JPH1139586A - 自動運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の自動運転の際に、データの信頼性をチ
ェックして、好適に車両の制御を行うことができる自動
運転制御装置を提供すること。 【解決手段】 ステップ１００，１１０で、現車速が３
０ｋｍ以上であり、通信エラーがないと判定された場合
には、ステップ１２０にて、エンジンＥＣＵ７から正常
に受信した２つの連続した現車速のデータの差が、物理
的に可能な範囲外（例えば±３ｋｍ／ｈ以上）であるか
を判定する。ここで、肯定されると、データが異常であ
ると仮に判断する。ステップ１４０では、最初の仮の異
常の判定から、０．５秒以上連続して異常と判断された
か否かを判定する。即ち、所定の判定期間にわたり複数
回連続して異常と判断されたか否かを判定する。ここ
で、肯定されると、データの連続性に関する異常が確か
に発生したと判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば先行車両と
の車間距離を所定値に保って走行する車間制御を行うこ
とができる自動運転制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動運転の制御として、先行
車両と所定の間隔を保って走行するために、レーザーセ
ンサ等の検出結果を用いて車両の速度等を制御する車間
制御が考えられている。

【０００３】上述した制御を行う場合には、車間制御の
際に必要な演算や指令等を行う電子制御装置（車間制御
ＥＣＵ）や、エンジンの出力等の制御を行う電子制御装
置（エンジンＥＣＵ）などが使用されるが、この様な複
数のＥＣＵを用いるシステムにおいては、信頼性を保証
することが重要であり、そのため各種の対策が考えられ
ている。

【０００４】例えば、それぞれのＥＣＵ内部の演算の信
頼性に関しては、それぞれのＥＣＵにて保証するか、ま
たは受け側のＥＣＵにて上下限ガードをかける方法が採
用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の対策
をとった場合でも、送信側ＥＣＵの内部演算に間違いが
あった時などには、これらのガードをパスしてしまう可
能性が全くないとは言い切れない。

【０００６】特に、自動運転に関する場合、この制御に
関与するデータの信頼性を確保することが重要であり、
例えば減速すべき局面にて加速してしまうような異常を
避ける必要がある。本発明は前記課題に鑑みなされたも
のであり、車両の自動運転の際に、データの信頼性をチ
ェックして、最適な車両の制御を行うことができる自動
運転制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、複
数の電子制御装置間にてデータの通信を行い、複数の電
子制御装置の働きによって車両の自動運転を制御する自
動運転制御装置において、送信側電子制御装置から送ら
れた受信データが、車両の走行状態を時系列に沿って示
す連続したデータの場合に、該連続した受信データの変
化が所定の実現可能な範囲内でないと判定されたときに
は、異常が発生したと判断する。

【０００８】例えば前回受信した車速データと今回受信
した車速データとの値が、通常では考えられないほど大
きく離れている場合には、送信時などに何等かの異常が
発生していると見なす。つまり、データは順次連続的に
送られてくるが、その受信データの変化が許容範囲から
逸脱している場合は、受信データの意味する内容に連続
性がないと判断する。尚、この場合は、何が原因で異常
が発生しているかは問わない。

【０００９】従って、この異常判定の後には、異常の発
生に対応した各種の制御を行なうことが可能となるの
で、より安全な自動運転の制御を実現することができ
る。請求項２の発明では、複数の電子制御装置間にてデ
ータの通信を行い、複数の電子制御装置の働きによって
車両の自動運転を制御する自動運転制御装置において、
複数の電子制御装置間にて送受信するデータフレーム
に、カウンタを設定する。

【００１０】よって、このカウンタを使用すれば、送受
信するデータの順番を認識することができるので、例え
ば同じ値のデータが続いてもカウンタ値が連続していれ
ば、正常値と判断できるし、逆に、この順番に異常があ
る場合には、何等かの異常が発生したと判断することが
できる。

【００１１】従って、この異常判定の後には、異常の発
生に対応した各種の制御を行なうことが可能となる。請
求項３の発明では、今回送信するデータフレームのカウ
ンタ値は、前回送信したデータフレームのカウンタ値に
１を加算した値である。

【００１２】本発明は、前記請求項２のカウンタの送信
側における設定手段を示したものであり、連続するデー
タのカウンタをインクリメントしてデータを送信するこ
とにより、受信側では、容易に且つ確実にデータの異常
を判定することができる。請求項４の発明では、受信側
電子制御装置では、今回受信したデータフレームのカウ
ンタ値が、前回受信したデータフレームのカウンタ値に
１を加算した値でない場合には、異常が発生したと判断
する。

【００１３】本発明では、前記請求項２のカウンタの受
信側における判定手段を示したものであり、受信側に
て、連続するデータのカウンタがインクリメントされて
いるかどうかを判定することにより、容易に且つ確実に
データの異常を判定することができる。

【００１４】請求項５の発明では、所定の判定期間又は
判定回数にわたって、異常が発生したと判断された場合
には、異常の発生を確定する。本発明は、単に異常の検
出を行なうのではなく、ノイズ等の影響を排除して確実
に異常を検出するものである。つまり、例えば１回の判
定では、誤判断することがあるので、本発明では、所定
の判定期間を設定したり、所定の判定回数を設定するこ
とにより、複数回の判定を行なうものである。

【００１５】そして、複数回の判定を行った場合でも、
異常と判断されたときには、確かに異常が発生している
と見なして、異常であると確定判断するものである。従
って、単に１回の異常判定の場合と比べて、より確実に
異常判定を行なうことができる。

【００１６】尚、この異常の確定に至るまでの所定の判
定期間（又は所定の判定回数の期間）は、異常である可
能性がある仮の異常判定ということができる。請求項６
の発明では、異常の発生が確定された場合には、送信す
るデータの中に、異常の種類を示すダイアグコードを含
めて送信する。

【００１７】例えば送信するデータフレーム中に、異常
を示すダイアグコードの欄を設けておき、異常が確定し
た場合には、データフレーム中に異常を示す（又は異常
の種類を示す）ダイアグコードをセットして送信する。
これにより、受信側では、ダイアグコードを参照して異
常が発生していることが分かるので、例えば異常のある
データフレーム中のデータを全て廃棄するか、あるい
は、その中から正常値だけを取り出して用いるか等の選
択を行なって、好ましい制御を選択実行することができ
る。

【００１８】請求項７の発明では、先行車両との車間距
離を制御する車間制御の場合には、異常の発生の確定ま
での判定期間又は判定回数は、外乱に対するマージン
と、先行車両の追従時の車間時間と、人間の反応時間と
に基づいて設定する。異常の確定までの判定期間（又は
判定回数）は、その期間が長いほど（回数が多いほど）
異常判定の信頼性が高まる。ところが、その期間（回
数）は、異常が発生している可能性がある期間（回数）
であるので、当然ながら、できる限り短い期間（少ない
回数）であることが望ましい。

【００１９】そこで、本発明では、外乱に対するマージ
ンと、先行車両の追従時の車間時間と、人間の反応時間
とに基づいて、判定期間（又は判定回数）を設定してい
るので、仮にその間に本当に異常が発生している場合で
も、安全な走行が可能である。例えば、車間制御の際
に、運転者が何等かの異常を感知してブレーキを踏んだ
場合に、衝突等に至ることなく安全に制動を行なうこと
ができる様に、判定期間を設定する。

【００２０】尚、前記車間時間とは、先行車両との車間
距離を自車両の車速で割った値であり、そのままの車速
で走行した場合に、該当する車間距離がどれほどの時間
で０になるかを示す値である。請求項８の発明では、先
行車両との車間距離を制御する車間制御の場合には、異
常の発生の確定までの判定期間又は判定回数の間は、車
間距離が低減しないように制御する。

【００２１】つまり、異常の確定までの判定期間（又は
判定回数）の間は、異常の確定時の制御（例えば車間制
御をキャンセルする制御等）を実行しないので、その間
は、少なくとも車間距離を縮めない様に、例えば目標加
速度を調節する等の制御を行なう。

【００２２】これにより、異常の確定までの仮の判定期
間における車間制御の安全が確保される。請求項９の発
明では、異常の発生の確定までの判定期間又は判定回数
の間は、電子制御装置によって算出された前回の正常受
信データの目標加速度が０以上の場合には、目標加速度
を０に設定し、算出された目標加速度が０未満の場合に
は、その値を目標加速度として採用する。

【００２３】本発明は、請求項８の発明の好適な例を示
したものである。つまり、異常の確定までの判定期間
（又は判定回数）の間において、前回の正常受信データ
の目標加速度が０以上の場合は、そのままでは自車両が
加速されて車間距離が少なくなる可能性があるので、そ
の時には、加速しない様に目標加速度を０にする。それ
により、安全を確保しつつ、あまり車間距離が離れない
様に制御することができる。一方、前回の正常受信デー
タの目標加速度が０未満の場合には、自車両は減速する
ので、安全を確保でき、しかも算出された目標加速度を
そのまま用いるので、あまり車間距離が離れない様に制
御することができる。

【００２４】請求項１０の発明では、異常の発生が確定
した場合には、異常と判断されたデータを用いる制御を
キャンセルする。異常が確定した場合に、その異常なデ
ータを用いて制御を行なうことは不都合であるので、そ
のときには、異常なデータを用いて行なう制御を禁止す
る。これにより、安全な自動運転を実現することができ
る。

【００２５】請求項１１の発明では、異常と判断された
データを用いる制御をキャンセルしたことを、運転者に
報知する。これにより、運転者は、異常のデータを用い
た制御が禁止されたことが分かるので、その後は、運転
者の判断に基づいて適正な運転を行なうことが可能とな
る。

【００２６】請求項１２の発明では、データが、現在の
車両速度のデータ、先行車両との車間距離のデータ、及
び先行車両との相対速度のデータのうち、少なくとも１
種である。本発明では、上述したデータを採用すること
により、例えば車間制御を最適に行なうことができる。

【００２７】請求項１３の発明では、異常の発生が確定
された場合に対応して実施される処理、例えばダイアグ
コードのセット等の実施時期は、他の車両との距離を検
出するセンサ（例えばレーザーレーダ）の発光し始める
車速よりも高い車速に設定する。

【００２８】これにより、実際に例えば車間制御に入る
前に異常の発生を検知することができるので、その様な
場合は、例えば車間制御を実施しないように設定するこ
とができる。つまり、実際に運転者が車間制御機能を利
用しようとする前に、より早く異常の有無を判定するこ
とにより、装置の動作中にキャンセルされる煩わしさを
少しでも排除することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自動運転制御装置
の好適な実施の形態を、例（実施例）を挙げて図面に基
づいて詳細に説明する。本実施例の自動運転制御装置
は、送信側電子制御装置（以下電子制御装置をＥＣＵと
記す）からの受信データを受信側ＥＣＵで監視して、シ
ステムの信頼性を高めるとともに、異常時には、車両を
少なくとも減速側に制御して安全性を確保する装置であ
る。

【００３０】ａ）まず、本実施例の自動運転制御装置の
全体構成を、図１のブロック図に基づいて説明する。図
１に示す様に、車両に搭載される自動運転制御装置は、
先方車両との車間距離を所定値に保って追従する車間制
御を行なうものであり、その車間制御及びその他の制御
を行なうＥＣＵとして、レーザーセンサＥＣＵ３と、車
間制御ＥＣＵ５と、エンジンＥＣＵ７と、ブレーキＥＣ
Ｕ９とを備えている。

【００３１】このうち、レーザーセンサＥＣＵ３は、レ
ーザーレーダセンサ１の制御等を行なうものであり、こ
のレーザーレーダセンサ１は、レーザー光を前方に照射
して、その反射光から先行車両との間隔（車間距離）や
速度を検出する。また、エンジンＥＣＵ７は、エンジン
の出力等を調節して車速等を制御するものであり、この
エンジンＥＣＵ７には、自車両の車速を検出する車速セ
ンサ１１、ブレーキペダル（図示せず）が踏まれたこと
を検出するブレーキスイッチ（以下スイッチをＳＷと記
す）１３、車間制御を行う場合の設定値を入力するクル
ーズコントロールＳＷ１５、車間制御のオン、オフを切
り替えるクルーズメインＳＷ１７が接続されている。
尚、エンジンＥＣＵ７は、ボデーＬＡＮ１９を介して、
図示しないが、ダッシュボード等の各種の表示器や、ワ
イパの作動状態を検出するワイパＳＷ、テールランプの
オン、オフを検出するテールＳＷにも接続されている。

【００３２】更に、ブレーキＥＣＵ９は、制動時の制御
を行なうものであり、このブレーキＥＣＵ９には、操舵
角を検出するステアリングセンサ２１、ヨーレートを検
出するヨーレートセンサ２３、車輪速度を検出する車輪
速度センサ２５、警報ブザー２７が接続されている。

【００３３】この自動運転制御装置では、下記の様なデ
ータの送受信がなされる。まず、レーザーセンサＥＣＵ
３から車間制御ＥＣＵ５には、先行車両の車速、先行車
両との車間距離及び相対速度等の先行車情報、データ等
の異常の内容を示すダイアグデータが送信され、逆に、
車間制御ＥＣＵ５からレーザーセンサ３には、現車速、
推定旋回半径（推定Ｒ）が送信される。

【００３４】また、車間制御ＥＣＵ５からエンジンＥＣ
Ｕ７には、目標加速度、フューエルカット要求、オーバ
ードライブ（ＯＤ）カット要求、３速シフトダウン要
求、（警報ブザー２７を鳴らす）警報要求、異常を示す
ダイアグデータ、表示器に表示すべき表示データ等が送
信される。逆に、エンジンＥＣＵ７から車間制御ＥＣＵ
５には、現車速、操舵角、ヨーレート、設定車間時間、
ワイパＳＷ情報、（アイドルやブレーキ等の）制御状態
を示すデータ等が送信される。

【００３５】更に、エンジンＥＣＵ７からブレーキＥＣ
Ｕ９には、警報要求が送信され、逆に、ブレーキＥＣＵ
９からエンジンＥＣＵ７には、操舵角及びヨーレートの
情報が送信される。 ｂ）次に、上述した構成の自動運転制御装置の主要な動
作を、図２〜図８に基づいて説明する。尚、図２は、特
に車間制御に関係する信号等の要部を具体的に示したブ
ロック図である。

【００３６】i)まず、機能コードの異常判定について説
明する。 図２に示す様に、例えばレーザーセンサＥＣＵ３から
車間制御ＥＣＵ５にデータを送信する場合には、例えば
図３にそのデータフレームを示すが、他のデータととも
に、現在何の制御を行っているかを示す機能コードを送
信する。尚、図３において、物標は先行車両を区別する
標識であり、自車線確率とは先行車両が自車線にいる確
率であるが、本実施例と関係のない箇所の説明は省略す
る。

【００３７】従って、機能コードを受信した車間制御Ｅ
ＣＵ５では、この機能コードが、例えば車間制御を示す
機能コード（ＦＤＨ）等の様に、ある決められた機能コ
ードの範囲内の値であるかどうかを判定する。よって、
所定の範囲の機能コードでないと判断された場合は、何
等かの異常が発生したと判断する。尚、機能コードの判
定の場合は、１回の判定で異常の発生を確定する。

【００３８】また、車間制御ＥＣＵ５は、レーザーセ
ンサＥＣＵ３にデータを送信する際には、機能コードも
送信しており、レーザーセンサＥＣＵ３は、前記i)に示
す様にしてその機能コードを返送している。従って、車
間制御ＥＣＵ５では、送信した機能コードと受信した機
能コードが同じかどうかをチェックし、同じでない場合
には、何等かの異常が発生したと判定する。尚、この場
合も、１回の判定で異常の発生を確定する。

【００３９】つまり、機能コードに関しては、前記、
のいずれか一方でも異常と判定された場合に、異常の
発生を確定している。 ii)次に、受信データの連続性の判定について説明す
る。 車速の連続性 車速データは、エンジンＥＣＵ７から車間制御ＥＣＵ５
に送信され、更にレーザーセンサＥＣＵ３に送信される
が、ここでは、エンジンＥＣＵ７から送信されて車間制
御ＥＣＵ５にて受信された車速データの連続性の判断に
ついて説明する。尚、レーザーセンサＥＣＵ３にても車
速の連続性の判断を行うが、同様な処理であるのでその
説明は省略する。

【００４０】図４のステップ１００では、現車速が３０
ｋｍ以上か否かを判定する。これは、車速が３０ｋｍ未
満の場合は、システムが機能しない設定にしているため
である。ここで肯定判断されるとステップ１１０に進
み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００４１】ステップ１１０では、通信エラーがあるか
否かを判定する。これは、通信エラーがある場合は、受
信データに抜けがあり、本処理における受信データの連
続性の判断、即ち許容できる範囲内のデータの変化か否
かの判断ができないからである。ここで肯定判断される
と、一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとステッ
プ１２０に進む。尚、通信エラーの有無は、例えば、チ
ェックサムによりチェックする。

【００４２】ステップ１２０では、エンジンＥＣＵ７か
ら正常に受信した２つの連続した現車速のデータの差
が、物理的に可能な範囲外（例えば±３ｋｍ／ｈ以上）
であるか否かを判定する。ここで、肯定判断されると、
物理的に有り得ないデータであるので、データが異常で
あると仮に判断し、ステップ１３０にてその旨を示す仮
判定フラグをセットし、ステップ１４０に進む。一方否
定判断されると、データに連続性があり異常ではないと
判断して、一旦本処理を終了する。即ち、車速のデータ
の差が、前回より３ｋｍ／ｈ未満の増加又は減少であれ
ば、連続性があると判断している。

【００４３】・ここで、前記速度データの差の判定値
（±３ｋｍ／ｈ）の設定方法について説明する。エンジ
ンＥＣＵ７から車間制御ＥＣＵ５への送信タイミング
（例えば４４ｍｓｅｃ周期）と、車間制御ＥＣＵ５の受
信タイミング（例えば４８ｍｓｅｃ周期）とにはずれが
ある。従って、車両の最大減速度を０．５Ｇとすると、
車間制御ＥＣＵ５で判定する１周期の間の車速変化量の
最大値は、送信タイミングの２周期分と考えられるの
で、０．５×９．８×０．０８８＝約０．４３ｍ／ｓ＝
約１．５５ｋｍ／ｈとなる。そこで、設計上、設定値は
送受信周期誤差や減速度のマージンを考慮し、±３ｋｍ
／ｈとする。

【００４４】尚、車間制御ＥＣＵ５からレーザーセンサ
ＥＣＵ３に送信する際には、同様に、車間制御ＥＣＵ５
からレーザーセンサＥＣＵ３への送信タイミング（例え
ば９６ｍｓｅｃ周期）と、レーザーセンサＥＣＵ３の受
信タイミング（例えば１００ｍｓｅｃ周期）とにはずれ
があるので、レーザーセンサＥＣＵ３で判定する１周期
の間の車速変化量の最大値は、０．５×９．８×０．１
９２＝約０．９４ｍ／ｓ＝約３．４ｋｍ／ｈとなる。そ
こで、設計上、設定値は送受信周期誤差や減速度のマー
ジンを考慮し、±６ｋｍ／ｈとする。

【００４５】ステップ１４０では、前記ステップ１２０
における最初の仮の異常の判定から、０．５秒以上連続
して異常と判断されたか否かを判定する。即ち、１回の
判定では明確ではないので、所定の判定期間にわたり複
数回連続して異常と判断されたか否かを判定する。ここ
で、肯定判断されると、データの連続性に関する異常が
確かに発生して判断し、ステップ１５０にてその旨を示
す確定フラグをセットして、一旦本処理を終了する。一
方、否定判断されると、例えば仮の判定はノイズ等によ
る誤判定であって、異常は発生していないと判断して、
そのまま本処理を終了する。

【００４６】・ここで、異常判定時間の０．５秒の意味
について説明する。１回の異常判定だけでは、ノイズ等
の意図しない外乱により頻繁に車間制御をキャンセルす
る可能性があるため、一定の連続した異常判定時間を確
保したい。しかし、一方で、異常判定時間中には制御状
態が固着するため、この間の車間状態の急激な変化に運
転者は対応できる様にしなければならない。

【００４７】そこで、下記の様にして、実験や経験によ
る値を加味して異常判定時間を設定した。 ０．５秒＝［追従制御中の車間時間の最短設定（例えば
１．８秒）］−［人間の認知・判断・操作時間（例えば
１．３秒）］ 車間距離、相対速度の連続性 図５のステップ２００では、現車速が３０ｋｍ以上か否
かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２１０
に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００４８】ステップ２１０では、通信エラーがあるか
否かを判定する。ここで肯定判断されると、一旦本処理
を終了し、一方否定判断されるとステップ２２０に進
む。ステップ２２０で、データの連続性の判断の際に、
追従する先行車両が変更されると正確な判定ができない
ので、追従している先行車両を変更しているか否かを判
定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、
一方否定判断されるとステップ２３０に進む。尚、先行
車両が複数ある場合には、それらを物標として区別して
認識しているので、異常の判定を行なっている間に、追
従している先行車両の物標が代わった場合には、当然な
がら同一車両におけるデータの連続性はないので、異常
判定を中止するものである。

【００４９】ステップ２３０では、車間距離が大きすぎ
ると先行車両を正確に把握することが困難となるので、
車間距離が例えば６０ｍ以下か否かを判定する。ここで
肯定判断されるとステップ２４０に進み、一方否定判断
されると一旦本処理を終了する。

【００５０】ステップ２４０では、レーザーセンサＥＣ
Ｕ３から正常に受信した２つの連続した車間距離のデー
タの差が、物理的に可能な範囲外（例えば１０ｍ以上）
であるか否かを判定する。ここで、肯定判断されると、
ステップ２６０にて仮判定フラグをセットして、ステッ
プ２７０に進む。一方否定判断されると、ステップ２５
０に進む。尚、本ステップ２４０で否定判断されたとき
に、一旦本処理を終了するようにしてもよい。

【００５１】ステップ２５０では、レーザーセンサＥＣ
Ｕ３から正常に受信した２つの連続した相対速度のデー
タの差が、物理的に可能な範囲外（例えば３０ｋｍ／ｈ
以上）であるか否かを判定する。ここで、肯定判断され
ると、データが異常であると仮に判断して、ステップ２
６０にて仮判定フラグをセットして、ステップ２７０に
進む。一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００５２】ステップ２７０では、前記ステップ２４０
または２５０における最初の仮の異常の判定から、０．
５秒以上連続して異常と判断されたか否かを判定する。
ここで、肯定判断されると、データの連続性に関する異
常が確かに発生していると見なし、ステップ２８０にて
確定フラグをセットして、一旦本処理を終了する。一
方、否定判断されると、異常は発生していないと判断し
て、そのまま本処理を終了する。

【００５３】iii)次に、カウンタを利用したデータ未変
化の判定について説明する。各種のデータは、エンジン
ＥＣＵ７、車間制御ＥＣＵ５、レーザーセンサＥＣＵ３
間で送受信されるが、各送信側ＥＣＵにおいて、内部処
理が終了した時点でカウンタ値をインクリメント（＋
１）する。

【００５４】ここでは、受信側の車間制御ＥＣＵ側５の
処理について説明する。尚、他の受信側のレーザーセン
サＥＣＵ３、エンジンＥＣＵ７にてもデータ未変化の判
断を行うが、同様な処理であるのでその説明は省略す
る。図６のステップ３００では、通信エラーがあるか否
かを判定する。ここで肯定判断されると、一旦本処理を
終了し、一方否定判断されるとステップ３１０に進む。

【００５５】ステップ３１０で、受信用バッファを参照
し、カウンタ値が前回値に対して＋１となっているか否
かを判定する。ここで否定判断されると、受信データが
異常であると仮に判定し、ステップ３２０にて仮判定フ
ラグをセットして、ステップ３３０に進む。一方肯定判
断されると、受信データに異常はないとして、一旦本処
理を終了する。

【００５６】ステップ３３０では、前記ステップ３１０
における最初の仮の異常の判定から、０．５秒以上連続
して異常と判断されたか否かを判定する。ここで、肯定
判断されると、データの連続性に関する異常が確かに発
生していると判断して、ステップ３４０にて確定フラグ
をセットして、一旦本処理を終了する。一方、否定判断
されると、異常は発生していないと判断して、そのまま
本処理を終了する。

【００５７】iv)次に、受信データの異常の判定につい
て説明する。目標加速度を受信するエンジンＥＣＵ７で
は、図７に示す様に、ステップ４００にて、受信した目
標加速度が、所定の上下限ガードの範囲内であるか否か
を判定する。ここで肯定判断されると、目標加速度のデ
ータが正常であると判断して、一旦本処理を終了する。
一方、否定判断されると、目標加速度のデータが異常で
あると仮に判定し、ステップ４１０にて仮判定フラグを
セットして、ステップ４２０に進む。

【００５８】ステップ４２０では、前記ステップ４００
における最初の仮の異常の判定から、０．５秒以上連続
して異常と判断されたか否かを判定する。ここで、肯定
判断されると、目標加速度のデータが異常であることを
確定し、ステップ４３０にて確定フラグをセットして、
一旦本処理を終了する。一方、否定判断されると、異常
は発生していないと判断して、そのまま本処理を終了す
る。

【００５９】v)次に、送信データの異常の判定について
説明する。目標加速度を送信する車間制御ＥＣＵ５で
は、前記図７と同様に、ステップ４００にて、受信した
目標加速度が、所定の上下限ガードの範囲内であるか否
かを判定する。ここで肯定判断されると、目標加速度の
データが正常であると判断して、一旦本処理を終了す
る。一方、否定判断されると、目標加速度のデータが異
常であると仮に判定し、ステップ４１０にて仮判定フラ
グをセットして、ステップ５２０に進む。

【００６０】ステップ４２０では、前記ステップ４００
における最初の仮の異常の判定から、０．５秒以上連続
して異常と判断されたか否かを判定する。ここで、肯定
判断されると、目標加速度のデータが異常であることを
確定し、ステップ４３０にて確定フラグをセットして、
一旦本処理を終了する。一方、否定判断されると、異常
は発生していないと判断して、そのまま本処理を終了す
る。

【００６１】ｃ）次に、上述した仮又は確定の異常判定
に基づいて行われる制御処理について説明する。 i)まず、仮の異常判定の際の処理、即ち最初の異常判定
から異常が確定するまでの（仮判定フラグがセットされ
ている）０〜０．５秒間に行われる処理について説明す
る。

【００６２】仮の異常判定が行われた場合（仮判定フ
ラグがセットされている場合）には、前回の受信データ
を保持するとともに、異常なデータを含む可能性が高い
今回の受信データを破棄する。 この場合、車間制御に特に重要な目標加速度の値を下
記の様に設定する。

【００６３】・目標加速度が０以上の場合は、速度がそ
れ以上増大して、車間距離が低減しない様に、目標加速
度を０にセットする。 ・目標加速度が０未満の場合は、速度がそれ以上増大し
て、車間距離が低減することはないと考えられるので、
その前回の値を目標加速度として保持する。

【００６４】ここで、前記、の処理を、図８のフロ
ーチャートで示す。まず、図８のステップ５００で、仮
判定フラグがセットされているか否かを判定する。ここ
で肯定判断されるとステップ５１０に進み、一方否定判
断されると一旦本処理を終了する。

【００６５】ステップ５１０では、今回の受信データを
破棄する。続くステップ５２０では、前回の受信データ
を今回の受信データとして保持する。続く５３０では、
保持されたデータである目標加速度が０以上か否かを判
定する。ここで肯定判断されるとステップ５４０に進
み、一方否定判断されるとステップ５５０に進む。

【００６６】ステップ５４０では、目標加速度を０にセ
ットして、一旦本処理を終了する。これにより現在車速
が維持される。一方、ステップ５５０では、その値を目
標加速度として採用し、一旦本処理を終了する。これに
より、今までの減速状態が維持される。

【００６７】つまり、受信データが異常であると仮に判
定されている場合は、前回の目標加速度が０以上か否か
の判定を行なって、その仮の判定の期間に車間制御を継
続した場合でも、車間距離が低減しない様にしている。
そのため、車間制御を有る程度実施できるとともに、十
分な安全性を確保することができる。

【００６８】ii)次に、異常判定が確定した際の処理、
即ち最初に異常と判定されてから０．５秒間以上連続し
て異常と判定された際の処理について説明する。 レーザーセンサＥＣＵ３で異常判定した場合（確定フ
ラグがセットされている場合） ・（車間制御ＥＣＵ５から）受信した現車速のデータの
連続性の判定や、（車間制御ＥＣＵ５から）受信したデ
ータのカウンタを利用した未変化の判定により、異常が
確定した場合には、今回のデータを破棄するとともに、
前回値を保持する。

【００６９】・また、前記異常が確定した場合には、デ
ータフレームの所定の箇所に、判定した異常の内容を示
すダイアグフラグを立てる。 この処理を、図９のフローチャートに示す。図９のステ
ップ６００にて、確定フラグがセットされているか否か
を判定する。ここで肯定判断されると、ステップ６１０
に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００７０】ステップ６１０では、今回のデータを破棄
し、続くステップ６２０では、前回のデータを今回のデ
ータとして保持し、続くステップ６３０では、異常を示
すダイアグフラグをセットして、一旦本処理を終了す
る。 車間制御ＥＣＵ５で異常判定した場合 ・（エンジンＥＣＵ７から）受信した現車速のデータの
連続性の判定、（レーザーセンサＥＣＵ３から）受信し
たデータのカウンタを利用した未変化の判定、（レーザ
ーセンサＥＣＵ３から）受信した機能コードの異常の判
定、（レーザーセンサＥＣＵ３から）受信した車間距離
及び相対速度のデータの連続性の判定により、異常が確
定した場合には、今回のデータを破棄するとともに、前
回値を保持する。

【００７１】・また、前記異常が確定した場合には、デ
ータフレームの所定の箇所に、判定した異常の内容を示
すダイアグフラグを立てる。尚、ダイアグフラグを立て
ない場合には、制御のキャンセルを指示する異常キャン
セルフラグを立ててもよい。

【００７２】また、この処理は、前記図９のフローチャ
ートに示す手順と同様である。 エンジンＥＣＵ７で異常判定した場合 ・（車間制御ＥＣＵ５から）受信した目標加速度が異常
と判断された場合、（車間制御ＥＣＵ５から）受信した
データのカウンタを利用した未変化の判定により異常が
確定した場合、ダイアグフラグを受信した場合、又は異
常キャンセルフラグを受信した場合には、車間制御をキ
ャンセルし、非制御状態に移行する。

【００７３】・また、車間制御をキャンセルした場合
は、その旨を、表示器（図示せず）や警報ブザー２７に
より、運転者に報知する。 この処理を、図１０のフローチャートに示す。図１０の
ステップ７００にて、確定フラグがセットされているか
否かを判定する。ここで肯定判断されると、ステップ７
１０に進み、一方否定判断されるとステップ７３０に進
む。

【００７４】ステップ７３０では、ダイアグフラグを受
信したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステ
ップ７１０に進み、一方否定判断されるとステップ７４
０に進む。ステップ７４０では、異常キャンセルフラグ
を受信したか否かを判定する。ここで肯定判断されると
ステップ７１０に進み、一方否定判断されると一旦本処
理を終了する。

【００７５】ステップ７１０では、車間制御をキャンセ
ルし、続くステップ７２０では、表示器や警報ブザー２
７により、車間制御をキャンセルしたことを運転者に報
知し、一旦本処理を終了する。この様に、本実施例で
は、それぞれの受信側のＥＣＵにて、上述した様に、機
能コードの異常判定、データの連続性の判定、カウンタ
を利用したデータ未変化の判定、受信データの異常の判
定、送信データの異常の判定を行っている。そのため、
従来よりデータの異常判定を精度よく行うことができ
る。

【００７６】また、所定期間（０．５秒間）にわたり仮
の異常判定を行った後に、即ち複数回の仮の異常判定を
行った後に、異常の判定の確定を行うので、その点から
も精度よく異常判定を行うことができるという利点があ
る。つまり、仮の異常判定の期間は異常とは決めないの
で、瞬間的なノイズ等に起因する異常との誤判定により
制御停止という事態を防止することができる。

【００７７】更に、仮の異常判定の期間中は、車両制御
を安全側に行っていわゆるフェイルセーフを実現してい
る。つまり、異常なデータは破棄するとともに、前回の
正常なデータに基づいて、目標加速度を安全な方に設定
している。そのため、判定期間における自動運転の安全
性が向上するという効果がある。

【００７８】しかも、異常が確定した後には、車間制御
をキャンセルするので、より一層安全性が高まるという
利点がある。尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々
の態様で実施できることはいうまでもない。

【００７９】例えばダイアグフラグの設定は、例えば下
記の様に、レーザーレーダセンサが発光し始める車速よ
り高く、車間制御機能が開始可能となる車速より低い場
合に実施する様に設定することができる。 ・車速３０ｋｍ／ｈ以上でレーザーレーダセンサ発光開
始 ・車速４８ｋｍ／ｈ以上で車間制御機能開始 この様に設定するのは、実際に運転者が車間制御機能を
利用しようとする前に、より早く異常の有無を判定する
ことにより、装置の動作中にキャンセルされる煩わしさ
を少しでも排除するためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の自動運転制御装置の全体構成を示す
ブロック図である。

【図２】 実施例の自動運転制御装置の要部を示すブロ
ック図である。

【図３】 データフレームの構造を示す説明図である。

【図４】 車速のデータに関する連続性の異常判定の処
理を示すフローチャートである。

【図５】 車間距離及び相対速度のデータに関する連続
性の異常判定の処理を示すフローチャートである。

【図６】 カウンタ値を用いたデータ未変化に関する異
常判定の処理を示すフローチャートである。

【図７】 目標加速度に関する異常判定の処理を示すフ
ローチャートである。

【図８】 仮の異常の判定期間における車間制御の処理
を示すフローチャートである。

【図９】 異常の確定後の処理を示すフローチャートで
ある。

【図１０】 異常の確定後の処理を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１…レーザーレーダセンサ ３…レーザーセンサＥＣＵ ５…車間制御ＥＣＵ ７…エンジンＥＣＵ ９…ブレーキＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 泰彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大杉 啓治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 宮越 博規 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 古居 信之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 宮越 恒雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子制御装置間にてデータの通信
   を行い、該複数の電子制御装置の働きによって車両の自
   動運転を制御する自動運転制御装置において、 送信側電子制御装置から送られた受信データが、車両の
   走行状態を時系列に沿って示す連続したデータの場合
   に、該連続した受信データの変化が所定の実現可能な範
   囲内でないと判定されたときには、異常が発生したと判
   断することを特徴とする自動運転制御装置。
2. 【請求項２】 複数の電子制御装置間にてデータの通信
   を行い、該複数の電子制御装置の働きによって車両の自
   動運転を制御する自動運転制御装置において、 前記複数の電子制御装置間にて送受信するデータフレー
   ムに、カウンタを設定することを特徴とする自動運転制
   御装置。
3. 【請求項３】 今回送信するデータフレームのカウンタ
   値は、前回送信したデータフレームのカウンタ値に１を
   加算した値であることを特徴とする前記請求項２に記載
   の自動運転制御装置。
4. 【請求項４】 受信側電子制御装置では、今回受信した
   データフレームのカウンタ値が、前回受信したデータフ
   レームのカウンタ値に１を加算した値でない場合には、
   異常が発生したと判断することを特徴とする前記請求項
   ３に記載の自動運転制御装置。
5. 【請求項５】 所定の判定期間又は判定回数にわたっ
   て、前記異常が発生したと判断された場合には、異常の
   発生を確定することを特徴とする前記請求項１〜３のい
   ずれかに記載の自動運転制御装置。
6. 【請求項６】 前記異常の発生が確定された場合には、
   送信するデータの中に、異常の種類を示すダイアグコー
   ドを含めて送信することを特徴とする前記請求項５に記
   載の自動運転制御装置。
7. 【請求項７】 先行車両との車間距離を制御する車間制
   御の場合には、前記異常の発生の確定までの判定期間又
   は判定回数は、外乱に対するマージンと、先行車両の追
   従時の車間時間と、人間の反応時間とに基づいて設定す
   ることを特徴とする前記請求項５又は６に記載の自動運
   転制御装置。
8. 【請求項８】 先行車両との車間距離を制御する車間制
   御の場合には、前記異常の発生の確定までの判定期間又
   は判定回数の間は、車間距離が低減しないように制御す
   ることを特徴とする前記請求項５〜７のいずれかに記載
   の自動運転制御装置。
9. 【請求項９】 前記異常の発生の確定までの判定期間又
   は判定回数の間は、前記電子制御装置によって算出され
   た前回の正常受信データの目標加速度が０以上の場合に
   は、目標加速度を０に設定し、前記算出された目標加速
   度が０未満の場合には、その値を目標加速度として採用
   することを特徴とする前記請求項８に記載の自動運転制
   御装置。
10. 【請求項１０】 前記異常の発生が確定した場合には、
    該異常と判断されたデータを用いる制御をキャンセルす
    ることを特徴とする前記請求項５〜９のいずれかに記載
    の自動運転制御装置。
11. 【請求項１１】 前記異常と判断されたデータを用いる
    制御をキャンセルしたことを、運転者に報知することを
    特徴とする前記請求項１０に記載の自動運転制御装置。
12. 【請求項１２】 前記データが、現在の車両速度のデー
    タ、先行車両との車間距離のデータ、及び先行車両との
    相対速度のデータのうち、少なくとも１種であることを
    特徴とする前記請求項１〜１１のいずれかに記載の自動
    運転制御装置。
13. 【請求項１３】 前記異常の発生が確定された場合に対
    応して実施される処理の実施時期は、他の車両との距離
    を検出するセンサの発光し始める車速よりも高い車速に
    設定することを特徴とする前記請求項５〜１２のいずれ
    かに記載の自動運転制御装置。