JPWO2020016622A1 - 運転支援車両の制御方法及び制御システム - Google Patents

Abstract

車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動Ｍ能を実現すること。同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、車載された複数のコントローラ（１〜７，２１〜２６）を、第１コントローラ群（Ａ）と第２コントローラ群（Ｂ）に区分してネットワークトポロジーを構築する。運転支援車両の制御方法は、複数のコントローラ（１〜７，２１〜２６）の何れかに失陥が発生したか否かを判断する。複数のコントローラ（１〜７，２１〜２６）の何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出する。正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する。

Description

本開示は、運転支援車両の制御方法及び制御システムに関する。

特許文献１には、車両における自動化されたタスクを統合的に制御できるシステムを提供することを課題とし、以下に述べる解決手段による自動化された運転のためのフェールセーフＥ／Ｅアーキテクチャが開示されている。即ち、第１の計算ユニット（１）は、少なくとも１つのセンサ（３）及び少なくとも１つのアクチュエータ（４）とコンタクトをとるためのインターフェースを有する。第２の計算ユニット（２）は、少なくとも１つのセンサ（３）及び少なくとも１つのアクチュエータ（４）とコンタクトをとるためのインターフェースを有する。第１の計算ユニット（１）及び第２の計算ユニット（２）は、インターフェース（５）を介し相互に接続を形成する。第１の計算ユニット（１）及び／又は第２の計算ユニット（２）及び／又はアクチュエータ（４）は、第１又は第２の計算ユニット（１，２）がアクチュエータ（４）を実効的に駆動制御可能であるか否かを決定するように構成する。

特開２０１６−８１５３４号公報

特許文献１に記載されたフェールセーフＥ／Ｅアーキテクチャは、何れかのコントローラに失陥が生じても、失陥が生じる前と同一の動作が実施できるように冗長構成とされている。このため、同一のコントローラ及びアクチュエータを複数有する制御システム構成にする必要がある、という問題があった。

本開示は、上記問題に着目してなされたもので、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示は、運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラを搭載した運転支援車両の制御方法である。
同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、複数のコントローラを複数のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築する。このネットワークトポロジーによる制御方法は、下記の通りとする。
複数のコントローラの何れかに失陥が発生したか否かを判断する。
複数のコントローラの何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出する。
正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する。

この結果、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

実施例１の制御方法及び制御システムが適用された自動運転車両に搭載された複数のコントローラを第１コントローラ群と第２コントローラ群とに区分したネットワークトポロジーを示す全体制御システム図である。 複数のコントローラのうち第１コントローラ群に有するＡＤＡＳコントローラと第２コントローラ群に有するＡＤＡＳサブコントローラによるフェールセーフ制御系構成を示す制御ブロック図である。 実施例１の制御システムにより自動運転モードの選択時に実行されるフェールセーフ制御作用の流れを示すフローチャートである。 転舵アクチュエータ動作機能を分担するステアリング制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。 ステアリング制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。 ステアリング制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。 制動アクチュエータ動作機能を分担するブレーキ制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。 ブレーキ制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。 ブレーキ制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。 自車の走行レーン認識動作機能を分担する走行レーン認識制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。 走行レーン認識制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。 走行レーン認識制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。 自車の前方障害物認識動作機能を分担する前方障害物認識制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。 前方障害物認識制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。 前方障害物認識制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。 自車の側方障害物認識動作機能を分担する側方障害物認識制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。 側方障害物認識制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。 側方障害物認識制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。

以下、本開示による運転支援車両の制御方法及び制御システムを実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１における制御方法及び制御システムは、自動車専用道路の単一車線での自動運転を実現する自動運転車両（運転支援車両の一例）に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体制御システム構成」、「フェールセーフ制御系構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１の制御方法及び制御システムが適用された自動運転車両に搭載された複数のコントローラを第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂとに区分したネットワークトポロジーを示す。図１に基づいて全体システム構成を説明する。

自動運転車両は、自動運転モードを選択すると、自動車専用道路の単一車線での自動運転を実現する電動車両である。例えば、自動運転モードを選択しての走行中、車線の逸脱を検知すると、走行レーンの中央付近を走行するようにステアリングを制御し、運転者のハンドル操作を支援する。自動運転モードを選択しての走行中、先行車を検出していないときは運転者がセットした車速で走行し、先行車を検出しているときは運転者がセットした車速を上限として車速に応じた車間距離を保つように車間制御を行う。渋滞路等において先行車追従走行で停止する場合はＶＤＣによるブレーキ制御を行い、停止状態を続ける要求があると電動パーキングブレーキを作動させる。このように、自動運転車両は、ハンドル操作支援や車速の加減速調整や駐停車の何れもサポートする技術を備えた車両とされる。

自動運転車両に搭載される複数のコントローラは、自動運転制御でのアクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能をそれぞれで分担し、正常モードのときに全てのコントローラを用いて要求される動作機能を達成するコントローラである。そして、同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、複数のコントローラを、第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂに区分してネットワークトポロジーを構築している。即ち、「ネットワークトポロジー」とは、複数のコントローラを、同等の動作機能を第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂのそれぞれで実現するという設計思想に基づいてグループ分けし、ネットワーク通信線で互いに接続する形態をいう。

第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂのネットワーク通信線／電源は、電気的／物理的に独立させている。即ち、一方のコントローラ群に有するコントローラに失陥が発生した場合、他方のコントローラ群に有するコントローラでのバックアップにより、失陥コントローラ群の動作機能を担保できるようにしている。

第１コントローラ群Ａのコントローラとして、図１に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１と、ＡＶＭコントローラ２と、ＲＡＤＡＲコントローラ３と、ＨＤｍａｐコントローラ４と、ＳＲコントローラ５と、を備えている。さらに、ｅＡＣＴコントローラ６と、ＳｔＢＷ１コントローラ７と、を備えている。

第１コントローラ群Ａのネットワーク通信線として、図１に示すように、第１ＣＡＮ通信線８と、第２ＣＡＮ通信線９と、第３ＣＡＮ通信線１０と、第４ＣＡＮ通信線１１と、第１ＬＡＮ通信線１２と、を備えている。

即ち、第１ＣＡＮ通信線８によって、ＡＤＡＳコントローラ１とＡＶＭコントローラ２とＲＡＤＡＲコントローラ３とＨＤｍａｐコントローラ４が接続されている。第２ＣＡＮ通信線９によってＡＤＡＳコントローラ１とＳＲコントローラ５が接続されている。第３ＣＡＮ通信線１０によって、ＡＤＡＳコントローラ１とｅＡＣＴコントローラ６が接続されている。第４ＣＡＮ通信線１１によって、ＡＤＡＳコントローラ１とＳｔＢＷ１コントローラ７が接続されている。そして、第１ＬＡＮ通信線１２によって、ＡＤＡＳコントローラ１とＨＤｍａｐコントローラ４が接続されている。

ＡＤＡＳコントローラ１は、ドライバの運転操作を支援する先進運転支援システムにおいて、フェールセーフ制御を含み第１コントローラ群Ａでの情報処理を統合的に扱うコントローラである。このＡＤＡＳコントローラ１では、ＨＤｍａｐコントローラ４からの高精度地図情報と、図外のＧＰＳからの自車位置情報とを入力する。そして、自動運転モードの選択により単一車線に沿っての走行中、車線の逸脱を検知すると、ステアリングを補正する制御指令をＳｔＢＷ１コントローラ７へ出力する。また、単一車線に沿っての走行中に先行車割り込み等があった場合、先行車との車間距離を維持するために自車の減速が必要と判断されると、車両減速度を要求減速度まで落とす制御指令をｅＡＣＴコントローラ６へ出力する。
なお、「ＡＤＡＳ」とは、「Ａｄｖａｎｃｅｄ ｄｒｉｖｅｒ−ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ」の略称である。

ＡＶＭコントローラ２は、自車周囲認識システム（全方位モニタシステム）において、自車の全周域に存在する障害物や道路に描かれた駐車枠や白線による走行レーン等をカメラ画像データに基づいて認識する機能を分担するコントローラである。このＡＶＭコントローラ２では、前後左右の４方向に向けて設置された車載カメラからの画像データを入力して画像処理を行い、自車周囲に障害物が存在すると判断されると、自車から障害物までの距離を演算する。そして、自車周囲の障害物位置情報や障害物までの距離情報をＡＤＡＳコントローラ１へ出力する。
なお、「ＡＶＭ」とは、「Ａｒｏｕｎｄ Ｖｉｅｗ Ｍｏｎｉｔｏｒ」の略称である。

ＲＡＤＡＲコントローラ３は、自車周囲認識システム（フロントレーダーシステム）において、自車の前方領域に存在する前方障害物をレーダー反射波に基づいて認識する機能を分担するコントローラである。このＲＡＤＡＲコントローラ３では、自車の前方に向けて設置されたフロントレーダーからのセンサ信号を入力し、自車の前方領域に前方障害物が存在すると判断されると、自車から前方障害物までの距離を演算する。そして、前方障害物位置情報や前方障害物までの距離情報をＡＤＡＳコントローラ１へ出力する。

ＨＤｍａｐコントローラ４は、ＧＰＳにて自車位置を認識すると、電子地図データマップが格納された車載メモリから自車位置を中心とする地図データを切り取り、ＡＤＡＳコントローラ１へ出力するコントローラである。ここで、「ＨＤマップ」とは、ＧＰＳ地図マップに比べて詳細な道路情報（例えば、道路種別、車線幅、道路形状、等）による高精度地図のことをいう。

ＳＲコントローラ５は、自車周囲認識システム（サイドレーダーシステム）において、自車の左右側方領域に存在する側方障害物をレーダー反射波に基づいて認識する機能を分担するコントローラである。このＳＲコントローラ５は、自車の側方に向けて設置されたサイドレーダーからのセンサ信号を入力し、自車の側方領域に側方障害物が存在すると判断されると、自車から側方障害物までの距離を演算する。そして、側方障害物位置情報や側方障害物までの距離情報をＡＤＡＳコントローラ１へ出力する。なお、サイドレーダーとしては、例えば、左前側方位置と左後側方位置と右前側方位置と右後側方位置にそれぞれ設けられる。

ｅＡＣＴコントローラ６は、車載のブレーキ制御システムにおいて、ブレーキペダルとマスタシリンダの間に介装される電動ブースタを用いる制動アクチュエータ動作機能を分担するコントローラである。このｅＡＣＴコントローラ６では、ＡＤＡＳコントローラ１から減速制御指令を入力すると、車両減速度を要求減速度まで落とす指令を電動ブースタのモータへ出力する。

ＳｔＢＷ１コントローラ７は、車載のステアリング制御システムにおいて、ステア・バイ・ワイヤ構造のうちタイヤ転舵系に設けられる第１転舵モータを用いる転舵アクチュエータ動作機能を分担するコントローラである。このＳｔＢＷ１コントローラ７では、ＡＤＡＳコントローラ１からステアリングを補正する制御指令を入力すると、目標とする転舵補正量とする指令を第１転舵モータへ出力する。ここで、「ＳｔＢＷ」とは、ハンドル操作系とタイヤ転舵系とがステアリングクラッチを介し機械的に分離可能とされているステア・バイ・ワイヤのことをいう。

ここで、ステア・バイ・ワイヤ構造は、ステアリングクラッチによりハンドル操作系とタイヤ転舵系とに分けられる。そして、ステアリングクラッチが解放される「ＳＢＷモード」と、ステアリングクラッチが締結される「ＥＰＳモード（電動パワーステアリングモード）」を有する。ハンドル操作系には、「ＳＢＷモード」の選択時にステアリングホイールに操舵反力を与える反力モータを備える。タイヤ転舵系には、「ＳＢＷモード」の選択時にタイヤを転舵する第１転舵モータと、「ＥＰＳモード」の選択時に操舵系にアシストトルクを与える第２転舵モータと、を備える。

第２コントローラ群Ｂのコントローラとして、図１に示すように、ＡＤＡＳサブコントローラ２１と、ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２と、ＳＯＮＡＲコントローラ２３と、を備えている。さらに、ＶＤＣコントローラ２４と、Ｅ−ＰＫＢコントローラ２５と、ＳｔＢＷ２コントローラ２６と、を備えている。

第２コントローラ群Ｂのネットワーク通信線として、図１に示すように、第５ＣＡＮ通信線２７と、第６ＣＡＮ通信線２８と、を備えている。

即ち、第５ＣＡＮ通信線２７によって、ＡＤＡＳサブコントローラ２１とＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２とＳＯＮＡＲコントローラ２３とＳｔＢＷ２コントローラ２６が接続される。第６ＣＡＮ通信線２８によって、ＡＤＡＳサブコントローラ２１とＶＤＣコントローラ２４とＥ−ＰＫＢコントローラ２５が接続される。

ＡＤＡＳサブコントローラ２１は、ドライバの運転操作を支援する先進運転支援システムにおいて、フェールセーフ制御を含み第２コントローラ群Ｂでの情報処理を統合的に扱うサブコントローラである。このＡＤＡＳサブコントローラ２１では、ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２からの走行レーンや障害物情報とＳＯＮＡＲコントローラ２３からの障害物情報を入力する。そして、自動運転モードの選択により単一車線に沿っての走行中、障害物を回避する必要があると判断すると、自車の減速挙動により障害物を回避するブレーキ液圧指令をＶＤＣコントローラ２４へ出力する。さらに、停車状態で所定時間が経過し、駐車状態にする必要があると判断すると、パーキング作動指令をＥ−ＰＫＢコントローラ２５へ出力する。「ＥＰＳモード」を選択しての走行中、操舵アシスト力が必要であると判断すると、操舵系にアシストトルクを与える制御指令をＳｔＢＷ２コントローラ２６へ出力する。

ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２は、自車周囲認識システム（フロントカメラシステム）において、自車の前方領域に存在する障害物や道路に描かれた白線による走行レーン等をカメラ画像データに基づいて認識する機能を分担するコントローラである。このＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２では、車両前方に向けて設置されたフロントカメラからの画像データを入力して画像処理を行い、自車前方に障害物が存在すると判断されると、自車から前方障害物までの距離を演算する。そして、前方障害物の位置情報や前方障害物までの距離情報をＡＤＡＳサブコントローラ２１へ出力する。

ＳＯＮＡＲコントローラ２３は、自車周囲認識システム（車載ソナーシステム）において、自車周囲に存在する障害物をソナー反射波（音波）に基づいて認識する機能を分担するコントローラである。このＳＯＮＡＲコントローラ２３は、自車の側方に向けて設置されたソナーからのセンサ信号を入力し、自車の側方領域に側方障害物が存在すると判断されると、自車から側方障害物までの距離を演算する。そして、側方障害物位置情報や側方障害物までの距離情報をＡＤＡＳサブコントローラ２１へ出力する。

ＶＤＣコントローラ２４は、車載のブレーキ制御システムにおいて、マスタシリンダとホイールシリンダの間に介装され、４輪独立制御によるブレーキ液圧アクチュエータを用いる制動アクチュエータ動作機能を分担するコントローラである。このＶＤＣコントローラ２４では、ＡＤＡＳサブコントローラ２１からブレーキ液圧指令を入力すると、障害物を回避する自車の減速回避挙動を得る指令をブレーキ液圧アクチュエータへ出力する。
なお、「ＶＤＣ」とは、「Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ」の略称である。

Ｅ−ＰＫＢコントローラ２５は、車載のブレーキ制御システムにおいて、変速機出力軸位置に設けられたパーキングブレーキ機構に有するパーキングアクチュエータを用いる制動アクチュエータ動作機能を分担するコントローラである。このＥ−ＰＫＢコントローラ２５では、ＡＤＡＳサブコントローラ２１からパーキング作動指令を入力すると、パーキングブレーキ機構を機械的な噛み合いによりロックする指令をＰＫＢアクチュエータへ出力する。

ＳｔＢＷ２コントローラ２６は、車載のステアリング制御システムにおいて、ステア・バイ・ワイヤ構造のうちタイヤ転舵系に設けられる第２転舵モータを用いる転舵アクチュエータ動作機能を分担するコントローラである。このＳｔＢＷ２コントローラ２６では、ＡＤＡＳサブコントローラ２１から操舵アシスト指令を入力すると、操舵系にアシストトルクを与える制御指令を第２転舵モータへ出力する。

第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂとを繋ぐネットワーク通信線として、図１に示すように、第４ＣＡＮ通信線１１と、第２ＬＡＮ通信線３２と、第３ＬＡＮ通信線３３と、第４ＬＡＮ通信線３４と、第５ＬＡＮ通信線３５と、を備えている。

即ち、第４ＣＡＮ通信線１１を分岐してＡＤＡＳサブコントローラ２１まで延ばすことによって、ＡＤＡＳコントローラ１とＡＤＡＳサブコントローラ２１が接続される。第２ＬＡＮ通信線３２によって、ＡＤＡＳコントローラ１とＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２が接続される。第３ＬＡＮ通信線３３と第４ＬＡＮ通信線３４によって、ＳｔＢＷ１コントローラ７とＳｔＢＷ２コントローラ２６が接続される。第５ＬＡＮ通信線３５によって、ｅＡＣＴコントローラ６とＶＤＣコントローラ２４が接続される。

［フェールセーフ制御系構成］
図２は、複数のコントローラのうち第１コントローラ群Ａに有するＡＤＡＳコントローラ１と第２コントローラ群Ｂに有するＡＤＡＳサブコントローラ２１によるフェールセーフ制御系構成を示す。以下、図２に基づいてフェールセーフ制御系構成を説明する。

ＡＤＡＳコントローラ１は、図２に示すように、失陥判断部１ａと、失陥情報送出部１ｂと、フェールセーフ制御部１ｃと、を備えている。同様に、ＡＤＡＳサブコントローラ２１は、図２に示すように、失陥判断部２１ａと、失陥情報送出部２１ｂと、フェールセーフ制御部２１ｃと、を備えている。

失陥判断部１ａは、自動運転モードの選択中、第１コントローラ群Ａに有する複数のコントローラ１，２，３，４，５，６，７の何れかに失陥が発生したか否かを判断する。同様に、失陥判断部２１ａは、自動運転モードの選択中、第２コントローラ群Ｂに有する複数のコントローラ２１，２２，２３，２４，２５，２６の何れかに失陥が発生したか否かを判断する。

ここで、第１コントローラ群Ａの場合、複数のコントローラ１，２，３，４，５，６，７のそれぞれは自己診断機能を有し、自己診断により失陥が発生した場合には失陥判断部１ａに対し失陥フラグを出力する。よって、失陥判断部１ａでは、失陥フラグを入力しないと、全てのコントローラ１，２，３，４，５，６，７が正常と判断する。一方、失陥フラグを入力すると、フラグにより特定されるコントローラに失陥が発生したと判断する。なお、失陥判断部２１ａについても同様であり、第２ントローラ群Ｂに有する複数のコントローラ２１，２２，２３，２４，２５，２６からの失陥フラグを入力し、正常／失陥を判断する。

失陥情報送出部１ｂは、複数のコントローラ１，２，３，４，５，６，７の何れかに失陥の発生有りと判断されると、ＡＤＡＳコントローラ１から第４ＣＡＮ通信線１１を介しＡＤＡＳサブコントローラ２１のフェールセーフ制御部２１ｃに対して失陥情報を送出する。同様に、失陥情報送出部２１ｂは、複数のコントローラ２１，２２，２３，２４，２５，２６の何れかに失陥の発生有りと判断されると、ＡＤＡＳサブコントローラ２１から第４ＣＡＮ通信線１１を介しＡＤＡＳコントローラ１のフェールセーフ制御部１ｃに対して失陥情報を送出する。

ここで、失陥情報送出部１ｂ又は失陥情報送出部２１ｂにて失陥の発生有りと判断されると、失陥情報を送出すると共に、ドライバへ失陥が発生したことを視覚（ディスプレイ表示）や聴覚（警報音）に訴えて知らせる報知情報を出力する。

フェールセーフ制御部１ｃは、第２コントローラ群Ｂを構成するコントローラに失陥が発生すると、ＡＤＡＳサブコントローラ２１の失陥情報送出部２１ｂから第４ＣＡＮ通信線１１を介し失陥情報を受け取る。失陥情報を受け取ると、ドライバが操作復帰するまでの間、第１コントローラ群Ａを構成するコントローラが、第２コントローラ群Ｂ（失陥コントローラ群）の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する。同様に、フェールセーフ制御部２１ｃは、第１コントローラ群Ａを構成するコントローラに失陥が発生すると、ＡＤＡＳコントローラ１の失陥情報送出部１ｂから第４ＣＡＮ通信線１１を介し失陥情報を受け取る。失陥情報を受け取ると、ドライバが操作復帰するまでの間、第２コントローラ群Ｂを構成するコントローラが、第１コントローラ群Ａ（失陥コントローラ群）の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する。

なお、車載される複数のコントローラ１〜７、２１〜２６の何れも失陥の発生無しと判断されると、複数のコントローラ１〜７、２１〜２６の全てを用いて動作機能を実現する正常モードを実行する。

以下、フェールセーフ制御部１ｃ又はフェールセーフ制御部２１ｃで実行されるフェールセーフ制御の例を、下記に列挙する。

（ａ）失陥により失われた動作機能が転舵アクチュエータ動作機能である場合
ＳｔＢＷ１コントローラ７（第１ステアリングコントローラ）とＳｔＢＷ２コントローラ２６（第２ステアリングコントローラ）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用いる。そして、失陥により失われた転舵アクチュエータ動作機能をバックアップする失陥モード１，２を実行する。

（ｂ）失陥により失われた動作機能が制動アクチュエータ動作機能である場合
ｅＡＣＴコントローラ６（第１ブレーキコントローラ）とＶＤＣコントローラ２４、Ｅ−ＰＫＢコントローラ２５（第２ブレーキコントローラ）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用いる。そして、失陥により失われた制動アクチュエータ動作機能をバックアップする失陥モード１，２を実行する。

（ｃ）失陥により失われた動作機能が自車の走行レーン認識動作機能である場合
ＨＤｍａｐコントローラ４（第１走行レーン認識コントローラ）とＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２（第２走行レーン認識コントローラ）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用いる。そして、失陥により失われた自車の走行レーン認識動作機能をバックアップする失陥モード１，２を実行する。

（ｄ）失陥により失われた動作機能が自車の前方障害物認識動作機能である場合
ＲＡＤＡＲコントローラ３（第１前方障害物認識コントローラ）とＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２（第２前方障害物認識コントローラ）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用いる。そして、失陥により失われた自車の前方障害物認識動作機能をバックアップする失陥モード１，２を実行する。

（ｅ）失陥により失われた動作機能が自車の側方障害物認識動作機能である場合
ＳＲコントローラ５（第１側方障害物認識コントローラ）とＳＯＮＡＲコントローラ２３（第２側方障害物認識コントローラ）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用いる。そして、失陥により失われた自車の側方障害物認識動作機能をバックアップする失陥モード１，２を実行する。

次に、実施例１の作用を、「車載コントローラが失陥したときのフェールセーフ制御作用」、「ステアリング制御システムでの正常／失陥モード作用」、「ブレーキ制御システムでの正常／失陥モード作用」に分けて説明する。さらに、「走行レーン認識制御システムでの正常／失陥モード作用」、「前方障害物認識制御システムでの正常／失陥モード作用」、「側方障害物認識制御システムでの正常／失陥モード作用」に分けて説明する。

［車載コントローラが失陥したときのフェールセーフ制御作用］
運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラが搭載された運転支援車両において、何れかのコントローラに失陥が生じても、失陥が生じる前と同一の動作が実施できるように冗長構成とするものを比較例とする。ここで、「冗長構成」とは、制御システムを複数用意し、一部に失陥が発生しても動作機能を継続できるようにした構成をいう。

この比較例の場合、失陥時において、正常時と同等のバックアップ機能が確保されるものの、冗長構成としているためにセンサ・コントローラ・アクチュエータの数が多くなってしまう。特に、自動運転レベルが高くなるにつれて多くの動作機能を実現する必要がある自動運転車両のように、車載のコントローラが多くなる場合、冗長構成を採用するとセンサ・コントローラ・アクチュエータの数が膨大になってしまう。

一方、ドライバによる運転を支援する運転支援車両の場合、例えば、走行中にアクセル操作やブレーキ操作やステアリング操作の少なくとも一部の操作を車載制御に委ねる。このため、失陥時におけるフェールセーフ制御は必要不可欠といえる制御であり、失陥の発生に備えて常にバックアップ機能を確保しておきたいという要求がある。

本発明者は、上記課題や要求に着目し、冗長構成を採用することなく、失陥時のバックアップ機能を確保することを解決課題とした。そして、この課題を解決する手段として、同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、複数のコントローラを複数のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築する。そして、複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、失陥コントローラが属さない正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする手段を採用した。

即ち、車載コンローラに失陥が発生したとき、性能を多少落としたとしても同等の動作機能を何らかの形で残したいという点を特徴とする。例えば、“止まる”というブレーキ動作機能に対し、ブレーキアクチュエータとして、倍力制御を行う電動ブースタとＶＤＣ制御を行うブレーキ液圧アクチュエータを有するとする。この車両において、例えば、電動ブースタが故障したときは、電動ブースタに比べ制動力の制御精度が低くなるアクチュエータではあるが、ＶＤＣ制御を行うブレーキ液圧アクチュエータを用いて“止まる”ことを実現するものある。

次に、図３に基づいて、自動運転モードの選択時におけるフェールセーフ制御作用を説明する。

自動運転モードの選択中であるか否かを判断する（Ｓ１）。自動運転モードの選択中でないと判断されると、Ｓ１での判断を繰り返す。

Ｓ１にて自動運転モードの選択中であると判断されると、車載コントローラのうち何れかのコントローラに失陥が発生しているか否かを判断する（Ｓ２）。何れのコントローラにも失陥が発生していないと判断されている間は、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３へと進む流れが繰り返され、正常モードが実行される（Ｓ３）。正常モードでは、アクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能を分担する車載コントローラの全てを用い、ハンドル操作支援や車速の加減速調整や駐停車の何れもサポートしながら自動運転モードにより単一車線に沿って走行する。

一方、Ｓ２にて車載コントローラのうち何れかのコントローラに失陥が発生したと判断されると、失陥したコントローラが属する失陥コントローラ群と失陥コントローラが属しない正常コントローラ群を特定する（Ｓ４）。そして、失陥コントローラ群から正常コントローラ群に対して第４ＣＡＮ通信線１１を介し失陥情報（失陥した動作機能情報を含む）を送出する（Ｓ５）。同時に、ドライバへ失陥が発生したことを知らせる報知情報を出力する（Ｓ６）。

正常コントローラ群が第４ＣＡＮ通信線１１を介し失陥情報を受け取ると、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失陥により失われた動作機能をバックアップする失陥モード１又は失陥モード２を実行する（Ｓ７）。

Ｓ７に続いて、ドライバによる操作復帰があったか否かを判断する（Ｓ８）。そして、ドライバによる操作復帰が無いと判断されている間は、Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８へと進む流れが繰り返され、ドライバへ失陥が発生したことを知らせる報知情報の出力と失陥モード１又は失陥モード２の実行が継続される。その後、ドライバによる操作復帰が判断されると、Ｓ８からＳ９へ進み、Ｓ９にて自動運転モードからマニュアル運転モードへと移行し、自動運転モードの選択時におけるフェールセーフ制御を終了する。
ここで、ドライバによる操作復帰は、例えば、ステアリングホイールにドライバが操舵力を加えたことをステアリングシステムに設けられたトルクセンサにて検知することで判断される。

このように、車載コントローラのうち何れかのコントローラに失陥が発生したと判断されると、ドライバによる操作復帰するまでの間、失陥により失われた動作機能をバックアップする失陥モード１又は失陥モード２が実行される。この結果、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

［ステアリング制御システムでの正常／失陥モード作用］
以下、図４〜図６に基づいて、ステアリング制御システムでの正常／失陥モード作用を説明する。

第１コントローラ群Ａには、ステアリング制御系として、図４に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、第１転舵モータ５１（第１転舵アクチュエータ）を制御するＳｔＢＷ１コントローラ７（第１ステアリングコントローラ）を備える。第２コントローラ群Ｂには、ステアリング制御系として、図４に示すように、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、第２転舵モータ５２（第２転舵アクチュエータ）を制御するＳｔＢＷ２コントローラ２６（第２ステアリングコントローラ）を備える。

ステアリング制御システムでの正常モードでは、図４に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、ＳｔＢＷ１コントローラ７、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、ＳｔＢＷ２コントローラ２６の全てを用い、転舵アクチュエータ動作機能を分担する。

第２コントローラ群Ｂに有するステアリング制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第２コントローラ群Ｂに有するステアリング制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳサブコントローラ２１やＳｔＢＷ２コントローラ２６そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第２コントローラ群Ｂでの転舵アクチュエータ動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図５に示すように、正常コントローラ群である第１コントローラ群Ａに有するＡＤＡＳコントローラ１とＳｔＢＷ１コントローラ７とを用い、失陥により失われた転舵アクチュエータ動作機能をバックアップする失陥モード１が実行される。

第１コントローラ群Ａに有するステアリング制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第１コントローラ群Ａに有するステアリング制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳコントローラ１やＳｔＢＷ１コントローラ７そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第１コントローラ群Ａでの転舵アクチュエータ動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図６に示すように、正常コントローラ群である第２コントローラ群Ｂに有するＡＤＡＳサブコントローラ２１とＳｔＢＷ２コントローラ２６とを用い、失陥により失われた転舵アクチュエータ動作機能をバックアップする失陥モード２が実行される。

［ブレーキ制御システムでの正常／失陥モード作用］
以下、図７〜図９に基づいて、ブレーキ制御システムでの正常／失陥モード作用を説明する。

第１コントローラ群Ａには、ブレーキ制御系として、図７に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、電動ブースタ５３を制御するｅＡＣＴコントローラ６を備える。第２コントローラ群Ｂには、ブレーキ制御系として、図７に示すように、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、ブレーキ液圧アクチュエータ５４を制御するＶＤＣコントローラ２４、ＰＫＢアクチュエータ５５を制御するＥ−ＰＫＢコントローラ２５を備える。なお、電動ブースタ５３は、第１ブレーキアクチュエータに相当し、ｅＡＣＴコントローラ６は、第１ブレーキコントローラに相当する。ブレーキ液圧アクチュエータ５４及びＰＫＢアクチュエータ５５は、第２ブレーキアクチュエータに相当し、ＶＤＣコントローラ２４及びＥ−ＰＫＢコントローラ２５は、第２ブレーキコントローラに相当する。

ブレーキ制御システムでの正常モードでは、図７に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、ｅＡＣＴコントローラ６、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、ＶＤＣコントローラ２４、Ｅ−ＰＫＢコントローラ２５の全てを用い、制動アクチュエータ動作機能を分担する。

第２コントローラ群Ｂに有するブレーキ制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第２コントローラ群Ｂに有するブレーキ制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳサブコントローラ２１やＶＤＣコントローラ２４やＥ−ＰＫＢコントローラ２５そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第２コントローラ群Ｂでの制動アクチュエータ動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図８に示すように、正常コントローラ群である第１コントローラ群Ａに有するＡＤＡＳコントローラ１とｅＡＣＴコントローラ６とを用い、失陥により失われた制動アクチュエータ動作機能をバックアップする失陥モード１が実行される。

第１コントローラ群Ａに有するブレーキ制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第１コントローラ群Ａに有するブレーキ制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳコントローラ１やｅＡＣＴコントローラ６そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第１コントローラ群Ａでの制動アクチュエータ動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図９に示すように、正常コントローラ群である第２コントローラ群Ｂに有するＡＤＡＳサブコントローラ２１とＶＤＣコントローラ２４とＥ−ＰＫＢコントローラ２５とを用い、失陥により失われた制動アクチュエータ動作機能をバックアップする失陥モード２が実行される。

［走行レーン認識制御システムでの正常／失陥モード作用］
以下、図１０〜図１２に基づいて、走行レーン認識制御システムでの正常／失陥モード作用を説明する。

第１コントローラ群Ａには、走行レーン認識制御系として、図１０に示すように、自車位置と高精度地図に基づいて自車の走行レーンを認識するＨＤｍａｐコントローラ４、ＡＤＡＳコントローラ１を備えている。第２コントローラ群Ｂには、走行レーン認識制御系として、図１０に示すように、フロントカメラからの自車前方撮像情報に基づいて自車の走行レーン認識するＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２、ＡＤＡＳサブコントローラ２１を備えている。なお、ＨＤｍａｐコントローラ４は、第１走行レーン認識コントローラに相当し、ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２は、第２走行レーン認識コントローラに相当する。

走行レーン認識制御システムでの正常モードでは、図１０に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、ＨＤｍａｐコントローラ４、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、ＦｒＣＡＭＥＲＡ２２の全てを用い、走行レーン認識動作機能を分担する。

第２コントローラ群Ｂに有する走行レーン認識制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第２コントローラ群Ｂに有する走行レーン認識制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳサブコントローラ２１やＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第２コントローラ群Ｂでの走行レーン認識動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図１１に示すように、正常コントローラ群である第１コントローラ群Ａに有するＡＤＡＳコントローラ１とＨＤｍａｐコントローラ４とを用い、失陥により失われた走行レーン認識動作機能をバックアップする失陥モード１が実行される。

第１コントローラ群Ａに有する走行レーン認識制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第１コントローラ群Ａに有する走行レーン認識制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳコントローラ１やＨＤｍａｐコントローラ４そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第１コントローラ群Ａでの走行レーン認識動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図１２に示すように、正常コントローラ群である第２コントローラ群Ｂに有するＡＤＡＳサブコントローラ２１とＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２とを用い、失陥により失われた走行レーン認識動作機能をバックアップする失陥モード２が実行される。

［前方障害物認識制御システムでの正常／失陥モード作用］
以下、図１３〜図１５に基づいて、前方障害物認識制御システムでの正常／失陥モード作用を説明する。

第１コントローラ群Ａには、前方障害物認識制御系として、図１３に示すように、フロントレーダーからのレーダー情報に基づいて自車の前方障害物を認識するＲＡＤＡＲコントローラ３、ＡＤＡＳコントローラ１を備えている。第２コントローラ群Ｂには、前方障害物認識制御系として、図１３に示すように、フロントカメラからの自車前方撮像データに基づいて自車の前方障害物を認識するＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２、ＡＤＡＳサブコントローラ２１を備えている。なお、ＲＡＤＡＲコントローラ３は、第１前方障害物認識コントローラに相当し、ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２は、第２前方障害物認識コントローラに相当する。

前方障害物認識制御システムでの正常モードでは、図１３に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、ＲＡＤＡＲコントローラ３、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２の全てを用い、前方障害物認識動作機能を分担する。

第２コントローラ群Ｂに有する前方障害物認識制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第２コントローラ群Ｂに有する前方障害物認識制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳサブコントローラ２１やＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第２コントローラ群Ｂでの前方障害物認識動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図１４に示すように、正常コントローラ群である第１コントローラ群Ａに有するＡＤＡＳコントローラ１とＲＡＤＡＲコントローラ３とを用い、失陥により失われた前方障害物認識動作機能をバックアップする失陥モード１が実行される。

第１コントローラ群Ａに有する前方障害物認識制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第１コントローラ群Ａに有する前方障害物認識制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳコントローラ１やＲＡＤＡＲコントローラ３そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第１コントローラ群Ａでの前方障害物認識動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図１５に示すように、正常コントローラ群である第２コントローラ群Ｂに有するＡＤＡＳサブコントローラ２１とＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２とを用い、失陥により失われた前方障害物認識動作機能をバックアップする失陥モード２が実行される。

［側方障害物認識制御システムでの正常／失陥モード作用］
以下、図１６〜図１８に基づいて、側方障害物認識制御システムでの正常／失陥モード作用を説明する。

第１コントローラ群Ａには、側方障害物認識制御系として、図１６に示すように、再度レーダーからのレーダー情報に基づいて自車の側方障害物を認識するＳＲコントローラ５、ＡＤＡＳコントローラ１を備えている。第２コントローラ群Ｂには、側方障害物認識制御系として、図１６に示すように、ソナーからのソナー情報に基づいて自車の側方障害物を認識するＳＯＮＡＲコントローラ２３、ＡＤＡＳサブコントローラ２１を備えている。なお、ＳＲコントローラ５は、第１側方障害物認識コントローラに相当し、ＳＯＮＡＲコントローラ２３は、第２側方障害物認識コントローラに相当する。

側方障害物認識制御システムでの正常モードでは、図１６に示すように、ＡＤＡＳコントローラ１、ＳＲコントローラ５、ＡＤＡＳサブコントローラ２１、ＳＯＮＡＲコントローラ２３の全てを用い、側方障害物認識動作機能を分担する。

第２コントローラ群Ｂに有する側方障害物認識制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第２コントローラ群Ｂに有する側方障害物認識制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳサブコントローラ２１やＳＯＮＡＲコントローラ２３そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第２コントローラ群Ｂでの側方障害物認識動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図１７に示すように、正常コントローラ群である第１コントローラ群Ａに有するＡＤＡＳコントローラ１とＳＲコントローラ５とを用い、失陥により失われた側方障害物認識動作機能をバックアップする失陥モード１が実行される。

第１コントローラ群Ａに有する側方障害物認識制御システムに失陥が生じたとする。ここで、「第１コントローラ群Ａに有する側方障害物認識制御システムの失陥」とは、ＡＤＡＳコントローラ１やＳＲコントローラ５そのものの失陥だけでなく、コネクタ障害や通信障害やアクチュエータ障害等を含む。つまり、第１コントローラ群Ａでの側方障害物認識動作機能が機能障害になるあらゆる原因が含まれる。

この場合、図１８に示すように、正常コントローラ群である第２コントローラ群Ｂに有するＡＤＡＳサブコントローラ２１とＳＯＮＡＲコントローラ２３とを用い、失陥により失われた側方障害物認識動作機能をバックアップする失陥モード２が実行される。

以上説明したように、実施例１の自動運転車両の制御方法及び制御システムにあっては、下記に列挙する効果を奏する。

（１）運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラ１〜７，２１〜２６が搭載された運転支援車両の制御方法であって、
同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、複数のコントローラ１〜７，２１〜２６を複数のコントローラ群（第１コントローラ群Ａ、第２コントローラ群Ｂ）に区分してネットワークトポロジーを構築し、
複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかに失陥が発生したか否かを判断し、
複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出し、
正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図１）。
このため、車載された複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現する制御方法を提供することができる。
即ち、同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するというアーキテクチャに基づいて、例えば、複数のコントローラ１〜７，２１〜２６が、第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂに区分される。このため、区分された第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂは、失陥の発生に備えて互いに動作機能をバックアップするコントローラ群という関係性を持つ。

（２）複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れも失陥の発生無しと判断されると、複数のコントローラの全てを用いて動作機能を実現する正常モードを実行する（図１）。
このため、制御システム構成として、正常モードでの制御時に要求される動作機能を実現するために使うことのない制御系要素を有さない簡潔な構成とすることができる。
即ち、制御システム構成が冗長構成を有する場合、正常モードでの制御時に要求される動作機能を実現するときに使うことのない制御系要素が存在するものとなる。つまり、複数のコントローラの全てを用いて正常モードを実行するということは、同じ動作機能を実現する制御系要素を複数用意する冗長構成を有さないことの裏付けになる。

（３）複数のコントローラ１〜７，２１〜２６を、第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂとの二つに区分してネットワークトポロジーを構築し、
第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂのネットワーク通信線／電源を、電気的／物理的に独立させる（図１）。
このため、正常コントローラ群に有するコントローラを用いて失陥モードを実行する際、失陥したコントローラが属するコントローラ群による影響を受けることなく、失陥により失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行することができる。
即ち、第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂのネットワーク通信線／電源に関して、電気的／物理的な独立性が担保される。

（４）運転支援車両は、自動運転モードを選択すると、少なくとも単一車線での自動運転を実現する自動運転車両であり、
複数のコントローラ１〜７，２１〜２６は、自動運転制御でのアクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能を分担するコントローラであり、
自動運転モードの選択中、複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかのコントローラに失陥が発生したか否かを判断し、
失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属しない正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出すると共に、ドライバへ失陥が発生したことを知らせる報知情報を出力し、
正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、ドライバが操作復帰するまでの間、正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図３）。
このため、自動運転モードの選択中に必要な動作機能を担う一つのコントローラが失陥した際、失陥が発生してからドライバが操作復帰するまでの間、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することができる。
即ち、自動運転車両の場合、最終的なフェールセーフ動作は、ドライバによるマニュアル操作である。よって、自動運転モードを選択中における失陥モードでは、失陥が発生してからドライバによるマニュアル操作に受け渡すまでの間、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現できれば良い。

（５）自動運転車両のステアリング制御系に、第１コントローラ群Ａに有し第１転舵アクチュエータ（第１転舵モータ５１）を制御する第１ステアリングコントローラ（ＳｔＢＷ１コントローラ７）と、
第２コントローラ群Ｂに有し第２転舵アクチュエータ（第２転舵モータ５２）を制御する第２ステアリングコントローラ（ＳｔＢＷ２コントローラ２６）と、を備え、
失陥により失われた動作機能が転舵アクチュエータ動作機能である場合、第１ステアリングコントローラ（ＳｔＢＷ１コントローラ７）と第２ステアリングコントローラ（ＳｔＢＷ２コントローラ２６）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図４〜６）。
このため、転舵アクチュエータ動作機能を担う一つのコントローラが失陥した際、２つのコントローラ群Ａ，Ｂのうち正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた転舵アクチュエータ動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

（６）自動運転車両の制動制御系に、第１コントローラ群Ａに有し第１ブレーキアクチュエータ（電動ブースタ５３）を制御する第１ブレーキコントローラ（ｅＡＣＴコントローラ６）と、
第２コントローラ群Ｂに有し第２ブレーキアクチュエータ（ブレーキ液圧アクチュエータ５４、ＰＫＢアクチュエータ５５）を制御する第２ブレーキコントローラ（ＶＤＣコントローラ２４、Ｅ−ＰＫＢコントローラ２５）と、を備え、
失陥により失われた動作機能が制動アクチュエータ動作機能である場合、第１ブレーキコントローラ（ｅＡＣＴコントローラ６）と第２ブレーキコントローラ（ＶＤＣコントローラ２４、Ｅ−ＰＫＢコントローラ２５）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図７〜図９）。
このため、制動アクチュエータ動作機能を担う一つのコントローラが失陥した際、２つのコントローラ群Ａ，Ｂのうち正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた制動アクチュエータ動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

（７）自動運転車両の自車周囲認識系に、第１コントローラ群Ａに有し自車位置と高精度地図に基づいて自車の走行レーンを認識する第１走行レーン認識コントローラ（ＨＤｍａｐコントローラ４）と、
第２コントローラ群Ｂに有しフロントカメラからの自車前方撮像情報に基づいて自車の走行レーン認識する第２走行レーン認識コントローラ（ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２）と、を備え、
失陥により失われた動作機能が自車の走行レーン認識動作機能である場合、第１走行レーン認識コントローラ（ＨＤｍａｐコントローラ４）と第２走行レーン認識コントローラ（ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図１０〜図１２）。
このため、自車の走行レーン認識動作機能を担う一つのコントローラが失陥した際、２つのコントローラ群Ａ，Ｂのうち正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた自車の走行レーン認識動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

（８）自動運転車両の自車周囲認識系に、第１コントローラ群Ａに有しフロントレーダーからのレーダー情報に基づいて自車の前方障害物を認識する第１前方障害物認識コントローラ（ＲＡＤＡＲコントローラ３）と、
第２コントローラ群Ｂに有しフロントカメラからの自車前方撮像データに基づいて自車の前方障害物を認識する第２前方障害物認識コントローラ（ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２）と、を備え、
失陥により失われた動作機能が自車の前方障害物認識動作機能である場合、第１前方障害物認識コントローラ（ＲＡＤＡＲコントローラ３）と第２前方障害物認識コントローラ（ＦｒＣＡＭＥＲＡコントローラ２２）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図１３〜図１５）。
このため、自車の前方障害物認識動作機能を担う一つのコントローラが失陥した際、２つのコントローラ群Ａ，Ｂのうち正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた自車の前方障害物認識動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

（９）自動運転車両の自車周囲認識系に、第１コントローラ群Ａに有しサイドレーダーからのレーダー情報に基づいて自車の側方障害物を認識する第１側方障害物認識コントローラ（ＳＲコントローラ５）と、
第２コントローラ群Ｂに有しソナーからのソナー情報に基づいて自車の側方障害物を認識する第２側方障害物認識コントローラ（ＳＯＮＡＲコントローラ２３）と、を備え、
失陥により失われた動作機能が自車の側方障害物認識動作機能である場合、第１側方障害物認識コントローラ（ＳＲコントローラ５）と第２側方障害物認識コントローラ（ＳＯＮＡＲコントローラ２３）のうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する（図１６〜図１８）。
このため、自車の側方障害物認識動作機能を担う一つのコントローラが失陥した際、２つのコントローラ群Ａ，Ｂのうち正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた自車の側方障害物認識動作機能と同等の動作機能を実現することができる。

（１０）運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラ１〜７，２１〜２６が搭載された運転支援車両の制御システムであって、
同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、複数のコントローラ１〜７，２１〜２６を複数のコントローラ群（第１コントローラ群Ａ、第２コントローラ群Ｂ）に区分してネットワークトポロジーを構築し、
複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかに失陥が発生したか否かを判断する失陥判断部１ａ，２１ａと、
複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出する失陥情報送出部１ｂ，２１ｂと、
正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行するフェールセーフ制御部１ｃ，２１ｃと、
を有する（図２）。
このため、車載された複数のコントローラ１〜７，２１〜２６の何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現する制御システムを提供することができる。

以上、本開示の運転支援車両の制御方法及び制御システムを実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、車載される複数のコントローラを、同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、第１コントローラ群Ａと第２コントローラ群Ｂに区分してネットワークトポロジーを構築する例を示した。しかし、車載される複数のコントローラを、動作機能や要求に応じて部分的又は全体的に３以上のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築しても良い。

実施例１では、フェールセーフ制御系構成として、ＡＤＡＳコントローラ１に失陥判断部１ａと失陥情報送出部１ｂとフェールセーフ制御部１ｃを備える。同様に、ＡＤＡＳサブコントローラ２１に失陥判断部２１ａと失陥情報送出部２１ｂとフェールセーフ制御部２１ｃを備える例を示した。しかし、フェールセーフ制御系構成としては、ＡＤＡＳコントローラとは別に第１コントローラ群にフェールセーフコントローラを設け、ＡＤＡＳサブコントローラとは別に第２コントローラ群にフェールセーフコントローラを設ける例としても良い。さらに、フェールセーフ制御系構成としては、第１コントローラ群と第２コントローラ群から独立してフェールセーフコントローラを設ける例としても良い。

実施例１では、複数のコントローラとして、自動運転制御でのアクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能を分担するコントローラ１〜７，２１〜２６を車載する例を示した。しかし、複数のコントローラとしては、運転支援制御でのアクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能以外に、車速認識動作機能やディスプレイ表示動作機能等を分担するコントローラを車載する例であっても良い。

実施例１では、フェールセーフ制御として、転舵アクチュエータ動作機能と制動アクチュエータ動作機能をバックアップする例と走行レーン／前方障害物／側方障害物の認識動作機能をバックアップする例を示した。しかし、フェールセーフ制御としては、車載コントローラの追加等に伴い、車速認識動作機能をバックアップする例であっても良いし、ディスプレイ表示動作機能をバックアップする例であっても良い。

実施例１では、本開示の制御方法及び制御システムを、自動車専用道路の単一車線での自動運転を実現する電動車両（ハイブリッド車や電気自動車）による自動運転車両に適用する例を示した。しかし、本開示の制御方法及び制御システムは、自動運転レベルとしてより高いレベルの自動運転車両に適用することも勿論できる。また、緊急ブレーキシステムやＡＣＣシステム等を搭載する運転支援車両に対しても適用することができる。さらに、電動車両に限らず、エンジン車にも適用することができる。

【０００２】
［０００４］
特許文献１に記載されたフェールセーフＥ／Ｅアーキテクチャは、何れかのコントローラに失陥が生じても、失陥が生じる前と同一の動作が実施できるように冗長構成とされている。このため、同一のコントローラ及びアクチュエータを複数有する制御システム構成にする必要がある、という問題があった。
［０００５］
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するため、本開示は、運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラを搭載した運転支援車両の制御方法である。
同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、運転支援制御での動作機能をそれぞれで分担する複数のコントローラを、複数のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築する。
このネットワークトポロジーによる制御方法は、下記の通りとする。
複数のコントローラの何れかに失陥が発生したか否かを判断する。
複数のコントローラの何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出する。
正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、ドライバが操作復帰するまでの間、正常コントローラ群を構成するコントローラにより、失陥により失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する。
発明の効果

【０００３】
［０００７］
この結果、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥が発生してからドライバが操作復帰するまでの間、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することができる。
図面の簡単な説明
［０００８］
［図１］実施例１の制御方法及び制御システムが適用された自動運転車両に搭載された複数のコントローラを第１コントローラ群と第２コントローラ群とに区分したネットワークトポロジーを示す全体制御システム図である。
［図２］複数のコントローラのうち第１コントローラ群に有するＡＤＡＳコントローラと第２コントローラ群に有するＡＤＡＳサブコントローラによるフェールセーフ制御系構成を示す制御ブロック図である。
［図３］実施例１の制御システムにより自動運転モードの選択時に実行されるフェールセーフ制御作用の流れを示すフローチャートである。
［図４］転舵アクチュエータ動作機能を分担するステアリング制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。
［図５］ステアリング制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。
［図６］ステアリング制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。
［図７］制動アクチュエータ動作機能を分担するブレーキ制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。
［図８］ブレーキ制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。
［図９］ブレーキ制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。
［図１０］自車の走行レーン認識動作機能を分担する走行レーン認識制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。

【０００２】
［０００４］
特許文献１に記載されたフェールセーフＥ／Ｅアーキテクチャは、何れかのコントローラに失陥が生じても、失陥が生じる前と同一の動作が実施できるように冗長構成とされている。このため、同一のコントローラ及びアクチュエータを複数有する制御システム構成にする必要がある、という問題があった。
［０００５］
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥により失われた動作機能と同等の動作機能を実現することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するため、本開示は、運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラを搭載した運転支援車両の制御方法である。
同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、運転支援制御でのアクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能をそれぞれで分担する複数のコントローラを、複数のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築する。このネットワークトポロジーによる制御方法は、下記の通りとする。
複数のコントローラの何れかに失陥が発生したか否かを判断する。
複数のコントローラの何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出する。
正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、ドライバが操作復帰するまでの間、正常コントローラ群を構成するコントローラにより、失陥により失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する。
発明の効果

【０００３】
［０００７］
この結果、車載された複数のコントローラの何れかに失陥が発生した場合、制御システム構成を冗長構成にすることなく、失陥が発生してからドライバが操作復帰するまでの間、失陥により失われたアクチュエータ動作機能や自車周囲認識動作機能と同等の動作機能を実現することができる。
図面の簡単な説明
［０００８］
［図１］実施例１の制御方法及び制御システムが適用された自動運転車両に搭載された複数のコントローラを第１コントローラ群と第２コントローラ群とに区分したネットワークトポロジーを示す全体制御システム図である。
［図２］複数のコントローラのうち第１コントローラ群に有するＡＤＡＳコントローラと第２コントローラ群に有するＡＤＡＳサブコントローラによるフェールセーフ制御系構成を示す制御ブロック図である。
［図３］実施例１の制御システムにより自動運転モードの選択時に実行されるフェールセーフ制御作用の流れを示すフローチャートである。
［図４］転舵アクチュエータ動作機能を分担するステアリング制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。
［図５］ステアリング制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。
［図６］ステアリング制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。
［図７］制動アクチュエータ動作機能を分担するブレーキ制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。
［図８］ブレーキ制御システムでの失陥モード１を示す作用説明図である。
［図９］ブレーキ制御システムでの失陥モード２を示す作用説明図である。
［図１０］自車の走行レーン認識動作機能を分担する走行レーン認識制御システムでの正常モードを示す作用説明図である。

Claims (10)

1. 運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラが搭載された運転支援車両の制御方法であって、
   同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、前記複数のコントローラを複数のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築し、
   前記複数のコントローラの何れかに失陥が発生したか否かを判断し、
   前記複数のコントローラの何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出し、
   前記正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、前記正常コントローラ群を構成するコントローラが、前記失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
2. 請求項１に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記複数のコントローラの何れも失陥の発生無しと判断されると、前記複数のコントローラの全てを用いて動作機能を実現する正常モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
3. 請求項１又は２に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記複数のコントローラを、第１コントローラ群と第２コントローラ群との二つに区分してネットワークトポロジーを構築し、
   前記第１コントローラ群と前記第２コントローラ群のネットワーク通信線／電源を、電気的／物理的に独立させる
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
4. 請求項３に記載された運転支援車両の制御方法において、
   運転支援車両は、自動運転モードを選択すると、少なくとも単一車線での自動運転を実現する自動運転車両であり、
   前記複数のコントローラは、自動運転制御でのアクチュエータ動作機能と自車周囲認識動作機能を分担するコントローラであり、
   前記自動運転モードの選択中、前記複数のコントローラの何れかのコントローラに失陥が発生したか否かを判断し、
   失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属しない正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出すると共に、ドライバへ失陥が発生したことを知らせる報知情報を出力し、
   前記正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、ドライバが操作復帰するまでの間、前記正常コントローラ群を構成するコントローラが、前記失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
5. 請求項４に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記自動運転車両のステアリング制御系に、前記第１コントローラ群に有し第１転舵アクチュエータを制御する第１ステアリングコントローラと、前記第２コントローラ群に有し第２転舵アクチュエータを制御する第２ステアリングコントローラと、を備え、
   前記失陥により失われた動作機能が転舵アクチュエータ動作機能である場合、前記第１ステアリングコントローラと前記第２ステアリングコントローラのうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
6. 請求項４又は５に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記自動運転車両の制動制御系に、前記第１コントローラ群に有し第１ブレーキアクチュエータを制御する第１ブレーキコントローラと、前記第２コントローラ群に有し第２ブレーキアクチュエータを制御する第２ブレーキコントローラと、を備え、
   前記失陥により失われた動作機能が制動アクチュエータ動作機能である場合、前記第１ブレーキコントローラと前記第２ブレーキコントローラのうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
7. 請求項４から６までの何れか一項に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記自動運転車両の自車周囲認識系に、前記第１コントローラ群に有し自車位置と高精度地図に基づいて自車の走行レーンを認識する第１走行レーン認識コントローラと、前記第２コントローラ群に有しフロントカメラからの自車前方撮像情報に基づいて自車の走行レーン認識する第２走行レーン認識コントローラと、を備え、
   前記失陥により失われた動作機能が自車の走行レーン認識動作機能である場合、前記第１走行レーン認識コントローラと前記第２走行レーン認識コントローラのうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
8. 請求項４から７までの何れか一項に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記自動運転車両の自車周囲認識系に、前記第１コントローラ群に有しフロントレーダーからのレーダー情報に基づいて自車の前方障害物を認識する第１前方障害物認識コントローラと、前記第２コントローラ群に有しフロントカメラからの自車前方撮像データに基づいて自車の前方障害物を認識する第２前方障害物認識コントローラと、を備え、
   前記失陥により失われた動作機能が自車の前方障害物認識動作機能である場合、前記第１前方障害物認識コントローラと前記第２前方障害物認識コントローラのうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
9. 請求項４から８までの何れか一項に記載された運転支援車両の制御方法において、
   前記自動運転車両の自車周囲認識系に、前記第１コントローラ群に有しサイドレーダーからのレーダー情報に基づいて自車の側方障害物を認識する第１側方障害物認識コントローラと、前記第２コントローラ群に有しソナーからのソナー情報に基づいて自車の側方障害物を認識する第２側方障害物認識コントローラと、を備え、
   前記失陥により失われた動作機能が自車の側方障害物認識動作機能である場合、前記第１側方障害物認識コントローラと前記第２側方障害物認識コントローラのうち、正常コントローラ群に有するコントローラを用い、失われた動作機能をバックアップする失陥モードを実行する
   ことを特徴とする運転支援車両の制御方法。
10. 運転支援制御での動作機能を分担する複数のコントローラが搭載された運転支援車両の制御システムであって、
    同等の動作機能をそれぞれのコントローラ群で実現するアーキテクチャに基づいて、前記複数のコントローラを複数のコントローラ群に区分してネットワークトポロジーを構築し、
    前記複数のコントローラの何れかに失陥が発生したか否かを判断する失陥判断部と、
    前記複数のコントローラの何れかに失陥の発生有りと判断されると、失陥コントローラが属する失陥コントローラ群以外の正常コントローラ群に対してネットワーク通信線を介し失陥情報を送出する失陥情報送出部と、
    前記正常コントローラ群がネットワーク通信線を介し失陥情報を受け取ると、正常コントローラ群を構成するコントローラが、失陥コントローラ群の動作機能をバックアップする失陥モードを実行するフェールセーフ制御部と、
    を有することを特徴とする運転支援車両の制御システム。

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