JP7314858B2 - 車両用制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御システムに関する。

下記特許文献１には、車両用制御システムに関する発明が開示されている。この車両制御システムでは、車両の自動運転を実行するための自動運転制御装置と、車両の手動運転時の運転支援を実行するための運転支援制御装置とを有している。

国際公開２０１８／１５４８６０号

ところで、上記特許文献に開示された自動運転制御装置や自動運転を行うために必要な各種センサ及び制動機構等の装置が、故障等により作動しない場合に備えて、冗長構造を設けることが考えられるが、この場合、冗長構造により部品点数が増加する。これに伴い、重量、搭載スペース及び消費電力が増加するため、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、冗長構造において部品点数の増加を抑制することができる車両用制御システムを得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両用制御システムは、車両の少なくとも制動制御の運転支援を行う運転支援制御部と、前記車両の自動運転を行う自動運転制御部と、少なくとも前記車両の運転支援実行時に使用される第１装置と、少なくとも前記車両の自動運転実行時に使用される第２装置と、同一の機能を有する前記第１装置と前記第２装置とにより構成され、前記運転支援制御部及び前記自動運転制御部に通信可能に接続されている機能部と、を有し、前記運転支援制御部及び前記第１装置は、主電源部より電力が供給されると共に、前記自動運転制御部及び前記第２装置は、副電源部より電力が供給され、前記主電源部は、前記副電源部よりも電力容量が大きく設定されている。

請求項１に記載の発明によれば、車両用制御システムは、運転支援制御部と、自動運転制御部と、第１装置と、第２装置と、機能部とを有している。運転支援制御部は、車両の少なくとも制動制御の運転支援を行う。自動運転制御部は、車両の自動運転を行うように制御する。第１装置は、少なくとも車両の運転支援実行時に使用される。第２装置は、少なくとも車両の自動運転実行時に使用される。そして、機能部は、同一の機能を有する第１装置と第２装置とにより構成されており、運転支援制御部及び自動運転制御部に通信可能に接続されている。ここで、同一の機能を有する第１装置と第２装置とは、一例として、車両前方監視機能を有しかつ運転支援実行時に使用されるステレオカメラが第１装置に該当し、ステレオカメラと同一機能である車両前方監視機能を有しかつ自動運転実行時に使用される前方ライダが第２装置に該当する。そして、機能部を構成する第１装置及び第２装置のいずれか一方に異常が発生した場合において、同一の機能部を構成する第１装置及び第２装置のいずれか他の装置を使用することができる。したがって、自動運転を行う装置と運転支援を行う装置ごとにそれぞれ冗長構造を設けなくても、車両の自動運転又は運転支援を行うことが可能となる。
また、請求項１に記載の発明によれば、運転支援制御部及び第１装置は、主電源部より電源が供給される。一方、自動運転制御部及び第２装置は、副電源部より電力が供給される。したがって、主電源部及び副電源部のどちらか一方に異常があった場合でも、どちらか他方から電源が供給される自動運転制御部及び第２装置又は、運転支援制御部及び第１装置を利用して車両を制御することができる。
さらに、請求項１に記載の発明によれば、主電源部は、副電源部より電力容量が大きく設定されていることから、副電源部を小型化することができる。したがって、主電源部と副電源部とを同一の電力容量に設定する場合と比べて、車両への搭載スペースを小さくすることができる。

ここで、「同一の機能」には、機能が完全同一に限らず、機能を実現する範囲、領域及び程度が多少異なるものも含まれるものとする。

請求項２に記載の発明に係る車両用制御システムは、請求項１に記載の発明において、前記第１装置は、前記運転支援制御部に通信可能に接続されており、前記第２装置は、前記自動運転制御部に通信可能に接続されており、前記第１装置は、さらに前記自動運転制御部に通信可能に接続されている。

請求項２に記載の発明によれば、第１装置は、運転支援制御部に通信可能に接続されている。一方、第２装置は、自動運転制御部に通信可能に接続されている。そして、第１装置は、自動運転制御部に通信可能に接続されている。したがって、車両の自動運転中に自動運転制御部が第２装置のみならず運転支援実行時に使用される第１装置と通信することで、第１装置も利用した自動運転を行うことができる。つまり、第１装置を第２装置の予備装置とすることができる。

請求項３に記載の発明に係る車両用制御システムは、請求項２に記載の発明において、前記第２装置は、さらに前記運転支援制御部に通信可能に接続されている。

請求項３に記載の発明によれば、第２装置は、運転支援制御部に通信可能に接続されていることから、車両の運転支援中に運転支援制御部が第１装置のみならず自動運転実行時に使用される第２装置と通信することで、第２装置も利用した運転支援を行うことができる。つまり、第２装置を第１装置の予備装置とすることができる。

請求項４に記載の発明に係る車両用制御システムは、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記自動運転制御部は、前記第２装置との通信に異常がある際に、前記第１装置と通信を行う。

請求項４に記載の発明によれば、自動運転制御部は、第２装置との通信に異常がある際に、運転支援実行時に使用される第１装置と通信することで、第１装置を利用して車両を制御することができる。つまり、自動運転中に第２装置に異常が発生した場合でも、車両が直ちに制御不能となるのを防ぐことができる。

ここで、「異常」には、第２装置等の各種装置との通信が不可能となった状態のみならず、各種装置自体の故障、各種装置に電源が供給されていない状態等が含まれるものとする。

請求項５に記載の発明に係る車両用制御システムは、請求項１に記載の発明において、前記車両の自動運転実行時にのみ使用されると共に、前記自動運転制御部に通信可能に接続されかつ前記主電源部に接続されている第３装置を有している。

請求項５に記載の発明によれば、自動運転実行時にのみ使用される第３装置を有しており、この第３装置は、自動運転制御部に通信可能に接続されかつ主電源部に接続されている。すなわち、第３装置は、異常が発生した場合などの一般的に自動運転が行われない緊急時においては使用が必須ではないため、冗長構造を設ける必要性が低い。この第３装置を主電源部と接続することで、副電源部が供給する電力をより少なくすることができる。つまり、副電源部をより小型化することができる。

請求項６に記載の発明に係る車両用制御システムは、請求項５に記載の発明において、前記第３装置は、乗員の監視を行う乗員監視装置、前記車両の側方側の周辺情報を検出する車両側方ライダ及び前記車両の後方側の周辺情報を検出する車両後方ライダの少なくとも一つとされている。

請求項６に記載の発明によれば、第３装置は、乗員の監視を行う乗員監視装置、車両の側方側の周辺情報を検出する車両側方ライダ及び車両の側方側の周辺情報を検出する車両後方ライダの少なくとも一つとされている。このいずれの装置も、異常が発生した場合などの一般的に自動運転が行われない緊急時においては使用が必須ではない。したがって、これらの装置を主電源部と接続することで、副電源部が供給する電力をより少なくすることができる。

請求項１に記載の本発明に係る車両用制御システムは、冗長構造において部品点数の増加を抑制することができ、自動運転時及び運転支援時の冗長性を高めることができ、設計自由度を向上させることができる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載の本発明に係る車両用制御システムは、自動運転時の冗長性を高めることができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の本発明に係る車両用制御システムは、運転支援時の冗長性を高めることができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の本発明に係る車両用制御システムは、自動運転時の安全性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項５～６に記載の本発明に係る車両用制御システムは、設計自由度を向上させることができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両用制御システムを有する車両を示す概略斜視図である。 一実施形態に係る車両用制御システムにおける車載装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る車両用制御システムにおける制御ＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る車両用制御システムにおける制御統合コンバータのハードウェア構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る車両用制御システムの機能構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る車両用制御システムの異常発生時の処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態に係る車両用制御システム１０について、図１～図６を参照して説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ及び矢印ＵＰは、車両の前方向及び上方向をそれぞれ示している。さらに、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（全体構成）
図１に示されるように、車両用制御システム１０が適用された車両１２は、一例として、運転支援システム１４と自動運転システム１６と主電源装置１８と副電源装置２０とが搭載された車両であり、乗員による手動運転と、自動運転システム１６の制御による自動運転とが可能とされている。運転支援システム１４は、乗員による手動運転時に、運転支援として車両前方の状況等により車両１２の操舵及び制動の制御を行う。

（運転支援システム）
図２に示されるように、運転支援システム１４は、複数の装置により構成されている。具体的には、制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２２、ミリ波レーダ２４、ステレオカメラ２６、パノラミックビューモニタシステム（以下、「ＰＶＭ」と称する。）２８、加速度センサ３０、第１ブレーキユニット３２、第１電動パワーステアリングユニット３４、マルチインフォメーションディスプレイユニット（以下、「ＭＩＤ」と称する。）３６、第１ブザー３８、電動パーキングブレーキユニット（以下、「ＥＰＢ」と称する。）４０及びセントラルゲートウェイ（以下、「ＣＧＷ」と称する。）４２を含んで構成されている。

制御ＥＣＵ２２は、図３に示されるように、内部に設けられたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４６、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４８及びストレージ５０と、通信インターフェイス５２とを含んで構成されている。各構成は、バス５４を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ４４は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４６又はストレージ５０からプログラムを読み出し、ＲＡＭ４８を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４６又はストレージ５０に記録されているプログラムにしたがって、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ４６又はストレージ５０には、乗員による車両１２の手動運転時に操舵のアシスト、制動及び駆動の制御等を含む運転支援を行う運転支援プログラムが格納されている。

ＲＯＭ４６は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ４８は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ５０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。

通信インターフェイス５２は、制御ＥＣＵ２２が他の装置と通信を行うためのインターフェイスであり、例えば、イーサネット（登録商標）及びＣＡＮ等の規格が用いられる。

図２に示されるように、ミリ波レーダ２４は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、所定範囲に探査波を送信し、反射波を受信することで、車両１２の前方の走路や周囲の障害物等を検知する。

ステレオカメラ２６は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、車両１２の図示しないフロントガラス上部の室内側に設けられ、車両１２の外部状況を撮影して画像情報を取得する。また、ステレオカメラ２６は、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有しており、これらにより取得された画像情報には奥行き方向の情報も含まれている。

ＰＶＭ２８は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、車両１２の前部、後部及び側方にそれぞれ設けられた複数の図示しない撮像部と、当該撮像部に接続された図示しない制御部と、制御部に接続された図示しない表示部とを有している。ＰＶＭ２８は、一例として複数の撮像部により取得された画像情報を合成して車両１２を中心とした全方位の映像を表示部に表示させる。

加速度センサ３０は、車両１２の状態に関する情報を検出するセンサであり、車両１２の加速度を検出する。

第１ブレーキユニット３２は、車両１２の制動を行う装置であり、車両１２の図示しない車輪を制動する。なお、第１ブレーキユニット３２には、図示しない車輪速センサが設けられている。

第１電動パワーステアリングユニット３４は、車両１２の操舵を行う装置であり、図示しないステアリングギヤボックスを作動させることで操舵のアシスト及び操舵自体を行う。

ＭＩＤ３６は、情報を乗員へ示す装置であり、車室内に設けられた図示しないディスプレイユニットに各種情報を表示する。

第１ブザー３８は、情報を乗員へ示す装置であり、車室内に設けられた図示しないブザーが鳴動することで乗員へ注意喚起する。

ＥＰＢ４０は、車両１２の停車状態の維持を行う装置であり、車両１２に設けられたパーキングブレーキを電動にて作動及び解除を行う。

ＣＧＷ４２は、車載ネットワークの中継装置であり、車両１２の各種装置に接続された複数の図示しないバスへの通信フレームを中継する。

（自動運転システム）
自動運転システム１６は、複数の装置により構成されている。具体的には、制御ＥＣＵ２２、前方ライダ５８、望遠カメラ６０、ロケータカメラ６２、地図情報記憶部６４、第２ブレーキユニット６６、第２電動パワーステアリングユニット６８、テルテールインジケータ７０、第２ブザー７２、トランスミッションユニット７４、イーサネット（登録商標）スイッチ（以下、「ＥＳＷ」と称する。）７６、車両側方ライダ及び車両後方ライダとしての後側方ライダ７８及び乗員監視装置としてのドライバモニタカメラ（以下、「ＤＭＣ」と称する。）８０を含んで構成されている。

制御ＥＣＵ２２のＲＯＭ４６又はストレージ５０には、車両１２を自動にて運転する自動運転プログラムが格納されている。

前方ライダ５８は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、赤外域のレーザ光により車両前方側を中心とする所定の範囲をスキャンして車両周辺の障害物等を検出する。

望遠カメラ６０は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、車両１２の外部状況を撮影して画像情報を取得し、周辺情報を検知する。なお、望遠カメラ６０は、前述のステレオカメラ２６とは異なる周辺情報を検知する。

ロケータカメラ６２は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、車両１２の外部状況を撮影して画像情報を取得し、後述する地図情報記憶部６４に予め登録された地図情報と照らし合わせて周辺情報を検知する。なお、ロケータカメラ６２は、前述のステレオカメラ２６及び望遠カメラ６０とは異なる周辺情報を検知する。

地図情報記憶部６４は、車両１２の状態に関する情報を検出する装置であり、予め登録された地図情報に対する車両１２の位置情報や移動情報を検出する。

第２ブレーキユニット６６は、車両１２の制動を行う装置であり、第１ブレーキユニット３２と同様に車両１２の図示しない車輪を制動する。なお、第１ブレーキユニット３２と第２ブレーキユニット６６とは、一の筐体内に設けられている。

第２電動パワーステアリングユニット６８は、車両１２の操舵を行う装置であり、第１電動パワーステアリングユニット３４と同様に図示しないステアリングギヤボックスを作動させることで操舵のアシスト及び操舵自体を行う。なお、第１電動パワーステアリングユニット３４と第２電動パワーステアリングユニット６８とは、一つの筐体内に設けられている。

テルテールインジケータ７０は、情報を乗員へ示す装置であり、一例として車室内に設けられた図示しないメータパネルに各種情報を表示する。

第２ブザー７２は、情報を乗員へ示す装置であり、第１ブザー３８と同様に車室内に設けられた図示しないブザーが鳴動することで乗員へ注意喚起する。

トランスミッションユニット７４は、車両の駆動を制御する装置であり、フライバイワイヤ方式によってシフトポジションを変更することができる。

ＥＳＷ７６は、車載ネットワークの中継装置であり、車両１２の各種装置に接続された複数の図示しないイーサネットによるネットワークへの通信フレームを中継する。

後側方ライダ７８は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出するセンサであり、赤外域のレーザ光により車両後側及び側方側を中心とする所定の範囲をスキャンして車両周辺の障害物等を検出する。

ＤＭＣ８０は、車内の乗員の状態を監視するセンサであり、車両１２の図示しないインストルメントパネル上部に設けられ、乗員の顔を撮影して画像情報を取得する。

（主電源装置）
主電源装置１８は、メインバッテリ８４と、第１コンバータ８６とを有している。メインバッテリ８４は、一例として車両１２の駆動機構及び、一部の装置（詳細は後述）への電力供給源とされている。

第１コンバータ８６は、メインバッテリ８４に電気的に接続されており、メインバッテリ８４からの電流の電圧を降圧した後に、各装置へ電流を供給する。

（副電源装置）
副電源装置２０は、サブバッテリ８８と、制御統合コンバータ９０とを有している。サブバッテリ８８は、車両１２の一部の装置（詳細は後述）への電力供給源とされている。なお、サブバッテリ８８の電力容量は、メインバッテリ８４の電力容量よりも小さく設定されている。

制御統合コンバータ９０は、図４に示されるように、サブバッテリ８８及び主電源装置１８に電気的に接続されており、内部にＣＰＵ４４、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ４８及びストレージ９４と、整流回路９６と遮断装置９８とを含んで構成されている。各構成は、バス５４を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ９２又はストレージ９４に記録されているプログラムにしたがって、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ９２又はストレージ９４には、主電源装置１８及び副電源装置２０に異常が発生した際に電力の供給を制御する異常時電力制御プログラムが格納されている。

ＲＯＭ９２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ４８は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ９４は、ＨＤＤ又はＳＳＤにより構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。

整流回路９６は、サブバッテリからの電流の電圧の降圧を行う。遮断装置９８は、主電源装置１８と制御統合コンバータ９０ひいては副電源装置２０との電気的な接続の解除を行うことができる。

（機能構成）
上記の運転支援プログラム、自動運転プログラム及び異常時電力制御プログラムを実行する際に、車両用制御システム１０は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。車両用制御システム１０が実現する機能構成について説明する。

図５は、車両用制御システム１０の機能構成を示すブロック図である。

図５に示されるように、車両用制御システム１０は、機能構成として、運転支援制御部８９と、自動運転制御部９１と、主電源部９３と、副電源部９５と、車両制御部１１６と、電源制御部１１８と、複数の機能部としての前方認識部１００、車両情報取得部１０２、制動制御部１０４、操舵制御部１０６、インターフェイス部１０８、停車制御部１１０、通信制御部１１２及び自動運転時監視部１１４と、を有している。各機能構成は、制御ＥＣＵ２２のＣＰＵ４４がＲＯＭ４６又はストレージ５０（図２参照）に記憶された運転支援プログラム、自動運転プログラム及び異常時電力制御プログラムを読み出し、実行することにより実現される。

運転支援制御部８９は、乗員による手動運転時に車両１２の前方又は走路の情報を取得し、当該情報に基づいて車両１２が障害物等と衝突可能性があるか否かを判定する。衝突可能性がある場合は、乗員に警告を発すると共に、必要に応じて操舵及び制動の少なくとも一方を制御して衝突回避動作を行う。

自動運転制御部９１は、車両１２の周辺情報、車両１２の位置情報及び走行ルート情報等を取得して、駆動、操舵及び制動を制御して自動運転を行う。

主電源部９３は、主電源装置１８によって第１装置としての制御ＥＣＵ２２、ミリ波レーダ２４、ステレオカメラ２６、ＰＶＭ２８、加速度センサ３０、第１ブレーキユニット３２、第１電動パワーステアリングユニット３４、ＭＩＤ３６、第１ブザー３８、ＥＰＢ４０及びＣＧＷ４２（以下、これらの装置をまとめて「第１装置」と称する場合がある。）に電力を供給する。また、主電源部９３は、主電源装置１８によって第３装置としての後側方ライダ７８及びＤＭＣ８０（以下、これらの装置をまとめて「第３装置」と称する場合がある。）に電力を供給する。

副電源部９５は、副電源装置２０によって第２装置としての制御ＥＣＵ２２、前方ライダ５８、望遠カメラ６０、ロケータカメラ６２、地図情報記憶部６４、第２ブレーキユニット６６、第２電動パワーステアリングユニット６８、テルテールインジケータ７０、第２ブザー７２、トランスミッションユニット７４及びＥＳＷ７６（以下、これらの装置をまとめて「第２装置」と称する場合がある。）に電力を供給する。

前方認識部１００は、車両１２の周辺の環境に係る周辺情報を検出する機能を有する複数の装置により構成されている。すなわち、ミリ波レーダ２４、ステレオカメラ２６、ＰＶＭ２８、前方ライダ５８、望遠カメラ６０、ロケータカメラ６２及び地図情報記憶部６４によって車両１２の前方及び走路の状態に係る前方情報を検出する。なお、前方認識部１００における第１装置は、ミリ波レーダ２４、ステレオカメラ２６、及びＰＶＭ２８である。一方、前方認識部１００における第２装置は、前方ライダ５８、望遠カメラ６０、ロケータカメラ６２及び地図情報記憶部６４である。

車両情報取得部１０２は、車両１２の状態に関する情報を検出する機能を有する複数の装置により構成されている。すなわち、加速度センサ３０、地図情報記憶部６４及び第１ブレーキユニット３２によって車両１２の状態に関する情報を検出する。なお、車両情報取得部１０２における第１装置は、加速度センサ３０及び第１ブレーキユニット３２とされている。一方、車両情報取得部１０２における第２装置は、地図情報記憶部６４とされている。

制動制御部１０４は、車両１２の制動を行う機能を有する複数の装置により構成されている。すなわち、第１ブレーキユニット３２及び第２ブレーキユニット６６によって車両１２の制動を制御する。なお、制動制御部１０４における第１装置は、第１ブレーキユニット３２とされている。一方、制動制御部１０４における第２装置は、第２ブレーキユニット６６とされている。

操舵制御部１０６は、車両１２の操舵を行う機能を有する複数の装置により構成されている。すなわち、第１電動パワーステアリングユニット３４及び第２電動パワーステアリングユニット６８によって車両１２の操舵の制御を行う。なお、操舵制御部１０６における第１装置は、第１電動パワーステアリングユニット３４とされている。一方、操舵制御部１０６における第２装置は、第２電動パワーステアリングユニット６８とされている。

インターフェイス部１０８は、情報を乗員へ示す機能を有する複数の装置により構成されている。すなわち、ＭＩＤ３６、第１ブザー３８、テルテールインジケータ７０及び第２ブザー７２によって車両１２の情報を乗員へ示す。なお、インターフェイス部１０８の第１装置は、ＭＩＤ３６及び第１ブザー３８とされている。一方、インターフェイス部１０８の第２装置は、テルテールインジケータ７０及び第２ブザー７２とされている。

停車制御部１１０は、車両１２の停車状態の維持が可能な複数の装置により構成されている。すなわち、ＥＰＢ４０及びトランスミッションユニット７４によって車両１２の停車状態の維持の制御を行う。なお、停車制御部１１０の第１装置は、ＥＰＢ４０とされている。一方、停車制御部１１０の第２装置は、トランスミッションユニット７４とされている。

通信制御部１１２は、車載ネットワークの中継機能を有する複数の装置により構成されている。すなわち、ＣＧＷ４２及びＥＳＷ７６によって車載ネットワークの通信の制御を行う。なお、通信制御部１１２の第１装置は、ＣＧＷ４２とされている。一方、通信制御部１１２の第２装置は、ＥＳＷ７６とされている。

自動運転時監視部１１４は、自動運転実行時にのみ使用される複数の装置により構成されている。すなわち、後側方ライダ７８及びＤＭＣ８０によって自動運転システム１６による自動運転時に必要な情報を取得する。なお、自動運転時監視部１１４は第３装置である後側方ライダ７８及びＤＭＣ８０により構成されている。

車両制御部１１６は、制御ＥＣＵ２２によって運転支援時及び自動運転時の車両１２の駆動、操舵、制動等を制御する。車両制御部１１６を構成する制御ＥＣＵ２２は、主電源装置１８と副電源装置２０とにそれぞれ電気的に接続されている。

電源制御部１１８は、主電源装置１８と副電源装置２０とによって上述の複第１装置、第２装置及び第３装置に電力を供給する。また、電源制御部１１８は、主電源装置１８及び副電源装置２０のいずれか一方が地絡等により異常が発生した際は、異常が発生した側の電気的な接続を解除する。

（処理フロー）
次に、車両用制御システム１０の作用について説明する。図６は、車両用制御システム１０の動作の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４４がＲＯＭ４６、９２又はストレージ５０、９４に保存された運転支援プログラム、自動運転プログラム及び異常時電力制御プログラムを読み出して、ＲＡＭ４８に展開して実行することにより、車両１２の各種制御が行われる。

ＣＰＵ４４は、主電源装置１８又は副電源装置２０に異常が発生したか否かを判定する（ステップＳ１００）。主電源装置１８又は副電源装置２０に異常が発生した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、異常が発生した側の電源装置との接続を解除する（ステップＳ１０２）。一方、主電源装置１８又は副電源装置２０に異常が発生していない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、自動運転システム１６及び運転支援システム１４を構成する複数の装置に異常が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。装置に異常が発生していない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、後述するステップＳ１０８の処理へ移行する。装置に異常が発生している場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、異常が発生した装置と同一の機能部内の別の装置を使用するように切り替える（ステップＳ１０６）。

ＣＰＵ４４は、乗員が自動運転の実行（自動運転モードへの切り替え）を希望しているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。自動運転モードへの切り替えを希望していない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、第１装置、第２装置、主電源装置１８及び副電源装置２０の状態を踏まえて運転支援の実行が可能か否かを判定する（ステップＳ１１４）。運転支援の実行が可能な場合（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、運転支援を実行して（ステップＳ１１６）、その後ステップＳ１００の処理へ戻る。

第１装置、第２装置、主電源装置１８及び副電源装置２０の少なくとも一つの異常により運転支援の実行が不可能な場合（ステップＳ１１４：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、手動運転のみを許可して（ステップＳ１１７）、その後、運転支援プログラム、自動運転プログラム及び異常時電力制御プログラムに基づく処理を終了する。

一方、自動運転モードへの切り替えを希望している場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、第１装置、第２装置、第３装置、主電源装置１８及び副電源装置２０の状態を踏まえて自動運転モードへの切り替えが可能か否かを判定する（ステップＳ１１０）。自動運転の実行が可能な場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、自動運転を実行して（ステップＳ１１２）、その後ステップＳ１００の処理へ戻る。

第１装置、第２装置、第３装置、主電源装置１８及び副電源装置２０の少なくとも一つの異常により自動運転の実行が不可能な場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、運転支援の実行が可能か否かを判定する（ステップＳ１１８）。運転支援の実行が可能な場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、第１ブザー３８及び第２ブザー７２の作動可能な一方を作動させて（ステップＳ１２６）乗員へ報知を行うと共に、運転支援の実行へ切り替えを行う（ステップＳ１２８）。ＣＰＵ４４は、乗員の操作の検知等により、運転支援へ切り替えが完了したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。運転支援の実行へ切り替えが完了していない場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、ステップＳ１２６の処理へ戻る。一方、運転支援の実行へ切り替えが完了した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、運転支援プログラム、自動運転プログラム及び異常時電力制御プログラムに基づく処理を終了する。

一方、運転支援の実行が不可能な場合（ステップＳ１１８：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、第１ブザー３８及び第２ブザー７２の作動可能な一方を作動させて（ステップＳ１２０）乗員へ報知を行うと共に、手動運転への切り替えを行う（ステップＳ１２２）。ＣＰＵ４４は、乗員の操作の検知等により、手動運転の実行へ切り替えが完了したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。手動運転へ切り替えが完了していない場合（ステップＳ１２４：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、ステップＳ１２０の処理へ戻る。一方、手動運転の実行へ切り替えが完了した場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、運転支援プログラム、自動運転プログラム及び異常時電力制御プログラムに基づく処理を終了する。

（実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図２に示されるように、車両用制御システム１０は、運転支援制御部８９と、自動運転制御部９１と、第１装置と、第２装置と、機能部とを有している。運転支援制御部８９は、車両１２の少なくとも制動制御の運転支援を行う。自動運転制御部９１は、車両１２の自動運転を行うように制御する。第１装置は、少なくとも車両１２の運転支援実行時に使用される。第２装置は、少なくとも車両１２の自動運転実行時に使用される。そして、機能部は、同一の機能を有する第１装置と第２装置とにより構成されており、運転支援制御部８９及び自動運転制御部９１に通信可能に接続されている。ここで、同一の機能を有する第１装置と第２装置とは、一例として、車両前方監視機能を有しかつ運転支援実行時に使用されるステレオカメラ２６が第１装置に該当し、ステレオカメラ２６と同一機能である車両前方監視機能を有しかつ自動運転実行時に使用される前方ライダ５８が第２装置に該当する。そして、機能部を構成する第１装置及び第２装置のいずれか一方に異常が発生した場合において、同一の機能部を構成する第１装置及び第２装置のいずれか他の装置を使用することができる。したがって、自動運転を行う装置と運転支援を行う装置ごとにそれぞれ冗長構造を設けなくても、車両の自動運転又は運転支援を行うことが可能となる。これにより、冗長構造において部品点数の増加を抑制する。

また、第１装置は、運転支援制御部８９に通信可能に接続されている。一方、第２装置は、自動運転制御部９１に通信可能に接続されている。そして、第１装置は、自動運転制御部９１に通信可能に接続されている。したがって、車両１２の自動運転中に自動運転制御部９１が第２装置のみならず運転支援実行時に使用される第１装置と通信することで、第１装置も利用した自動運転を行うことができる。つまり、第１装置を第２装置の予備装置とすることができる。これにより、自動運転時の冗長性を高めることができる。

さらに、第２装置は、運転支援制御部８９に通信可能に接続されていることから、車両１２の運転支援中に運転支援制御部８９が第１装置のみならず自動運転実行時に使用される第２装置と通信することで、第２装置も利用した運転支援を行うことができる。つまり、第２装置を第１装置の予備装置とすることができる。これにより、運転支援時の冗長性を高めることができる。

さらにまた、自動運転制御部９１は、第２装置との通信に異常がある際に、運転支援実行時に使用される第１装置と通信することで、第１装置を利用して車両１２を制御することができる。つまり、自動運転中に第２装置に異常が発生した場合でも、車両１２が直ちに制御不能となるのを防ぐことができる。これにより、自動運転時の安全性を向上させることができる。

また、運転支援制御部８９及び第１装置は、主電源部９３より電源が供給される。一方、自動運転制御部９１及び第２装置は、副電源部９５より電力が供給される。したがって、主電源部９３及び副電源部９５のどちらか一方に異常があった場合でも、どちらか他方から電源が供給される自動運転制御部９１及び第２装置又は、運転支援制御部８９及び第１装置を利用して車両１２を制御することができる。これにより、自動運転時及び運転支援時の冗長性を高めることができる。

さらに、主電源部９３は、副電源部９５より電力容量が大きく設定されていることから、副電源部９５を小型化することができる。したがって、主電源部９３と副電源部９５とを同一の電力容量に設定する場合と比べて、車両１２への搭載スペースを小さくすることができる。

さらにまた、自動運転実行時にのみ使用される第３装置を有しており、この第３装置は、自動運転制御部９１に通信可能に接続されかつ主電源部９３に接続されている。すなわち、第３装置は、異常が発生した場合などの一般的に自動運転が行われない緊急時においては使用が必須ではないため、冗長構造を設ける必要性が低い。この第３装置を主電源部９３と接続することで、副電源部９５が供給する電力をより少なくすることができる。つまり、副電源部９５をより小型化することができる。

また、第３装置は、乗員の監視を行うＤＭＣ８０と、車両１２の側方側の周辺情報及び車両１２の側方側の周辺情報を検出する後側方ライダ７８とされている。このいずれの装置も、異常が発生した場合などの一般的に自動運転が行われない緊急時においては使用が必須ではない。したがって、これらの装置を主電源部と接続することで、副電源部９５が供給する電力をより少なくすることができる。これらによって、設計自由度を向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、運転支援システム１４は、乗員による手動運転時に、運転支援として車両前方の状況等により車両１２の操舵及び制動の制御を行う構成とされているが、これに限らず、制動制御のみを行う構成としてもよいし、それ以外の制御を行う構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両用制御システム
１２ 車両
２２ 制御ＥＣＵ（第１装置、第２装置）
２４ ミリ波レーダ（第１装置）
２６ ステレオカメラ（第１装置）
２８ ＰＶＭ（第１装置）
３０ 加速度センサ（第１装置）
３２ 第１ブレーキユニット（第１装置）
３４ 第１電動パワーステアリングユニット（第１装置）
３６ ＭＩＤ（第１装置）
３８ 第１ブザー（第１装置）
４０ ＥＰＢ（第１装置）
４２ ＣＧＷ（第１装置）
５８ 前方ライダ（第２装置）
６０ 望遠カメラ（第２装置）
６２ ロケータカメラ（第２装置）
６４ 地図情報記憶部（第２装置）
６６ 第２ブレーキユニット（第２装置）
６８ 第２電動パワーステアリングユニット（第２装置）
７０ テルテールインジケータ（第２装置）
７２ 第２ブザー（第２装置）
７４ トランスミッションユニット（第２装置）
７６ ＥＳＷ（第２装置）
７８ 後側方ライダ（第３装置、車両側方ライダ及び車両後方ライダ）
８０ ＤＭＣ（第３装置、乗員監視装置）
８９ 運転支援制御部
９１ 自動運転制御部
９３ 主電源部
９５ 副電源部
１００ 前方認識部
１０２ 車両情報取得部
１０４ 制動制御部
１０６ 操舵制御部
１０８ インターフェイス部
１１０ 停車制御部
１１２ 通信制御部
１１４ 自動運転時監視部
１１６ 車両制御部
１１８ 電源制御部

Claims (6)

1. 車両の少なくとも制動制御の運転支援を行う運転支援制御部と、
   前記車両の自動運転を行う自動運転制御部と、
   少なくとも前記車両の運転支援実行時に使用される第１装置と、
   少なくとも前記車両の自動運転実行時に使用される第２装置と、
   同一の機能を有する前記第１装置と前記第２装置とにより構成され、前記運転支援制御部及び前記自動運転制御部に通信可能に接続されている機能部と、
   を有し、
   前記運転支援制御部及び前記第１装置は、主電源部より電力が供給されると共に、前記自動運転制御部及び前記第２装置は、副電源部より電力が供給され、
   前記主電源部は、前記副電源部よりも電力容量が大きく設定されている、
   車両用制御システム。
2. 前記第１装置は、前記運転支援制御部に通信可能に接続されており、
   前記第２装置は、前記自動運転制御部に通信可能に接続されており、
   前記第１装置は、さらに前記自動運転制御部に通信可能に接続されている、
   請求項１記載の車両用制御システム。
3. 前記第２装置は、さらに前記運転支援制御部に通信可能に接続されている、
   請求項２記載の車両用制御システム。
4. 前記自動運転制御部は、前記第２装置との通信に異常がある際に、前記第１装置と通信を行う、
   請求項２又は請求項３に記載の車両用制御システム。
5. 前記車両の自動運転実行時にのみ使用されると共に、前記自動運転制御部に通信可能に接続されかつ前記主電源部に接続されている第３装置を有している、
   請求項１に記載の車両用制御システム。
6. 前記第３装置は、乗員の監視を行う乗員監視装置、前記車両の側方側の周辺情報を検出する車両側方ライダ及び前記車両の後方側の周辺情報を検出する車両後方ライダの少なくとも一つとされている、
   請求項５記載の車両用制御システム。