WO2021039626A1 - 車載ネットワークシステム - Google Patents

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WO2021039626A1
WO2021039626A1 PCT/JP2020/031606 JP2020031606W WO2021039626A1 WO 2021039626 A1 WO2021039626 A1 WO 2021039626A1 JP 2020031606 W JP2020031606 W JP 2020031606W WO 2021039626 A1 WO2021039626 A1 WO 2021039626A1
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WO
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specific
control
signal
vehicle
ecu
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/031606
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳正 黒川
山下　哲弘
高弘 平野
Original Assignee
マツダ株式会社
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
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Priority to US17/638,857 priority patent/US20220297617A1/en
Priority to EP20857323.8A priority patent/EP4012981A4/en
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803—Home automation networks
    • H04L12/283—Processing of data at an internetworking point of a home automation network
    • H04L12/2832—Interconnection of the control functionalities between home networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
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    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Definitions

  • the technology disclosed here belongs to the technical field related to in-vehicle network systems.
  • Patent Document 1 various electric devices capable of data communication via a communication line are divided into a plurality of groups, and the electric devices are connected to each other via a communication line for data communication for each group.
  • a specific electric device capable of relaying data (control signal) between the communication lines of each group all the electric devices connected to each communication line are connected to the communication line.
  • a vehicle communication system configured to send and receive data to and from each other via a device is disclosed.
  • Patent Document 1 when an abnormality or an abnormal portion of a data transmission path is detected, the data passing through the abnormal portion is specified, and the specified data can be transmitted without passing through the abnormal portion.
  • a route is set so that the data is transmitted through the detour route.
  • a detour route for the control signal is set as in Patent Document 1, the control signal can be transmitted to the target device even when an abnormality occurs in the communication line.
  • the transmission path of the control signal is set so that the control signal reaches the target device in the shortest time, so that it takes time for the control signal to reach the target device when passing through the detour route.
  • Vehicle devices include devices such as power window devices that require high responsiveness even if a communication error occurs in the event of a vehicle collision. For these devices, it is desirable not only to improve the redundancy but also to make the responsiveness as high as possible even in the event of communication abnormality.
  • the technology disclosed here has been made in view of these points, and its purpose is to increase redundancy for a specific device and to provide as high a response as possible even in the event of communication abnormality. To get.
  • the technology disclosed here is a central control device that generates control signals to a plurality of devices based on a plurality of sensors and the output of each of the sensors for an in-vehicle network system. And a plurality of relay devices provided between the central control device, each device, and a communication path to relay control signals generated by the central control device, the plurality of devices driving a vehicle.
  • a device not related to control, braking control and steering control, the first specific device comprising a first specific device having a sub-control unit capable of operating an actuator based on at least a part of the on signals from the sensor. Is configured to control the actuator by the sub-control unit when a communication abnormality occurs between the central control device and the first specific device.
  • the actuator when a communication abnormality occurs with the central control device, the actuator can be controlled by the sub control unit in the first specific device. Thereby, the redundancy of the first specific device can be increased. Further, since the device itself has a control unit, the path for sending the control signal to the actuator is considerably shortened, and the responsiveness for operating the actuator can be considerably increased. Therefore, it is possible to increase the redundancy of the first specific device and obtain the highest possible responsiveness even when a communication abnormality occurs.
  • the signal from the specific sensor related only to the operation of the first specific device among the plurality of sensors is configured to be directly input to the first specific device, and the central control device is ,
  • the control signal to each of the first specific devices is generated based on the vehicle exterior environment information obtained from the output of each of the sensors and which is information about the external environment of the vehicle.
  • the sub-control unit of the device controls the actuator based on the control signal when a control signal based on the vehicle exterior environment information is input from the central control device.
  • the actuator is controlled based on the signal from the first specific sensor, not based on the control signal from the central control device. It may be something like that.
  • the control by the signal from the first specific sensor can be taken only by the sub control unit.
  • the communication path when the actuator is operated by the signal from the first specific sensor can be the same regardless of the presence or absence of a communication abnormality with the central control device.
  • the plurality of devices include a second specific device that is a device related to vehicle drive control, braking control, or steering control, and the second specific device is the second specific device.
  • the specific control device is connected to the relay device via a specific control device that controls the specific device, and the specific control device detects a value related to the output of the second specific device among the plurality of sensors.
  • the specific calculation unit has a specific calculation unit capable of generating a control signal to the second specific device based on the signal from the second specific sensor while the detection signal is input from the second specific calculation unit. When a communication abnormality occurs between the device and the second specific device, a control signal to the second specific device is generated.
  • the second specific device can also be controlled by the specific control device when a communication abnormality occurs with the central control device.
  • the redundancy of the second specific device can be increased.
  • the specific control device since the specific control device is located between the communication path between the relay device and the second specific device, the communication time of the control signal from the specific control device to the second specific device can be shortened as much as possible. Therefore, it is possible to increase the redundancy of the second specific device and obtain the highest possible responsiveness even when a communication abnormality occurs.
  • the central control device calculates the target output of each of the second specific devices based on the vehicle exterior environment information obtained from the output of each sensor and which is information about the external environment of the vehicle.
  • the specific calculation unit sets the output of the second specific device as the target output calculated by the central control device. Therefore, the control signal to the second specific device may be generated.
  • the central control device only calculates the target output of the second specific device based on the vehicle outside environment information, and the actual control amount of the second specific device is calculated by the specific control device.
  • the control based on the second specific sensor executed when a communication abnormality occurs between the central control device and the second specific device is related to the output of the second specific device detected by the second specific sensor. It is a control that calculates the control amount of the second specific device by the specific control device based on the value. That is, even if a communication abnormality occurs with the central control device, the operation of the specific control device is almost unchanged. As a result, deterioration of responsiveness to the second specific device when there is a communication abnormality with the central control device is effectively suppressed.
  • the specific calculation unit uses the second specific sensor for a part of the control of the second specific device regardless of the presence or absence of a communication abnormality between the central control device and the second specific device.
  • a control signal to the second specific device may be generated by the specific calculation unit based on the signal from.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows a part of the in-vehicle network system which concerns on an exemplary embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the central ECU and the zone ECU on the driver's seat side.
  • FIG. 1 schematically shows a part of the in-vehicle network system 1 according to the present embodiment.
  • This vehicle is a vehicle capable of manual driving, which is driven by the driver's operation, assisted driving, which is driven by assisting the driver's operation, and automatic driving, which is carried out without the driver's operation.
  • This vehicle employs a by-wire system that electrically controls drive control, braking control, and steering control. That is, in this vehicle, the operation of the accelerator pedal, the operation of the brake pedal, and the operation of the steering wheel are detected by the sensor, and the actuator is operated by the control signal based on the output of the sensor.
  • the in-vehicle network system 1 includes a plurality of types of in-vehicle devices.
  • In-vehicle devices include basic devices related to driving, braking, or steering, which are basic movements of the vehicle, and body-based devices not related to driving, braking, and steering.
  • the in-vehicle device shown in FIG. 1 is an example of an in-vehicle device included in the in-vehicle network system 1, and it is not excluded that the in-vehicle network system 1 has an in-vehicle device other than the in-vehicle device shown in FIG.
  • in-vehicle devices are mainly classified into three types.
  • the first type is an in-vehicle device related to the basic operation of the vehicle, and is an in-vehicle device that is required to continue continuous control even in an emergency.
  • the second type is an in-vehicle device that is not related to the basic operation of the vehicle and should distinguish between operation and non-operation depending on the state of the vehicle in an emergency.
  • the third type is an in-vehicle device that is not related to the basic operation of the vehicle, and is an in-vehicle device that may continue to be activated or inactive regardless of the state of the vehicle in an emergency.
  • the in-vehicle device belonging to the first type is referred to as a basic device
  • the in-vehicle device belonging to the second type is referred to as a selective device
  • the in-vehicle device belonging to the third type is referred to as a fixed device.
  • the basic device includes, for example, an engine system 11, an electric power steering device (EPS device) 12, an automatic transmission, an electric brake device, and the like.
  • the engine system 11 includes a throttle valve, a valve opening / closing mechanism, a fuel injection valve, and the like.
  • the electric power steering device includes an electric motor, an oil pump if it is a hydraulic system, and the like.
  • Selective devices include a power window device 21 (hereinafter referred to as a P / W device 21), a keyless entry device 22, a wiper device, a grill shutter, and the like.
  • Fixed devices include headlights 31, fog lights, horns, security alarms and the like.
  • the engine system 11 and the EPS device 12 are examples of the second specific device, and the P / W device 21 and the keyless entry device 22 are examples of the first specific device.
  • the vehicle has a central ECU 50 (Electric Control Unit) as a central control device and a plurality of zone ECUs 60 (six in FIG. 1) configured to be able to communicate with the central ECU 50 in order to control the operation of various in-vehicle devices. ..
  • a central ECU 50 Electric Control Unit
  • zone ECUs 60 six in FIG. 1
  • the central ECU 50 and each zone ECU 60 are computer hardware, and specifically, each has a processor having a CPU, a memory in which a plurality of modules are stored, and the like. Each ECU may have a plurality of processors and a plurality of memories.
  • the central ECU 50 generates a control signal for controlling each in-vehicle device mounted on the vehicle.
  • the control signal of each vehicle-mounted device is basically generated by the central ECU 50 and transmitted to each vehicle-mounted device via the zone ECU 60 and the like.
  • signals from a plurality of sensors 100 mounted on the vehicle are input to the central ECU 50.
  • the plurality of sensors 100 include, for example, a plurality of cameras 101 provided on the body of the vehicle and capturing the environment outside the vehicle, and a plurality of radars 102 provided on the body of the vehicle and detecting an object outside the vehicle. Further, the plurality of sensors 100 use a global positioning system (GPS) to detect the position of the vehicle (vehicle position information), and the state of the occupant including the presence or absence of the occupant of the vehicle.
  • GPS global positioning system
  • the occupant status sensor to acquire includes accelerator opening sensor and the like to acquire.
  • the sensor 100 shown here is an example of a sensor that inputs information to the central ECU 50, and the present embodiment does not exclude that information is input to the central ECU 50 from sensors other than these sensors.
  • Each camera 101 is arranged so that the surroundings of the vehicle can be photographed 360 ° in the horizontal direction. Each camera 101 captures an optical image showing the environment outside the vehicle and generates image data. Each camera 101 outputs the generated image data to the central ECU 50.
  • each radar 102 is arranged so that the detection range extends 360 ° horizontally around the vehicle.
  • the type of radar 102 is not particularly limited, and for example, a millimeter wave radar or an infrared radar can be adopted.
  • the signal from each sensor 100 may be directly input to the central ECU 50 like the information from the camera 101 or the radar 102, or may be input to the central ECU 50 via the zone ECU 60 or the like.
  • the central ECU 50 is, for example, a processor composed of one or a plurality of chips.
  • the central ECU 50 has a cognitive unit 51 that recognizes external environment information by using an AI (Artificial Intelligence) function based on information from the camera 101 and the radar 102.
  • the central ECU 50 has a route calculation unit 52 that calculates a route that the vehicle should travel based on the vehicle exterior environment information recognized by the recognition unit 51.
  • the central ECU 50 has a vehicle motion management unit 53 that calculates a target output of the basic device based on the vehicle exterior environment information recognized by the recognition unit 51 and the route calculated by the route calculation unit 52.
  • the central ECU 50 has a body system management unit 54 that controls the operation of the body system device based on the vehicle exterior environment information recognized by the cognitive unit 51 and the route calculated by the route calculation unit 52.
  • the central ECU 50 has a driving force and a braking force to be output by each in-vehicle device based on the detected values of the accelerator opening sensor, the brake pedal sensor, the steering sensors, etc. when the vehicle is in manual driving or assisted driving. , And the steering angle is calculated.
  • the central ECU 50 generates a target signal representing the calculated driving force, braking force, and steering angle, that is, target values of the driving force, braking force, and steering angle to be realized by each in-vehicle device.
  • the central ECU 50 takes into consideration the target motion of the vehicle, which will be described later, when calculating the driving force, the braking force, and the steering angle, particularly when the vehicle is performing assist driving.
  • the central ECU 50 recognizes the outside environment information by the recognition unit 51 and calculates the route that the vehicle should travel by the route calculation unit 52 in order to enable automatic driving and assist driving of the vehicle.
  • the central ECU 50 determines the movement of the vehicle to follow the route calculated by the route calculation unit 52.
  • the recognition unit 51 of the central ECU 50 receives information from a plurality of sensors 100 and recognizes the vehicle exterior environment information of the vehicle.
  • the outside environment information includes the condition of the target, the condition of the road, the brightness of the surroundings, and the like.
  • the information about the target includes the relative position and speed of the target with respect to the own vehicle, the attributes (type, moving direction) of the target, and the like.
  • Types of road markings include, for example, other vehicles, pedestrians, roads, lane markings, and the like.
  • Road information includes information about the shape of the road itself. Information on the road shape includes the shape of the road (straight line, curve, curve curvature), the width of the road, the number of lanes, the width of each lane, and the like.
  • the cognitive unit 51 integrates information such as the relative distance to the target acquired by the radar 102 with the image outside the vehicle taken by the camera 101 and the certification result of the target, and a 3D map showing the environment outside the vehicle. To create.
  • the cognitive unit 51 creates a 2D map for calculating the traveling route of the vehicle based on the created 3D map.
  • the route calculation unit 52 of the central ECU 50 calculates the travel route of the vehicle based on the 2D map created by the recognition unit 51.
  • the route calculation unit 52 calculates a travel route for avoiding obstacles recognized by the cognitive unit 51 based on the 2D map.
  • the route calculation unit 52 calculates a plurality of candidate routes by using, for example, the state lattice method, and selects one or a plurality of candidate routes from among them based on the route cost of each candidate route. However, the route may be calculated by using another method.
  • the vehicle motion management unit 53 of the central ECU 50 determines the target motion of the vehicle to follow the calculated travel path, and calculates the driving force, the braking force, and the steering angle to realize the determined target motion, respectively. ..
  • the vehicle motion management unit 53 generates a calculated driving force, braking force, and steering angle, that is, a target signal representing a target state of the driving force, braking force, and steering angle to be realized by each basic device. This target signal is output as a digital signal.
  • the body system management unit 54 of the central ECU 50 generates control signals to the body system devices that are not involved in vehicle drive control, braking control, and steering control, based on the recognized external environment information and the calculated travel route. For example, when the body system management unit 54 generates a control signal to be sent to the headlight 31 or enters a tunnel so that the headlight 31 is turned on when the cognitive unit 51 recognizes that the surroundings are dark. If the window is open, a control signal to be sent to the P / W device 21 is generated so as to close the window. The control signal of this body device is also output as a digital signal.
  • the body system management unit 54 estimates the state of the occupant in the vehicle interior using the learned model generated by deep learning based on the information obtained by the sensor that detects the occupant state.
  • the occupant's condition means the occupant's health condition and emotions.
  • the health status of the occupants includes, for example, health, mild fatigue, poor physical condition, and decreased consciousness. Emotions of the occupants include, for example, fun, normal, boring, frustrated, and uncomfortable.
  • the body system management unit 54 generates various control signals in consideration of the occupant's health condition and the occupant's emotions. For example, when it is estimated that the temperature inside the vehicle interior is high and the occupant does not feel good, the body system management unit 54 operates the air conditioner or the P / W device 21 to open the window.
  • the cognitive unit 51, the route calculation unit 52, the vehicle motion management unit 53, and the body system management unit 54 are examples of modules stored in the central ECU 50.
  • the zone ECU 60 is provided between the central ECU 50, each in-vehicle device, and the communication path, and in each predetermined zone of the vehicle.
  • Each zone ECU 60 constitutes a relay device that relays a control signal generated by the central ECU 50.
  • the zone ECU 60 arranged on the right front side of the vehicle may be referred to as the first zone ECU 61. Zones can be arbitrarily determined, and if the number of zones increases or decreases, the number of zone ECUs 60 also increases or decreases accordingly.
  • the zone ECU 60 is connected to the central ECU 50 by a communication line MCL.
  • the zone ECUs 60 are also connected to each other by the communication line MCL.
  • the communication line MCL connecting the central ECU 50 and the zone ECU 60 and the communication line MCL connecting the zone ECU 60s are composed of, for example, an Ethernet (registered trademark) communication cable.
  • each zone ECU 60 and each in-vehicle device are connected by using a communication line SCL.
  • the communication line SCL is composed of, for example, a CAN communication cable.
  • each zone ECU 60 is provided with a gateway 60a.
  • Each gateway 60a has a function of performing protocol conversion from ETHERNET (registered trademark) to CAN.
  • the in-vehicle device shown in FIG. 2 is an example of an in-vehicle device connected to the first zone ECU 61, and it is not excluded that an in-vehicle device other than these is connected to the first zone ECU 61.
  • the first zone ECU 61 includes, for example, an engine system 11, an EPS device 12, a P / W device 21 on the left front side door, a keyless entry device 22 on the left front side door, and left and right headlights. It is connected to 31 using the communication line SCL. Although not shown in FIG. 2 for other in-vehicle devices connected to the first zone ECU 61, the first zone ECU 61 may also be connected to other in-vehicle devices.
  • An engine ECU 41 that controls the engine system 11 based on a control signal (target signal) relayed to the first zone ECU 61 is provided between the communication paths between the first zone ECU 61 and the engine system 11. That is, the engine system 11 is connected to the first zone ECU 61 via the engine ECU 41.
  • the first zone ECU 61 transmits the information sent from the central ECU 50 to the engine ECU 41 after protocol conversion.
  • the engine ECU 41 is an example of a specific control device.
  • the engine ECU 41 is computer hardware, and specifically, has a processor having a CPU, a memory in which a plurality of modules are stored, and the like.
  • the engine ECU 41 has a first specific calculation unit 41a that calculates a control amount of the engine system 11 (for example, an opening degree of a throttle valve, an injection timing of a fuel injection valve, etc.), and a first that generates an analog signal to the engine system 11. It has a signal processing unit 41b.
  • the first specific calculation unit 41a and the first signal processing unit 41b are examples of modules housed in the engine ECU 41.
  • the first specific calculation unit 41a causes the engine system 11 to realize the target driving force based on the target driving force signal transmitted from the central ECU 50 when there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the engine ECU 41. In addition, the control amount of the engine system 11 is calculated.
  • the first signal processing unit 41b generates and outputs an analog signal to each actuator of the engine system 11 so that the control amount calculated by the first specific calculation unit 41a is realized.
  • the engine ECU 41 is configured to be able to acquire information from a part of a plurality of sensors, particularly a sensor that detects a value related to the output of the engine system 11.
  • the engine ECU 41 is configured to be able to acquire the outputs of an accelerator opening sensor, an engine speed sensor, an in-cylinder pressure sensor, an engine water temperature sensor, and the like.
  • accelerator opening sensor, engine speed sensor, in-cylinder pressure sensor, engine water temperature sensor and the like are examples of the second specific sensor.
  • the engine ECU 41 has a first communication diagnosis unit 41c for diagnosing a communication abnormality between the engine ECU 41 and the central ECU 50.
  • the first communication diagnosis unit 41c transmits a first test signal for communication diagnosis to the central ECU 50 via the first zone ECU 61.
  • the central ECU 50 that has received the first test signal from the first communication diagnosis unit 41c returns the second test signal indicating that the first test signal has been received to the first communication diagnosis unit 41c.
  • the first communication diagnosis unit 41c can receive the second test signal from the central ECU 50, it determines that there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the engine ECU 41.
  • the first communication diagnosis unit 41c cannot receive the second test signal from the central ECU 50, it determines that there is a communication abnormality between the central ECU 50 and the engine ECU 41.
  • the abnormality in the communication state is, for example, a disconnection of the communication line MCL.
  • the first communication diagnosis unit 41c is an example of a module housed in the engine ECU 41.
  • the engine ECU 41 controls the engine system 11 based on a signal from the sensor 100 input to the engine ECU 41 by the first specific calculation unit 41a.
  • the first specific calculation unit 41a does not perform control according to the environment outside the vehicle, but only controls the engine system 11 based on the operation of the occupants of the vehicle.
  • the engine ECU 41 is subjected to the engine system 11 by the first specific calculation unit 41a based on the signal from the sensor 100 or the like regardless of the communication abnormality between the central ECU 50 and the engine ECU 41. Generate a control signal to. For example, when the engine water temperature detected by the engine water temperature sensor is high and knocking may occur in the engine, the engine ECU 41 does not go through the central ECU 50, but does not go through the central ECU 50, but the injection timing of the fuel injection valve and the ignition of the spark plug. A control signal is generated so as to retard the timing. As described above, the engine ECU 41 has a reflection control function for controlling the engine system 11 without going through the central ECU 50.
  • an EPS ECU 42 that controls the EPS device 12 based on a control signal (target signal) relayed to the first zone ECU 61 is provided. That is, the EPS device 12 is connected to the first zone ECU 61 via the EPS ECU 42.
  • the first zone ECU 61 transmits the information sent from the central ECU 50 to the EPS ECU 42 after protocol conversion.
  • the EPSECU 42 is an example of a specific control device.
  • the EPS ECU 42 is computer hardware, and specifically, has a processor having a CPU, a memory in which a plurality of modules are stored, and the like.
  • the EPSECU 42 includes a second specific calculation unit 42a that calculates a control amount of the EPS device 12 (for example, an amount of current supplied to an electric motor for assist) and a second signal processing unit that generates an analog signal to the EPS device 12. It has 42b and.
  • the second specific calculation unit 42a and the second signal processing unit 42b are examples of modules stored in the EPSECU 42.
  • the second specific calculation unit 42a calculates the control amount of the EPS device 12 so that the EPS device 12 realizes the target steering angle based on the information of the target steering angle transmitted from the central ECU 50.
  • the second signal processing unit 42b generates and outputs an analog signal to the EPS device 12 so that the control amount calculated by the second specific calculation unit 42a is realized.
  • the EPSECU 42 is configured to be able to acquire information from a part of the plurality of sensors, particularly a sensor that detects a value related to the output of the EPS device 12.
  • the EPSECU 42 is configured to be able to acquire at least the outputs of the steering angle sensor, the vehicle speed sensor, the engine speed sensor, and the like. These steering angle sensors, vehicle speed sensors, and the like are also examples of the second specific sensor.
  • the EPSECU 42 has a second communication diagnosis unit 42c for diagnosing a communication abnormality between the EPSECU 42 and the central ECU 50.
  • the second communication diagnosis unit 42c diagnoses a communication abnormality between the EPS ECU 42 and the central ECU 50 by the same method as the first communication diagnosis unit 41c of the engine ECU 41.
  • the second communication diagnosis unit 42c is an example of a module stored in the EPSECU 42.
  • the EPS ECU 42 controls the EPS device 12 based on the signal from the sensor 100 input to the EPS ECU 42 by the second specific calculation unit 42a.
  • the second specific calculation unit 42a does not perform control according to the environment outside the vehicle, but only controls the EPS device 12 based on the operation of the occupant of the vehicle.
  • the P / W device 21 has a function (third signal processing unit 21a) for outputting a signal to an actuator (window regulator or the like) incorporated in the device. This is because the P / W device 21 only opens and closes the window glass by the on / off signal, and the signal itself is simple.
  • the P / W device 21 is adapted to directly input a signal from the sensor 100 that is related only to the operation of the P / W device 21.
  • This sensor is, for example, a switch for operating the power window device (hereinafter, referred to as P / W switch 103).
  • the third signal processing unit 21a outputs a signal for operating the power window device 21 when the occupant of the vehicle presses the P / W switch 103. Specifically, when the occupant of the vehicle presses the P / W switch 103, a switch signal (ON) for directly operating the P / W device 21 from the P / W switch 103 to the P / W device 21. Signal) is input. This switch signal is directly input to the P / W device 21, and is input to the central ECU 50 via the P / W device 21 and the first zone ECU 61. The P / W device 21 that has received this switch signal outputs a control signal for operating the actuator 21b by the third signal processing unit 21a as an analog signal.
  • the third signal processing unit 21a corresponds to a sub control unit that controls the actuator 21b based on the output of at least a part of the sensors (P / W switch 103). Further, the P / W switch 103 corresponds to the first specific sensor related only to the operation of the P / W device 21.
  • the third signal processing unit 21a When there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the P / W device 21, when the third signal processing unit 21a receives a control signal for operating the actuator 21b from the central ECU 50, the third signal processing unit 21a converts the control signal into an analog signal. .. The third signal processing unit 21a transmits the converted analog signal to the actuator 21b to operate the actuator 21b.
  • the control signal from the central ECU 50 is a control signal generated by the central ECU 50 based on the vehicle exterior environment information obtained from the output of each sensor 100 and which is information on the external environment of the vehicle. This control signal is a control signal that operates the P / W device 21 separately from the above-mentioned switch signal.
  • the third signal processing unit 21a gives priority to the switch signal of the P / W switch 103. That is, when the switch signal is input from the P / W switch 103, the third signal processing unit 21a does not depend on the control signal from the central ECU 50, but based on the switch signal from the P / W switch 103, the actuator 21b. Is configured to control.
  • the P / W device 21 has a third communication diagnosis unit 21c for diagnosing a communication abnormality between the P / W device 21 and the central ECU 50.
  • the third communication diagnosis unit 21c diagnoses a communication abnormality between the P / W device 21 and the central ECU 50 by the same method as the first communication diagnosis unit 41c of the engine ECU 41.
  • the P / W device 21 When a communication abnormality occurs between the central ECU 50 and the P / W device 21, the P / W device 21 inputs a sensor 100 (particularly P / W) to the P / W device 21 by the third signal processing unit 21a.
  • the actuator 21b is controlled based on the signal from the switch 103).
  • the third signal processing unit 21a does not perform control according to the environment outside the vehicle, but only controls the actuator 21b based on the operation of the occupant of the vehicle.
  • the keyless entry device 22 Similar to the P / W device 21, the keyless entry device 22 also has a function (fourth signal processing unit 22a) for outputting a signal to the actuator 22b (door lock mechanism or the like). This is because the keyless entry device 22 only opens and closes the door lock by the on / off signal, and the signal itself is simple.
  • the actuator 22b door lock mechanism or the like
  • the keyless entry device 22 is designed so that a signal related only to the operation of the keyless entry device 22 of the sensor 100 is directly input.
  • the keyless entry device 22 has a receiving unit 22d that receives a signal from the portable device 104 possessed by the occupant.
  • the fourth signal processing unit 22a When the receiving unit 22d receives a signal for unlocking the door lock (hereinafter referred to as an unlock signal), the fourth signal processing unit 22a outputs a control signal for releasing the door lock. Specifically, when the receiving unit 22d receives the unlock signal from the occupant's portable device 104, the receiving unit 22d transmits to the fourth signal processing unit 22a that the unlock signal has been received. This unlock signal is not input to the central ECU 50, but is input only to the keyless entry device 22. Upon receiving the signal from the receiving unit 22d, the fourth signal processing unit 22a outputs a control signal for operating the actuator 22b in order to unlock the door lock as an analog signal.
  • the fourth signal processing unit 22a When the receiving unit 22d receives the signal for locking the door lock, the fourth signal processing unit 22a similarly outputs a control signal for operating the actuator 22b to lock the door lock as an analog signal. Output as.
  • the fourth signal processing unit 22a corresponds to a sub-control unit that controls the actuator 22b based on the output of at least a part of the sensors (portable device 104). Further, the portable device 104 corresponds to the first specific sensor related only to the operation of the keyless entry device 22.
  • the fourth signal processing unit 22a converts the control signal into an analog signal when it receives a control signal for operating the actuator 22b from the central ECU 50 when there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the keyless entry device 22.
  • the fourth signal processing unit 22a transmits the converted analog signal to the actuator 22b to operate the actuator 22b.
  • the control signal from the central ECU 50 is a control signal generated by the central ECU 50 based on the vehicle exterior environment information obtained from the output of each sensor 100 and which is information on the external environment of the vehicle. This control signal is a control signal that operates the keyless entry device 22 separately from the signal from the portable device 104 described above.
  • the fourth signal processing unit 22a transmits that the signal from the receiving unit 22d (that is, the signal from the portable device 104 has been received). Priority is given to the signal to be used. That is, when the signal from the receiving unit 22d is input, the fourth signal processing unit 22a controls the actuator 22b based on the signal from the receiving unit 22d instead of the control signal from the central ECU 50. It is configured.
  • the keyless entry device 22 has a fourth communication diagnosis unit 22c for diagnosing a communication abnormality between the keyless entry device 22 and the central ECU 50.
  • the fourth communication diagnosis unit 22c diagnoses a communication abnormality between the keyless entry device 22 and the central ECU 50 by the same method as the first communication diagnosis unit 41c of the engine ECU 41.
  • the keyless entry device 22 is input from the sensor 100 (particularly the portable device 104) input to the keyless entry device 22 by the fourth signal processing unit 22a.
  • the actuator 22b is controlled based on the signal.
  • the fourth signal processing unit 22a does not perform control according to the environment outside the vehicle as in the central ECU 50, but only controls the actuator 22b based on the operation of the occupant of the vehicle.
  • the headlight 31 is designed so that an analog signal for operation is directly input from the first zone ECU 61. This is because the headlight 31 is a device belonging to the fixed device, and may be activated when a communication abnormality occurs.
  • the headlight 31 is connected to a port provided with an input / output device 61a in the first zone ECU 61.
  • the input / output device 61a has a function of converting a digital signal transmitted from the central ECU 50 into an analog signal.
  • the input / output device 61a transmits an on signal to the headlight 31 so as to keep the headlight 31 in the lit state.
  • the in-vehicle device includes a device related to the basic operation of the vehicle such as the engine system 11 and the EPS device 12, and a P / W device 21 and a keyless entry device 22 which are not related to the basic operation of the vehicle, depending on the situation of the vehicle. There are selective devices that require good judgment and high responsiveness. If a detour route is used as in the conventional case, the communication time may become long and the responsiveness may decrease.
  • the sub control units for the selective device such as the P / W device 21 and the keyless entry device 22, the sub control units (for example, the third and fourth signal processing units 21a and 22a) are included in the selective device. ) Is provided.
  • the sub-control unit can control the actuator according to some sensors 100. Therefore, even when there is a communication abnormality (here, the communication line is disconnected), the sub-control unit can control the selective device according to the output of some sensors 100.
  • a communication abnormality here, the communication line is disconnected
  • the sub-control unit can control the selective device according to the output of some sensors 100.
  • the sub-control unit has a corresponding first specific sensor (for example, P / W switch 103, portable device) such as a P / W switch 103 or a portable device 104 when there is no communication abnormality with the central ECU 50.
  • a first specific sensor for example, P / W switch 103, portable device
  • the actuator is controlled based on the signal from the first specific sensor, not based on the control signal from the central ECU 50.
  • the control by the signal from the first specific sensor can be performed only by the sub control unit. Therefore, the communication path when operating the actuator by the signal from the first specific sensor is the same regardless of the presence or absence of a communication abnormality with the central ECU 50. As a result, it is possible to easily obtain high responsiveness even if there is a communication abnormality with the central ECU 50.
  • the plurality of in-vehicle devices include basic devices (for example, engine system 11, EPS device 12) that are in-vehicle devices related to vehicle drive control, braking control, or steering control, and the basic devices include. It is connected to the zone ECU 60 via a specific control device (for example, engine ECU 41 or EPS ECU 42) that controls the basic device, and the specific control device detects a value related to the output of the basic device among a plurality of sensors. 2
  • a specific calculation unit (for example, a first specific calculation unit 41a, a second specific unit) capable of generating a control signal to a basic device based on a signal from the second specific sensor while inputting a detection signal from the specific sensor.
  • the specific calculation unit generates a control signal to the basic device when a communication abnormality occurs between the central ECU 50 and the basic device.
  • the basic device can also be controlled by the specific control device when a communication abnormality occurs with the central ECU 50.
  • the redundancy of the basic device can be increased.
  • the specific control device is located between the communication path between the zone ECU 60 and the basic device, the communication time of the control signal from the specific control device to the basic device can be shortened as much as possible.
  • the specific calculation unit sends a control signal to the basic device so that the output of the basic device becomes the target output calculated by the central ECU 50 when there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the basic device. Generate. That is, when there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the basic device, the actual control amount of the basic device is calculated by the specific control device.
  • the specific control device controls the basic device based on the value related to the output of the second specific device detected by the second specific sensor. It is a control to calculate. That is, even if a communication abnormality occurs between the central ECU 50 and the basic device, the operation of the specific control device is almost unchanged. As a result, even if there is a communication abnormality between the central ECU 50 and the basic device, deterioration of responsiveness to the basic device is effectively suppressed.
  • the specific calculation unit specifies a part of the control of the basic device based on the signal from the second specific sensor regardless of the presence or absence of a communication abnormality between the central ECU 50 and the basic device.
  • the arithmetic unit generates a control signal to the basic device.
  • the signal from the first specific sensor such as the P / W switch 103 or the portable device 104 is input only to the corresponding selective device.
  • the signal from the first specific sensor may also be input to the central ECU 50.
  • the central ECU 50 when there is no communication abnormality between the central ECU 50 and the selective device, the central ECU 50 also executes the control of the actuator based on the output of the first specific sensor, while between the central ECU 50 and the selective device.
  • the sub-control unit for example, the third signal processing unit 21a or the fourth signal processing unit 22a
  • the sub-control unit may execute the control of the actuator based on the output of the first specific sensor.
  • a vehicle capable of automatic driving is targeted, but a vehicle capable of performing manual driving and assist driving and not automatically driving may be targeted.
  • the technology disclosed here is useful for increasing the redundancy of a specific device in an in-vehicle network system and obtaining the highest possible responsiveness even in the event of a communication abnormality.

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Abstract

複数のデバイスへの制御信号を生成する中央ＥＣＵ（５０）と、中央ＥＣＵ（５０）からの制御信号を中継する複数のゾーンＥＣＵ（６０）とを備え、複数のデバイスは、車両の駆動制御等に関連しないデバイスであって、少なくとも一部のセンサ（１００）からのオン信号に基づいてアクチュエータを作動可能なサブ制御部（第３信号処理部（２１ａ）等）を有する第１特定デバイス（パワーウィンドウ装置（２１）等）を含み、第１特定デバイスは、中央ＥＣＵ（５０）と該第１特定デバイスとの通信異常が生じたときには、サブ制御部によりアクチュエータを制御する。

Description

車載ネットワークシステム
　ここに開示された技術は、車載ネットワークシステムに関する技術分野に属する。
　近年、車載機器の電動化が顕著であり、車両の運動を電子制御により制御するようになっている。
　例えば、特許文献１には、通信線を介してデータ通信可能な各種電気的装置を、複数にグループ分けし、グループ毎に、電気的装置をデータ通信用の通信線を介して互いに接続するとともに、該各グループの通信線間には、該通信線間でデータ（制御信号）を中継可能な特定電気的装置を接続することにより、各通信線に接続された全ての電気的装置が通信線を介して互いにデータを送受信するよう構成された車両用通信システムが開示されている。
　この特許文献１では、データの伝送経路の異常及び異常箇所が検出されたときに、該異常箇所を通過するデータを特定するとともに、該特定したデータを異常箇所を通過させることなく伝送可能な迂回経路を設定し、該データが該迂回経路を通って伝送されるようにしている。
特許３９１２２１８号公報
　特許文献１のように制御信号の迂回経路を設定するようにすれば、通信線に異常が発生したときでも、制御信号を目的のデバイスに伝達させることができる。しかし、一般に、制御信号の伝達経路は該制御信号が最短で目的のデバイスに到達するように設定されるため、迂回経路を通ると制御信号が目的のデバイスに到達までに時間がかかる。
　車両のデバイスには、パワーウィンドウ装置など、車両の衝突時などにおいて通信異常が発生したとしても高い応答性が求められるデバイスがある。これらのデバイスについては、単に冗長性を向上させるだけでなく、通信異常時においても出来る限り応答性を高くすることが望ましい。
　ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこは、特定のデバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても出来る限り高い応答性を得ることにある。
　前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、車載ネットワークシステムを対象として、複数のセンサと、前記各センサの出力に基づいて、複数のデバイスへの制御信号を生成する中央制御装置と、前記中央制御装置と前記各デバイスと通信経路の間にそれぞれ設けられ、前記中央制御装置で生成された制御信号を中継する複数の中継装置とを備え、前記複数のデバイスは、車両の駆動制御、制動制御及び操舵制御に関連しないデバイスであって、少なくとも一部の前記センサからのオン信号に基づいてアクチュエータを作動可能なサブ制御部を有する第１特定デバイスを含み、前記第１特定デバイスは、前記中央制御装置と該第１特定デバイスとの通信異常が生じたときには、前記サブ制御部により前記アクチュエータを制御する、という構成とした。
　この構成によると、第１特定デバイスについては、中央制御装置との間で通信異常が発生したときには、第１特定デバイス内のサブ制御部によりアクチュエータの制御が可能である。これにより、第１特定デバイスの冗長性を高くすることができる。また、デバイス自身が制御部を有しているため、アクチュエータに制御信号を送る経路はかなり短くなり、アクチュエータを作動させる応答性はかなり高くすることができる。したがって、第１特定デバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても出来る限り高い応答性を得ることができる。
　前記車載ネットワークシステムにおいて、前記複数のセンサのうち前記第１特定デバイスの作動にのみ関連する特定センサからの信号は、当該第１特定デバイスに直接入力されるように構成され、前記中央制御装置は、前記各センサの出力から得られかつ前記車両の外部環境に関する情報である車外環境情報に基づいて、前記各第１特定デバイスへの制御信号を生成するように構成されており、前記第１特定デバイスの前記サブ制御部は、前記通信異常がないときにおいて、前記中央制御装置からの、前記車外環境情報に基づく制御信号が入力されたときには、該制御信号に基づいて前記アクチュエータを制御する一方、前記第１特定センサから信号が入力されたときには、前記中央制御装置からの制御信号によらずに、前記第１特定センサからの信号に基づいて、前記アクチュエータを制御するように構成されている、というものでもよい。
　この構成によると、中央制御装置との間の通信異常がないときでも、第１特定センサからの信号による制御をサブ制御部のみで担うようにできる。これにより、第１特定センサからの信号によりアクチュエータを作動させる際の通信経路については、中央制御装置との間の通信異常の有無に関わらず同じにすることができる。この結果、中央制御装置との間の通信異常があったとしても高い応答性が得やすくすることができる。
　前記車載ネットワークシステムの一実施形態では、前記複数のデバイスは、車両の駆動制御、制動制御、又は操舵制御に関連するデバイスである第２特定デバイスを含み、前記第２特定デバイスは、該第２特定デバイスを制御する特定制御装置を介して前記中継装置に接続されており、前記特定制御装置は、前記複数のセンサのうち前記第２特定デバイスの出力に関連する値を検知する第２特定センサからの検知信号が入力されるとともに、該第２特定センサからの信号に基づいて前記第２特定デバイスへの制御信号を生成可能な特定演算部を有し、前記特定演算部は、前記中央制御装置と該第２特定デバイスとの通信異常が生じたときに、前記第２特定デバイスへの制御信号を生成する。
　この構成によると、第２特定デバイスについても、中央制御装置との間で通信異常が発生したときには、特定制御装置により制御が可能である。これにより、第２特定デバイスの冗長性を高くすることができる。また、特定制御装置は、中継装置と第２特定デバイスとの通信経路の間にあるため、特定制御装置から第２特定デバイスへの制御信号の通信時間を出来る限り短くすることができる。したがって、第２特定デバイスについても、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても出来る限り高い応答性を得ることができる。
　前記一実施形態において、前記中央制御装置は、前記各センサの出力から得られかつ前記車両の外部環境に関する情報である車外環境情報に基づいて、前記各第２特定デバイスの目標出力を算出するように構成され、前記特定演算部は、前記中央制御装置と該第２特定デバイスとの前記通信異常がないときにおいて、前記第２特定デバイスの出力を前記中央制御装置が算出した前記目標出力とすべく、前記第２特定デバイスへの制御信号を生成する、という構成でもよい。
　この構成によると、中央制御装置は、車外環境情報に基づいて第２特定デバイスの目標出力を算出するだけであって、実際の第２特定デバイスの制御量は特定制御装置により算出される。一方で、中央制御装置と第２特定デバイスの間で通信異常が発生したときに実行される第２特定センサに基づく制御は、第２特定センサにより検知された第２特定デバイスの出力に関連する値に基づいて、特定制御装置により第２特定デバイスの制御量を算出する制御である。すなわち、中央制御装置との間で通信異常が発生したとしても、特定制御装置の作動はほとんど変わらない。この結果、中央制御装置との間の通信異常があったときの第２特定デバイスに対する応答性の悪化が効果的に抑制される。
　前記一実施形態において、前記特定演算部は、前記中央制御装置と該第２特定デバイスとの通信異常の有無に関わらず、前記第２特定デバイスの制御の一部については、前記第２特定センサからの信号に基づいて、前記特定演算部により前記第２特定デバイスへの制御信号を生成する、という構成でもよい。
　例えば、動力源として内燃機関を用いている場合、ノッキングを抑制する制御については、特に高い応答性が必要である。このため、ノッキングを抑制する制御等については、中央演算装置を介することなく、特定制御装置により実行するようにする。これにより、特に高い応答性が必要な制御を行うデバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても特に高い応答性を得ることができる。
　以上説明したように、ここに開示された技術によると、特定のデバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても出来る限り高い応答性を得ることができる。
例示的な実施形態に係る車載ネットワークシステムの一部を示す模式図である。 中央ＥＣＵ及び運転席側のゾーンＥＣＵの構成を示すブロック図である。
　以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本実施形態に係る車載ネットワークシステム１の一部を概略的に示す。この車両は、運転者の操作により走行するマニュアル運転の他に、運転者の操作をアシストして走行するアシスト運転、及び運転者の操作なしに走行する自動運転が可能な自動車である。この車両は、駆動制御、制動制御、及び操舵制御において、電気的に制御を行うバイワイヤ方式が採用されている。すなわち、この車両では、アクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、及びステアリングホイールの操作がセンサにより検知されて、該センサの出力に基づく制御信号によりアクチュエータが作動されるようになっている。
　車載ネットワークシステム１は、図１に示すように、複数種類の車載デバイスが含まれている。車載デバイスは、車両の基本動作である駆動、制動、又は操舵に関連する基本デバイスと、駆動、制動、及び操舵に関連しないボディ系デバイスとが含まれている。尚、図１で示す車載デバイスは、車載ネットワークシステム１に含まれる車載デバイスの一例であり、車載ネットワークシステム１が、図１に示す車載デバイス以外の車載デバイスを有することを排除しない。
　本実施形態において、車載デバイスは主に３つのタイプに分類される。第１のタイプは、車両の基本動作に関する車載デバイスであり、緊急時においても連続的な制御の継続が求められる車載デバイスである。第２のタイプは、車両の基本動作には関連しない車載デバイスであって、緊急時において、車両の状態によって作動又は非作動を区別すべき車載デバイスである。第３のタイプは、車両の基本動作には関連しない車載デバイスであって、緊急時において、車両の状態によらず作動又は非作動のいずれかの状態を継続すればよい車載デバイスである。以下、第１のタイプに属する車載デバイスを基本デバイスといい、第２のタイプに属する車載デバイスを選択型デバイスといい、第３のタイプに属する車載デバイスを固定型デバイスという。
　基本デバイスとしては、例えば、エンジンシステム１１、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ装置）１２、自動変速機、及び電動ブレーキ装置等が含まれる。エンジンシステム１１は、スロットル弁、バルブ開閉機構、燃料噴射弁等を含む。電動パワーステアリング装置は、電動モータや、油圧系であればオイルポンプ等を含む。選択型デバイスとしては、パワーウィンドウ装置２１（以下、Ｐ／Ｗ装置２１という）、キーレスエントリー装置２２、ワイパー装置、グリルシャッタ等が含まれる。固定型デバイスとしては、前照灯３１、フォグランプ、クラクションホーン、セキュリティアラーム等が含まれる。尚、エンジンシステム１１及びＥＰＳ装置１２は第２特定デバイスの一例であり、Ｐ／Ｗ装置２１及びキーレスエントリー装置２２は第１特定デバイスの一例である。
　車両は、各種車載デバイスを作動制御するために、中央制御装置としての中央ＥＣＵ５０（Electric Control Unit）と、中央ＥＣＵ５０と通信可能に構成された複数（図１では６つ）のゾーンＥＣＵ６０とを有する。
　中央ＥＣＵ５０及び各ゾーンＥＣＵ６０は、それぞれコンピュータハードウェアであって、具体的には、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等をそれぞれ有している。各ＥＣＵは、複数のプロセッサ及び複数のメモリを有していてもよい。
　中央ＥＣＵ５０は、車両に搭載された各車載デバイスを制御するための制御信号を生成する。車載ネットワークシステム１においては、各車載デバイスの制御信号は、基本的には、中央ＥＣＵ５０で生成され、ゾーンＥＣＵ６０等を経由して各車載デバイスに伝達される。
　中央ＥＣＵ５０には、図１及び図２に示すように、車両に搭載された複数のセンサ１００からの信号が入力される。複数のセンサ１００は、例えば、車両のボディ等に設けられかつ車外環境を撮影する複数のカメラ１０１と、車両のボディ等に設けられかつ車外の物標等を検知する複数のレーダ１０２を含む。また、複数のセンサ１００は、全地球測位システム（Global Positioning System：ＧＰＳ）を利用して、車両の位置（車両位置情報）を検出する位置センサ、車両の乗員の有無を含めて該乗員の状態を取得する乗員状態センサ、車両の運転者によるブレーキペダルの踏み込み量を取得するブレーキペダルセンサ、車両の運転者によるステアリングの操舵角を取得する操舵角センサ、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を取得するアクセル開度センサ等を含む。尚、ここに示すセンサ１００は、中央ＥＣＵ５０に情報を入力するセンサの一例であり、本実施形態は、これらのセンサ以外のセンサから中央ＥＣＵ５０に情報が入力されることを排除しない。
　各カメラ１０１は、車両の周囲を水平方向に３６０°撮影できるようにそれぞれ配置されている。各カメラ１０１は、車外環境を示す光学画像を撮像して画像データを生成する。各カメラ１０１は、生成した画像データを中央ＥＣＵ５０に出力する。
　各レーダ１０２は、カメラ１０１と同様に、検出範囲が車両の周囲を水平方向に３６０°広がるようにそれぞれ配置されている。レーダ１０２の種類は特に限定されず、例えば、ミリ波レーダや赤外線レーダを採用することができる。
　各センサ１００からの信号は、カメラ１０１やレーダ１０２からの情報のように、中央ＥＣＵ５０に直接入力されてもよいし、ゾーンＥＣＵ６０等を経由して中央ＥＣＵ５０に入力されてもよい。
　中央ＥＣＵ５０は、例えば、１つまたは複数のチップで構成されたプロセッサである。中央ＥＣＵ５０は、カメラ１０１及びレーダ１０２からの情報に基づいて、ＡＩ（Artificial Intelligence）機能を利用して車外環境情報を認知する認知部５１を有する。中央ＥＣＵ５０は、認知部５１により認知された車外環境情報に基づいて、車両が走行すべき経路を算出する経路算出部５２を有する。中央ＥＣＵ５０は、認知部５１により認知された車外環境情報及び経路算出部５２により算出された経路に基づいて、基本デバイスの目標出力を算出する車両運動管理部５３を有する。中央ＥＣＵ５０は、認知部５１により認知された車外環境情報及び経路算出部５２により算出された経路に基づいて、ボディ系デバイスの作動を制御するボディ系管理部５４を有する。
　中央ＥＣＵ５０は、車両がマニュアル運転やアシスト運転を行っているときには、アクセル開度センサ、ブレーキペダルセンサ、又は操舵各センサ等の検知値に基づいて、各車載デバイスが出力すべき駆動力、制動力、及び操舵角を算出する。中央ＥＣＵ５０は、算出した駆動力、制動力、及び操舵角、すなわち、各車載デバイスにより実現すべき駆動力、制動力、及び操舵角の目標値を表す目標信号を生成する。尚、中央ＥＣＵ５０は、特に車両がアシスト運転を行っているときには、駆動力、制動力、及び操舵角を算出する際に、後述する車両の目標運動を考慮する。
　中央ＥＣＵ５０は、車両の自動運転やアシスト運転を可能にするために、認知部５１により車外環境情報を認知するとともに、経路算出部５２により車両が走行すべき経路を算出する。中央ＥＣＵ５０は、経路算出部５２により算出した経路を追従するための車両の運動を決定する。
　中央ＥＣＵ５０の認知部５１は、複数のセンサ１００からの情報を受けて、車両の車外環境情報を認知する。車外環境情報は、物標の状態、道路状態、周囲の明るさ等を含む。物標に関する情報には、自車両に対する物標の相対位置及び相対速度、物標の属性（種類、移動方向）等が含まれる。物標の種類としては、例えば、他車両、歩行者、道路、区画線等がある。道路情報には、道路自体の形状に関する情報が含まれる。道路形状に関する情報には、走行路の形状（直線、カーブ、カーブ曲率）、走行路幅、車線数、各車線幅等が含まれる。
　認知部５１は、カメラ１０１で撮影された車外の画像及び物標の認定結果に対して、レーダ１０２で取得される物標との相対距離等の情報を統合して、車外環境を示す３Ｄマップを作成する。認知部５１は、作成した３Ｄマップを基にして、車両の走行経路を算出するための２Ｄマップを作成する。
　中央ＥＣＵ５０の経路算出部５２は、認知部５１により作成された２Ｄマップを基に、車両の走行経路を算出する。経路算出部５２は、２Ｄマップに基づいて、認知部５１によって認知された障害物を回避する走行経路を算出する。経路算出部５２は、例えば、ステートラティス法を用いて複数の候補経路を計算し、これらの中からそれぞれの候補経路の経路コストに基づいて、１つ又は複数の候補経路を選択する。ただし、他の手法を用いて経路の算出を行ってもよい。
　中央ＥＣＵ５０の車両運動管理部５３は、算出した走行経路を追従するための車両の目標運動を決定し、決定した目標運動を実現するための、駆動力、制動力、及び操舵角をそれぞれ算出する。車両運動管理部５３は、算出した駆動力、制動力、及び操舵角、すなわち、各基本デバイスにより実現すべき駆動力、制動力、及び操舵角の目標状態を表す目標信号を生成する。この目標信号はデジタル信号として出力される。
　中央ＥＣＵ５０のボディ系管理部５４は、認知した車外環境情報や算出した走行経路に基づいて、車両の駆動制御、制動制御、及び操舵制御に関わらないボディ系デバイスへの制御信号を生成する。例えば、ボディ系管理部５４は、認知部５１により周囲が暗いと認知されているときには、前照灯３１を点灯させるように、前照灯３１に送る制御信号を生成したり、トンネルに入るときに窓が開いていれば、窓を閉じさせるように、Ｐ／Ｗ装置２１に送る制御信号を生成したりする。このボディ系デバイスの制御信号もデジタル信号として出力される。
　ボディ系管理部５４は、乗員状態を検知するセンサにより得られた情報に基づいて、車室内の乗員の状態について、深層学習により生成した学習済みモデルを利用して推定する。乗員の状態とは、乗員の健康状態や感情を意味する。乗員の健康状態としては、例えば、健康、軽い疲労、体調不良、意識低下等がある。乗員の感情としては、例えば、楽しい、普通、退屈、イライラ、不快等がある。ボディ系管理部５４は、乗員の健康状態や乗員の感情も考慮して、各種制御信号を生成する。例えば、ボディ系管理部５４は、車室内の温度が高く、乗員の気分が優れないと推定したときには、空調装置を作動させたり、Ｐ／Ｗ装置２１を作動させて窓を開けたりする。
　認知部５１、経路算出部５２、車両運動管理部５３、及びボディ系管理部５４は、中央ＥＣＵ５０に格納されたモジュールの一例である。
　ゾーンＥＣＵ６０は、中央ＥＣＵ５０と各車載デバイスと通信経路の間でかつ車両の所定のゾーン毎にそれぞれ設けられている。各ゾーンＥＣＵ６０は、中央ＥＣＵ５０で生成された制御信号を中継する中継装置を構成する。本実施形態では、車両右前側に配置されたゾーンＥＣＵ６０を第１ゾーンＥＣＵ６１ということがある。ゾーンは任意に定めることができ、ゾーンの数が増減すれば、それに伴いゾーンＥＣＵ６０の数も増減する。
　図１に示すように、ゾーンＥＣＵ６０は、中央ＥＣＵ５０と通信線ＭＣＬにより接続される。ゾーンＥＣＵ６０同士も通信線ＭＣＬにより接続されている。尚、中央ＥＣＵ５０とゾーンＥＣＵ６０とを接続する通信線ＭＣＬ及びゾーンＥＣＵ６０同士を接続する通信線ＭＣＬは、例えばＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標）の通信ケーブルで構成されている。
　一方で、各ゾーンＥＣＵ６０と各車載デバイスとは、通信線ＳＣＬを用いて接続されている。通信線ＳＣＬは、例えばＣＡＮの通信ケーブルで構成されている。図２に示すように、各ゾーンＥＣＵ６０には、ゲートウェイ６０ａがそれぞれ設けられている。各ゲートウェイ６０ａは、ＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標）からＣＡＮへのプロトコル変換を行う機能をそれぞれ有する。
　次に、ゾーンＥＣＵ６０に接続される車載デバイス毎のネットワーク構成について説明する。ここでは、図２を参照しながら、第１ゾーンＥＣＵ６１に接続される車載デバイスに関するネットワーク構成について説明する。尚、図２で示す車載デバイスは、第１ゾーンＥＣＵ６１に接続される車載デバイスの一例であって、これら以外の車載デバイスが第１ゾーンＥＣＵ６１に接続されることを排除しない。
　図２に示すように、第１ゾーンＥＣＵ６１は、例えば、エンジンシステム１１、ＥＰＳ装置１２、左フロントサイドドアのＰ／Ｗ装置２１、左フロントサイドドアのキーレスエントリー装置２２、及び左右の前照灯３１とそれぞれ通信線ＳＣＬを用いて接続されている。尚、図２では、第１ゾーンＥＣＵ６１に接続される他の車載デバイスについては図示を省略しているが、第１ゾーンＥＣＵ６１は、他の車載デバイスとも接続されていてもよい。
　第１ゾーンＥＣＵ６１とエンジンシステム１１との通信経路の間には、第１ゾーンＥＣＵ６１に中継された制御信号（目標信号）に基づいてエンジンシステム１１を制御するエンジンＥＣＵ４１が設けられている。つまり、エンジンシステム１１は、エンジンＥＣＵ４１を介して第１ゾーンＥＣＵ６１に接続されている。第１ゾーンＥＣＵ６１は、中央ＥＣＵ５０から送られた情報を、プロトコル変換した後、エンジンＥＣＵ４１に伝達する。エンジンＥＣＵ４１は、特定制御装置の一例である。エンジンＥＣＵ４１は、中央ＥＣＵ５０及び各ゾーンＥＣＵ６０と同様に、それぞれコンピュータハードウェアであって、具体的には、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等をそれぞれ有している。
　エンジンＥＣＵ４１は、エンジンシステム１１の制御量（例えば、スロットル弁の開度、燃料噴射弁の噴射タイミング等）を算出する第１特定演算部４１ａと、エンジンシステム１１へのアナログ信号を生成する第１信号処理部４１ｂとを有する。第１特定演算部４１ａ及び第１信号処理部４１ｂは、エンジンＥＣＵ４１に格納されたモジュールの一例である。
　第１特定演算部４１ａは、中央ＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ４１との間に通信異常がないときにおいて、中央ＥＣＵ５０から伝達された目標駆動力の信号に基づいて、エンジンシステム１１が目標駆動力を実現するように、エンジンシステム１１の制御量を算出する。第１信号処理部４１ｂは、第１特定演算部４１ａにより算出された制御量が実現されるように、エンジンシステム１１の各アクチュエータへのアナログ信号を生成して出力する。
　エンジンＥＣＵ４１は、複数のセンサの内の一部、特にエンジンシステム１１の出力に関連する値を検知するセンサから情報を取得可能に構成されている。例えば、エンジンＥＣＵ４１は、アクセル開度センサ、エンジン回転数センサ、筒内圧センサ、エンジン水温センサ等の出力を取得可能に構成されている。これら、アクセル開度センサ、エンジン回転数センサ、筒内圧センサ、エンジン水温センサ等は、第２特定センサの一例である。
　エンジンＥＣＵ４１は、該エンジンＥＣＵ４１と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する第１通信診断部４１ｃを有する。第１通信診断部４１ｃは、第１ゾーンＥＣＵ６１を介して中央ＥＣＵ５０に通信診断用の第１テスト信号を送信する。第１通信診断部４１ｃから第１テスト信号を受信した中央ＥＣＵ５０は、第１テスト信号を受信したことを示す第２テスト信号を第１通信診断部４１ｃに返信する。第１通信診断部４１ｃは、中央ＥＣＵ５０から第２テスト信号を受信できたときには、中央ＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ４１との間の通信異常がないと判断する。一方で、第１通信診断部４１ｃは、中央ＥＣＵ５０から第２テスト信号を受信できないときには、中央ＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ４１との間に通信異常があると判断する。尚、通信状態の異常とは、例えば通信線ＭＣＬの断線である。第１通信診断部４１ｃは、エンジンＥＣＵ４１に格納されたモジュールの一例である。
　エンジンＥＣＵ４１は、中央ＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ４１との間に通信異常が生じたときには、第１特定演算部４１ａにより、エンジンＥＣＵ４１に入力されるセンサ１００からの信号に基づいてエンジンシステム１１を制御する。第１特定演算部４１ａは、中央ＥＣＵ５０のように車外環境に合わせた制御行わず、車両の乗員の操作に基づくエンジンシステム１１の制御のみを行う。
　エンジンＥＣＵ４１は、エンジンシステム１１の制御の一部については、中央ＥＣＵ５０とエンジンＥＣＵ４１との間に通信異常に関わらず、センサ１００等からの信号に基づいて、第１特定演算部４１ａによりエンジンシステム１１への制御信号を生成する。例えば、エンジン水温センサが検知するエンジン水温の温度が高く、エンジン内でノッキングが発生するおそれがあるときには、エンジンＥＣＵ４１は、中央ＥＣＵ５０を経由することなく、燃料噴射弁の噴射タイミングや点火プラグの点火タイミングを遅角させるように制御信号を生成する。このようにエンジンＥＣＵ４１は、中央ＥＣＵ５０を経由することなく、エンジンシステム１１を制御する反射制御機能を有する。
　第１ゾーンＥＣＵ６１とＥＰＳ装置１２との通信経路の間には、第１ゾーンＥＣＵ６１に中継された制御信号（目標信号）に基づいてＥＰＳ装置１２を制御するＥＰＳＥＣＵ４２が設けられている。つまり、ＥＰＳ装置１２は、ＥＰＳＥＣＵ４２を介して第１ゾーンＥＣＵ６１に接続されている。第１ゾーンＥＣＵ６１は、中央ＥＣＵ５０から送られた情報を、プロトコル変換した後、ＥＰＳＥＣＵ４２に伝達する。ＥＰＳＥＣＵ４２は、特定制御装置の一例である。ＥＰＳＥＣＵ４２は、中央ＥＣＵ５０及び各ゾーンＥＣＵ６０と同様に、それぞれコンピュータハードウェアであって、具体的には、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等をそれぞれ有している。
　ＥＰＳＥＣＵ４２は、ＥＰＳ装置１２の制御量（例えば、アシスト用の電動モータに供給する電流量等）を算出する第２特定演算部４２ａと、ＥＰＳ装置１２へのアナログ信号を生成する第２信号処理部４２ｂとを有する。第２特定演算部４２ａ及び第２信号処理部４２ｂは、ＥＰＳＥＣＵ４２に格納されたモジュールの一例である。
　第２特定演算部４２ａは、中央ＥＣＵ５０から伝達された目標操舵角の情報に基づいて、ＥＰＳ装置１２が目標操舵角を実現するように、ＥＰＳ装置１２の制御量を算出する。第２信号処理部４２ｂは、第２特定演算部４２ａにより算出された制御量が実現されるように、ＥＰＳ装置１２へのアナログ信号を生成して出力する。
　ＥＰＳＥＣＵ４２は、複数のセンサの内の一部、特にＥＰＳ装置１２の出力に関連する値を検知するセンサから情報を取得可能に構成されている。本実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ４２は、少なくとも操舵角センサ、車速センサ、エンジン回転数センサ等の出力を取得可能に構成されている。これら、操舵角センサ、車速センサ等も、第２特定センサの一例である。
　ＥＰＳＥＣＵ４２は、該ＥＰＳＥＣＵ４２と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する第２通信診断部４２ｃを有する。第２通信診断部４２ｃは、エンジンＥＣＵ４１の第１通信診断部４１ｃと同様の方法により、ＥＰＳＥＣＵ４２と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する。第２通信診断部４２ｃは、ＥＰＳＥＣＵ４２に格納されたモジュールの一例である。
　ＥＰＳＥＣＵ４２は、中央ＥＣＵ５０とＥＰＳＥＣＵ４２との間に通信異常が生じたときには、第２特定演算部４２ａにより、ＥＰＳＥＣＵ４２に入力されるセンサ１００からの信号に基づいてＥＰＳ装置１２を制御する。第２特定演算部４２ａは、中央ＥＣＵ５０のように車外環境に合わせた制御行わず、車両の乗員の操作に基づくＥＰＳ装置１２の制御のみを行う。
　Ｐ／Ｗ装置２１は、エンジンシステム１１やＥＰＳ装置１２とは異なり、アクチュエータ（ウィンドウレギュレータ等）に信号を出力する機能（第３信号処理部２１ａ）が装置内に組み込まれている。これは、Ｐ／Ｗ装置２１は、オン／オフ信号による窓ガラスの開閉のみであって、信号自体が単純なものであるためである。
　Ｐ／Ｗ装置２１は、センサ１００のうち該Ｐ／Ｗ装置２１の作動にのみ関連するセンサからの信号が直接入力されるようになっている。このセンサは、例えば、パワーウィンドウ装置を作動させるためのスイッチ（以下、Ｐ／Ｗスイッチ１０３という）である。
　第３信号処理部２１ａは、車両の乗員がＰ／Ｗスイッチ１０３を押したときに、パワーウィンドウ装置２１を作動させるための信号を出力する。具体的には、車両の乗員がＰ／Ｗスイッチ１０３を押したときには、Ｐ／Ｗスイッチ１０３からＰ／Ｗ装置２１に、該Ｐ／Ｗ装置２１を直接的に作動させるためのスイッチ信号（オン信号）が入力される。このスイッチ信号は、Ｐ／Ｗ装置２１に直接入力され、中央ＥＣＵ５０にはＰ／Ｗ装置２１及び第１ゾーンＥＣＵ６１を介して入力される。このスイッチ信号を受けたＰ／Ｗ装置２１は、第３信号処理部２１ａによりアクチュエータ２１ｂを作動させるための制御信号をアナログ信号として出力する。このことから、第３信号処理部２１ａは、少なくとも一部のセンサ（Ｐ／Ｗスイッチ１０３）の出力に基づいてアクチュエータ２１ｂを制御するサブ制御部に相当する。また、Ｐ／Ｗスイッチ１０３は、Ｐ／Ｗ装置２１の作動にのみ関連する第１特定センサに相当する。
　第３信号処理部２１ａは、中央ＥＣＵ５０とＰ／Ｗ装置２１との通信異常がないときにおいて、中央ＥＣＵ５０からアクチュエータ２１ｂを作動させる制御信号を受けたときは、該制御信号をアナログ信号に変換する。第３信号処理部２１ａは、変換したアナログ信号をアクチュエータ２１ｂに伝達して、該アクチュエータ２１ｂを作動させる。中央ＥＣＵ５０からの制御信号は、各センサ１００の出力から得られかつ車両の外部環境に関する情報である車外環境情報に基づいて、中央ＥＣＵ５０により生成された制御信号である。この制御信号は、上述のスイッチ信号とは別にＰ／Ｗ装置２１を作動させる制御信号である。
　第３信号処理部２１ａは、中央ＥＣＵ５０からの制御信号及びＰ／Ｗスイッチ１０３のスイッチ信号が略同時に入力されたときには、Ｐ／Ｗスイッチ１０３のスイッチ信号を優先する。すなわち、第３信号処理部２１ａは、Ｐ／Ｗスイッチ１０３からスイッチ信号が入力されたときには、中央ＥＣＵ５０からの制御信号によらずに、Ｐ／Ｗスイッチ１０３からのスイッチ信号に基づいて、アクチュエータ２１ｂを制御するように構成されている。
　Ｐ／Ｗ装置２１は、該Ｐ／Ｗ装置２１と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する第３通信診断部２１ｃを有する。第３通信診断部２１ｃは、エンジンＥＣＵ４１の第１通信診断部４１ｃと同様の方法により、Ｐ／Ｗ装置２１と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する。
　Ｐ／Ｗ装置２１は、中央ＥＣＵ５０とＰ／Ｗ装置２１との間に通信異常が生じたときには、第３信号処理部２１ａにより、Ｐ／Ｗ装置２１に入力されるセンサ１００（特にＰ／Ｗスイッチ１０３）からの信号に基づいてアクチュエータ２１ｂを制御する。第３信号処理部２１ａは、中央ＥＣＵ５０のように車外環境に合わせた制御行わず、車両の乗員の操作に基づくアクチュエータ２１ｂの制御のみを行う。
　キーレスエントリー装置２２も、Ｐ／Ｗ装置２１と同様に、アクチュエータ２２ｂ（ドアロック機構等）に信号を出力する機能（第４信号処理部２２ａ）が装置内に組み込まれている。これは、キーレスエントリー装置２２は、オン／オフ信号によるドアロックの開閉のみであって、信号自体が単純なものであるためである。
　キーレスエントリー装置２２は、センサ１００のうち該キーレスエントリー装置２２の作動にのみ関連する信号が直接入力されるようになっている。具体的には、キーレスエントリー装置２２は、乗員が所持する携帯機１０４から信号を受信する受信部２２ｄを有する。
　第４信号処理部２２ａは、受信部２２ｄがドアロックをアンロック状態する信号（以下、アンロック信号という）を受信したときに、ドアロックを解除させるための制御信号を出力する。具体的には、受信部２２ｄは、乗員の携帯機１０４からのアンロック信号を受信したときには、第４信号処理部２２ａにアンロック信号を受信したことを伝達する。このアンロック信号は、中央ＥＣＵ５０には入力されずに、キーレスエントリー装置２２のみに入力される。受信部２２ｄからの信号を受けた第４信号処理部２２ａは、ドアロックをアンロック状態にすべくアクチュエータ２２ｂを作動させるための制御信号をアナログ信号として出力する。第４信号処理部２２ａは、受信部２２ｄがドアロックをロック状態する信号を受信したときにも、同様にして、ドアロックをロック状態にすべくアクチュエータ２２ｂを作動させるための制御信号をアナログ信号として出力する。このことから、第４信号処理部２２ａは、少なくとも一部のセンサ（携帯機１０４）の出力に基づいてアクチュエータ２２ｂを制御するサブ制御部に相当する。また、携帯機１０４は、キーレスエントリー装置２２の作動にのみ関連する第１特定センサに相当する。
　第４信号処理部２２ａは、中央ＥＣＵ５０とキーレスエントリー装置２２との通信異常がないときにおいて、中央ＥＣＵ５０からアクチュエータ２２ｂを作動させる制御信号を受けたときは、該制御信号をアナログ信号に変換する。第４信号処理部２２ａは、変換したアナログ信号をアクチュエータ２２ｂに伝達して、該アクチュエータ２２ｂを作動させる。中央ＥＣＵ５０からの制御信号は、各センサ１００の出力から得られかつ車両の外部環境に関する情報である車外環境情報に基づいて、中央ＥＣＵ５０により生成された制御信号である。この制御信号は、上述の携帯機１０４からの信号とは別にキーレスエントリー装置２２を作動させる制御信号である。
　第４信号処理部２２ａは、中央ＥＣＵ５０からの制御信号及び受信部２２ｄからの信号が略同時に入力されたときには、受信部２２ｄからの信号（つまり、携帯機１０４からの信号を受信したことを伝達する信号）を優先する。すなわち、第４信号処理部２２ａは、受信部２２ｄからの信号が入力されたときには、中央ＥＣＵ５０からの制御信号によらずに、受信部２２ｄからの信号に基づいて、アクチュエータ２２ｂを制御するように構成されている。
　キーレスエントリー装置２２は、該キーレスエントリー装置２２と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する第４通信診断部２２ｃを有する。第４通信診断部２２ｃは、エンジンＥＣＵ４１の第１通信診断部４１ｃと同様の方法により、キーレスエントリー装置２２と中央ＥＣＵ５０との間の通信異常を診断する。
　キーレスエントリー装置２２は、中央ＥＣＵ５０とキーレスエントリー装置２２との間に通信異常が生じたときには、第４信号処理部２２ａにより、キーレスエントリー装置２２に入力されるセンサ１００（特に携帯機１０４）からの信号に基づいてアクチュエータ２２ｂを制御する。このとき、第４信号処理部２２ａは、中央ＥＣＵ５０のように車外環境に合わせた制御行わず、車両の乗員の操作に基づくアクチュエータ２２ｂの制御のみを行う。
　前照灯３１は、他のデバイスとは異なり、作動するためのアナログ信号が第１ゾーンＥＣＵ６１から直接入力されるようになっている。これは、前照灯３１は、前記固定型デバイスに属するデバイスであり、通信異常時には作動状態とすればよいためである。
　前照灯３１は、第１ゾーンＥＣＵ６１における入出力装置６１ａが設けられたポートに接続されている。入出力装置６１ａは、中央ＥＣＵ５０から伝達されたデジタル信号をアナログ信号に変換する機能を有している。
　入出力装置６１ａは、中央ＥＣＵ５０からの信号が受信できなくなったときには、前照灯３１を点灯状態に維持するように、前照灯３１にオン信号を送信する。
　ここで、通信線が断線するなどの中央ＥＣＵ５０から制御信号が届かなくなるという通信異常が生じたときには、車載デバイスの正常な作動が困難になる。従来のように、中央ＥＣＵ５０からの情報を取得する通信線ＭＣＬ，ＳＣＬに異常が生じたときに、迂回経路を形成して中央ＥＣＵ５０からの信号が通知できるようにすることも考えられる。しかし、車載デバイスには、エンジンシステム１１やＥＰＳ装置１２などの車両の基本動作に関わるデバイスや、車両の基本動作に関わらないがＰ／Ｗ装置２１やキーレスエントリー装置２２など、車両の状況に応じた判定と高い応答性とが求められる選択型デバイスがある。従来のように迂回経路を用いると通信時間が長くなって、応答性が低下してしまうおそれがある。
　これに対して、本実施形態では、Ｐ／Ｗ装置２１やキーレスエントリー装置２２等の選択型デバイスについては、選択型デバイス内にサブ制御部（例えば、第３及び第４信号処理部２１ａ，２２ａ）を設けている。このサブ制御部には、一部のセンサ１００に応じてアクチュエータを制御することができる。このため、通信異常（ここでは通信線の断線）があったときでも、サブ制御部により、一部のセンサ１００の出力に応じて、選択型デバイスを制御することができる。このように選択型デバイス内にサブ制御部を組み込むことにより、通信異常において通信経路が長くなるのを抑制できるため、通信異常があったときでも高い応答性を得ることができる。したがって、選択型デバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても出来る限り高い応答性を得ることができる。
　特に、本実施形態では、サブ制御部は、中央ＥＣＵ５０との通信異常がないときにおいて、Ｐ／Ｗスイッチ１０３や携帯機１０４等の対応する第１特定センサ（例えば、Ｐ／Ｗスイッチ１０３、携帯機１０４）から信号が入力されたときには、中央ＥＣＵ５０からの制御信号によらずに、該第１特定センサからの信号に基づいて、アクチュエータを制御するように構成されている。これにより、中央ＥＣＵ５０との間の通信異常がないときでも、第１特定センサからの信号による制御をサブ制御部のみで担うようにできる。このため、第１特定センサからの信号によりアクチュエータを作動させる際の通信経路については、中央ＥＣＵ５０との間の通信異常の有無に関わらず同じになる。この結果、中央ＥＣＵ５０との間の通信異常があったとしても高い応答性が得やすくすることができる。
　また、本実施形態では、複数の車載デバイスは、車両の駆動制御、制動制御又は操舵制御に関連する車載デバイスである基本デバイス（例えば、エンジンシステム１１、ＥＰＳ装置１２）を含み、基本デバイスは、該基本デバイスを制御する特定制御装置（例えば、エンジンＥＣＵ４１やＥＰＳＥＣＵ４２）を介してゾーンＥＣＵ６０に接続されており、特定制御装置は、複数のセンサのうち基本デバイスの出力に関連する値を検知する第２特定センサからの検知信号が入力されるとともに、該第２特定センサからの信号に基づいて基本デバイスへの制御信号を生成可能な特定演算部（例えば、第１特定演算部４１ａ、第２特定演算部４２ａ）を有し、該特定演算部は、中央ＥＣＵ５０と該基本デバイスとの通信異常が生じたときに、基本デバイスへの制御信号を生成する。これにより、基本デバイスについても、中央ＥＣＵ５０との間で通信異常が発生したときには、特定制御装置により制御が可能である。これにより、基本デバイスの冗長性を高くすることができる。また、特定制御装置は、ゾーンＥＣＵ６０と基本デバイスとの通信経路の間にあるため、特定制御装置から基本デバイスへの制御信号の通信時間を出来る限り短くすることができる。
　また、本実施形態では、特定演算部は、中央ＥＣＵ５０と該基本デバイスとの通信異常がないときにおいて、基本デバイスの出力を中央ＥＣＵ５０が算出した目標出力とすべく、基本デバイスへの制御信号を生成する。すなわち、中央ＥＣＵ５０と基本デバイスの間で通信異常がないときにおいて、実際の基本デバイスの制御量は特定制御装置により算出される。一方で、中央ＥＣＵ５０と基本デバイスの間で通信異常が発生したときには、第２特定センサにより検知された第２特定デバイスの出力に関連する値に基づいて、特定制御装置により基本デバイスの制御量を算出する制御である。すなわち、中央ＥＣＵ５０と基本デバイスとの間で通信異常が発生したとしても、特定制御装置の作動はほとんど変わらない。この結果、中央ＥＣＵ５０と基本デバイスとの間の通信異常があったとしても、基本デバイスに対する応答性の悪化が効果的に抑制される。
　さらに、本実施形態では、特定演算部は、中央ＥＣＵ５０と該基本デバイスとの通信異常の有無に関わらず、基本デバイスの制御の一部については、第２特定センサからの信号に基づいて、特定演算部により基本デバイスへの制御信号を生成する。これにより、エンジンシステム１１におけるノッキングを抑制する制御等、特に高い応答性が要求される制御については、中央演算装置を介することなく、特定制御装置により実行することができる。これにより、特に応答性が必要な制御を行う基本デバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても特に高い応答性を得ることができる。
　ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
　例えば、前述の実施形態では、Ｐ／Ｗスイッチ１０３や携帯機１０４等の第１特定センサからの信号は、対応する選択型デバイスにのみ入力されるようになっていた。これに限らず、第１特定センサからの信号が中央ＥＣＵ５０にも入力されてもよい。この場合、例えば、中央ＥＣＵ５０と選択型デバイスとの間の通信異常がないときには、第１特定センサの出力に基づくアクチュエータの制御についても中央ＥＣＵ５０で実行する一方、中央ＥＣＵ５０と選択型デバイスとの間の通信異常があるときには、第１特定センサの出力に基づくアクチュエータの制御をサブ制御部（例えば、第３信号処理部２１ａや第４信号処理部２２ａ）で実行するようにしてもよい。
　また、前述の実施形態では、自動運転が可能な車両を対象としていたが、必ずしもマニュアル運転とアシスト運転とが実行可能で、自動運転は実行できない車両を対象としてもよい。
　前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。
　ここに開示された技術は、車載ネットワークシステムにおいて、特定のデバイスについて、冗長性を高くするとともに、通信異常時においても出来る限り高い応答性を得る際に有用である。
１　　　車載ネットワークシステム
１１　　エンジンシステム（第２特定デバイス）
１２　　ＥＰＳ装置（第２特定デバイス）
２１　　パワーウィンドウ装置（第１特定デバイス）
２１ａ　第３信号処理部（サブ制御部）
２１ｃ　アクチュエータ
２２　　キーレスエントリー装置（第１特定デバイス）
２２ａ　第４信号処理部（サブ制御部）
２２ｃ　アクチュエータ
４１　　エンジンＥＣＵ（特定制御装置）
４１ａ　第１特定演算部（特定演算部）
４２　　ＥＰＳＥＣＵ（特定制御装置）
４２ａ　第２特定演算部（特定演算部）
５０　　中央ＥＣＵ（中央制御装置）
６０　　ゾーンＥＣＵ（中継装置）
６１　　第１ゾーンＥＣＵ（中継装置）
１００　センサ
１０３　Ｐ／Ｗスイッチ（第１特定センサ）
１０４　携帯機（第１特定センサ）

Claims (5)

  1. 　車載ネットワークシステムであって、
    　複数のセンサと、
    　前記各センサの出力に基づいて、複数のデバイスへの制御信号を生成する中央制御装置と、
    　前記中央制御装置と前記各デバイスと通信経路の間にそれぞれ設けられ、前記中央制御装置で生成された制御信号を中継する複数の中継装置とを備え、
    　前記複数のデバイスは、車両の駆動制御、制動制御及び操舵制御に関連しないデバイスであって、少なくとも一部の前記センサからのオン信号に基づいてアクチュエータを作動可能なサブ制御部を有する第１特定デバイスを含み、
    　前記第１特定デバイスは、前記中央制御装置と該第１特定デバイスとの通信異常が生じたときには、前記サブ制御部により前記アクチュエータを制御することを特徴とする車載ネットワークシステム。
  2. 　請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記複数のセンサのうち前記第１特定デバイスの作動にのみ関連する第１特定センサからの信号は、当該第１特定デバイスに直接入力されるように構成され、
    　前記中央制御装置は、前記各センサの出力から得られかつ前記車両の外部環境に関する情報である車外環境情報に基づいて、前記各第１特定デバイスへの制御信号を生成するように構成されており、
    　前記第１特定デバイスの前記サブ制御部は、前記通信異常がないときにおいて、前記中央制御装置からの、前記車外環境情報に基づく制御信号が入力されたときには、該制御信号に基づいて前記アクチュエータを制御する一方、前記第１特定センサから信号が入力されたときには、前記中央制御装置からの制御信号によらずに、前記第１特定センサからの信号に基づいて、前記アクチュエータを制御するように構成されていることを特徴とする車載ネットワークシステム。
  3. 　請求項１又は２に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記複数のデバイスは、車両の駆動制御、制動制御又は操舵制御に関連するデバイスである第２特定デバイスを含み、
    　前記第２特定デバイスは、該第２特定デバイスを制御する特定制御装置を介して前記中継装置に接続されており、
    　前記特定制御装置は、前記複数のセンサのうち前記第２特定デバイスの出力に関連する値を検知する第２特定センサからの検知信号が入力されるとともに、該第２特定センサからの信号に基づいて前記第２特定デバイスへの制御信号を生成可能な特定演算部を有し、
    　前記特定演算部は、前記中央制御装置と該第２特定デバイスとの通信異常が生じたときに、前記第２特定デバイスへの制御信号を生成することを特徴とする車載ネットワークシステム。
  4. 　請求項３に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記中央制御装置は、前記各センサの出力から得られかつ前記車両の外部環境に関する情報である車外環境情報に基づいて、前記各第２特定デバイスの目標出力を算出するように構成され、
    　前記特定演算部は、前記中央制御装置と該第２特定デバイスとの前記通信異常がないときにおいて、前記第２特定デバイスの出力を前記中央制御装置が算出した前記目標出力とすべく、前記第２特定デバイスへの制御信号を生成することを特徴とする車載ネットワークシステム。
  5. 　請求項３又は４に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記特定演算部は、前記中央制御装置と該第２特定デバイスとの通信異常の有無に関わらず、前記第２特定デバイスの制御の一部については、前記第２特定センサからの信号に基づいて、前記特定演算部により前記第２特定デバイスへの制御信号を生成することを特徴とする車載ネットワークシステム。
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