JP7298469B2

JP7298469B2 - 車両用制御システム

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Publication number: JP7298469B2
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Inventors: 侑人平島
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Description

本開示は、車両の走行状態を制御するための車両用制御システムに関する。

例えば、特許文献１には、通常時は、遅い周期で車両の運航状態データを収集して外部メモリに記録し、衝突事故等の発生時には、早い周期で収集した車両運航状態データを外部メモリに記録するようにしたデータ収集装置が記載されている。これにより、外部メモリの記憶容量の節約や、外部メモリへの書き込み回数削減による長寿命化などを図ることができるようにしている。

特開平１０－１７７６６３号公報

上記の特許文献１の装置は、エアバッグの作動信号または車両に設置された衝撃検出手段によって出力される加速度信号などを事故信号として、当該事故信号を検出したときに、車両運航状態データのサンプリング周期を早い周期に切り換えている。このように、特許文献１の装置は、実際に事故が発生したことをもって、サンプリング周期の切り換えを実行している。このため、特許文献１の装置によれば、例えば、車両の走行状態を制御する制御システムの制御により車両事故が誘発されるような場合に、該当する制御が行われたときには、遅い周期でデータをサンプリングしていることになる可能性があるので、その該当する制御が行われたときのデータを外部メモリに記録し損なう虞がある。

本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、メモリへの書き込み回数削減による長寿命化を維持しながら、制御システムによって事故を誘発する可能性がある制御がなされたときのデータを、より確実にメモリに保存することが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、本開示による車両用制御システム（１）は、車両の走行状態を制御するものであり、
車両の走行状態を変化させる制御対象機器（３２、３７、３８、４２）に対する制御指示データを所定の周期でサンプリングして保存する記憶バッファ部（２１～２４、２６）と、
車両の運転状態が、車両用制御システムの制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、車両の運転状態に応じて、記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択する際のサンプリング周期を変更するサンプリング周期変更部（２７）と、
サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期にて、記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択し、選択された制御指示データを不揮発性メモリに保存する保存制御部（２８）と、を備え、
サンプリング周期変更部は、車両の運転状態と、サンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有し、サンプリング周期テーブルを参照して、車両の運転状態に対応するサンプリング周期を設定することにより、車両の運転状態に応じてサンプリング周期を変更するものであり、
記憶バッファ部は、複数種類の制御指示データを保存するものであり、
サンプリング周期テーブルは、複数種類の制御指示データごとに、車両の運転状態と、サンプリング周期とを対応付けたものである。
また、本開示による車両用制御システム（１）は、車両の走行状態を制御するものであり、
車両の走行状態を変化させる制御対象機器（３２、３７、３８、４２）に対する制御指示データを所定の周期でサンプリングして保存する記憶バッファ部（２１～２４、２６）と、
車両の運転状態が、車両用制御システムの制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、車両の運転状態に応じて、記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択する際のサンプリング周期を変更するサンプリング周期変更部（２７）と、
サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期にて、記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択し、選択された制御指示データを不揮発性メモリに保存する保存制御部（２８）と、を備え、
サンプリング周期変更部は、車両の運転状態と、サンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有し、サンプリング周期テーブルを参照して、車両の運転状態に対応するサンプリング周期を設定することにより、車両の運転状態に応じてサンプリング周期を変更するものであり、
記憶バッファ部は、複数種類の制御指示データを保存するものであり、
サンプリング周期テーブルは、複数種類の制御指示データに対して、早いサンプリング周期に対応づけられる車両の運転状態を共通に定める一方で、複数種類の制御指示データの早いサンプリング周期を個別に定めたものである。
さらに、本開示による車両用制御システム（１）は、車両の走行状態を制御するものであり、
車両の走行状態を変化させる制御対象機器（３２、３７、３８、４２）に対する制御指示データを所定の周期でサンプリングして保存する記憶バッファ部（２１～２４、２６）と、
車両の運転状態が、車両用制御システムの制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、車両の運転状態に応じて、記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択する際のサンプリング周期を変更するサンプリング周期変更部（２７）と、
サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期にて、記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択し、選択された制御指示データを不揮発性メモリに保存する保存制御部（２８）と、を備え、
サンプリング周期変更部は、車両の運転状態と、サンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有し、サンプリング周期テーブルを参照して、車両の運転状態に対応するサンプリング周期を設定することにより、車両の運転状態に応じてサンプリング周期を変更するものであり、
保存制御部は、時間的に連続して、記憶バッファ部に保存された２つのデータの差分が、所定の異常判定閾値より大きい場合、サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期に拘らず、不揮発性メモリに保存するデータとして選択する。

上記のように、サンプリング周期変更部（２７）は、車両の運転状態が、車両用制御システム（１）の制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、サンプリング周期を変更する。そして、保存制御部（２８）は、サンプリング周期変更部（２７）によって設定されたサンプリング周期に従って、記憶バッファ部（２１～２４、２６）に保存された制御指示データをサンプリングして不揮発性メモリに保存する。このように、本開示による車両用制御システム（１）によれば、実際に事故が発生したときにサンプリング周期を切り換えるのではなく、車両用制御システム（１）の制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事前にサンプリング周期を変更する。これにより、不揮発性メモリへの書き込み回数削減による長寿命化を維持しながら、車両用制御システム（１）によって事故を誘発する可能性がある制御がなされたときの制御指示データを不揮発性メモリに確実に保存することが可能となる。

上記括弧内の参照番号は、本開示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およ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を示す構成図である。ステアリング指示値のサンプリング周期テーブルの一例を示す図である。車速指示値のサンプリング周期テーブルの一例を示す図である。自動運転モードが開始されたときに、ＶＣＩＢにおいて実行される処理を示すフローチャートである。図４のフローチャートのステップＳ１３０のサンプリング処理の詳細を示すフローチャートである。図５のフローチャートのステップＳ２１０の、ｅＭＭＣ２９に記録するデータを選択する選択処理を説明するための表である。図５のフローチャートのステップＳ２１０の、ｅＭＭＣ２９に記録するデータを選択する選択処理の詳細を示すフローチャートである。車速指示値がサンプリング処理の対象データとなった場合に、一時記憶バッファに保存された車速指示値の中からｅＭＭＣに記録する車速指示値を選択するためのサンプリング周期が、車両の運転状態に応じてどのように変化するかの一例を説明するためのタイミングチャートである。第２実施形態に係る車両用制御システムの全体構成を示す構成図である。第２実施形態における、サンプリング周期テーブルの更新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、本開示の第１実施形態に係る車両用制御システムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、車両用制御システムが、車両の走行状態の制御として、自車両の運転を自動的に行うための制御を実行する例について説明する。この自動運転は、例えば、高速道路などの限定されたエリアにおいてのみ実行されるものであってもよいし、一般道路を含む全道路において実行されるものであってもよい。

図１に示すように、車両用制御システム１は、自動運転ＥＣＵ１０を備えている。自動運転ＥＣＵ１０は、各種のセンサ１２、３３、３９、４３によって検出される検出データに基づいて、車両を自動的に運転するための制御指示値（制御指示データ）を算出する制御指示計算部１１を有している。

センサ１２は、カメラ、レーダ、ソナー、およびＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）の少なくとも１つとすることができる。このセンサ１２は、自車両の周辺の他車両、人工構造物、人間および動物などの物体までの距離と方位を示す検出データを出力する。さらに、センサ１２としてカメラを採用した場合には、センサ１２は、車両が走行する道路の区画線や交通標識などの交通表示を示す検出データも出力する。センサ１２は、所定の周期で検出を行い、その検出結果である検出データを自動運転ＥＣＵ１０の制御指示計算部１１に出力する。例えば、センサ１２としてカメラを採用した場合、カメラは、車両の周囲における検知エリア（前方、後方、側方など）を所定の周期で繰り返し撮影する。センサ１２は、その撮影した画像において、物体や交通表示を識別して、その識別結果を示す検出データを自動運転ＥＣＵ１０の制御指示計算部１１に出力する。

なお、図１においては、センサ１２が、その検出データを直接、制御指示計算部１１に出力するように構成した例を示している。しかしながら、センサ１２は、後述する車両制御インターフェースボックス（Vehicle Control Interface Box：ＶＣＩＢ）２０を介して、検出データを自動運転ＥＣＵ１０に出力するように構成してもよい。これにより、センサ１２によって検出された検出データも、不揮発性メモリであるｅＭＭＣ（Embedded Multi Media Card）２９に保存することができるようになる。

その他のセンサ３３、３９、４３は、自車両の運転状態を検知するために、自車両の速度、前後方向加速度、左右方向加速度、ステアリング操舵角、ヨー角速度、エンジンの回転数、エンジン水温、ブレーキフルード圧力などを示す検出データを自動運転ＥＣＵ１０に出力する。

なお、図１では、自動運転ＥＣＵ１０に検出データを出力する１つのセンサ１２、さらに、各ＥＣＵ３０、３５、４０に対して検出データを出力する１つのセンサ３３、３９、４３を図示しているが、各ＥＣＵ１０、３０、３５、４０には複数のセンサからの検出データが入力されても良い。

さらに、自動運転ＥＣＵ１０は、外部のデータセンター５０または図示しないナビゲーション装置から、自車両が走行する道路に関する道路情報（道路種別、道路幅、道路の形状など）を取得する。なお、道路幅および道路形状に関しては、カメラによる区画線の識別結果から算出することもできる。その他のセンサ３３、３９、４３により検出された検出データ、およびデータセンター５０などからの道路情報は、ＶＣＩＢ２０を介して、自動運転ＥＣＵ１０に提供される。

自動運転ＥＣＵ１０の制御指示計算部１１は、入力された各種の検出データ（道路情報を含む）に基づいて、自車両が予定したルートに従って走行するように、自車両の運転状態を制御するための制御指示データを算出して、各ＥＣＵ３０、３５、４０に出力する。例えば、制御指示計算部１１は、検出された道路の区画線に基づいて、自車両が予定ルート上の道路の車線内を走行するように、後述するＥＰＳＥＣＵ３０に対し、制御指示データとして目標とするステアリング操舵角を示すステアリング指示値を所定周期（例えば、１０ｍｓ）毎に算出して出力する。あるいは、自車両が走行する道路が複数車線からなり、自車両が走行する車線上に、停車車両などの障害物がある場合、制御指示計算部１１は、自車両が隣接する車線に車線変更して障害物を回避し、その後、元の車線に戻るように、目標とするステアリング操舵角を示すステアリング指示値を所定周期毎に算出して、ＥＰＳＥＣＵ３１に出力する。

また、制御指示計算部１１は、走行する道路の法定制限速度、道路形状、前方を走行する他車両との距離および相対速度などに基づいて、制御指示データとして、目標とする車両の走行速度を示す車速指示値を所定周期（例えば、２５ｍｓ）毎に算出して、後述する駆動力ＥＣＵ３５に出力する。さらに、制御指示計算部１１は、自車両の前方において、前を走行する他車両の停止、障害物の存在、停止線や赤信号などが検出された場合、制動力ＥＣＵ４０に対し、制御指示データとして、自車両が停止すべき位置までに車速を０にする目標減速度を示す減速度指示値を所定周期毎に算出して出力する。その他にも、制御指示計算部１１は、自車両の走行速度を低下させる必要が生じた際、例えば、エンジンブレーキだけでは足りず、ブレーキ４２を作動させることが必要であると判断した場合には、制動力ＥＣＵ４０に対して、減速度指示値を所定周期毎に算出して出力する。

ＥＰＳＥＣＵ３０は、ＥＰＳ制御部３１を有する。ＥＰＳ制御部３１は、実際のステアリング操舵角が与えられたステアリング指示値に一致するように、電動パワーステアリング（Electric Power Steering：ＥＰＳ）３２の電動モータの駆動を制御する。また、ＥＰＳ制御部３１は、センサ３３によって検出された検出データを、所定周期毎に制御指示計算部１１へ出力する。駆動力ＥＣＵ３５は、駆動力制御部３６を有する。駆動力制御部３６は、自車両の走行速度が与えられた車速指示値に一致するように、エンジン３７が発生するエンジントルク、およびトランスミッション（ＴＭ）３８の変速段を制御する。また、駆動力制御部３６は、センサ３９によって検出された検出データを、所定周期毎に制御指示計算部１１へ出力する。制動力ＥＣＵ４０は、制動力制御部４１を有する。制動力制御部４１は、自車両の減速度が与えられた減速度指示値に一致するように、ブレーキ４２による制動力を制御する。また、制動力制御部４１は、センサ４３によって検出された検出データを、所定周期毎に制御指示計算部１１へ出力する。なお、ＥＰＳ制御部３１、駆動力制御部３６、および制動力制御部４１が検出データを出力する周期は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

ＶＣＩＢ２０は、上述した自動運転ＥＣＵ１０と、ＥＰＳＥＣＵ３０、駆動力ＥＣＵ３５、および制動力ＥＣＵ４０との間に介在して、自動運転ＥＣＵ１０の制御指示計算部１１から各ＥＣＵ３０、３５、４０の制御部３１、３６、４１に出力される制御指示データ、および各制御部３１、３６、４１から制御指示計算部１１に出力される各センサ３３、３９、４３の検出データをルーティングさせつつ、それぞれのサンプリング周期でサンプリングして、一時記憶バッファ２６に保存する。なお、この一時記憶バッファ２６へ記憶する際のサンプリング周期は、少なくとも制御指示データに関しては、後述するサンプリング周期テーブルにおける最も早いサンプリング周期に一致していることが好ましい。

さらに、ＶＣＩＢ２０は、車両の運転状態に応じて設定されたサンプリング周期にて、一時記憶バッファ２６に保存されたデータを選択し、その選択したデータをｅＭＭＣ２９に保存する。以下、ＶＣＩＢ２０に関して、詳しく説明する。

図１に示すように、ＶＣＩＢ２０は、制御指示計算部１１とＥＰＳ制御部３１および駆動力制御部３６との間に設けられた第１マイクロコンピュータ（ＭＣＵ１）２１と、制御指示計算部１１と制動力制御部４１および後述するデータ通信モジュール（Data Communication Module：ＤＣＭ）４５との間に設けられた第２マイクロコンピュータ（ＭＣＵ２）２３と、ＳｏＣ（System on a Chip）２５として構成された、一時記憶バッファ２６、周期変更部２７、およびデータ保存制御部２８と、不揮発性メモリであるｅＭＭＣ２９と、を有する。

第１マイクロコンピュータ２１は、データ通信部２２を有する。データ通信部２２は、制御指示計算部１１から、それぞれの周期毎に出力される制御指示データであるステアリング指示値および車速指示値を受信する。そして、データ通信部２２は、受信したステアリング指示値をＥＰＳ制御部３１へ出力し、車速指示値を駆動力制御部３６へ出力することにより、制御指示データをルーティングする。さらに、データ通信部２２は、それぞれの周期毎に受信したステアリング指示値および車速指示値を一時記憶バッファ２６に出力する。これにより、一時記憶バッファ２６には、制御指示計算部１１からそれぞれの周期で出力されたステアリング指示値および車速指示値が保存される。

加えて、データ通信部２２は、センサ３３によって検出され、ＥＰＳ制御部３１から所定周期毎に出力される検出データ、およびセンサ３９によって検出され、駆動力制御部３６から所定周期毎に出力される検出データを受信する。そして、データ通信部２２は、受信した各検出データを制御指示計算部１１へ出力することにより、検出データをルーティングする。さらに、データ通信部２２は、それぞれの周期毎に受信した各検出データを一時記憶バッファ２６に出力する。これにより、一時記憶バッファ２６には、各センサ３３、３９によって検出され、それぞれの周期で制御指示計算部１１に提供される各検出データも保存される。

第２マイクロコンピュータ２３も、第１マイクロコンピュータ２１と同様に、データ通信部２４を有する。データ通信部２４は、制御指示計算部１１から、所定の周期毎に出力される制御指示データである減速度指示値を受信する。そして、データ通信部２４は、受信した減速度指示値を制動力制御部４１へ出力することにより、制御指示データをルーティングする。さらに、データ通信部２４は、所定の周期毎に受信した減速度指示値を一時記憶バッファ２６に出力する。これにより、一時記憶バッファ２６には、制御指示計算部１１から所定の周期で出力された減速度指示値が保存される。

加えて、データ通信部２４は、センサ４３によって検出され、制動力制御部４１から所定周期毎に出力される検出データを受信する。そして、データ通信部２４は、受信した検出データを制御指示計算部１１へ出力することにより、検出データをルーティングする。さらに、データ通信部２４は、所定の周期毎に受信した検出データを一時記憶バッファ２６に出力する。これにより、一時記憶バッファ２６には、センサ４３によって検出され、所定の周期で制御指示計算部１１に提供される検出データも保存される。

さらに、第２マイクロコンピュータ２３のデータ通信部２４は、データセンター５０から送信されＤＣＭ４５の通信機４６により受信されたデータ（例えば、道路情報や交通情報）を受信し、制御指示計算部１１へ出力する。また、データ通信部２４は、制御指示計算部１１からデータセンター５０へ向けて出力されたデータ（例えば、自車両の目的地、走行予定ルートなど）を受信し、ＤＣＭ４５の通信機４６に出力する。通信機４６は、受信したデータをデータセンター５０に送信する。このように、制御指示計算部１１と、データセンター５０との間でやり取りされるデータについても、データ通信部２４は、ルーティングを行う。データ通信部２４は、制御指示計算部１１とデータセンター５０との間で通信されるデータも、一時記憶バッファ２６に出力して、保存しても良い。

上述した例は、ＶＣＩＢ２０が２つのマイクロコンピュータ２１、２３を有し、それら２つのマイクロコンピュータ２１、２３が、ルーティングおよび一時記憶バッファ２６へ出力するデータを分担するものであった。しかしながら、ＶＣＩＢ２０は単一のマイクロコンピュータのみを有して、その単一のコンピュータが全てのデータのルーティングと一時記憶バッファ２６への出力を行うようにしてもよい。あるいは、ＶＣＩＢ２０が３つ以上のマイクロコンピュータを有し、各マイクロコンピュータにて分担するデータをより細分化してもよい。

周期変更部２７は、データ通信部２２、２４から、車両の運転状態を示す検出データ（道路情報を含む）を受信する。この周期変更部２７は、車両の運転状態とサンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有している。周期変更部２７は、サンプリング周期テーブルを参照して、一時記憶バッファ２６に保存されたデータからｅＭＭＣ２９に保存するデータを選択する際のサンプリング周期として、車両の運転状態に対応するサンプリング周期を設定する。

サンプリング周期テーブルの例を、図２および図３を参照して説明する。図２はステアリング指示値のサンプリング周期テーブルの一例を示し、図３は車速指示値のサンプリング周期テーブルの一例を示している。

図２に示すサンプリング周期テーブルの例によれば、自車両の運転状態が、曲率半径が１５０ｍ以下の道路を走行中であり、ヨー角速度の大きさが絶対値で７ｄｅｇ／ｓ以上であり、左右加速度の絶対値の大きさが０．２５Ｇ以上であり、かつ、走行中の道路の幅が５ｍ以下である場合、すなわち、自車両が、比較的幅が狭く、曲率半径の小さい道路を素早く旋回している場合、ステアリング指示値のサンプリング周期が１０ｍｓに設定される。一方、自車両の運転状態が、それ以外の状態である場合、ステアリング指示値のサンプリング周期が１００ｍｓに設定される。

また、図３に示すサンプリング周期テーブルの例によれば、自車両の運転状態が、自車両の前方を走行する先行車までの距離が４０ｍ未満であり、かつ前後加速度の大きさが０．１Ｇより大きい場合、車速指示値のサンプリング周期が２５ｍｓに設定される。また、自車両の運転状態が、自車両の走行速度が４０ｋｍ／ｈよりも高く、自車両のステアリング操舵角の絶対値の大きさが２０ｄｅｇより大きく、かつ先行車との相対速度の絶対値の大きさが２ｋｍ／ｈ未満である場合、車速指示値のサンプリング周期が２５ｍｓに設定される。一方、自車両の運転状態が、それ以外の状態である場合、車速指示値のサンプリング周期が１００ｍｓに設定される。

このように、周期変更部２７は、車両の運転状態が、車両用制御システムの制御（すなわち、制御指示計算部１１から出力される制御指示データに従って、ＥＰＳ３２、エンジン３７、トランスミッション３８、ブレーキ４２などを制御すること）によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、サンプリング周期を変更する。なお、図２および図３に示した、早いサンプリング周期を設定する運転状態は単なる一例であって、早いサンプリング周期に対応する自車両の運転状態として、他の運転状態を採用しても良い。

データ保存制御部２８は、周期変更部２７によって設定されたサンプリング周期に従って、一時記憶バッファ２６に保存されたデータをサンプリングしてｅＭＭＣ２９に保存する。つまり、本実施形態によれば、一時記憶バッファ２６に保存されたデータから、不揮発性メモリに保存するデータを選択するためのサンプリング周期は、実際に事故が発生したときに変更されるのではなく、車両用制御システム１の制御によって事故の発生する可能性が高い状態になった時点で、予め早いサンプリング周期に変更される。従って、不揮発性メモリであるｅＭＭＣ２９への書き込み回数削減による長寿命化を維持しながら、車両用制御システム１によって事故を誘発する可能性がある制御がなされたときのデータをｅＭＭＣ２９に確実に保存することが可能となる。

上述した例では、周期変更部２７が、複数種類の制御指示データごとに、車両の運転状態とサンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを個別に有していた。さらに、周期変更部２７は、車両の運転状態が、早いサンプリング周期が対応付けられた運転状態となった制御指示データについてのみ、当該早いサンプリング周期を設定するものであった。

しかしながら、周期変更部２７は、複数種類の制御指示データの少なくとも１つに関して、車両の運転状態が、早いサンプリング周期が対応付けられた運転状態となったとき、その運転状態に対応して早いサンプリング周期が設定される制御指示データ以外の制御指示データ（ただし、検出データを含んでもよい）についても、早いサンプリング周期を設定するようにしても良い。これにより、万一、事故が発生したとしても、ｅＭＭＣ２９に、早いサンプリング周期でサンプリングされた各種のデータを保存することができるため、その事故の発生原因を詳細に分析することが可能となる。

さらに、周期変更部２７は、サンプリング周期テーブルとして、複数種類の制御指示データに対して、早いサンプリング周期に対応づけられる車両の運転状態を共通に定める一方で、複数種類のデータの早いサンプリング周期を個別に定めたものであってもよい。

なお、一時記憶バッファ２６に保存された検出データに関しては、ＥｅＭＭＣ２９に保存する検出データを選択するためのサンプリング周期を設定するために、制御指示データと同様に、車両の運転状態とサンプリング周期とを対応づけた、検出データごとに個別の、またはすべての検出データに共通のサンプリング周期テーブルを設けてもよい。あるいは、データ保存制御部２８が、制御指示データを生成するための基礎となる検出データを、当該制御指示データと同じサンプリング周期にて、一時記憶バッファ２６から選択して、ｅＭＭＣ２６に保存するようにしても良い。

次に、ＶＣＩＢ２０において、一時記憶バッファ２６に保存された制御指示データおよび検出データの各データを、車両の運転状態に応じたサンプリング周期にて選択して、ｅＭＭＣ２９に保存するための各種の処理について、図４、図５および図７のフローチャート、図６の表、および図８のタイミングチャートを参照して説明する。

図４は、自動運転モードが開始されたときに、ＶＣＩＢ２０において実行される処理を示すフローチャートである。図４の最初のステップＳ１００では、ＶＣＩＢ２０の第１および第２マイクロコンピュータ２１、２３のデータ通信部２２、２４が、それぞれのデータ毎に定められた周期で各データを受信する。そして、ステップＳ１１０において、各データ通信部２２、２４が、受信したデータを一時記憶バッファ２６へ出力することにより、各データを一時記憶バッファ２６に保存する。

続くステップＳ１２０では、前回のｅＭＭＣ２９へのデータ保存処理から一定時間が経過したか否かを判定する。この判定処理において、一定時間が経過したと判定すると、ステップＳ１３０の、一時記憶バッファ２６に保存された各データからｅＭＭＣ２９に保存するデータを選択するために、一時記憶バッファ２６に保存された各データをサンプリングして、ｅＭＭＣ２９に保存するサンプリング処理を実行する。一方、一定時間が経過していないと判定すると、ステップＳ１３０のサンプリング処理をスキップして、ステップＳ１４０の処理に進む。つまり、本実施形態では、一時記憶バッファ２６に一定時間分のデータが蓄積されたタイミングで、ステップＳ１３０のサンプリング処理が行われる。ステップＳ１４０では、自動運転モードが終了したか否かを判定する。自動運転モードが終了したと判定すると、図４のフローチャートに示す処理を終了する。一方、自動運転モードは終了していないと判定すると、ステップＳ１００の処理に戻る。

ステップＳ１３０のサンプリング処理の詳細が、図５のフローチャートに示されている。以下、図５のフローチャートを参照して、一時記憶バッファ２６に保存された各データのサンプリング処理について説明する。図５の最初のステップＳ２００では、複数種類のデータの中から、サンプリング処理の対象とするデータを選定する。

続くステップＳ２1０では、サンプリング処理の対象として選定したデータに関して、一時記憶バッファ２６に保存されている複数のデータの中から、周期変更部２７によって設定されたサンプリング周期に従って、ｅＭＭＣ２９に記録するデータを選択する選択処理を実行する。ｅＭＭＣ２９に記録するデータの選択処理については、後に、詳細に説明する。

ステップＳ２２０では、全ての種類のデータが、サンプリング処理の対象データとして選定され、ｅＭＭＣ２９に記録するデータの選択処理が全ての種類のデータに関して完了したか否かを判定する。この判定処理において、未だ全ての種類のデータに関して、ｅＭＭＣ２９に記録するデータの選択処理が完了していないと判定されると、ステップＳ２００の処理に戻り、まだ未処理のデータをサンプリング処理対象データとして選定する。一方、全ての種類のデータに関して、ｅＭＭＣ２９に記録するデータの選択処理が完了したと判定されると、図５のフローチャートに示す処理を終了し、図４のフローチャートの処理に戻る。

以下に、図５のステップＳ２１０におけるデータの選択処理の一例を、図６の表および図７のフローチャートを参照して詳しく説明する。

図６において、Ｂ（ｉ）.ｔは、各データ通信部２２、２４がデータＢ（ｉ）を受信した時刻を示し、Ｂ（ｉ）.ｖは、データＢ（ｉ）の値を示している。図６の表に示すように、一時記憶バッファ２６には、データＢ（ｉ）を受信した時刻と、そのデータＢ（ｉ）の値とが関連付けて保存されている。また、図６において、Ｂ（ｉ）.ｓａｍｐは、サンプリング周期テーブルを参照することにより設定される、それぞれのデータＢ（ｉ）が受信された時点における自車両の運転状態に応じたサンプリング周期である。このサンプリング周期Ｂ（ｉ）.ｓａｍｐは、それぞれのデータが一時記憶バッファ２６に保存されるときに、周期変更部２７によって設定され、データ受信時刻およびデータ値とともに一時記憶バッファ２６に保存されても良い。あるいは、一時記憶バッファ２６に保存されたデータの中から、ｅＭＭＣ２９に保存するデータを選定するときに、周期変更部２７によって設定されても良い。

図７のフローチャートの最初のステップＳ３００では、ｅＭＭＣ２９に記録したデータを示す変数ｓを０に設定する。なお、この際、変数ｓ＝０に対応する最初のデータＢ（０）をｅＭＭＣ２９への記録対象データとして選定して、ＥｅＭＭＣ２９に記録しても良い。続くステップＳ３１０では、記録対象とするかどうかの判定対象データを示す変数ｉを１に設定する。

そして、ステップＳ３２０では、判定対象データＢ（ｉ）の受信時刻Ｂ（ｉ）.ｔと、ｅＭＭＣ２９に記録したデータＢ（ｓ）の受信時刻Ｂ（ｓ）.ｔとの時間差が、判定対象データＢ（ｉ）を受信した時点の運転状態により設定されたサンプリング周期Ｂ（ｉ）.ｓａｍｐ以上であるか否かを判定する。この判定処理において、時間差Ｂ（ｉ）.ｔ－Ｂ（ｓ）.ｔがサンプリング周期Ｂ（ｉ）.ｓａｍｐ以上と判定された場合、判定対象データＢ（ｉ）の受信時刻Ｂ（ｉ）.ｔは、前回、ｅＭＭＣ２９へ記録したデータＢ（ｓ）の受信時刻Ｂ（ｓ）.ｔからサンプリング周期Ｂ（ｉ）.ｓａｍｐ以上経過しているので、ステップＳ３４０の処理に進み、判定対象データＢ（ｉ）を記録対象データとして選定し、ｅＭＭＣ２９に記録する。一方、ステップＳ３２０にて、時間差Ｂ（ｉ）.ｔ－Ｂ（ｓ）.ｔがサンプリング周期Ｂ（ｉ）.ｓａｍｐ未満と判定された場合、ステップＳ３３０の処理に進む。

ステップＳ３３０では、判定対象データＢ（ｉ）のデータ値Ｂ（ｉ）.ｖとその直前のデータＢ（ｉ－１）のデータ値Ｂ（ｉ－１）.ｖとの差の絶対値が、所定の異常判定閾値より大きいか否かを判定する。異常判定閾値は、データの変化として通常は起こり得ない大きさを判別できる値に設定される。この判定処理において、２つのデータの差の絶対値｜Ｂ（ｉ）.ｖ－Ｂ（ｉ－１）.ｖ｜が異常判定閾値よりも大きいと判定した場合、ステップＳ３４０の処理に進み、判定対象データＢ（ｉ）を記録対象データとして選定し、ｅＭＭＣ２９に記録する。つまり、本実施形態では、時間的に連続して、一時記憶バッファ２６に保存された２つのデータの差分が、所定の異常判定閾値値より大きい場合、周期変更部２７によって設定されたサンプリング周期に拘らず、ｅＭＭＣ２９に記録する対象データとして選択する。これにより、異常なデータをｅＭＭＣ２９に記録するデータから除外してしまうことを防止することができる。一方、ステップＳ３３０において、２つのデータの差の絶対値｜Ｂ（ｉ）.ｖ－Ｂ（ｉ－１）.ｖ｜が異常判定閾値以下であると判定した場合、ステップＳ３６０の処理に進む。

ステップＳ３５０では、ステップＳ３４０において、データＢ（ｉ）をｅＭＭＣ２９に記録したため、ｅＭＭＣ２９に記録したデータを示す変数ｓをｓ＝ｉに書き換える。ステップＳ３６０では、変数ｉをインクリメントし、判定対象データを更新する。続くステップＳ３７０では、判定対象データを示す変数ｉが、一定時間内に、データＢ（ｉ）が一時記憶バッファ２６に保存されるデータ数ｎよりも大きくなったか否かを判定する。この判定処理において、変数ｉがデータ数ｎよりも大きいと判定されると、図７のフローチャートに示す記録データ選択処理を終了し、図５のフローチャートの処理に戻る。一方、ステップＳ３７０において、変数ｉがデータ数ｎ以下と判定されると、ステップＳ３２０の処理に戻る。

図８は、例えば、図５のフローチャートのステップＳ２００で、車速指示値がサンプリング処理の対象データとなった場合に、一時記憶バッファ２６に保存された車速指示値の中からｅＭＭＣ２９に記録する車速指示値を選択するためのサンプリング周期が、車両の運転状態に応じてどのように変化するかの一例を説明するためのタイミングチャートである。

図８のタイミングチャートにおいて、横軸の経過時間が約３００ｍｓに達するまでは、自車両の運転状態は、図３のサンプリング周期テーブルの１番目の、自車両と先行車両との距離が４０ｍより短く（図８（ａ）参照）、かつ自車両の前後加速度が０．１Ｇよりも大きい（図８（ｂ）参照）との運転状態に該当している。このため、図８（ｆ）に示すように、横軸の経過時間が約３００ｍｓに達するまで、サンプリング周期が２５ｍｓに設定される。その結果、経過時間が約３００ｍｓに達するまでは、２５ｍｓが経過する毎に、車速指示値のサンプリングタイミングが到来し、このサンプリングタイミングに該当する車速指示値が選択されて、ｅＭＭＣ２９に記録される。

図８（ａ）に示すように、経過時間が３００ｍｓに達する直前に、先行車両との距離が４０ｍを超えると、自車両の運転状態は、図３のサンプリング周期テーブルの１番目の運転状態に該当しなくなる。このため、図８（ｆ）に示すように、車速指示値のサンプリング周期は１００ｍｓに変更される。

その後、経過時間が約４００ｍｓとなったとき、自車両の運転状態は、自車両の速度が４０ｋｍ／ｈよりも高く（図８（ｃ）参照）、ステアリング操舵角が２０ｄｅｇよりも大きく（図８（ｄ）参照）、かつ、先行車両との相対速度は、２ｋｍ／ｈに収まっている（図８（ｅ）参照）。この運転状態は、図３のサンプリング周期テーブルの２番目の運転状態に該当する。このため、図８（ｆ）に示すように、経過時間が４００ｍｓを超えた直後から、車速指示値のサンプリング周期は再び２５ｍｓに変更される。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態による車両用制御システムに関して説明する。図９は、本実施形態の車両用制御システム２の全体構成図である。

図２に示すように、車両用制御システム２は、第１実施形態による車両用制御システム１に対して、ロケータＥＣＵ４７が追加されている。その他の構成は、第１実施形態と第２実施形態とで相違はない。

ロケータＥＣＵ４７は、現在位置算出部４８と、ＧＰＳ受信機４９とを備える。ＧＰＳ受信機４９は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信する。現在位置算出部４８は、ＧＰＳ受信機４９によって受信された複数のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、自車両の現在位置を算出する。そして、現在位置算出部４８により算出された自車両の現在位置は、ＤＣＭ４５の通信機４６を介して、データセンター５０へ送信される。

データセンター５０は、車両から送信された現在位置に基づいて、その車両が走行しているエリア（地域、または道路種別）を特定する。データセンター５０は、予め、エリアごとの特性に応じたサンプリング周期テーブルを用意している。そして、データセンター５０は、特定したエリアに対応するサンプリング周期テーブルを選択して、更新データとして、車両に送信する。

例えば、車速が所定値を超えた車両の事故率が高い地域がある場合、車速に関する条件をより厳しく規定したサンプリング周期テーブルとしたり、カーブ路での事故率が高い地域がある場合、急旋回を示すヨー角速度や左右加速度をより厳しく規定したサンプリング周期テーブルとすることが考えられる。これにより、統計的な事故率を加味したサンプリング周期テーブルを用いることが可能となる。また、車両の走行エリアとして高速道路が特定された場合、例えば先行車両との車間距離や自車両の車速などを高速道路での走行に適合するようにしたサンプリング周期テーブルとしてもよい。

なお、周期変更部２７が、予め、エリア毎のサンプリング周期テーブルを記憶しておき、自車両の走行するエリアが切り替わったとき、切り替わり後のエリアに対応するサンプリング周期テーブルを選択するように構成することも可能である。

図１０は、本実施形態における、サンプリング周期テーブルの更新処理の一例を示すフローチャートである。最初のステップＳ４００では、ＧＰＳ受信機４９によって受信された複数のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、自車両の現在位置が算出される。続くステップＳ４１０では、算出された自車両の現在位置が、ＤＣＭ４５の通信機４６を介して、データセンター５０へ送信される。

ステップＳ４２０では、データセンター５０から、サンプリング周期テーブルの更新データを受信したか否かが判定される。サンプリング周期テーブルの更新データを受信したと判定すると、ステップＳ４３０の処理に進む。ステップＳ４３０では、受信した更新データにより、サンプリング周期テーブルを更新する。そして、ステップＳ４４０において、車両の走行が終了したか否かを判定する。この判定処理において、車両の走行が終了したと判定した場合、図１０のフローチャートに示す処理を終了する。一方、車両の走行は終了していないと判定した場合、ステップＳ４００の処理に戻る。

本実施形態に係る車両用制御システム２では、制御指示データなどのデータのサンプリング周期は、データの種類によらず、サンプリング周期テーブルを参照することによって設定される。従って、サンプリング周期テーブルを変更することで、柔軟に各データのサンプリング周期を変更することができる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形した実施することが可能である。

例えば、第１および第２実施形態では、車両用制御システム１、２は、車両を自動的に走行させる自動運転を行う例について説明した。しかしながら、車両用制御システムは、必ずしも自動運転を行うものに制限されず、例えば、単に車両を一定速度でまたは先行車両に追従するように走行させるクルーズ制御を行うものであったりしてもよい。

１、２：車両用制御システム、１０：自動運転ＥＣＵ、１１：制御指示計算部、１２：センサ、２１：第１マイクロコンピュータ、２２：データ通信部、２３：第２マイクロコンピュータ、２４：データ通信部、２６：一時記憶バッファ、２７：周期変更部、２８：データ保存制御部、３０：ＥＰＳＥＣＵ、３１：ＥＰＳ制御部、３２：ＥＰＳ、３３：センサ、３５：駆動力ＥＣＵ、３６：駆動力制御部、３７：エンジン、３８：トランスミッション、３９：センサ、４０：制動力ＥＣＵ、４１：制動力制御部、４２：ブレーキ、４３：センサ、４５：ＤＣＭ、４６：通信機、４７：ロケータＥＣＵ、４８：現在位置算出部、４９：ＧＰＳ受信機、５０：データセンター

Claims

車両の走行状態を制御するための車両用制御システム（１）において、
前記車両の走行状態を変化させる制御対象機器（３２、３７、３８、４２）に対する制御指示データを所定の周期でサンプリングして保存する記憶バッファ部（２１～２４、２６）と、
前記車両の運転状態が、前記車両用制御システムの制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、前記車両の運転状態に応じて、前記記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択する際のサンプリング周期を変更するサンプリング周期変更部（２７）と、
前記サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期にて、前記記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択し、選択された制御指示データを不揮発性メモリに保存する保存制御部（２８）と、を備え、
前記サンプリング周期変更部は、前記車両の運転状態と、前記サンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有し、前記サンプリング周期テーブルを参照して、前記車両の運転状態に対応する前記サンプリング周期を設定することにより、前記車両の運転状態に応じて前記サンプリング周期を変更するものであり、
前記記憶バッファ部は、複数種類の制御指示データを保存するものであり、
前記サンプリング周期テーブルは、複数種類の制御指示データごとに、前記車両の運転状態と、前記サンプリング周期とを対応付けたものである、車両用制御システム。
前記サンプリング周期変更部は、前記車両の運転状態が、早いサンプリング周期が対応付けられた運転状態となった制御指示データに対してのみ、当該早いサンプリング周期を設定する、請求項１に記載の車両用制御システム。
前記サンプリング周期変更部は、複数種類の制御指示データの少なくとも１つに関して、前記車両の運転状態が、早いサンプリング周期が対応付けられた運転状態となったとき、早いサンプリング周期が対応付けられた運転状態となった制御指示データ以外のデータについても、早いサンプリング周期を設定する、請求項１に記載の車両用制御システム。
車両の走行状態を制御するための車両用制御システム（１）において、
前記車両の走行状態を変化させる制御対象機器（３２、３７、３８、４２）に対する制御指示データを所定の周期でサンプリングして保存する記憶バッファ部（２１～２４、２６）と、
前記車両の運転状態が、前記車両用制御システムの制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、前記車両の運転状態に応じて、前記記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択する際のサンプリング周期を変更するサンプリング周期変更部（２７）と、
前記サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期にて、前記記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択し、選択された制御指示データを不揮発性メモリに保存する保存制御部（２８）と、を備え、
前記サンプリング周期変更部は、前記車両の運転状態と、前記サンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有し、前記サンプリング周期テーブルを参照して、前記車両の運転状態に対応する前記サンプリング周期を設定することにより、前記車両の運転状態に応じて前記サンプリング周期を変更するものであり、
前記記憶バッファ部は、複数種類の制御指示データを保存するものであり、
前記サンプリング周期テーブルは、複数種類の制御指示データに対して、早いサンプリング周期に対応づけられる前記車両の運転状態を共通に定める一方で、前記複数種類の制御指示データの早いサンプリング周期を個別に定めたものである、車両用制御システム。
車両の走行状態を制御するための車両用制御システム（１）において、
前記車両の走行状態を変化させる制御対象機器（３２、３７、３８、４２）に対する制御指示データを所定の周期でサンプリングして保存する記憶バッファ部（２１～２４、２６）と、
前記車両の運転状態が、前記車両用制御システムの制御によって事故の発生する可能性が高い状態になると、事故が発生する可能性が低い状態になったときと比較して早いサンプリング周期となるように、前記車両の運転状態に応じて、前記記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択する際のサンプリング周期を変更するサンプリング周期変更部（２７）と、
前記サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期にて、前記記憶バッファ部に保存された制御指示データを選択し、選択された制御指示データを不揮発性メモリに保存する保存制御部（２８）と、を備え、
前記サンプリング周期変更部は、前記車両の運転状態と、前記サンプリング周期とを対応付けたサンプリング周期テーブルを有し、前記サンプリング周期テーブルを参照して、前記車両の運転状態に対応する前記サンプリング周期を設定することにより、前記車両の運転状態に応じて前記サンプリング周期を変更するものであり、
前記保存制御部は、時間的に連続して、前記記憶バッファ部に保存された２つのデータの差分が、所定の異常判定閾値より大きい場合、前記サンプリング周期変更部によって設定されたサンプリング周期に拘らず、前記不揮発性メモリに保存するデータとして選択する、車両用制御システム。
前記サンプリング周期テーブルは、車両が走行するエリアに応じて切り換えられる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
前記サンプリング周期テーブルは、外部のデータセンター（５０）から配信される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
前記記憶バッファ部は、さらに、前記制御指示データを生成するための基礎となる、検出器（３３、３９、４３）によって検出される検出データも所定の周期でサンプリングして保存し、
前記保存制御部は、前記制御指示データと同じサンプリング周期にて、前記記憶バッファ部に保存された検出データを選択し、選択された検出データを不揮発性メモリに保存する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
前記記憶バッファ部は、前記制御指示データを生成する車両制御部（１１）と、前記制御対象機器および前記検出器との間に介在して、前記車両制御部から前記制御対象機器に出力される制御指示データ、および前記検出器から前記車両制御部へ出力される検出データをルーティングさせつつ、サンプリングする、請求項８に記載の車両用制御システム。
前記車両用制御システムは、前記車両の運転を自動的に行うための制御を実行するものである、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車両用制御システム。