(57)【要約】【課題】車載ネットワークシステムにおいて、車両走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合でも、アクチュエータを動作可能にする。【解決手段】アクチュエータ制御装置１２は、第１通信経路１４を介して走行制御装置１００の出力が送信され、走行制御装置１００から出力された指示信号に従ってアクチュエータ１３を制御する。所定信号をアクチュエータ制御装置１２に送信する第２通信経路１５が、第１通信経路１４とは独立して設けられている。アクチュエータ制御装置１２は、第１通信経路１４を介した通信が途絶したとき、第２通信経路１５を介して受信した所定信号に従ってアクチュエータ１３を制御する。【選択図】図３
2020199798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載ネットワークシステムであって、
車載センサの出力を受けて、車両の走行を制御するための演算を実行する走行制御装置と、
アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、
前記走行制御装置の出力を、前記アクチュエータ制御装置に送信する第１通信経路と、
前記第１通信経路とは独立して設けられており、所定信号を前記アクチュエータ制御装置に送信する第２通信経路とを備え、
前記アクチュエータ制御装置は、
前記第１通信経路を介して受信した、前記走行制御装置から出力された指示信号に従って、前記アクチュエータを制御するものであり、かつ、前記第１通信経路を介した通信が途絶したとき、前記第２通信経路を介して受信した前記所定信号に従って、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。
【請求項２】
請求項１記載の車載ネットワークシステムにおいて、
前記アクチュエータは、ストップランプであり、
前記車載センサは、ブレーキ操作を検出するブレーキセンサを含み、
前記第２通信経路は、前記ブレーキセンサの検出信号を、前記所定信号として前記アクチュエータ制御装置に送信するものであり、
前記アクチュエータ制御装置は、
前記第１通信経路を介した通信が途絶したとき、前記第２通信経路を介して受信した前記ブレーキセンサの検出信号に従って、前記ストップランプの点灯動作を制御する
ことを特徴とする車載ネットワークシステム。
【請求項３】
請求項１記載の車載ネットワークシステムにおいて、
前記アクチュエータは、ヘッドライトであり、
前記第２通信経路は、イグニション信号を、前記所定信号として前記アクチュエータ制御装置に送信するものであり、
前記アクチュエータ制御装置は、
前記第１通信経路を介した通信が途絶したとき、前記第２通信経路を介して受信した前記イグニション信号に従って、前記ヘッドライトの点灯動作を制御するものであり、前記イグニション信号がＯＮ状態を示すときは、ヘッドライトを点灯させる一方、前記イグニション信号がＯＦＦ状態を示すときは、ヘッドライトを消灯させる
ことを特徴とする車載ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、車両走行制御装置を備えた車載ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載された複数の走行用の車載機器を制御する車両走行制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、車両走行制御装置として、複数の車載機器の機能に応じて予め複数のドメインに区分けされ、その複数のドメインにおいて、それぞれ、車載機器を制御するための機器制御部と、機器制御部を統括するドメイン制御部とに階層化され、各ドメイン制御部の上位に位置づけられ、各ドメイン制御部を統括する統合制御部とを備える制御システムが開示されている。また、特許文献１では、機器制御部は、対応する車載機器の制御量を算出して、該制御量を達成するための制御信号を各車載機器に出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６１２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、昨今では、国家的に自動運転システムの開発が推進されている。自動運転システムでは、一般に、カメラ等により車外環境情報が取得され、演算装置が、取得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。この算出結果に基づいて、車両に搭載された各種のアクチュエータが制御される。
【０００５】
そして将来的には、各アクチュエータの制御機能が、演算装置を含む車両走行制御装置側に取り込まれていくことが想定される。このような構成では、車両走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合に備えて、何らかのバックアップ手段を設ける必要がある。
【０００６】
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、車載ネットワークシステムにおいて、車両走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合でも、アクチュエータを動作可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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は、車載センサの出力を受けて、車両の走行を制御するための演算を実行する走行制御装置と、アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、前記走行制御装置の出力を、前記アクチュエータ制御装置に送信する第１通信経路と、前記第１通信経路とは独立して設けられており、所定信号を前記アクチュエータ制御装置に送信する第２通信経路とを備え、前記アクチュエータ制御装置は、前記第１通信経路を介して受信した、前記走行制御装置から出力された指示信号に従って、前記アクチュエータを制御するものであり、かつ、前記第１通信経路を介した通信が途絶したとき、前記第２通信経路を介して受信した前記所定信号に従って、前記アクチュエータを制御する。
【０００８】
この構成によると、アクチュエータ制御装置は、第１通信経路を介して走行制御装置の出力が送信され、走行制御装置から出力された指示信号に従って、アクチュエータを制御する。また、所定信号をアクチュエータ制御装置に送信する第２通信経路が、第１通信経路とは独立して設けられている。アクチュエータ制御装置は、第１通信経路を介した通信が途絶したとき、第２通信経路を介して受信した所定信号に従って、アクチュエータを制御する。これにより、走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合でも、アクチュエータを動作させることが可能になる。
【０００９】
前記車載ネットワークシステムにおいて、前記アクチュエータは、ストップランプであり、前記車載センサは、ブレーキ操作を検出するブレーキセンサを含み、前記第２通信経路は、前記ブレーキセンサの検出信号を、前記所定信号として前記アクチュエータ制御装置に送信するものであり、前記アクチュエータ制御装置は、前記第１通信経路を介した通信が途絶したとき、前記第２通信経路を介して受信した前記ブレーキセンサの検出信号に従って、前記ストップランプの点灯動作を制御する、としてもよい。
【００１０】
この構成によると、アクチュエータ制御装置は、第１通信経路を介した通信が途絶したとき、第２通信経路を介して受信した、ブレーキセンサの検出信号に従って、ストップランプの点灯動作を制御する。これにより、走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合でも、ストップランプを動作させることが可能になる。
【００１１】
また、前記車載ネットワークシステムにおいて、前記アクチュエータは、ヘッドライトであり、前記第２通信経路は、イグニション信号を、前記所定信号として前記アクチュエータ制御装置に送信するものであり、前記アクチュエータ制御装置は、前記第１通信経路を介した通信が途絶したとき、前記第２通信経路を介して受信した前記イグニション信号に従って、前記ヘッドライトの点灯動作を制御するものであり、前記イグニション信号がＯＮ状態を示すときは、ヘッドライトを点灯させる一方、前記イグニション信号がＯＦＦ状態を示すときは、ヘッドライトを消灯させる、としてもよい。
【００１２】
この構成によると、アクチュエータ制御装置は、第１通信経路を介した通信が途絶したとき、第２通信経路を介して受信した、イグニション信号に従って、ヘッドライトの点灯動作を制御する。イグニション信号がＯＮ状態を示すときは、ヘッドライトを点灯させる一方、イグニション信号がＯＦＦ状態を示すときは、ヘッドライトを消灯させる。これにより、走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合でも、ヘッドライトを動作させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
ここに開示された技術によると、走行制御装置からアクチュエータへの通信が失陥した場合でも、アクチュエータを動作させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】例示的な実施形態に係る車両走行制御装置により制御される車両の構成を概略的に示す図である。
【図２】車両走行制御装置を含む制御系を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る車載ネットワークシステムの構成例である。
【図４】本実施形態に係る車載ネットワークシステムの構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。なお、本実施形態における「走行用デバイス」とは、車両が走行する際に制御されるアクチュエータ類等の装置類のことを示す。
【００１６】
図１は本実施形態に係る車両走行制御装置１００（以下、走行制御装置１００という）により制御される車両の構成を概略的に示す。この車両は、運転者によるアクセル等の操作に応じて走行するマニュアル運転と、運転者の操作をアシストして走行するアシスト運転と、運転者の操作なしに走行する自動運転とが可能な自動車である。また図２は、車両走行制御装置１００を含む制御系を示すブロック図である。
【００１７】
図１の車両は、複数（図１では４個）の気筒１１を有する駆動源としてのエンジン１０と、エンジン１０に連結されたトランスミッション２０と、駆動輪としての前輪５０の回転を制動するブレーキ装置３０と、操舵輪としての前輪５０の操舵するステアリング装置４０とを有する。
【００１８】
エンジン１０は、例えば、ガソリンエンジン、または、ディーゼルエンジンである。トランスミッション２０は、例えば、有段式の自動変速機である。トランスミッション２０は、エンジン１０の気筒列方向における一側に配置されている。トランスミッション２０は、エンジン１０のクランクシャフト（図示省略）と連結されたインプットシャフト（図示省略）と、該インプットシャフトと複数の減速ギヤ（図示省略）を介して連結されたアウトプットシャフト（図示省略）とを備えている。アウトプットシャフトは、前輪５０の車軸５１と連結されている。エンジン１０のクランクシャフトの回転は、トランスミッション２０により変速されて、前輪５０に伝達される。
【００１９】
エンジン１０及びトランスミッション２０は、パワートレインＥＣＵ（Electric Control Unit）２００により作動制御される。例えば、車両がマニュアル運転であるときには、パワートレインＥＣＵ２００は、運転者のアクセルペダルの操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ１等の検出値に基づいて、インジェクタによる燃料噴射量や燃料噴射タイミング、点火プラグによる点火タイミング、吸排気弁の開弁タイミング及び開弁期間等を制御する。また、車両がマニュアル運転であるときには、パワートレインＥＣＵ２００は、運転者によるシフトレバーの操作を検出するシフトセンサＳＷ２の検出結果やアクセル開度から算出される要求駆動力に基づいて、トランスミッション２０のギヤ段を調整する。また、車両がアシスト運転や自動運転であるときには、パワートレインＥＣＵ２００は、基本的には、後述する演算装置１１０により算出される目標駆動力を達成するように、各走行用デバイス（ここでは、インジェクタ等）の制御量を算出して、各走行用デバイスに制御信号を出力する。
【００２０】
ブレーキ装置３０は、ブレーキペダル３１と、ブレーキアクチュエータ３３と、ブレーキアクチュエータ３３と接続されたブースタ３４と、ブースタ３４と接続されたマスタシリンダ３５と、制動力を調整するためのＤＳＣ（Dynamic Stability Control）装置３６と、実際に前輪５０の回転を制動するブレーキパッド３７とを有する。前輪５０の車軸５１には、ディスクロータ５２が設けられている。ブレーキ装置３０は、電動ブレーキであって、ブレーキセンサＳＷ３が検知したブレーキペダル３１の操作量に応じてブレーキアクチュエータ３３を作動させて、ブースタ３４及びマスタシリンダ３５を介してブレーキパッド３６を作動させる。ブレーキ装置３０は、ブレーキパッド３７によりディスクロータ３８を挟んで、ブレーキパッド３７とディスクロータ５２との間に生じる摩擦力により、前輪５０の回転を制動する。
【００２１】
ブレーキ装置３０は、ブレーキマイコン３００及びＤＳＣマイコン４００により作動制御される。例えば、車両がマニュアル運転であるときには、ブレーキマイコン３００は、運転者のブレーキペダル３１の操作量を検出するブレーキセンサＳＷ３等の検出値に基づいて、ブレーキアクチュエータ３３の操作量を制御する。また、ＤＳＣマイコン４００は、運転者のブレーキペダル３１の操作に関わらずにＤＳＣ装置３６を作動制御して、前輪５０に制動力を付与する。また、車両がアシスト運転や自動運転であるときには、ブレーキマイコン３００は、基本的には、後述する演算装置１１０により算出される目標制動力を達成するように、各走行用デバイス（ここでは、ブレーキアクチュエータ３３）の制御量を算出して、各走行用デバイスに制御信号を出力する。
【００２２】
ステアリング装置４０は、運転者により操作されるステアリングホイール４１と、運転者によるステアリング操作をアシストするＥＰＡＳ（Electronic Power Asist Steering）装置４２と、ＥＰＡＳ装置４２に連結されたピニオンシャフト４３とを有する。ＥＰＡＳ装置４２は、電動モータ４２ａと、電動モータ４２ａの駆動力を減速してピニオンシャフト４３に伝達する減速装置４２ｂとを有する。ステアリング装置４０は、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置であって、操舵角センサＳＷ４が検知したステアリングホイール４１の操作量に応じてＥＰＡＳ装置４２を作動させて、ピニオンシャフト４３を回転させて前輪５０を操作する。ピニオンシャフト４３と前輪５０とは不図示のラックバーにより連結されており、ピニオンシャフト４３の回転は、該ラックバーを介して前輪に伝達される。
【００２３】
ステアリング装置４０は、ＥＰＡＳマイコン５００により作動制御される。例えば、車両がマニュアル運転であるときには、ＥＰＡＳマイコン５００は、操舵角センサＳＷ４等の検出値に基づいて、電動モータ４２ａの操作量を制御する。また、車両がアシスト運転や自動運転であるときには、ＥＰＡＳマイコン５００は、基本的には、後述する演算装置１１０により算出される目標操舵量を達成するように、各走行用デバイス（ここでは、ＥＰＡＳ装置４２）の制御量を算出して、各走行用デバイスに制御信号を出力する。
【００２４】
本実施形態において、走行制御装置１００は、アシスト運転及び自動運転を可能にするために、車両が走行すべき経路を算出するとともに、該経路を追従するための車両の運動を決定する演算装置１１０を有する。演算装置１１０は、１つ又は複数のチップで構成されたマイクロプロセッサであって、ＣＰＵやメモリ等を有している。尚、図２においては、本実施形態に係る機能（後述する経路生成機能）を発揮するための構成を示しており、演算装置１１０が有する全ての機能を示しているわけではない。
【００２５】
図２に示すように、演算装置１１０は、複数のセンサ等からの出力に基づいて、車両の目標運動を決定して、デバイスの作動制御を行う。演算装置１１０に情報を出力するセンサ等は、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７０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７１と、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ＳＷ５と、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等の車両の挙動を検出するセンサ類の出力から構成され車両の状態を取得する車両状態センサＳＷ６と、車内カメラ等により構成され、車両の乗員の状態を取得する乗員状態センサＳＷ７とを含む。また、演算装置１１０には、車外通信部７２が受信した、自車両の周囲に位置する他車両からの通信情報やナビゲーションシステムからの交通情報が入力される。
【００２６】
各カメラ７０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７０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７０は、生成した画像データを演算装置１１０に出力する。カメラ７０は、車外環境の情報を取得する情報取得手段の一例である。
【００２７】
各カメラ７０が取得した画像データは、演算装置１１０以外にも、ＨＭＩ（Human Machine  Interface）ユニット７００に入力される。ＨＭＩユニット７００は、取得した画像データに基づく情報を車内のディスプレイ装置等に表示する。
【００２８】
各レーダ７１は、カメラ７０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７１の種類が特に限定されず、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。レーダ７１は、車外環境の情報を取得する情報取得手段の一例である。
【００２９】
演算装置１１０は、アシスト運転時や自動運転時には、車両の走行経路を設定して、車両が該走行経路を追従するように、車両の目標運動を設定する。演算装置１１０は、車両の目標運動を設定するために、カメラ７０等からの出力を基にして車外環境を認定する車外環境認定部１１１と、車外環境認定部１１１が認定した車外環境に応じて、車両が走行可能な１つ又は複数の候補経路を算出する候補経路生成部１１２と、車両状態センサＳＷ６からの出力を基にして車両の挙動を推定する車両挙動推定部１１３と、乗員状態センサＳＷ７からの出力を基にして、車両の乗員の挙動を推定する乗員挙動推定部１１４と、車両が走行すべき経路を決定する経路決定部１１５と、経路決定部１１５が設定した経路を追従するための車両の目標運動を決定する車両運動決定部１１６と、車両運動決定部１１６が決定した目標運動を達成するために、前記走行用デバイスが生成すべき目標物理量（例えば、駆動力、制動力、及び操舵角）を算出する、駆動力算出部１１７、制動力算出部１１８、及び操舵量算出部１１９を有する。候補経路算出部１１２、車両挙動推定部１１３、乗員挙動推定部１１４及び経路決定部１１５は、車外環境認定部１１１が認定した車外環境に応じて、車両が走行すべき経路を設定する経路設定部を構成する。
【００３０】
また、演算装置１１０は、セーフティ機能として、所定のルールにより車外の対象物を認定して、該対象物を避けるような走行経路を生成するルールベース経路生成部１２０と、車両を路肩等の安全領域に誘導するための走行経路を生成するバックアップ部１３０とを有する。
【００３１】
〈車外環境認定部〉
車外環境認定部１１１は、車両に搭載されたカメラ７０やレーダ７１等の出力を受け、車外環境を認定する。認定する車外環境は、少なくとも道路および障害物を含む。ここでは、車外環境認定部１１１は、カメラ７０やレーダ７１のデータを基にして、車両の周囲の３次元情報と車外環境モデルとを対照することにより、道路および障害物を含む車両環境を推定するものとする。車外環境モデルは、例えば深層学習によって生成された学習済みモデルであって、車両周囲の３次元情報に対して、道路や障害物等を認識することができる。
【００３２】
例えば、車外環境認定部１１１は、カメラ７０が撮像した画像から、画像処理によって、フリースペースすなわち物体が存在しない領域を特定する。ここでの画像処理には、例えば深層学習によって生成された学習済みモデルが利用される。そしてフリースペースを表す２次元のマップを生成する。また、車外環境認定部１１１は、レーダ７１の出力から、車両の周辺に存在する物標の情報を取得する。この情報は、物標の位置や速度等を含む測位情報である。そして、車外環境認定部１１１は、生成された２次元のマップと物標の測位情報とを結合させて、車両の周囲を表す３次元マップを生成する。ここでは、カメラ７０の設置位置および撮像方向の情報、レーダ７１の設置位置および送信方向の情報が用いられる。車外環境認定部１１１は、生成した３次元マップと車外環境モデルとを対比することによって、道路及び障害物を含む車両環境を推定する。尚、深層学習では、多層ニューラルネットワーク（ＤＮＮ：Deep Neural Network）が用いられる。多層ニューラルネットワークとして、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）がある。
【００３３】
〈候補経路生成部〉
候補経路生成部１１２は、車外環境認定部１１１の出力、位置センサＳＷ５の出力、及び車外通信部７２から送信される情報等を基にして、車両が走行可能な候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部１１２は、車外環境認定部１１１によって認定された道路上において、車外環境認定部１１１によって認定された障害物を回避する走行経路を生成する。車外環境認定部１１１の出力は、例えば、車両が走行する走行路に関する走行路情報が含まれている。走行路情報には、走行路自体の形状に関する情報や、走行路上の対象物に関する情報が含まれる。走行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。対象物に関する情報には、車両に対する対象物の相対位置及び相対速度、対象物の属性（種類、移動方向）等が含まれる。対象物の種類としては、例えば、車両、歩行者、道路、区画線等がある。
【００３４】
ここでは、候補経路生成部１１２は、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つまたは複数の候補経路を選択するものとする。ただし、他の手法を用いて経路の算出を行ってもよい。
【００３５】
候補経路生成部１１２は、走行路情報に基づいて走行路上に仮想のグリッド領域を設定する。このグリッド領域は、複数のグリッド点を有する。各グリッド点により、走行路上の位置が特定される。候補経路生成部１１２は、所定のグリッド点を目標到達位置に設定する。そして、グリッド領域内の複数のグリッド点を用いた経路探索により複数の候補経路を演算する。ステートラティス法では、あるグリッド点から車両の進行方向前方の任意のグリッド点へ経路が枝分かれしていく。したがって、各候補経路は、複数のグリッド点を順次に通過するように設定される。各候補経路は、各グリッド点を通過する時間を表す時間情報、各グリッド点での速度・加速度等に関する速度情報、その他車両運動に関する情報等も含む。
【００３６】
候補経路生成部１１２は、複数の候補経路から、経路コストに基づいて１つまたは複数の走行経路を選択する。ここでの経路コストは、例えば、レーンセンタリングの程度、車両の加速度、ステアリング角度、衝突の可能性等がある。なお、候補経路生成部１１２が複数の走行経路を選択する場合は、経路決定部１１５が、１つの走行経路を選択する。
【００３７】
〈車両挙動推定部〉
車両挙動推定部１１３は、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等の車両の挙動を検出するセンサ類の出力から、車両の状態を計測する。車両挙動推定部１１３は、車両の挙動を示す車両６軸モデルを生成する。
【００３８】
ここで、車両６軸モデルとは、走行中の車両の「前後」「左右」「上下」の３軸方向の加速度と、「ピッチ」「ロール」「ヨー」の３軸方向の角速度を、モデル化したものである。すなわち、車両の動きを古典的な車両運動工学的な平面上のみ（車両の前後左右（Ｘ−Ｙ移動）とヨー運動（Ｚ軸）のみ）で捉えるのではなく、４つの車輪にサスペンションを介して乗っている車体のピッチング（Ｙ軸）およびロール（Ｘ軸）運動とＺ軸の移動（車体の上下動）の、計６軸を用いて車両の挙動を再現する数値モデルである。
【００３９】
車両挙動推定部１１３は、候補経路生成部１１２が生成した走行経路に対して、車両６軸モデルを当てはめて、該走行経路を追従する際の車両の挙動を推定する。
【００４０】
〈乗員挙動推定部〉
乗員挙動推定部１１４は、乗員状態センサＳＷ７の検出結果から、特に、運転者の健康状態や感情を推定する。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。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。
【００４１】
例えば、乗員挙動推定部１１４は、例えば、車室内に設置されたカメラによって撮像された画像から、運転者の顔画像を抽出し、運転者を特定する。抽出した顔画像と特定した運転者の情報は、人間モデルに入力として与えられる。人間モデルは、例えば深層学習によって生成された学習済みモデルであり、当該車両の運転者であり得る各人について、その顔画像から、健康状態および感情を出力する。乗員挙動推定部１１４は、人間モデルが出力した運転者の健康状態および感情を、出力する。
【００４２】
また、運転者の情報を取得するための乗員状態センサＳＷ７として、皮膚温センサ、心拍センサ、血流量センサ、発汗センサ等の生体情報センサが用いられる場合は、乗員挙動推定部は、生体情報センサの出力から、運転者の生体情報を計測する。この場合、人間モデルは、当該車両の運転者であり得る各人について、その生体情報を入力とし、健康状態および感情を出力する。乗員挙動推定部１１４は、人間モデルが出力した運転者の健康状態および感情を、出力する。
【００４３】
また、人間モデルとして、当該車両の運転者であり得る各人について、車両の挙動に対して人間が持つ感情を推定するモデルを用いてもよい。この場合には、車両挙動推定部１１３の出力、運転者の生体情報、推定した感情状態を時系列で管理して、モデルを構築すればよい。このモデルによって、例えば、運転者の感情の高まり（覚醒度）と車両の挙動との関係を予測することが可能となる。
【００４４】
また、乗員挙動推定部１１４は、人間モデルとして、人体モデルを備えていてもよい。人体モデルは、例えば、頭部質量（例：５ｋｇ）と前後左右Ｇを支える首周り筋力等を特定している。人体モデルは、車体の動き（加速度Ｇや加加速度）を入力すると、予想される乗員のフィジカルと主観を出力する。乗員のフィジカルとしては例えば、心地よい／適度／不快、主観としては例えば、不意／予測可能、等である。人体モデルを参照することによって、例えば、頭部がわずかでも仰け反らせるような車体挙動は乗員にとって不快であるので、その走行経路を選択しないようにすることができる。一方、頭部がお辞儀するように前に移動する車体挙動は乗員がこれに抗する姿勢をとりやすく、直ちに不快につながらないようので、その走行経路を選択するようにすることができる。あるいは、人体モデルを参照することによって、例えば、乗員の頭部が揺れないように、あるいは、生き生きするようにダイナミックに、目標運動を決定することができる。
【００４５】
乗員挙動推定部１１４は、車両挙動推定部１１３により推定された車両挙動に対して、人間モデルを当てはめて、現在の運転者の、車両挙動に対する健康状態の変化や感情の変化を推定する。
【００４６】
〈経路決定部〉
経路決定部１１５は、乗員挙動推定部１１４の出力に基づいて、車両が走行すべき経路を決定する。候補経路生成部１１２が生成した経路が１つである場合には、経路決定部１１５は当該経路を車両が走行すべき経路とする。候補経路生成部１１２が生成した経路が複数ある場合には、乗員挙動推定部１１４の出力を考慮して、例えば、複数の候補経路のうち乗員（特に運転者）が最も快適と感じる経路、すなわち、障害物を回避するに当たって慎重過ぎるなどの冗長さを運転者に感じさせない経路を選択する。
【００４７】
〈ルールベース経路生成部〉
ルールベース経路生成部１２０は、カメラ７０及びレーダ７１からの出力を基にして、深層学習を利用せずに、所定のルールにより車外の対象物を認定して、該対象物を避けるような走行経路を生成する。ルールベース経路生成部１２０でも、候補経路生成部１１２と同様に、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つまたは複数の候補経路を選択するものとする。ルールベース経路生成部１２０では、例えば、対象物の周囲数ｍ以内には侵入しないというルールに基づいて、経路コストが算出される。このルールベース経路生成部１２０でも、他の手法を用いて経路の算出を行ってもよい。
【００４８】
ルールベース経路生成部１２０が生成した経路の情報は車両運動決定部１１６に入力される。
【００４９】
〈バックアップ部〉
バックアップ部１３０は、カメラ７０及びレーダ７１からの出力を基にして、センサ等の故障時や乗員の体調が優れない時に、車両を路肩等の安全領域に誘導するための走行経路を生成する。バックアップ部１３０は、例えば、位置センサＳＷ５の情報から車両を緊急停止させることができる安全領域を設定し、該安全領域に到達するまでの走行経路を生成する。バックアップ部１３０でも、候補経路生成部１１２と同様に、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つまたは複数の候補経路を選択するものとする。このバックアップ部１３０でも、他の手法を用いて経路の算出を行ってもよい。
【００５０】
バックアップ部１３０が生成した経路の情報は車両運動決定部１１６に入力される。
【００５１】
〈車両運動決定部〉
車両運動決定部１１６は、経路決定部１１５が決定した走行経路について、目標運動を決定する。目標運動とは、走行経路を追従するような操舵および加減速のことをいう。また、目標運動決定部１１５は、車両６軸モデルを参照して、経路決定部１１５が選択した走行経路について、車体の動きを演算する。
【００５２】
車両運動決定部１１６は、ルールベース経路生成部１２０が生成する走行経路を追従するための目標運動を決定する。
【００５３】
車両運動決定部１１６は、バックアップ部１３０が生成する走行経路を追従するための目標運動を決定する。
【００５４】
車両運動決定部１１６は、経路決定部１１５が決定した走行経路が、ルールベース経路生成部１２０が生成した走行経路と比較して大きく逸脱していたときには、ルールベース経路生成部１２０が生成した走行経路を、車両が走行すべき経路として選択する。
【００５５】
車両運動決定部１１６は、センサ等（特に、カメラ７０やレーダ７１）の故障時や乗員の体調不良が推定されたときには、バックアップ部１３０が生成した走行経路を、車両が走行すべき経路として選択する。
【００５６】
〈物理量算出部〉
物理量算出部は、駆動力算出部１１７、制動力算出部１１８、及び操舵量算出部１１９で構成されている。駆動力算出部１１７は、目標運動を達成するために、パワートレイン装置（エンジン１０及びトランスミッション２０）が生成すべき目標駆動力を算出する。制動力算出部１１８は、目標運動を達成するために、ブレーキ装置３０が生成すべき目標制動力を算出する。操舵量算出部１１９は、目標運動を達成するために、ステアリング装置４０が生成すべき目標操舵量を算出する。
【００５７】
〈周辺機器動作設定部〉
周辺機器動作設定部１４０は、車両運動決定部１１６の出力に基づいて、ランプやドアなどの車両のボディ関係のデバイスの動作を設定する。周辺動作設定部１４０は、例えば、経路決定部１１５で決定した走行経路を車両が追従する際のランプの向きを設定する。また、周辺動作設定部１４０は、例えば、バックアップ部１３０により設定された安全領域に車両を誘導するときには、車両が安全領域に到達した後、ハザードランプを点灯させたり、ドアのロックを解除したりする動作を設定する。
【００５８】
〈演算装置の出力先〉
演算装置１１０での演算結果は、パワートレインＥＣＵ２００、ブレーキマイコン３００、ＥＰＡＳマイコン５００、及びボディ系マイコン６００に出力される。具体的には、パワートレインＥＣＵ２００には、駆動力算出部１１７が算出した目標駆動力に関する情報が入力され、ブレーキマイコン３００には、制動力算出部１１８が算出した目標制動力に関する情報が入力され、ＥＰＡＳマイコン５００には、操舵量算出部１１９が算出した目標操舵量に関する情報が入力され、ボディ系マイコン６００には、周辺機器動作設定部１４０が設定したボディ関係の各デバイスの動作に関する情報が入力される。
【００５９】
前述したように、パワートレインＥＣＵ２００は、基本的には、目標駆動力を達成するように、インジェクタの燃料噴射時期や点火プラグの点火時期を算出して、これらの走行用デバイスに制御信号を出力する。ブレーキマイコン３００は、基本的には、目標駆動力を達成するように、ブレーキアクチュエータ３３の制御量を算出して、ブレーキアクチュエータ３３に制御信号を出力する。ＥＰＡＳマイコン５００は、基本的には、目標操舵量を達成するように、ＥＰＡＳ装置４２に供給する電流量を算出して、ＥＰＡＳ装置４２に制御信号を出力する。
【００６０】
ここで、上述した走行制御装置１００の構成例では、アクチュエータのマイコン機能（例えば、ボディ系マイコン６００）が、演算装置１１０を含む走行制御装置１００側に取り込まれている。ボディ系マイコン６００の出力は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介して、各ゾーンに設けられた、ランプ、ドア、エアバッグ等の各ボディ系アクチュエータを制御する制御装置、例えばＥＣＵに送信される。このような構成では、走行制御装置１００からアクチュエータへの通信が失陥した場合に備えて、何らかのバックアップ手段を設ける必要がある。ところが、例えば、走行制御装置１００から多数のアクチュエータに対してそれぞれ２重の通信経路を設けることは、構成が複雑になるため、好ましくない。
【００６１】
そこで、本実施形態では、アクチュエータ制御装置に対して、走行制御装置１００からの信号を送信する通信経路とは別の通信経路を介して、所定信号を送信できるようにする。そして、走行制御装置１００からアクチュエータへの通信が失陥した場合に、アクチュエータが、別の通信経路を介して送信された所定信号に従って動作できるようにする。
【００６２】
＜構成例１＞
図３は本実施形態に係る車載ネットワークシステムの構成例であり、アクチュエータの一例としてのストップランプに係る構成を部分的に示す。図３の構成において、スマートＥＣＵ１２は、ボディ系マイコン６００の出力を受け、この出力に従って、ストップランプ１３の点灯動作を制御する。スマートＥＣＵ１２はアクチュエータ制御装置の一例である。走行制御装置１００からスマートＥＣＵ１２への通信経路１４は、例えば、ＣＡＮによって構成されている。
【００６３】
また、走行制御装置１００からスマートＥＣＵ１２への通信経路１４とは独立して、ブレーキセンサＳＷ３の検出信号をスマートＥＣＵ１２に直接送信する通信経路１５が設けられている。この通信経路１５は、例えば、ハードワイヤによって構成されている。そして、スマートＥＣＵ１２は、走行制御装置１００からスマートＥＣＵ１２への通信が途絶したとき、通信経路１５を介して受信したブレーキセンサＳＷ３の検出信号に従って、ストップランプ１３の点灯動作を制御するバックアップ制御機能を有している。バックアップ制御機能が働いている場合には、スマートＥＣＵ１２は、ブレーキセンサＳＷ３の検出信号がドライバによってブレーキ操作がなされたことを示すとき、ストップランプ１３を点灯させる。
【００６４】
これにより、何らかの理由により走行制御装置１００からスマートＥＣＵ１２への通信が失陥した場合であっても、スマートＥＣＵ１２がバックアップ制御機能を働かせることによって、ドライバがブレーキを操作した場合に、ストップランプ１３を点灯させることができる。
【００６５】
＜構成例２＞
図４は本実施形態に係る車載ネットワークシステムの構成例であり、アクチュエータの一例としてのヘッドライトに係る構成を部分的に示す。図４の構成において、スマートＥＣＵ２３は、ボディ系マイコン６００の出力を受け、この出力に従って、右ヘッドライト２１の点灯動作を制御する。スマートＥＣＵ２４は、ボディ系マイコン６００の出力を受け、この出力に従って、左ヘッドライト２２の点灯動作を制御する。スマートＥＣＵ２３，２４はアクチュエータ制御装置の一例である。走行制御装置１００からスマートＥＣＵ２３，２４への通信経路２６は、例えば、ＣＡＮによって構成されている。
【００６６】
また、走行制御装置１００からスマートＥＣＵ２３，２４への通信経路２６とは独立して、ＩＧ（イグニション）スイッチ２５から出力されるＩＧ信号をスマートＥＣＵ２３，２４に直接送信する通信経路２７が設けられている。この通信経路２７は、例えば、ハードワイヤによって構成されている。そして、スマートＥＣＵ２３，２４は、走行制御装置１００からスマートＥＣＵ２３，２４への通信が途絶したとき、通信経路２７を介して受信したＩＧ信号に従って、ヘッドライトの点灯動作を制御するバックアップ制御機能を有している。バックアップ制御機能が働いている場合には、スマートＥＣＵ２３，２４は、ＩＧ信号がＯＮ状態を示すときは、ヘッドライト２１，２２を点灯させる一方、ＩＧ信号がＯＦＦ状態を示すときは、ヘッドライト２１，２２を消灯させる。
【００６７】
これにより、何らかの理由により走行制御装置１００からスマートＥＣＵ２３，２４への通信が失陥した場合であっても、スマートＥＣＵ２３，２４がバックアップ制御機能を働かせることによって、ヘッドライト２１，２２を点灯させることができる。さらに、ドライバがＩＧスイッチ２５をＯＦＦ状態にしたときには、ヘッドライト２１，２２を消灯することができる。
【００６８】
なお、ここでの通信が途絶したときとは、走行制御装置からアクチュエータ制御装置に信号が送信されなくなったとき、あるいは、信号は送信されるが当該信号の意味が不明になったとき、を含む。
【００６９】
これらの構成例のように、走行制御装置１００からアクチュエータへの通信系とは別に、アクチュエータを所定信号に従って直接制御できる通信系を設けることによって、走行制御装置１００からアクチュエータへの通信が失陥した場合に備えることができる。なお、上述の構成例では、アクチュエータの例として、ストップランプおよびヘッドライトを例にとって説明を行ったが、他のアクチュエータについても、同様に、走行制御装置１００からアクチュエータへの通信系とは別に、アクチュエータを所定信号に従って直接制御できる通信系を設けるように構成してもよい。
【００７０】
また、ここで示した走行制御装置１００の構成はあくまでも一例であり、走行制御装置の構成は、本実施形態で示したものに限られるものではない。例えば、演算装置１００がルールベース経路生成部１２０やバックアップ部１３０を備えない構成であってもよい。あるいは、演算装置１１０が備える機能が、複数の半導体チップに分割して実現された構成であってもかまわない。また、車両の中央部に配置されたセントラルＥＣＵと車両の各ゾーンに配置された複数のゾーンＥＣＵとが車載ネットワークを介して接続された構成によって、走行制御装置が実現されていてもかまわない。
【００７１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
ここに開示された技術は、車両走行制御装置を備えた車載ネットワークシステムとして有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１２  スマートＥＣＵ（アクチュエータ制御装置），
１３  ストップランプ（アクチュエータ）
１４  第１通信経路
１５  第２通信経路
２１，２２  ヘッドライト（アクチュエータ）
２３，２４  スマートＥＣＵ（アクチュエータ制御装置）
２６  第１通信経路
２７  第２通信経路
１００  走行制御装置
ＳＷ３  ブレーキセンサ
【図１】
2020199798.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020199798.tif 000005
【図４】
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