部を制御する多数の中継ＥＣＵ（Electronic Control Unit）を介して統合コントローラと通信する車載ネットワークシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特に自動運転を想定した車両制御システムでは、車両外の情報を検出する同じ種類のセンサの機能多重化による冗長化、あるいは、同じ目的に使用され、検出方式が異なるセンサの機能多重化による冗長化が行われている。

特許第６０９４４３９号公報

しかし、特許文献１に記載の車載ネットワークシステムでは、同一領域内のセンサおよびアクチュエータは、配線長が最短となるように、その領域に配置された中継ＥＣＵに接続される。この場合、中継ＥＣＵが機能失陥すると、この中継ＥＣＵに接続されたセンサ群の情報は統合コントローラに届かなくなる。例えば、車両左前方に配置された中継ＥＣＵが機能失陥すると、これに接続されたセンサ群の情報が統合コントローラに届かず、車両左前方の状況を得ることができない。このため、車体を左側へ進行させることができなくなり、路肩に停車することもできなくなる。

本願は、上述のような課題を解決するためになされたもので、中継ＥＣＵの１つが機能失陥しても、センシング機能が失陥しないようにする車載ネットワークシステムを提供することを目的とする。

本願に開示される車載ネットワークシステムは、
車両の複数の領域に配置され、車両外の複数の場所の状態を同時にセンシングする複数種類の検出装置、
車両に配設され、複数種類の検出装置のうち、複数の領域に配置された同種類の検出装置の出力をそれぞれ入力する複数の中継制御装置、
複数の中継制御装置に接続され、同種類の検出装置のセンサ情報を統合する映像統合機能部と、異なる種類の検出装置のセンサ情報を統合するセンサフュージョン機能部とを有し、映像統合機能部とセンサフュージョン機能部の両方の機能により、複数の場所を包含した範囲の状況を複数種類の検出装置のセンサ情報を統合して認識可能な統合制御装置を備え、
中継制御装置の１つからセンサ情報が統合制御装置に入力されない場合、入力されないセンサ情報に対する場所の認識は、映像統合機能部に入力されるセンサ情報のみで行うことを特徴とする。

本願に開示される車載ネットワークシステムによれば、各中継制御装置に複数の場所の状態をセンシングする同じ種類の検出装置の出力がそれぞれ入力されるため、中継制御装置の１つが機能失陥しても、異なる中継制御装置から、機能失陥した中継装置に入力される検出装置とは異なる種類の検出装置の出力に基づき、複数の場所の状況および複数の場所を包含する範囲の状況を認識することが可能となる。

実施の形態１に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。 実施の形態１係る統合コントローラおよび中継ＥＣＵのハードウエア構成図である。 実施の形態１の統合コントローラの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１の統合コントローラの動作を示す別のフローチャートである。 比較例の車載ネットワークシステムのブロック構成図である。 実施の形態１の統合コントローラの動作を示す別のフローチャートである。 実施の形態２に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。 実施の形態２の統合コントローラの動作を示すフローチャートである。 実施の形態２の統合コントローラの動作を示す別のフローチャートである。 実施の形態３に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。 実施の形態４に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。 実施の形態４に係る車載ネットワークシステムの別のブロック構成図である。

実施の形態１．
以下、本願に係る車載ネットワークシステムの好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、同一内容および相当部については同一符号を配し、その詳しい説明は省略する。以降の実施形態も同様に、同一符号を付した構成について重複した説明は省略する。

図１は、実施の形態１に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。車両１の右前方には、右前方をセンシングする、右前方監視用のＬｉＤＡＲ５（Light Detection and Ranging）と右前方監視用のレーダー６などの検出装置が設置されている。また、左前方には、左前方をセンシングする左前方監視用のＬｉＤＡＲ７と左前方監視用のレーダー８などの検出装置が設置されている。ＬｉＤＡＲ５は、車両１の右前方領域９に配設された右前方用の中継制御装置（以下、中継ＥＣＵ）３に通信経路１０１を介して接続される。これに対し、レーダー６は、車両１の左前方領域１０に配設された左前方用の中継ＥＣＵ４に通信経路２０１を介して接続されている。同様に、ＬｉＤＡＲ７は、ＬｉＤＡＲ５が接続されている中継ＥＣＵ３に通信経路１０２を介して接続され、レーダー８は、レーダー６が接続されている中継ＥＣＵ４に、通信経路２０２を介して接続される。中継ＥＣＵ３、４は、統合制御装置（以下、統合コントローラ）２に基幹通信経路３０１、３０２を介して接続される。

統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ３、４を経由して取得されたＬｉＤＡＲ５、７およびレーダー６、８からのセンサ情報を通して車両外の状況を認識できるセンシング機能部１１と、センサ情報を統合し、車両前方の車両外の状況を認識できる映像統合機能部１２と、ＬｉＤＡＲ５、７とレーダー６、８のセンサ情報を統合し、より精度良く車両外の状況を認識できるセンサフュージョン機能部１３を有する。さらにセンサ情報が取得できないなどの事態が生じた場合に、ユーザーに警告する警告機能部１４を有する。

統合コントローラ２および中継ＥＣＵ３、４のハードウエアの一例を図２に示す。プロセッサ５０と記憶装置６０から構成され、図示していないが、記憶装置６０はランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ５０は、記憶装置６０から入力されたプログラムを実行することにより、例えばセンシングしたセンサ情報の送受信制御、または、センシング機能部１１、映像統合機能部１２、センサフュージョン機能部１３を実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ５０にプログラムが入力される。また、プロセッサ５０は、演算結果等のデータを記憶装置６０の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

次に実施の形態１の動作について説明する。
ＬｉＤＡＲ５は、車体右前方の車両外をセンシングし、センサ情報を中継ＥＣＵ３を経由して統合コントローラ２に送信する。レーダー６は、車体右前方の車両外をセンシングし、センサ情報を中継ＥＣＵ４を経由して統合コントローラ２に送信する。同様に、ＬｉＤＡＲ７およびレーダー８は、車体左前方の車両外をセンシングし、センサ情報を中継ＥＣＵ３または中継ＥＣＵ４を経由して統合コントローラ２に送信する。統合コントローラ２は、センシング機能部１１により、センサ情報から車両外の状況を認識できる。また、映像統合機能部１２により、同種類の左右のセンサ情報を統合し、車両前方の車両外の情報を認識できる。さらに、センサフュージョン機能部１３により異なる種類のセンサ情報を統合し、より精度良く車両外の状況を認識できる。

図３Ａおよび図３Ｂは、統合コントローラ２が、車両前方の左右に存在するＬｉＤＡＲ５、７およびレーダー６、８からのセンサ情報の処理を説明するフローチャートである。
[正常動作時]
まず、正常時の統合コントローラ２の動作フローを図３Ａ、３Ｂのフローチャートを用いて説明する。
（１）右前方監視用のＬｉＤＡＲ５のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１）。
（２）ステップＳ１において、センサ情報を取得できたならば、ＬｉＤＡＲ５による右前方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ２）。
（３）同様に左前方監視用のＬｉＤＡＲ７のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ３）。
（４）ステップＳ３において、センサ情報を取得できたならば、ＬｉＤＡＲ７による左前方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ４）。
（５）ＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７の両方のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ５）。
（６）ステップＳ５において、センサ情報を取得できたならば、映像統合機能部１２によりＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報を認識する（ステップＳ６）。
（７）右前方監視用のレーダー６のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ７）。
（８）ステップＳ７において、センサ情報を取得できたならば、レーダー６による右前方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ８）。
（９）同様に、左前方監視用のレーダー８のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ９）。
（１０）ステップＳ９において、センサ情報を取得できたならば、レーダー８による左前方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ１０）。
（１１）レーダー６とレーダー８の両方のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１１）。
（１２）ステップＳ１１において、センサ情報を取得できたならば、映像統合機能部１２により、レーダー６とレーダー８のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報を認識する（ステップＳ１２）。
（１３）ＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７、およびレーダー６とレーダー８のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１３）。
（１４）ステップＳ１３においてセンサ情報を取得できたならば、ＬｉＤＡＲ５、ＬｉＤＡＲ７、レーダー６、およびレーダー８のセンサ情報をセンサフュージョン機能部１３により統合したより精度良い車両前方の車両外情報を認識する（ステップＳ１４）。

上記フローチャートでは、ＬｉＤＡＲ５、７のセンサ情報の処理を先に説明したが、レーダー６、８のセンサ情報の処理を先に行ってもよいし、並行して同時に行っても良い。なお、ＬｉＤＡＲ５、７およびレーダー６、８のセンサ情報の取得を運転中は、通常常時行っている。すなわち、同時に対象物に対し電波または光を放射し、反射波を検出している。

[異常動作時]
例えば、中継ＥＣＵ４が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ４と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０２が機能失陥した場合、統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ４に接続されたレーダー６とレーダー８のセンサ情報が取得できなくなる。これにより、統合コントローラ２は、上述したステップのうち、以下のステップの車両外情報を認識できない。
（ａ）レーダー６による右前方の車両外情報（ステップＳ８）
（ｂ）レーダー８による左前方の車両外情報（ステップＳ１０）
（ｃ）レーダー６とレーダー８のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報（ステップＳ１２）
（ｄ）ＬｉＤＡＲ５、ＬｉＤＡＲ７、レーダー６、およびレーダー８のセンサ情報をセンサフュージョン機能部１３により統合した、より精度良い車両前方の車両外情報（ステップＳ１４）

しかし、中継ＥＣＵ３に接続されている、ＬｉＤＡＲ５、ＬｉＤＡＲ７による以下のステップの車両外情報の認識は可能である。
（ｅ）ＬｉＤＡＲ５による右前方の車両外情報（ステップＳ２）
（ｆ）ＬｉＤＡＲ７による左前方の車両外情報（ステップＳ４）
（ｇ）ＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報（ステップＳ６）
これらステップにより、車両外情報を認識できるため、少なくとも安全に車両１を左側の路肩に停車することが可能となる。

逆に、中継ＥＣＵ３が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ３と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０１が機能失陥した場合、統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ３に接続されたＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７のセンサ情報が取得できなくなるが、中継ＥＣＵ４に接続されている、レーダー６およびレーダー８による以下のステップの車両外情報の認識は可能である。
（ｈ）レーダー６による右前方の車両外情報（ステップＳ８）
（ｉ）レーダー８による左前方の車両外情報（ステップＳ１０）
（ｊ）レーダー６とレーダー８のセンサ情報を統合した車両外前方の車両外情報（ステップＳ１２）
これらステップにより、車両１の走行および停車をサポートすることが可能となる。

[比較例]
図１で説明した車載ネットワークシステムに対し、レーダー６が通信経路２０１ａによって、ＬｉＤＡＲ５と同様に中継ＥＣＵ３に接続され、ＬｉＤＡＲ７が通信経路１０２ａによって、レーダー８と同様に中継ＥＣＵ４に接続されている例を図４に示す。このような車載ネットワークシステムにおいて、中継ＥＣＵ４が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ４と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０２が機能失陥した場合、中継ＥＣＵ４に接続されるＬｉＤＡＲ７およびレーダー８のセンサ情報を統合コントローラ２は取得できなくなる。これにより、統合コントローラ２は、以下のステップの車両外情報の認識ができない。
（ｌ）ＬｉＤＡＲ７による左前方の車両外情報（ステップＳ４）
（ｍ）ＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報（ステップＳ６）
（ｎ）レーダー８による左前方の車両外情報（ステップＳ１０）
（ｏ）レーダー６とレーダー８のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報（ステップＳ１２）
（ｐ）ＬｉＤＡＲ５、ＬｉＤＡＲ７、レーダー６、およびレーダー８のセンサ情報を統合した、より精度良い車両前方の車両外情報（ステップＳ１４）

このため、統合コントローラ２は、車両１の左前方および車両１の前方の状況を得ることができなくなる。これにより、車両１を左側へ進行させることができず、路肩に停車させることもできなくなる。

図５は、図１の構成において、統合コントローラ２が、ＬｉＤＡＲ５、７およびレーダー６、８のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ２１）。ＬｉＤＡＲ５、７およびレーダー６、８のセンサ情報を取得できた場合、センシング機能は正常状態であるとする（ステップＳ２２）。しかし、１つでもセンサ情報が取得できない場合、センシング機能は縮退状態にあると判断し（ステップＳ２３）、統合コントローラ２は、警告機能部１４を介して、ユーザー（運転者）に警告音および／またはインジケータ内のランプなどの警告装置３０で警告を行う（ステップＳ２４）。この場合の縮退状態とは、センサ情報を取得できないために車両外の状況認識性能が低下するため、例えば自動運転のための機能などを制限することをいう。警告を行うことにより、運転者は機能制限に対する適切な指示を得ることができるため、違和感または不安感を感じることなく運転を継続することができる。

なお、検出装置はレーダーおよびＬｉＤＡＲに限らず、ソナーまたはカメラを使用することも可能である。さらに、これら検出装置を組み合わせて使用してもよい。

以上のように、実施の形態１によれば、車両の複数の領域に複数の中継ＥＣＵが設置され、車両前方をセンシングする多重化された複数種類の検出装置のうち、同じ種類の検出装置を１つの中継ＥＣＵに接続することにより、中継ＥＣＵのひとつが機能失陥した場合、または中継ＥＣＵと統合コントローラを接続する基幹通信経路のうちのひとつが機能失陥して、１つの種類のセンサ情報による車両外情報を統合コントローラが認識できない場合でも、他の中継ＥＣＵに接続された別の種類のセンサ情報による車両外情報を認識することにより、安全に車両を走行または停止させることができる。さらに、中継ＥＣＵの多重化を最小限にすることができ、コスト増加を抑制することができる。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。車両１の前方に加え、後方にもレーダー１８、２０とＬｉＤＡＲ１７、１９が配置される。車両１の前方の構成および動作については、実施の形態１と同じであるため、省略し、車両１の後方の構成および動作について説明する。

車両１の右後方には、右後方をセンシングする、右後方監視用のＬｉＤＡＲ１７と右後方監視用のレーダー１８が設置されている。また、左後方には、左後方をセンシングする左後方監視用のＬｉＤＡＲ１９と左後方監視用のレーダー２０が設置されている。ＬｉＤＡＲ１７は、通信経路１０３を介して、右前方領域９に設置された中継ＥＣＵ３に接続される。また、ＬｉＤＡＲ１９も、通信経路１０４を介して中継ＥＣＵ３に接続される。これに対しレーダー１８は、通信経路２０３を介して左前方領域１０に設置された中継ＥＣＵ４に接続される。また、レーダー２０は、通信経路２０４を介して中継ＥＣＵ４に接続される。統合コントローラ２、中継ＥＣＵ３、４のハードウエア構成および各機能部の構成は実施の形態１と同様である。

次に実施の形態２の動作について説明する。
ＬｉＤＡＲ１７は、車体右後方の車両外をセンシングし、センサ情報を、中継ＥＣＵ３を経由して、統合コントローラ２に送信する。レーダー１８は、車体右後方の車両外をセンシングし、センサ情報を中継ＥＣＵ４を経由して、統合コントローラ２に送信する。同様に、ＬｉＤＡＲ１９およびレーダー２０は、車体左後方の車両外をセンシングし、センサ情報を、中継ＥＣＵ３または中継ＥＣＵ４を経由して統合コントローラ２に送信する。統合コントローラ２は、図１に示したセンシング機能部１１により、センサ情報から車両外の状況を認識できる。また、映像統合機能部１２により、同種類の左右のセンサ情報を統合し、車両後方の車両外の情報を認識できる。さらに、センサフュージョン機能部１３により異なる種類のセンサ情報を統合し、より精度良く車両後方の車両外の状況を認識できる。

図７Ａおよび図７Ｂは、統合コントローラ２が、車両後方の左右に存在するＬｉＤＡＲ１７、１９およびレーダー１８、２０からのセンサ情報の処理を説明するフローチャートである。
[正常動作時]
まず、正常時の統合コントローラ２の動作フローを図７Ａ、図７Ｂのフローチャートを用いて説明する。
（１）右後方監視用のＬｉＤＡＲ１７のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
（２）ステップＳ３１において、センサ情報を取得できたならば、ＬｉＤＡＲ１７による右後方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ３２）。
（３）同様に左後方監視用のＬｉＤＡＲ１９のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ３３）。
（４）ステップＳ３３において、センサ情報を取得できたならば、ＬｉＤＡＲ１９による左後方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ３４）。
（５）ＬｉＤＡＲ１７とＬｉＤＡＲ１９の両方のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ３５）。
（６）ステップＳ３５において、センサ情報を取得できたならば、映像統合機能部１２により、ＬｉＤＡＲ１７とＬｉＤＡＲ１９のセンサ情報を統合した車両後方の車両外情報を認識する（ステップＳ３６）。
（７）右後方監視用のレーダー１８のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ３７）。
（８）ステップＳ３７において、センサ情報を取得できたならば、レーダー１８による右後方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ３８）。
（９）同様に、左後方監視用のレーダー２０のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ３９）。
（１０）ステップＳ３９において、センサ情報を取得できたならば、レーダー２０による左後方の車両外情報をセンシング機能部１１により認識する（ステップＳ４０）。
（１１）レーダー１８とレーダー２０の両方のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ４１）。
（１２）ステップＳ４１において、センサ情報を取得できたならば、映像統合機能部１２により、レーダー１８とレーダー２０のセンサ情報を統合した車両後方の車両外情報を認識する（ステップＳ４２）。
（１３）ＬｉＤＡＲ１７とＬｉＤＡＲ１９、およびレーダー１８とレーダー２０のセンサ情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ４３）。
（１４）ステップＳ４３においてセンサ情報を取得できたならば、ＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９、レーダー１８、およびレーダー２０のセンサ情報をセンサフュージョン機能部１３により統合した、より精度良い車両後方の車両外情報を認識する（ステップＳ４４）。

上記フローチャートでは、ＬｉＤＡＲ１７、１９のセンサ情報の処理を先に説明したが、レーダー１８、２０のセンサ情報の処理を先に行ってもよいし、並行して同時に行っても良い。

さらに、統合コントローラ２は、実施の形態１で説明したように、前方のＬｉＤＡＲ５、７及びレーダー６、８からのセンサ情報を認識するので、後方のＬｉＤＡＲ１７、１９、レーダー１８、２０のセンサ情報を含め、映像統合機能部１２により、これらセンサ情報を統合し、車両１の全周囲の状況を認識できる。さらに、センサフュージョン機能部１３により、ＬｉＤＡＲ５、７、１７、１９およびレーダー６、８、１８、２０のセンサ情報を統合し、より精度良く車両外の全周囲の状況を認識できる。なお、車両前方のセンサ情報の処理と車両後方のセンサ情報の処理は、いずれを先に行ってもよいし、並行して同時に行っても良い。

[異常動作時]
例えば、実施の形態１と同様、中継ＥＣＵ４が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ４と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０２が機能失陥した場合、統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ４に接続されたレーダー６、８、およびレーダー１８、２０のセンサ情報が取得できなくなる。これによる車両前方の動作は実施の形態１で説明した通りであるが、車両後方の動作については以下の通りとなる。

統合コントローラ２は、フローチャート７Ａ、７Ｂで説明したステップのうち、以下のステップの車両外情報が認識できない。
（ａ）レーダー１８による右後方の車両外情報（ステップＳ３８）
（ｂ）レーダー２０による左後方の車両外情報（ステップＳ４０）
（ｃ）レーダー１８とレーダー２０による車両後方の車両外情報（ステップＳ４２）
（ｄ）ＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９、レーダー１８、およびレーダー２０のセンサ情報をセンサフュージョン機能部１３により統合した、より精度良い車両後方の車両外情報（ステップＳ４４）

しかし、中継ＥＣＵ３に接続されたＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９による以下のステップの車両外情報の認識は可能である。
（ｅ）ＬｉＤＡＲ１７による右後方の車両外情報（ステップＳ３２）
（ｆ）ＬｉＤＡＲ１９による左後方の車両外情報（ステップＳ３４）
（ｇ）ＬｉＤＡＲ１７とＬｉＤＡＲ１９による車両後方の車両外情報（ステップＳ３６）
これらステップによる車両外情報の認識により、車両１の後方、特に車両左側後方の安全を確認し、路肩に停車させることが可能となる。

逆に、中継ＥＣＵ３が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ３と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０１が機能失陥した場合はＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９による車両外情報を統合コントローラ２は認識できないが、中継ＥＣＵ４に接続された、レーダー１８およびレーダー２０によるセンサ情報に基づいて車両外情報の認識が可能であり、車両１の後方の安全を確認することができる。

以上のように、実施の形態２によれば、車両の複数の領域に複数の中継ＥＣＵが設置され、車両前後の方向をセンシングする多重化された複数種類の検出装置のうち、同じ種類の検出装置を１つの中継ＥＣＵに接続することにより、中継ＥＣＵのひとつが機能失陥した場合、または中継ＥＣＵと統合コントローラを接続する基幹通信経路のうちのひとつが機能失陥して、１つの種類のセンサ情報による車両外情報を統合コントローラが認識できない場合でも、他の中継ＥＣＵに接続された別の種類のセンサ情報による車両前後の車両外情報を認識することができ、安全に車両を走行または停止させることができる。

実施の形態３．
さらに、実施の形態２に比べ、通信経路および基幹通信経路の配線長を短くすることが可能な車載ネットワークシステムのブロック構成図が図８である。図８中、ＬｉＤＡＲ１７は、通信経路１０３を介して、右後方領域２１に設置された中継ＥＣＵ１５に接続される。また、ＬｉＤＡＲ１９は、通信経路１０４を介して中継ＥＣＵ１５に接続される。これに対し、レーダー１８は、通信経路２０３を介して左後方領域２２に設置された中継ＥＣＵ１６に接続される。また、レーダー２０は、通信経路２０４を介して中継ＥＣＵ１６に接続される。なお、車両前方の構成は実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。このように、車両１の前後領域に複数の中継ＥＣＵを配置することにより、車両後方のセンサを車両前方に配設された中継ＥＣＵに入力する必要がない。例えば図８で示すように、通信経路１０３の配線の長さを、実施の形態２の図６で示したＬｉＤＡＲ１７と中継ＥＣＵ３を接続する通信経路１０３よりも短くすることが可能となる。これにより、図６と比較し、各センサと中継ＥＣＵとの配線の複雑さが解消できる。また、配線が短くなることにより、断線が生じにくくなるのと共に、センサ情報の伝送時に、車両の電磁ノイズによる影響を受けにくくなる。配線長は、車両１前後の左右に配置された４つの中継ＥＣＵ３、４、１５、１６に対し、最も短い経路でＬｉＤＡＲおよびレーダー等のセンサが接続されるように構成する。

統合コントローラ２の機能は実施の形態１および実施の形態２と同様である。また、中継ＥＣＵ１５、１６のハードウエア構成も実施の形態１で説明した中継ＥＣＵ３、４のものと同様である。

次に実施の形態３の動作について説明する。実施の形態２に比較し、車両後方の中継ＥＣＵ１５、１６に車両後方に設置されたＬｉＤＡＲおよびレーダーが接続されている。しかし、正常時の、統合コントローラ２の動作は、実施の形態２において、図３Ａ、図３Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂで説明した動作と同じであるので省略し、異常動作時の対応につき以下に説明する。

[異常動作時]
例えば、中継ＥＣＵ４が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ４と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０２が機能失陥した場合、実施の形態１と同様、統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ４に接続されたレーダー８とレーダー６のセンサ情報が取得できなくなる。しかし、車両後方に中継ＥＣＵ１５、１６が配設されているため、図７Ａおよび図７Ｂのフローを実行でき、車両後方の車両外情報の認識に支障は生じない。

例えば、中継ＥＣＵ１６が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ１６と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０４が機能失陥した場合、統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ１６に接続されたレーダー１８とレーダー２０のセンサ情報が取得できなくなる。これにより、統合コントローラ２は、上述したステップのうち、以下のステップの車両外情報が認識できない。
（ａ）レーダー１８による右後方の車両外情報（ステップＳ３８）
（ｂ）レーダー２０による左後方の車両外情報（ステップＳ４０）
（ｃ）レーダー１８とレーダー２０による車両後方の車両外情報（ステップＳ４２）
（ｄ）ＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９、レーダー１８、およびレーダー２０のセンサ情報をセンサフュージョン機能部１３により統合した、より精度良い車両前方の車両外情報（ステップＳ４４）

しかし、中継ＥＣＵ１５に接続された、ＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９による以下のステップの車両外情報の認識は可能である。
（ｅ）ＬｉＤＡＲ１７による右後方の車両外情報（ステップＳ３２）
（ｆ）ＬｉＤＡＲ１９による左後方の車両外情報（ステップＳ３４）
（ｇ）ＬｉＤＡＲ１７とＬｉＤＡＲ１９による車両後方の車両外情報（ステップＳ３６）
これらステップによる車両外情報の認識により、車両１の後方の安全を確認することが可能となる。

逆に、中継ＥＣＵ１５が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ１５と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０３が機能失陥した場合はＬｉＤＡＲ１７、ＬｉＤＡＲ１９による車両外情報を統合コントローラ２は認識できないが、中継ＥＣＵ１６に接続された、レーダー１８およびレーダー２０によるセンサ情報に基づいて車両外情報の認識が可能であり、車両１の後方の安全を確認することができる。なお、車両前方に中継ＥＣＵ３、４が配設されているため、図３Ａおよび図３Ｂのフローを実行でき、車両前方の車両外情報の認識に支障は生じない。

以上のように、実施の形態３によれば、車両前後の左右の領域にそれぞれ中継ＥＣＵが設置され、車両前後の左右をセンシングする多重化された複数種類のセンサのうち、同じ種類のセンサを１つの中継ＥＣＵに接続することにより、中継ＥＣＵのひとつが機能失陥した場合、または中継ＥＣＵと統合コントローラを接続する基幹通信経路のうちのひとつが機能失陥して、１つの種類のセンサ情報による車両外情報を統合コントローラが認識できない場合でも、他の中継ＥＣＵに接続された別の種類のセンサ情報による車両前後の車両外情報を認識することができ、安全に車両を走行または停止させることができる。
さらに、車両前後に配置された中継ＥＣＵとセンサを接続することにより、センサと中継ＥＣＵを接続する通信経路の配線長を短縮することができ、配線の複雑化を解消できるとともに、断線あるいは、車両の電磁ノイズの影響をセンサ情報が受けにくい車載ネットワークシステムを構築することが可能となる。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４に係る車載ネットワークシステムのブロック構成図である。多重化されたセンサ群のうち、一種類のセンサ群を、それが存在する車両の領域と異なる中継ＥＣＵに接続している。すなわち、多重化されたセンサ群のうち、一種類のセンサ群を、たすき掛けで中継ＥＣＵに接続する。

車両１の右前方領域９に存在する右前方用の中継ＥＣＵ３に右前方監視用のＬｉＤＡＲ５と左前方監視用のレーダー８が接続され、車両１の左前方領域１０に存在する左前方用の中継ＥＣＵ４に、左前方監視用のＬｉＤＡＲ７と右前方監視用のレーダー６が接続される。中継ＥＣＵ３および中継ＥＣＵ４はそれぞれ統合コントローラ２に接続される。

実施の形態４の正常時の動作は、実施の形態１と同様である。ＬｉＤＡＲ５およびレーダー６は、車体右前方の車両外をセンシングし、センサ情報を、中継ＥＣＵ３を経由して、統合コントローラ２に送信する。同様に、ＬｉＤＡＲ７およびレーダー８は、車体左前方の車両外をセンシングし、センサ情報を、中継ＥＣＵ４を経由して、統合コントローラ２に送信する。統合コントローラ２は、実施の形態１同様、図１で示された統合コントローラ２内のセンシング機能部１１により、センサ情報から車両外の状況を認識できる。また、映像統合機能部１２により、同種類の左右のセンサ情報を統合し、車両前方の車両外の情報を認識できる。さらに、センサフュージョン機能部１３により異なる種類のセンサ情報を統合し、より精度良く車両外の状況を認識できる。

[異常動作時]
次に異常時の動作について説明する。例えば、中継ＥＣＵ４が機能失陥した場合、または中継ＥＣＵ４と統合コントローラ２を接続する基幹通信経路３０２が機能失陥した場合、統合コントローラ２は、中継ＥＣＵ４に接続されたレーダー６とＬｉＤＡＲ７のセンサ情報が取得できなくなる。これにより、統合コントローラ２は、実施の形態１で説明したステップのうち、以下のステップの車両外情報が認識できない。
（ａ）レーダー６による右前方の車両外情報（ステップＳ８）
（ｂ）ＬｉＤＡＲ７による左前方の車両外情報（ステップＳ４）
（ｃ）レーダー６とレーダー８のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報（ステップＳ１２）
（ｄ）ＬｉＤＡＲ５とＬｉＤＡＲ７のセンサ情報を統合した車両前方の車両外情報（ステップＳ５）
（ｅ）ＬｉＤＡＲ５、ＬｉＤＡＲ７、レーダー６、およびレーダー８のセンサ情報をセンサフュージョン機能部１３により統合した、より精度良い車両前方の車両外情報（ステップＳ１４）

しかし、中継ＥＣＵ３に接続された、ＬｉＤＡＲ５による右前方の車両外情報とレーダー８による左前方の車両外情報とから統合コントローラ２により車両前方の車両外情報を認識することは可能である。これにより、少なくとも安全に車両１を左側の路肩に停車することが可能となる。また、中継ＥＣＵ３と中継ＥＣＵ４で接続されるセンサ群の種類は同じであるため、中継ＥＣＵ３、４から統合コントローラ２への通信を担う基幹通信経路３０１、３０２の通信量の均一化を図ることができる。なお、本実施の形態では、車両前方の車載ネットワークシステムについて述べたが、実施の形態２または３同様、車両前後の車載ネットワークシステムについても適用できる。

また、図９では、右前方領域９、左前方領域１０の例を示したが、図１０のように、右後方領域２１と左後方領域２２に、センサである、ＬｉＤＡＲ１７、１９、レーダー１８，２０と中継ＥＣＵ１５、１６をそれぞれ設け、前方領域と同様に、多重化された後方のセンサ群のうち、一種類のセンサ群を、たすき掛けで後方に配設された中継ＥＣＵに接続することも可能である。このような構成により、車両前後に配置された中継ＥＣＵとセンサとを接続することにより、実施の形態３同様に、センサと中継ＥＣＵとを接続する通信経路の配線長を短縮することができ、配線の複雑化を解消できるとともに、断線あるいは、車両の電磁ノイズの影響をセンサ情報が受けにくい車載ネットワークシステムを構築することが可能となる。

以上のように、車両の前後左右に多重化して配置される複数種類の検出装置のうち、異なる種類の左右の検出装置をひとつの中継ＥＣＵに接続することにより中継ＥＣＵのひとつが機能失陥した場合、または中継ＥＣＵと統合コントローラを接続する基幹通信経路のうちのひとつが機能失陥した場合でも車両の左右を確認することが可能となり、安全性を確保できる。

上述した実施の形態では、車両の前方あるいは後方の左右に配置したセンサと中継ＥＣＵとの関係について説明したが、この配置に限るものではなく、車両外の情報を検出する同じ目的に使用され、検出方式が異なるセンサの機能多重化による冗長化のための配置であれば、例えば、車両の上部、下部、または側部に配置されるセンサと中継ＥＣＵについても同様に適用可能である。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１：車両、２：統合コントローラ、３、４、１５、１６：中継ＥＣＵ、５、７、１７、１９：ＬｉＤＡＲ、６、８、１８、２０：レーダー、１１：センシング機能部、１２：映像統合機能部、１３：センサフュージョン機能部、１４：警告機能部、３０：警告装置、１０１、１０２、１０３、１０４、２０１、２０２、２０３、２０４：通信経路、３０１、３０２、３０３、３０４：基幹通信経路

Claims (6)

1. 車両の複数の領域に配置され、車両外の複数の場所の状態を同時にセンシングする複数種類の検出装置、
   前記車両に配設され、前記複数種類の検出装置のうち、前記複数の領域に配置された同種類の検出装置の出力をそれぞれ入力する複数の中継制御装置、
   前記複数の中継制御装置に接続され、同種類の検出装置のセンサ情報を統合する映像統合機能部と、異なる種類の検出装置のセンサ情報を統合するセンサフュージョン機能部とを有し、前記映像統合機能部と前記センサフュージョン機能部の両方の機能により、前記複数の場所を包含した範囲の状況を複数種類の検出装置のセンサ情報を統合して認識可能な統合制御装置を備え、
   前記中継制御装置の１つからセンサ情報が前記統合制御装置に入力されない場合、入力されないセンサ情報に対する場所の認識は、前記映像統合機能部に入力されるセンサ情報のみで行うことを特徴とする車載ネットワークシステム。
2. 前記複数種類の検出装置は、前記車両の前方左右に配置され、前記車両の前方左右に配設された中継制御装置に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車載ネットワークシステム。
3. 前記複数種類の検出装置は、前記車両の前方左右および後方左右に配置され、前記車両の前方左右に配置された複数種類の検出装置は、前方左右に配設された前記中継制御装置に接続され、後方左右に配置された複数種類の検出装置は、後方左右に配設された前記中継制御装置に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車載ネットワークシステム。
4. 車両の一方の側の前方に配置され、車両外の前記一方の側をセンシングする第１の検出装置、
   前記車両の前記一方の側の前方に配置され、車両外の前記一方の側をセンシングする前記第１の検出装置と種類の異なる第２の検出装置、
   車両の他方の側の前方に配置され、車両外の前記他方の側をセンシングする前記第１の検出装置と同種類の第３の検出装置、
   前記車両の他方の側の前方に配置され、車両外の前記他方の側をセンシングする前記第２の検出装置と同種類の第４の検出装置、
   前記車両の一方の側に配設され、前記第１の検出装置と前記第３の検出装置と接続された第１の中継制御装置、
   前記車両の他方の側に配設され、前記第２の検出装置と前記第４の検出装置と接続された第２の中継制御装置、
   前記第１の中継制御装置と前記第２の中継制御装置と接続され、第１から第４の検出装置のセンサ情報を入力する統合制御装置、
   前記統合制御装置内で、前記第１の検出装置のセンサ情報と前記第３の検出装置のセンサ情報、および前記第２の検出装置のセンサ情報と前記第４の検出装置のセンサ情報とを統合する映像統合機能部、
   前記統合制御装置内で、前記第１の検出装置のセンサ情報と前記第４の検出装置のセンサ情報、および前記第２の検出装置のセンサ情報と前記第３の検出装置のセンサ情報とを統合するセンサフュージョン機能部、を備え、
   前記第１の中継制御装置からのセンサ情報が前記統合制御装置に入力されない場合、前記第２の検出装置のセンサ情報と前記第４の検出装置のセンサ情報とを統合した前記映像統合機能部の出力により車両外の一方の側および他方の側の状況を認識することを特徴とする車載ネットワークシステム。
5. 車両の一方の側の前方に配置され、車両外の前記一方の側をセンシングする第１の検出装置、
   車両の前記一方の側の前方に配置され、車両外の前記一方の側をセンシングする前記第１の検出装置と種類の異なる第２の検出装置、
   車両の他方の側の前方に配置され、車両外の前記他方の側をセンシングする前記第１の検出装置と同種類の第３の検出装置、
   前記車両の他方の側の前方に配置され、車両外の前記他方の側をセンシングする前記第２の検出装置と同種類の第４の検出装置、
   前記車両の一方の側に配設され、前記第１の検出装置と前記第４の検出装置と接続された第１の中継制御装置、
   前記車両の他方の側に配設され、前記第２の検出装置と前記第３の検出装置と接続された第２の中継制御装置、
   前記第１の中継制御装置と前記第２の中継制御装置と接続され、第１から第４の検出装置のセンサ情報を入力する統合制御装置、
   前記統合制御装置内で、前記第１の検出装置のセンサ情報と前記第３の検出装置のセンサ情報、および前記第２の検出装置のセンサ情報と前記第４の検出装置のセンサ情報とを統合する映像統合機能部、
   前記統合制御装置内で、前記第１の検出装置のセンサ情報と前記第４の検出装置のセンサ情報、および前記第２の検出装置のセンサ情報と前記第３の検出装置のセンサ情報とを統合するセンサフュージョン機能部、を備え、
   前記第１の中継制御装置からのセンサ情報が前記統合制御装置に入力されない場合、前記第２の検出装置のセンサ情報と前記第３の検出装置のセンサ情報とを統合した前記センサフュージョン機能部の出力により車両外の一方の側および他方の側の状況を認識することを特徴とする車載ネットワークシステム。
6. 前記第１の中継制御装置の出力を前記統合制御装置で検出できない場合に、車両内に警告する警告装置を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の車載ネットワークシステム。

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