JP7169059B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、車両制御装置に関する。

従来、車両の走行に関連するアクチュエータの異常を検知した場合に、走行中の車両を最低限安全な場所まで走行させて停止させる退避走行を行わせる車両の制御装置がある（例えば、特許文献１）。

特開平０６－２８０６５６号公報

車両を退避走行させる制御装置は、退避走行を可能とする条件の範囲を如何に拡大するかが安全上重要である。実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、退避走行を可能とする条件の範囲を可及的に拡大することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る車両制御装置は、第１制御部と、第２制御部とを備える。第１制御部は、第１の制御系統によって車両の制御を行う。第２制御部は、第２の制御系統によって前記第１制御部と同一の制御を行う機能を有する。前記第１制御部は、判定部と、取得部と、移管部とを備える。判定部は、前記車両の制御中に制御の異常レベルを判定する。取得部は、前記第２制御部が前記第１制御部に代わって前記車両の制御を行う場合の制御の異常レベルを前記第２制御部から取得する。移管部は、前記判定部によって判定される異常レベルが所定の異常レベル以上であり、且つ前記取得部によって取得される異常レベルが前記所定の異常レベル未満である場合に、前記車両の制御権を前記第２制御部へ移管する。

実施形態の一態様に係る車両制御装置は、退避走行を可能とする条件の範囲を可及的に拡大することができる。

図１は、実施形態に係る車両制御装置が制御する車両の動作態様を示す説明図である。 図２は、実施形態に係る車両制御装置を備える車両の構成の一例を示す説明図である。 図３は、実施形態に係る第１ＥＣＵおよび第２ＥＣＵの構成の一例を示す説明図である。 図４は、実施形態に係る異常レベル情報の一例を示す説明図である。 図５は、実施形態に係る制御移管条件情報の一例を示す説明図である。 図６は、実施形態に係る第１ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。 図７は、実施形態に係る第２ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する車両制御装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図１は、実施形態に係る車両制御装置が制御する車両（以下、単に「車両」と記載する）の動作態様を示す説明図である。

図１には、車両が直進する場合、右旋回する場合、および左旋回する場合の各場合におけるステアリングホイール（以下、「ハンドル」と記載する）の状態、車両の模式的な平面図、および車両の模式的な背面図を示している。

図１に示すように、車両は、駆動輪となる２輪の前輪と、舵輪となる１輪の後輪とを備える。なお、ここでは、実施形態に係る車両制御装置が３輪の車両の制御を行う場合を例に挙げて説明する。

かかる車両は、走行中にハンドルが直進の向きに維持されると、後輪の舵角が０となり直進する。このとき、車両は、背面視直立した状態を維持するように制御される。また、車両は、走行中にハンドルが右回りに回転されると、後輪が平面視左回りに転舵して右旋回する。このとき、車両は、背面視右方向に傾倒して遠心力に対してバランスをとるようにリーン機構が制御される。

また、車両は、走行中にハンドルが左回りに回転されると、後輪が平面視右回りに転舵して左旋回する。このとき、車両は、背面視左方向に傾倒して遠心力に対してバランスをとるようにリーン機構が制御される。

このように、車両は、車体を傾倒させるリーン機構を備えるため、車両の走行に関連するアクチュエータや制御装置に異常が発生すると、転倒の恐れがあるため、４輪以上の車輪を備える車両よりも安全に配慮する必要がある。

このため、実施形態に係る車両制御装置は、第１の制御系統によって車両の制御を行う第１制御部と、第２の制御系統によって第１制御部と同一の制御を行う機能を有する第２制御部とを備える。

そして、車両制御装置は、第１制御部による制御が困難になる場合に、車両の制御権を第２制御部へ移管し、第１制御部に代わって第２制御部が車両の制御を行うことにより、車両の安全性を向上させている。

次に、図２を参照し、かかる車両制御装置を搭載した車両の構成の一例について説明する。図２は、実施形態に係る車両制御装置１を備える車両１００の構成の一例を示す説明図である。図２に示すように、車両制御装置１は、第１制御部の一例である第１ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２と、第２制御部の一例である第２ＥＣＵ３とを備える。

車両１００は、２輪の前輪４０、１輪の後輪５０、各前輪４０の内部に設けられて前輪４０を駆動するインホイールモータ４１、旋回する場合に車体を傾倒させるリーン機構４２、およびハンドルの回転角に応じて後輪５０を転舵するステア機構５１を備える。なお、ここでのステアは、ステアリングの略である。

また、車両１００は、第１電池７１、第２電池７２、第１ＩＮＶ（ＩＮＶは、インバータの略）４３、第２ＩＮＶ４４、第１リーンＡＣＴ（ＡＣＴは、アクチュエータの略）４５、および第２リーンＡＣＴ４６を備える。

第１電池７１は、第１ＥＣＵ２および第１ＥＣＵ２が第１の制御系統によって制御する各電子機器へ電力を供給する電池である。また、第２電池７２は、第２ＥＣＵ３および第２ＥＣＵ３が第２の制御系統によって制御する各電子機器へ電力を供給する電池である。

第１ＩＮＶ４３は、第１電池７１から供給される直流電流を交流電流に変換して２つのインホイールモータ４１へ供給することが可能なインバータである。第１ＩＮＶ４３は、第２電池７２から供給される直流電流を交流電流に変換して２つのインホイールモータ４１へ供給することが可能なインバータである。

第１リーンＡＣＴ４５および第２リーンＡＣＴ４６は、それぞれが単独でリーン機構４２を動作させることが可能なアクチュエータである。かかる第１リーンＡＣＴ４５および第２リーンＡＣＴ４６は、リーン機構４２を駆動する駆動部の一例である。

また、車両１００は、第１モータＥＣＵ６１、第２モータＥＣＵ６２、第１リーンＥＣＵ６３、第２リーンＥＣＵ６４、第１ステアＡＣＴ５２、第２ステアＡＣＴ５３、第１ステアＥＣＵ６５、および第２ステアＥＣＵ６６を備える。

第１モータＥＣＵ６１は、第１ＥＣＵ２から入力される指令に従って第１ＩＮＶ４３の動作を制御する処理を行う処理部である。第２モータＥＣＵ６２は、第２ＥＣＵ３から入力される指令に従って第２ＩＮＶ４４の動作を制御する処理を行う処理部である。

第１リーンＥＣＵ６３は、第１ＥＣＵ２から入力される指令に従って第１リーンＡＣＴ４５の動作を制御する処理を行う処理部である。第２リーンＥＣＵ６４は、第２ＥＣＵ３から入力される指令に従って第２リーンＡＣＴ４６の動作を制御する処理を行う処理部である。

第１ステアＡＣＴ５２および第２ステアＡＣＴ５３は、それぞれが単独でステア機構５１を動作させることが可能なアクチュエータである。第１ステアＥＣＵ６５は、第１ＥＣＵ２から入力される指令に従って第１ステアＡＣＴ５２の動作を制御する処理を行う処理部である。第２ステアＥＣＵ６６は、第２ＥＣＵ３から入力される指令に従って第２ステアＡＣＴ５３の動作を制御する処理を行う処理部である。

さらに、車両１００は、車体の姿勢を検知する第１Ｇ（Ｇは、ジャイロの略）センサ８１および第２Ｇセンサ８２を備える。第１Ｇセンサ８１は、検知する車体の姿勢を第１ＥＣＵ２へ出力する。第２Ｇセンサ８２は、検知する車体の姿勢を第２ＥＣＵ３へ出力する。

かかる車両１００の制御を行う車両制御装置１は、通常、第１ＥＣＵ２よって車両１００全体の動作制御を行う。ただし、車両制御装置１は、何らかの原因で第１の制御系統による車両１００の安全な制御が困難になる場合に、車両１００の制御権を第２ＥＣＵ３へ移管する。

具体的には、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統によって車両１００を制御中に、第１ＥＣＵ２自体の動作、第１電池７１の状態、および第１の制御系統で制御対象となる各電子機器の制御状態を監視する。

一方、第２ＥＣＵ３は、第１の制御系統によって車両１００が制御されている期間に、第２ＥＣＵ３自体の動作、第２電池７２の状態、および第２の制御系統で制御対象となる各電子機器の制御状態を監視する。

そして、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統による車両１００の安全な制御が困難になる場合に、第２ＥＣＵ３が第２の制御系統の異常を検知していなければ、車両１００の制御権を第２ＥＣＵ３へ移管する。

第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から車両１００の制御権が移管されると、第１ＥＣＵ２に代わって車両１００の動作制御を行い、車両１００を最低限安全な場所まで走行させて停止させる退避走行を行わせる制御を行う。

このように、車両制御装置１は、第１の制御系統による車両１００の安全な制御が困難になっても、第２の制御系統に異常がなければ、第２の制御系統による制御によって、車両１００を退避走行させて安全に停止させることができる。

しかしながら、第２ＥＣＵ３は、第１の制御系統による車両１００の安全な制御が困難になった場合に、第２の制御系統の異常を検知することもある。かかる場合に、車両制御装置１は、第２の制御系統で検知された異常の内容によらず、車両１００の制御権を第２ＥＣＵ３へ移管しなければ、仮に、第２ＥＣＵ３による車両１００の退避走行制御が可能であっても、車両１００を退避走行させることができない。

このため、例えば、第１ＥＣＵ２は、第２ＥＣＵ３から第２の制御系統の制御対象に関する制御状態の監視結果を常時取得すれば、第２ＥＣＵ３による車両１００の退避走行制御が可能か否かを判定することはできる。

しかし、第２ＥＣＵ３から第１ＥＣＵ２へ第２の制御系統の制御対象に関する制御状態の全監視結果を常時送信する構成とした場合、第１ＥＣＵ２および第２ＥＣＵ３間で送受信される情報量が膨大となり処理負荷が嵩む。

そこで、第１ＥＣＵ２は、車両１００の制御中に第１の制御系統による制御の異常レベルを判定する。さらに、第１ＥＣＵ２は、第２の制御系統による制御の異常レベルを第２ＥＣＵ３から取得する。

そして、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統による制御の異常レベルが所定の異常レベル以上であり、且つ第２の制御系統による制御の異常レベルが所定の異常レベル未満である場合に、車両１００の制御権を第２ＥＣＵ３へ移管する。

これにより、車両制御装置１は、退避走行を可能とする条件の範囲を可及的に拡大することができる。したがって、車両制御装置１は、第１の制御系統による車両１００の安全な制御が困難になった場合に、第２の制御系統で異常が検知されても、第２の制御系統による退避走行が可能であれば、第２ＥＣＵ３によって車両１００を退避走行させることができる。

次に、図３を参照し、かかる第１ＥＣＵ２および第２ＥＣＵ３の構成および動作について説明する。図３は、実施形態に係る第１ＥＣＵ２および第２ＥＣＵ３の構成の一例を示す説明図である。

図３に示すように、第１ＥＣＵ２は、制御部２１と記憶部２２とを備える。制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部２１は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する制御判定部２３、取得部２４、および移管部２５を備える。

制御部２１が備える制御判定部２３、取得部２４、および移管部２５は、それぞれ一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

記憶部２２は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置であり、異常レベル情報２６と制御移管条件情報２７とを記憶する。異常レベル情報２６の一例については、図４を参照して後述する。また、制御移管条件情報２７の一例については、図５を参照して後述する。

制御判定部２３は、アクセル操作に応じた指令を第１モータＥＣＵ６１へ出力し、ハンドル操作と第１Ｇセンサ８１による車体姿勢の検知結果とに応じた指令を第１リーンＥＣＵ６３および第１ステアＥＣＵ６５へ出力して第１の制御系統による制御を行う。

また、制御判定部２３は、車両１００の制御中に、第１の制御系統による制御の状態を監視して制御の異常レベルを判定する。例えば、制御判定部２３は、第１モータＥＣＵ６１、第１リーンＥＣＵ６３、および第１ステアＥＣＵ６５との間で周期的に通信を行うことによって、第１モータＥＣＵ６１、第１リーンＥＣＵ６３、および第１ステアＥＣＵ６５の状態を監視する。

制御判定部２３は、例えば、第１モータＥＣＵ６１からウォッチドッグパルスが受信できない等、正常な通信が行えなくなる場合に、車両１００の駆動制御が行えなくなるとして異常と判定する。また、制御判定部２３は、例えば、第１リーンＥＣＵ６３からウォッチドッグパルスが受信できない等、正常な通信が行えなくなる場合、リーン機構４２の制御が行えなくなるとして異常と判定する。

また、制御判定部２３は、例えば、第１ステアＥＣＵ６５からウォッチドッグパルスが受信できない等、正常な通信が行えなくなる場合、ステア機構５１の制御が行えなくなるとして異常と判定する。これにより、制御判定部２３は、第１モータＥＣＵ６１、第１リーンＥＣＵ６３、および第１ステアＥＣＵ６５の異常を、いち早く且つ確実に判定することができる。

また、制御判定部２３は、第１Ｇセンサ８１から入力される車体姿勢の検知結果に基づいて第１Ｇセンサ８１の状態を監視し、第１電池７１の電圧に基づいて第１電池７１の状態を監視する。制御判定部２３は、例えば、第１Ｇセンサ８１から車体姿勢の検知結果が入力されない場合や、想定外の検知結果が入力される場合に、異常と判定する。

また、制御判定部２３は、制御判定部２３についても周期的にセルフチェックを行って動作状態を監視する。制御判定部２３は、例えば、セルフチェック用の所定の演算処理を周期的に実行し、演算結果が誤りの場合や演算処理結果が導出されない場合に異常と判定する。

なお、制御判定部２３は、ここでは図示を省略したヘッドライト、テールライト、ウインカー、エアコン、オーディオ等の電装品についても、動作状態を監視する。制御判定部２３は、例えば、電装品がユーザの操作に応じた動作を行わない場合に異常と判定する。

そして、制御判定部２３は、制御状態の監視結果と、記憶部２２に記憶された異常レベル情報２６とに基づいて、制御の異常レベルを判定する。ここで、図４を参照し、異常レベル情報２６の一例について説明する。図４は、実施形態に係る異常レベル情報２６の一例を示す説明図である。

図４に示すように、異常レベル情報２６は、異常レベルと制御状態とが対応付けられた情報である。ここでは、異常レベル「０」が異常のレベルが最も低く、異常レベル「４」が異常のレベルが最も高いものとして説明する。

異常レベル情報２６では、異常レベル「０」に異常なしが対応付けられ、異常レベル「１」に車両の走行機能に影響がない異常（電装系など）が対応付けられ、異常レベル「２」に駆動系異常（モータＥＣＵ）が対応付けられている。

また、異常レベル情報２６では、異常レベル「３」に操舵系異常（リーンＥＣＵ、ステアＥＣＵ、電池）が対応付けられ、異常レベル「４」にＥＣＵ系異常（コンピュータ動作異常、Ｇセンサ異常）が対応付けられている。

制御判定部２３は、第１の制御系統による制御の状態を判定すると、異常レベル情報２６を参照して判定した制御の状態が該当する制御状態に対応付けられた異常レベルを制御の状態の異常レベルと判定する。そして、制御判定部２３は、判定した制御の異常レベルを移管部２５へ出力する。

移管部２５は、制御判定部２３から制御の異常レベルが入力されると、記憶部２２に記憶された制御移管条件情報２７に基づいて、制御権を第２ＥＣＵ３へ移管するか否かを判定する。ここで、図５を参照し、実施形態に係る制御移管条件情報２７の一例について説明する。図５は、実施形態に係る制御移管条件情報２７の一例を示す説明図である。

図５に示すように、制御移管条件情報２７は、第１ＥＣＵ２の制御の異常レベルおよび第２ＥＣＵ３の制御の異常レベルと、第１ＥＣＵ２で制御を継続するか、第２ＥＣＵ３へ制御権を移管するか、または制御を中止するかとが対応付けられている。

図３へ戻り、移管部２５は、制御判定部２３から異常レベルが入力されると、制御移管条件情報２７に基づいて、第１ＥＣＵ２で制御を継続するか、第２ＥＣＵ３へ制御権を移管するか、または制御を中止するかを判定する。

ここで、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統による制御の異常レベルが所定の異常レベルである「３」未満である場合、少なくとも第１ＥＣＵ２自体、および操舵系（リーンＥＣＵ、ステアＥＣＵ、電池）に異常がないため、第１ＥＣＵ２による制御が可能である。かかる場合、移管部２５は、第１ＥＣＵ２で制御を継続するように、制御判定部２３へ指示を出力する。

また、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統による制御の異常レベルが所定の異常レベルである「３」である場合、操舵系（リーンＥＣＵ、ステアＥＣＵ、電池）に異常があり、車体姿勢を制御できず車両１００が転倒する恐れがある。

また、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統による制御の異常レベルが所定の異常レベルよりも高い「４」である場合、ＥＣＵ系異常（コンピュータ動作異常、Ｇセンサ異常）であり、車両１００の姿勢制御を含め、車両１００全体の制御が不能となる。

このため、移管部２５は、第１の制御系統による制御の異常レベルが所定の異常レベルである「３」以上である場合には、制御の中止または第２ＥＣＵ３への制御権の移管を行う。具体的には、移管部２５は、制御判定部２３から入力される異常レベルが「３」以上である場合、取得部２４へ第２の制御系統による制御の異常レベルの取得指示を出力する。

取得部２４は、移管部２５から異常レベルの取得指示が入力されると、第２ＥＣＵ３へ異常レベルの取得要求を出力し、第２ＥＣＵ３から第２の制御系統による制御の異常レベルを取得して移管部２５へ出力する。

移管部２５は、取得部２４から入力される異常レベルが所定の異常レベルである「３」以上である場合、第２の制御系統による制御によっても車体姿勢を制御できず車両１００が転倒する恐れがあるため、制御を中止する指示を制御判定部２３へ出力する。

また、移管部２５は、取得部２４から入力される異常レベルが所定の異常レベルである「３」未満である場合、第２の制御系統による制御によって、少なくとも車体の姿勢制御が可能であるため、第２ＥＣＵ３へ制御権を移管する旨の信号を出力する。

また、図３に示すように、第２ＥＣＵ３は、制御部３１と記憶部３２とを備える。制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部３１は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する受付部３３、制御判定部３４、および出力部３５を備える。

制御部３１が備える受付部３３、制御判定部３４、および出力部３５は、それぞれ一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

記憶部３２は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置であり、異常レベル情報３６を記憶する。なお、異常レベル情報３６は、図４を参照して説明した異常レベル情報２６と同一の情報であるため、ここでは説明を省略する。

受付部３３は、第１ＥＣＵ２の取得部２４から異常レベルの取得要求の入力を受け付けると、その旨を示す信号を制御判定部３４へ出力する。また、受付部３３は、第１ＥＣＵ２の移管部２５から制御権を移管する旨の信号の入力を受け付けると、その旨を示す信号を制御判定部３４へ出力する。

制御判定部３４は、第１ＥＣＵ２の制御判定部２３と同一の機能を備える。かかる制御判定部３４は、第１ＥＣＵ２による車両１００の制御中に、第２モータＥＣＵ６２、第２リーンＥＣＵ６４、第２ステアＥＣＵ６６、第２Ｇセンサ８２、および第２電池７２の状態を監視する。

そして、制御判定部３４は、受付部３３から異常レベルの取得要求の入力を受け付けたことを示す信号が入力されると、異常レベル情報３６に基づいて、第２の制御系統による制御の異常レベルを判定して、異常レベルを出力部３５へ出力する。出力部３５は、制御判定部３４から入力される異常レベルを第１ＥＣＵ２の取得部２４へ出力する。

また、制御判定部３４は、受付部３３から制御権を移管する旨の信号の入力を受け付けたことを示す信号が入力される場合に、第２の制御系統によって車両１００を退避走行させる制御を行う。例えば、制御判定部３４は、第２リーンＥＣＵ６４によって車体の姿勢を安定させながら、第２モータＥＣＵ６２によって車両１００の速度を減速させて、車両１００を退避走行させることにより、車両１００を安全な場所に停止させることができる。

このように、車両制御装置１は、第１の制御系統による車両１００の制御が困難になる場合に、第２の制御系統による制御に多少の異常があっても、第２の制御系統による操舵制御が可能であれば、第２ＥＣＵ３によって車両１００を退避走行させることができる。

次に、図６を参照し、実施形態に係る第１ＥＣＵ２が実行する処理について説明する。図６は、実施形態に係る第１ＥＣＵ２が実行する処理を示すフローチャートである。第１ＥＣＵ２は、電源が投入されると図６に示す処理を実行する。

具体的には、図６に示すように、第１ＥＣＵ２は、電源が投入されると、まず、車両１００の制御を開始する（ステップＳ１０１）。その後、第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統による制御状態を判定する（ステップＳ１０２）。

続いて、第１ＥＣＵ２は、制御の異常レベルを判定する（ステップＳ１０３）。その後、第１ＥＣＵ２は、制御の異常レベルが所定の異常レベル（図５の例では異常レベル３）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。そして、第１ＥＣＵ２は、制御の異常レベルが所定の異常レベル以上でないと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０２へ移す。

また、第１ＥＣＵ２は、制御の異常レベルが所定の異常レベル以上であると判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、第２の制御系統による制御の異常レベルを第２ＥＣＵ３から取得する（ステップＳ１０５）。

続いて、第１ＥＣＵ２は、第２ＥＣＵ３の制御の異常レベルが所定の異常レベル未満か否かを判定する（ステップＳ１０６）。そして、第１ＥＣＵ２は、第２ＥＣＵ３の制御の異常レベルが所定の異常レベル未満でないと判定した場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０８へ移す。

また、第１ＥＣＵ２は、第２ＥＣＵ３の制御の異常レベルが所定の異常レベル未満であると判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、制御権を第２ＥＣＵ３へ移管し（ステップＳ１０７）、車両１００の制御を中止して（ステップＳ１０８）、処理を終了する。

次に、図７を参照し、実施形態に係る第２ＥＣＵ３が実行する処理について説明する。図７は、実施形態に係る第２ＥＣＵ３が実行する処理を示すフローチャートである。第２ＥＣＵ３は、電源が投入されると図７に示す処理を実行する。

図７に示すように、第２ＥＣＵ３は、電源が投入されると、まず、第２の制御系統による制御状態を判定する（ステップＳ２０１）。その後、第２ＥＣＵ３は、制御の異常レベルを判定する（ステップＳ２０２）。

続いて、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から異常レベルの取得要求があるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。そして、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から異常レベルの取得要求がないと判定した場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０１へ移す。

また、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から異常レベルの取得要求があると判定した場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、第１ＥＣＵ２へ異常レベルを出力する（ステップＳ２０４）。その後、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から制御権の移管が有るか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

そして、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から制御権の移管がないと判定した場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０１へ移す。また、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から制御権の移管があると判定した場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、退避走行制御を行う（ステップＳ２０６）。

その後、第２ＥＣＵ３は、車両１００が停止したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。そして、第２ＥＣＵ３は、車両１００が停止していないと判定した場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０６へ移す。また、第２ＥＣＵ３は、車両１００が停止したと判定した場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、処理を終了する。

上述したように、実施形態に係る車両制御装置１は、第１ＥＣＵ２と、第２ＥＣＵ３とを備える。第１ＥＣＵ２は、第１の制御系統によって車両１００の制御を行う。第２ＥＣＵ３は、第２の制御系統によって第１ＥＣＵ２と同一の制御を行う機能を有する。

また、第１ＥＣＵ２は、制御判定部２３と、取得部２４と、移管部２５とを備える。制御判定部２３は、車両１００の制御中に制御の異常レベルを判定する。取得部２４は、第２ＥＣＵ３が第１ＥＣＵ２に代わって車両１００の制御を行う場合の制御の異常レベルを第２ＥＣＵ３から取得する。

移管部２５は、制御判定部２３によって判定される異常レベルが所定の異常レベル以上であり、且つ取得部２４によって取得される異常レベルが所定の異常レベル未満である場合に、車両１００の制御権を第２ＥＣＵ３へ移管する。これにより、車両制御装置１は、退避走行を可能とする条件の範囲を可及的に拡大することができる。

また、制御判定部２３は、車両１００の操舵制御が不能になる場合に、異常レベルが所定の異常レベルであると「３」判定する。これにより、車両制御装置１は、操舵制御が可能で最低限の退避走行ができる場合には、現状のまま第１ＥＣＵ２による制御を継続させることができる。

制御判定部２３は、車両１００の舵角制御を行うステア機構５１の制御、または、車両１００が旋回する場合に車両の傾倒角度を制御するリーン機構４２の制御が行えなくなる場合に、車両１００の操舵制御が不能になると判定する。

これにより、車両制御装置１は、ステア機構５１またはリーン機構４２の何れか一方でも制御が行えなくなった時点で、操舵制御が不能になると判定するので、完全に車両１００の旋回が不能になる前に、制御権の移管または制御の中止を行うことができる。

制御判定部２３は、ステア５１機構を駆動する第１ステアＥＣＵ６５との間で正常な通信が行えなくなる場合に、ステア機構５１の制御が行えなくなると判定し、リーン機構４２を駆動する第１リーンＥＣＵ６３との間で正常な通信が行えなくなる場合に、リーン機構４２の制御が行えなくなると判定する。これにより、車両制御装置１は、いち早く且つ確実に第１ステアＥＣＵ６５または第１リーンＥＣＵ６３の異常を検知することができる。

制御判定部２３は、第１ＥＣＵ２自体の動作、または、車両１００の姿勢制御に使用する第１Ｇセンサ８１の異常を検知した場合に、異常レベルが所定の異常レベル「３」よりも高い「４」と判定する。これにより、車両制御装置１は、仮に、操舵系に異常がなくても、第１Ｇセンサ８１の異常により車両１００の姿勢制御が不能になる場合や、第１ＥＣＵ２自体が異常になり、車両１００全体の制御が行えなくなる場合には、第２ＥＣＵ３への制御権の移管、または、制御を中止することで、安全を担保することができる。

また、第２ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ２から制御権を移管された場合に、第１ＥＣＵ２に代わって車両１００の動作制御を行うと共に、車両１００を退避走行させる制御を行う。これにより、車両制御装置１は、第２ＥＣＵ３によって、車体の姿勢を安定させながら車両１００の速度を減速させて車両１００を退避走行させることにより、車両１００を安全な場所に停止させることができる。

なお、図５に示した制御移管条件では、異常レベル３を所定の異常レベルとし、第１ＥＣＵ２の異常レベルが２以下の場合は、全て第１ＥＣＵ２が制御を行うようにしたが、第１ＥＣＵ２の異常レベルが２以下の領域においては、所定の異常レベルを異常レベル毎に定めてもよい。

例えば、第１ＥＣＵ２の異常レベルが１の場合は、所定の異常レベルを１とし、第１ＥＣＵ２の異常レベルが２の場合は所定の異常レベルを２とする。このようにすれば、第１ＥＣＵ２の異常レベルが１の場合は第２ＥＣＵ３の異常レベルが０（即ち、正常）の場合のみ第２ＥＣＵ３に制御が移管される。

また、第１ＥＣＵ２の異常レベルが２の場合は、第２ＥＣＵ３の異常レベルが１以下の場合のみ第２ＥＣＵ３に制御が移管される。すなわち、第１ＥＣＵ２が異常を検出したとき、第１ＥＣＵ２の異常レベルより第２ＥＣＵ３の異常レベルの方が低ければ、より安全な第２ＥＣＵ３に制御を移管する。このようにすれば、第１ＥＣＵ２にレベル１または２の軽微な異常が発生したとき、より安全な第２ＥＣＵ３が制御を行うため安全性をより向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、車両制御装置１が、駆動輪となる２輪の前輪４０と舵輪となる１輪の後輪５０とを備える車両１００を制御する場合について説明したが、これは一例である。実施形態に係る車両制御装置１の制御対象は、駆動輪となる２輪の後輪と舵輪となる１輪の前輪を備える車両や、４輪以上の車輪を備えた車両であってもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 車両制御装置
２ 第１ＥＣＵ
３ 第２ＥＣＵ
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 制御判定部
２４ 取得部
２５ 移管部
２６ 異常レベル情報
２７ 制御移管条件情報
３１ 制御部
３２ 記憶部
３３ 受付部
３４ 制御判定部
３５ 出力部
３６ 異常レベル情報
４０ 前輪
４１ インホイールモータ
４２ リーン機構
４３ 第１ＩＮＶ
４４ 第２ＩＮＶ
４５ 第１リーンＡＣＴ
４６ 第２リーンＡＣＴ
５０ 後輪
５１ ステア機構
５２ 第１ステアＡＣＴ
５３ 第２ステアＡＣＴ
６１ 第１モータＥＣＵ
６２ 第２モータＥＣＵ
６３ 第１リーンＥＣＵ
６４ 第２リーンＥＣＵ
６５ 第１ステアＥＣＵ
６６ 第２ステアＥＣＵ
７１ 第１電池
７２ 第２電池
８１ 第１Ｇセンサ
８２ 第２Ｇセンサ
１００ 車両

Claims (7)

1. 第１の制御系統によって車両の一方の駆動輪の制御を行う第１制御部と、
   第２の制御系統によって前記車両の他方の駆動輪の制御を行う第２制御部と、
   前記第１制御部および前記第２制御部の異常を相互に判定する判定部と
   を備え、
   前記第２制御部の異常レベルが前記第１制御部の異常レベルより低ければ前記第１制御部の制御を前記第２制御部へ移管し、前記第１制御部の異常レベルが前記第２制御部の異常レベルより低ければ、前記第１制御部は両方の駆動輪を制御し、車両を走行させる
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 第１の制御系統によって車両の一方の駆動輪の制御を行う第１制御部と、
   第２の制御系統によって前記車両の他方の駆動輪の制御を行う第２制御部と、
   前記第１制御部および前記第２制御部の異常を相互に判定する判定部と
   を備え、
   前記判定部は、車両の傾倒角度を制御するリーン機構の制御が行えないと判断した場合に、第１制御部または第２制御部の一方の制御を他方の制御部に移管が必要な異常レベルと判断し、
   前記第２制御部の異常レベルが前記第１制御部の異常レベルより低ければ前記第１制御部の制御を前記第２制御部へ移管し、前記第１制御部の異常レベルが前記第２制御部の異常レベルより低ければ、前記第１制御部は両方の駆動輪を制御し、車両を走行させる
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 前記判定部は、
   前記車両の操舵制御が不能になる場合に、一方の制御を他方の制御部に移管が必要な異常レベルであると判定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記判定部は、
   前記車両の舵角制御を行うステアリング機構の制御、または、前記車両が旋回する場合に前記車両の傾倒角度を制御するリーン機構の制御が行えなくなる場合に、前記車両の操舵制御が不能になると判定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記判定部は、
   前記ステアリング機構を駆動する駆動部との間で正常な通信が行えなくなる場合に、前記ステアリング機構の制御が行えなくなると判定し、リーン機構を駆動する駆動部との間で正常な通信が行えなくなる場合に、前記リーン機構の制御が行えなくなると判定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記判定部は、
   前記第１制御部自体の動作、または、前記車両の姿勢制御に使用するセンサの異常を検知した場合に、前記異常レベルが一方の制御を他方の制御部に移管が必要な異常レベルよりも高いと判定する
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の車両制御装置。
7. 前記第２制御部は、
   前記第１制御部から前記車両の制御権を移管された場合に、前記第１制御部に代わって前記車両の動作制御を行うと共に、前記車両を退避走行させる制御を行う
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の車両制御装置。

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