(57)【要約】【課題】大規模なシステムの開発や、そのバリエーション設計を行う際の、動作環境に関する設計負荷の増大を抑制するとともに、制御状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能な制御システムを提供する。【解決手段】記憶部３２に、各種のシーンと、それら各種のシーンにおける複数の論理ブロックの動作環境との基本的な関係を予め記憶しておく。そして、シーン特定部３１によって、現在の車両の状況に対応するシーンを特定する。抽出部３３は、記憶部３２に記憶されたシーンと動作環境との関係を参照し、特定されたシーンに対応する動作環境を抽出する。修正部３４は、少なくとも１つの論理ブロックの動作状態に基づき、必要に応じて抽出部３３が抽出した動作環境に修正を加える。このため、各論理ブロック２〜１２による制御状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。【選択図】図３
2018052162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載装置（２０〜２５）を制御する制御システムであって、
前記制御システムは、制御機能に応じて予め複数の論理ブロック（２〜１２）に区分けされ、それら複数の論理ブロックが、それぞれの制御機能を発揮することで前記車載装置を制御するものであり、
現在の車両の状況に関する情報を取得し、その状況に対応するシーンを特定するシーン特定部（３１、４１、６１、７１、８１）と、
各種のシーンと、それら各種のシーンにおける前記複数の論理ブロックの動作環境との基本的な関係を予め記憶した記憶部（３２、４２、６２、７２、８２）と、
前記記憶部に記憶された関係に基づき、前記シーン特定部によって特定されたシーンに対応する前記複数の論理ブロックのそれぞれの動作環境を抽出する抽出部（３３、４３、６３、７３、８３）と、
前記複数の論理ブロックの少なくとも１つから当該論理ブロックの動作状態を取得し、その動作状態に基づき、必要に応じて前記抽出部が抽出した動作環境に修正を加える修正部（３４、４４、６４、７４、８４）と、
前記抽出部によって抽出された又は前記修正部によって修正が加えられた動作環境を前記複数の論理ブロックの各々に提供する動作環境提供部（３５、４５、６５、７５、８５）と、を備える制御システム。
【請求項２】
前記動作環境提供部（３５）は、前記動作環境として、前記車両に搭載された車載電源（３７、３８）から前記複数の論理ブロックの各々に動作電源を提供するものであり、
前記動作環境提供部は、前記複数の論理ブロックの各々への電源供給の有無を論理ブロック単位もしくは所定のグループ単位で個別に設定可能である請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記動作環境提供部は、前記複数の論理ブロックの各々に提供する電源量を通知する通知部（３６）を備える請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記シーン特定部（３１）によって特定されるシーンに対して、前記記憶部に記憶された関係に、所定の論理ブロックへ前記車載電源からの電源供給を行うことが示されている場合に、前記動作環境提供部は、前記所定の論理ブロックの動作状態に応じた電力量を算出し、前記通知部は、算出された電力量を提供する旨を前記所定の論理ブロックに通知する請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記車両には、車載電源として、少なくとも主電源（３７）と補助電源（３８）が搭載され、
前記動作環境提供部は、前記動作環境として、前記主電源と前記補助電源との少なくとも一方を用いて、前記複数の論理ブロックの各々に動作電源を提供するものであり、
前記記憶部が記憶する各種のシーンと前記複数の論理ブロックの動作環境との関係には、前記シーン特定部によって特定されるシーンに対し、前記複数の論理ブロックへの電源供給に使用される電源として、前記主電源と前記補助電源とのいずれか一方もしくは両方を使用するかが含まれる請求項２に記載の制御システム。
【請求項６】
前記シーン特定部によって特定されるシーンに対して、前記記憶部に記憶された関係に、前記複数の論理ブロックへ前記主電源と前記補助電源との両方を用いて電源供給を行うことが示されている場合に、前記修正部は、前記複数の論理ブロックの動作状態に基づき、前記主電源と前記補助電源とのいずれか一方にて必要な電力量が賄えると判別した場合に、いずれか一方にて電源供給を行うように修正する請求項５に記載の制御システム。
【請求項７】
前記複数の論理ブロックの内、少なくとも一つの論理ブロックが実装されるＥＣＵ（４６、４９）は複数の演算コア（４７、４８、５０、５１）を含み、
前記動作環境提供部（４５）は、前記動作環境として、前記少なくとも一つの論理ブロックの演算処理のために使用される演算コアを割り当てるものであり、
前記記憶部（４２）が記憶する各種のシーンと前記複数の論理ブロックの動作環境との関係には、前記シーン特定部（４１）によって特定されるシーンに対し、前記少なくとも一つの論理ブロックの演算処理のために複数の演算コアを割り当てる場合と、それよりも少ない数の演算コアを割り当てる場合とが含まれる請求項１に記載の制御システム。
【請求項８】
前記シーン特定部によって特定されるシーンに対して、前記記憶部に記憶された関係に、前記少なくとも一つの論理ブロックの演算処理のために複数の演算コアを割り当てることが示されている場合に、前記修正部（４４）は、前記少なくとも１つの論理ブロックの動作状態に対し、前記少なくとも１つの論理ブロックの演算処理のために複数の演算コアを割り当てる必要はないと判別した場合に、より少ない数の演算コアを割り当てるように修正する請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
前記複数の論理ブロックの内、少なくとも一対の論理ブロック（２、３）間は複数本の通信線を用いて通信を行うことが可能に構成されており、
前記動作環境提供部（６５）は、前記動作環境として、前記少なくとも一対の論理ブロック間における通信のために使用される通信線を規定するものであり、
前記記憶部（６２）が記憶する各種のシーンと前記複数の論理ブロックの動作環境との関係には、前記シーン特定部（６１）によって特定されるシーンに対し、前記少なくとも一対のブロック間における通信として、前記複数本の通信線を用いて行う場合と、それよりも少ない本数の通信線を用いて行う場合とが含まれる請求項１に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記シーン特定部によって特定されるシーンに対して、前記記憶部に記憶された関係に、前記少なくとも一対の論理ブロック間におけるデータ通信を前記複数本の通信線を用いて行うことが示されている場合に、前記修正部（６４）は、前記一対の論理ブロック間におけるデータ通信のために前記複数本の通信線を用いて行う必要はないと判別した場合に、前記複数本の通信線よりも少ない本数の通信線を用いた通信を行うように修正する請求項９に記載の制御システム。
【請求項１１】
前記動作環境提供部（８５）は、前記動作環境として、前記複数の論理ブロックの内、少なくとも一対の論理ブロック間の同一データの通信回数を規定するものであり、
前記記憶部（８２）が記憶する各種のシーンと前記複数の論理ブロックの動作環境との関係には、前記シーン特定部（８１）によって特定されるシーンに対し、前記少なくとも一対のブロック間における通信として、同一データの通信を２回以上繰り返して行う場合と、それよりも少ない回数しか行わない場合とが含まれる請求項１に記載の制御システム。
【請求項１２】
前記シーン特定部によって特定されるシーンに対して、前記記憶部に記憶された関係に、前記少なくとも一対の論理ブロック間における同一データの通信を２回以上繰り返して行うことが示されている場合に、前記修正部（８４）は、前記少なくとも一対の論理ブロック間のデータ通信のために同一データの通信を２回以上繰り返して行う必要はないと判別した場合に、それよりも少ない回数しか行わないように修正する請求項１１に記載の制御システム。
【請求項１３】
前記複数の論理ブロックの内、少なくとも一つの論理ブロックが実装されるＥＣＵ（７６、７８）は、そのＥＣＵに含まれる演算コアでの演算速度を少なくとも高低の２段階に切替可能であり、
前記動作環境提供部（７５）は、前記動作環境として、前記少なくとも一つの論理ブロックが制御機能を実行するための演算処理の演算速度を規定するものであり、
前記記憶部（７２）が記憶する各種のシーンと前記複数の論理ブロックの動作環境との関係には、前記シーン特定部（７１）によって特定されるシーンに対し、前記少なくとも一つの論理ブロックの演算処理の演算速度を相対的に速くする場合と、その演算速度を相対的に遅くする場合とが含まれる請求項１に記載の制御システム。
【請求項１４】
前記シーン特定部によって特定されるシーンに対して、前記記憶部に記憶された関係に、前記少なくとも一つの論理ブロックの演算処理の演算速度を相対的に速くすることが示されている場合に、前記修正部（７４）は、前記少なくとも１つの論理ブロックの動作状態に対して、前記少なくとも１つの論理ブロックの演算処理の演算速度を速くする必要はないと判別した場合に、その演算速度を相対的に遅くするように修正する請求項１３に記載の制御システム。
【請求項１５】
前記動作環境提供部が、前記抽出部によって抽出された又は前記修正部によって修正が加えられた必要動作環境を提供できない場合に、前記複数の論理ブロックへ提供可能な動作環境を算出する算出部（Ｓ３３０〜Ｓ３６０）を備え、
前記動作環境提供部は、前記算出部によって算出された動作環境を前記複数の論理ブロックに提供する請求項１に記載の制御システム。
【請求項１６】
前記算出部は、同時期に２以上の論理ブロックへ動作環境を提供する必要が生じた際に、少なくとも一方の論理ブロックへ必要動作環境を提供できないときに、必要動作環境を提供できない論理ブロックに対して提供可能な動作環境を算出する請求項１５に記載の制御システム。
【請求項１７】
前記算出部が算出する提供可能な動作環境には、必要動作環境に満たないが実際に提供可能である動作環境、又は、動作環境の提供時期が含まれる請求項１６に記載の制御システム。
【請求項１８】
前記算出部は、前記２以上の論理ブロックの動作環境提供に関する優先度を判別し、その優先度に優劣がある場合、相対的に低い優先度の論理ブロックに対して、動作環境の提供時期を遅延させることを決定し、その遅延に応じた動作環境の提供時期を通知する請求項１７に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された車載装置を制御する制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、車両において用いられる電子制御装置について開示されている。この特許文献１の電子制御装置は、複雑な大規模システム開発を行う際の開発期間の短縮や、様々な車種に対応できるようなバリエーション対応のための開発期間の短縮を図ることを目的としている。そのため、特許文献１の電子制御装置では、その内部構成として、階層化された分散制御プラットフォーム構成を採用している。具体的には、制御内容が示された制御ロジックが差し込まれることで、この制御ロジックに示された制御内容を実現する機能構成フレームワークを含むアプリケーション層と、システム開発全体で共有すべきリソースをルールに基づいて一元管理するシステムインフラ層と、ＥＣＵ、センサ、アクチュエータの電気特性などに加え、ネットワークまで含んだハードウェアシステム全体を抽象化するハードウェア抽象化層とによって分散制御プラットフォームを構成する。このようにして、制御ロジック以外の部分に関して、各電子制御装置で共通化することにより、目的の達成を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４２９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の電子制御装置を含め、従来の電子制御装置では、制御ロジックに加えて、電源、通信、安全などの電子制御装置の動作環境についても、個々の電子制御装置毎に個別に設計していた。例えば、異常発生時に車両が退避走行を行う場合の電源の冗長性が確保されているか、通信異常に対する備えがなされているか、あるいは、種々の条件で安全性が担保されているかなど、様々な状況を想定して、個別に動作環境に関する設計を行っていた。
【０００５】
このため、複数の電子制御装置からなる大規模システムを開発したり、そのバリエーションを設計したりする場合に、上述した動作環境に関する設計負荷が大きくなる虞があった。
【０００６】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、大規模なシステムの開発や、そのバリエーション設計を行う際の、動作環境に関する設計負荷の増大を抑制するとともに、制御状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能な制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明による制御システムは、車両に搭載された車載装置（２０〜２５）を制御するものであって、
制御システムは、制御機能に応じて予め複数の論理ブロック（２〜１２）に区分けされ、それら複数の論理ブロックが、それぞれの制御機能を発揮することで車載装置を制御するものであり、
現在の車両の状況に関する情報を取得し、その状況に対応するシーンを特定するシーン特定部（３１、４１、６１、７１、８１）と、
各種のシーンと、それら各種のシーンにおける複数の論理ブロックの動作環境との基本的な関係を予め記憶した記憶部（３２、４２、６２、７２、８２）と、
記憶部に記憶された関係に基づき、シーン特定部によって特定されたシーンに対応する複数の論理ブロックのそれぞれの動作環境を抽出する抽出部（３３、４３、６３、７３、８３）と、
複数の論理ブロックの少なくとも１つから当該論理ブロックの動作状態を取得し、その動作状態に基づき、必要に応じて抽出部が抽出した動作環境に修正を加える修正部（３４、４４、６４、７４、８４）と、
抽出部によって抽出された又は修正部によって修正が加えられた動作環境を複数の論理ブロックの各々に提供する動作環境提供部（３５、４５、６５、７５、８５）と、を備える。
【０００８】
このように、本発明による制御システムでは、制御システムを構成する複数の論理ブロックに関して、それぞれ独自に動作環境について定めるのではなく、複数の論理ブロックの動作環境を一元的に管理するように構成した。具体的には、記憶部に、各種のシーンと、それら各種のシーンにおける複数の論理ブロックの動作環境との基本的な関係を予め記憶しておく。そして、シーン特定部によって、現在の車両の状況に対応するシーンを特定する。抽出部は、記憶部に記憶されたシーンと動作環境との関係を参照し、特定されたシーンに対応する動作環境を抽出する。従って、論理ブロック毎に個別に動作環境を設計する場合に比較して、設計負荷を軽減することができる。また、バリエーション設計のため、論理ブロックの廃止、追加、統合などが行われる場合でも、その対応が容易になる。
【０００９】
さらに、本発明による制御システムは、少なくとも１つの論理ブロックの動作状態に基づき、必要に応じて抽出部が抽出した動作環境に修正を加える修正部を備えている。このため、記憶部に記憶された基本的な関係に従って動作環境を設定する場合に比較して、各論理ブロックによる制御状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【００１０】
上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１１】
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】自動運転機能を備えた車両における各車載装置を制御するために、制御システムが有する各種機能の一例を示した機能ブロック図である。
【図２】各論理ブロックが、それぞれ、電源インターフェース、安全インターフェース、通信インターフェースなどの、動作環境提供インターフェースを備えることを示す図である。
【図３】電源インターフェースについて説明するための構成図である。
【図４】各種のシーンと、メインバッテリ３７とサブバッテリ３８の使用状態との関係の一例を示す図である。
【図５】動作環境提供インターフェースが、複数の論理ブロックの各々に対して、特定されたシーンに応じた動作環境を提供するための制御処理を示すフローチャートである。
【図６】抽出された動作環境を、論理ブロックの動作状態に応じて修正する修正処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】抽出部によって抽出された又は修正部によって修正が加えられた必要動作環境を提供できない場合の処理を、電源インターフェースを例として示したフローチャートである。
【図８】安全インターフェースについて説明するための構成図である。
【図９】通信インターフェースについて説明するための構成図である。
【図１０】安全インターフェースの他の例について説明するための構成図である。
【図１１】通信インターフェースの他の例について説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る制御システムの実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下に説明する実施形態では、通常の手動運転機能に加えて自動運転機能を備え、さらに車両の走行駆動源として、エンジンと電動モータとを有するハイブリッド車両に搭載される各種の車載装置からなる車載システムに対して、本発明による制御システムを適用した例について説明する。しかしながら、本発明による制御システムは、自動運転機能を有する車両や、ハイブリッド車両における車載システムの制御に適用されるばかりでなく、手動運転機能のみを備える車両、エンジンのみを有する通常の車両、電動モータのみを有する電動車両の車載システムの制御に適用されても良い。
【００１４】
図１は、上述した車両における各車載装置２０〜２５を制御するために、制御システム１が有する各種機能の一例を機能ブロック図として表したものである。ただし、図１に示す例では、制御システム１が制御対象とすることが可能な車載装置、及びそれらの車載装置を制御するための制御システム１が有する機能の全てが示されている訳ではない。これは、説明の便宜のため、図１には、本実施形態に係る制御システム１の特徴を説明するために必要な構成の一例しか示していないためである。
【００１５】
図１の例に示すように、制御システム１は、制御機能に応じて予め複数の論理ブロック（機能ブロック）２〜１２に区分けされ、それら複数の論理ブロック２〜１２間の連結関係を規定することによって構成されている。すなわち、制御システム１における各種の車載装置２０〜２５を制御するための論理構造が、論理ブロック２〜１２と、論理ブロック２〜１２間の連結関係によって規定されている。そして、制御システム１は、複数の論理ブロック２〜１２が、規定された連結関係に従って連携して動作することにより、各種の車載装置２０〜２５を制御する。
【００１６】
なお、図１には示していないが、各論理ブロック２〜１２は、少なくとも１つ、通常は多数の制御ブロックを有している。各論理ブロック２〜１２は、それら多数の制御ブロックにおける演算処理を適宜組み合わせることにより、それぞれの機能（役割）を発揮する。
【００１７】
例えば、論理ブロックとしてのＥＭＳ制御部５は、エンジン２０の運転状態を検出すべく、各種のセンサからのセンサ信号を入力して、ＥＭＳ制御部５内で取り扱うことができる信号に変換する制御ブロックを有する。また、センサ信号から把握されるエンジンの運転状態から現状の発生トルクを算出するとともに、上位の論理ブロック（前後挙動制御部４）から指示された指令トルクと差異がある場合に、その差異をなくすための目標とするエンジン運転状態を算出する制御ブロックを有する。さらに、目標エンジン運転状態を達成するための燃料噴射量と燃料噴射時期、及び点火時期を算出する制御ブロックを有する。その他にも、例えば、エンジンの発熱温度に応じて、エンジンの温度調節を実行する制御ブロックなども有する。ただし、これらは単なる例示であって、エンジン制御部５は、その機能を発揮するために必要な、その他の演算処理を行う制御ブロックを有する場合もあり得る。また、例示された制御ブロックを含め、エンジン制御部５内の制御ブロックは、適宜、統合されたり、逆に、細分化されたりすることが可能なものである。
【００１８】
制御システム１は、実際には、各論理ブロック２〜１２を、プログラムやデータベースとして、電子制御装置（ＥＣＵ）に実装することにより具現化される。この際、論理ブロック間の連結関係が維持できる限り、各論理ブロック２〜１２を実装する電子制御装置の数は任意である。ただし、複数の論理ブロック２〜１２を共通の電子制御装置に実装する場合、それら複数の論理ブロック２〜１２を異なる動作環境にて動作させることが必要であれば、動作環境を個別に設定できるよう、電子制御装置は、動作環境を個別に設定する論理ブロックの数に対応したＭＰＵコアや、電源回路、通信回路などを備えていることが必要となる。
【００１９】
また、各論理ブロック２〜１２を複数の電子制御装置に振り分けて実装する場合には、それら複数の電子制御装置は、論理ブロックの連結関係を維持できるように、個別の通信線を介して接続されたり、各電子制御装置が共通のネットワークに接続され、連結関係に従う所望の電子制御装置同士が通信可能に構成されたりする必要がある。
【００２０】
次に、図１に例示した制御システム１が制御対象とする車載装置２０〜２５、及び、それらの車載装置２０〜２５を制御するために、図１に論理ブロック２〜１２として例示した制御システム１が有する各種の機能と各論理ブロック２〜１２の連結関係とについて詳しく説明する。
【００２１】
図１に示すように、車両は、走行駆動源として、エンジン２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）２１とを有する。ＭＧ２１は、エンジン２０の出力軸上に図示しないクラッチを介して配設される。ＭＧ２１は、車両に搭載された高圧バッテリから電源供給を受けて動作し、エンジン２０の駆動力をアシストしたり、エンジン２０が停止しているときに単独で車両を走行させたりすることが可能なものである。また、ＭＧ２１は、車両が減速するときには、車輪側からの回転駆動により発電を行い、高圧バッテリを充電（エネルギー回生）する。
【００２２】
なお、車両には、高圧バッテリの他に、車両に搭載された各種の電気負荷（ＥＣＵ、モータ、表示モニタ、エアコン装置等）に動作電圧を提供する低圧バッテリ（メインバッテリ３７、サブバッテリ３８：図３参照）も設けられている。高圧バッテリと低圧バッテリとは、降圧コンバータを介して接続されており、この降圧コンバータを動作させることにより、高圧バッテリにより低圧バッテリを充電可能となっている。
【００２３】
ブレーキ装置２２は、例えば液圧や電動モータを用いて、運転者によるブレーキペダルの操作に係らず、制動力を発生可能なものである。電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）２３は、運転者がステアリングホイールを操舵する際の操舵力を、電動モータによってアシストするとともに、運転者による操舵操作に係わらず、ステアリングシャフトを回転駆動することにより車両の操舵輪の操舵方向を制御可能なものである。エアコン装置２４は、公知の冷凍サイクルとエンジン２０の冷却水を利用したヒータとを用いて、車室内の空調を行うものである。シートヒータ２５は、例えばシートに内蔵されたヒータを用いて、シートの暖房を行うものである。
【００２４】
制御システム１は、上述した車載装置２０〜２５を制御するための論理ブロック２〜１２として、まず、統合制御部２を有する。統合制御部２は、例えば、アクセルセンサ、ブレーキセンサ、ステアリングセンサなど、運転者による運転操作に関する情報を検出する各種の操作センサ１５からの信号を入力する。操作センサ１５には、手動運転と自動運転とを切り替えるための切替スイッチや、エアコン装置２４やシートヒータ２５を操作するための操作スイッチも含まれ、統合制御部２は、それらのスイッチからの信号も入力する。また、統合制御部２は、車両が置かれた外部環境に関する情報を取得する環境センサ（例えば、先行車両や障害物などを検出するレーダ装置や、車両の周囲の画像を取得するカメラなど）からの信号を入力するとともに、地図データベース１７から車両が属するエリアの地図を入力する。
【００２５】
統合制御部２は、切替スイッチからの信号に基づいて、車両が手動運転されるか、自動運転を実行すべきかを判別する。そして、車両が手動運転されると判別した場合、操作センサ１５からの入力信号によって把握される運転者による運転操作に基づいて、目標とする車両挙動を算出し、その目標車両挙動を車両挙動制御部３に出力する。なお、統合制御部２は、車両挙動制御部３に対して手動運転の指示とともに、操作センサ１５からのセンサ信号を出力し、車両挙動制御部３が、目標車両挙動を算出するようにしても良い。また、運転者による運転操作に基づいて目標車両挙動を算出する際に、運転者による運転操作をそのまま反映させると車両の挙動が不安定化することが予測される場合には、車両の挙動が安定する範囲で、目標車両挙動を算出することが好ましい。
【００２６】
一方、自動運転を実行すべきと判別した場合には、統合制御部２は、環境センサ１６からの外部環境に関する情報と、地図データベース１７からの地図情報とに基づいて、目標とする走行ラインを定めるとともに、その走行ラインを走行する際の目標速度などの自動運転のための制御目標を定める。このようにして定めた制御目標が、車両挙動制御部３に出力される。
【００２７】
さらに、統合制御部２は、操作スイッチからの信号に基づいて、目標車室内温度、目標シート温度などの制御目標を定め、車内環境制御部１０へ出力する。ただし、統合制御部２は、例えば自動運転を実行中に、電源、通信、安全などの動作環境に関するリソースを自動運転の実行のために重点的に振り分ける必要が生じたと判断した場合などには、車内環境制御部１０に対して、操作スイッチにより指示された状態よりも、電源消費量が減少可能な状態に制御したり、制御自体を停止したり、制御の実行を遅延させたりすることがある。この点については、後に詳しく説明する。
【００２８】
車両挙動制御部３は、車両が手動運転される場合、目標車両挙動に基づいて、前後方向の目標加速度（減速度）を算出するとともに、左右方向の目標加速度を算出する。算出された前後方向の目標加速度は前後挙動制御部４に出力され、左右方向の目標加速度は左右挙動制御部８に出力する。また、車両挙動制御部３は、車両が自動運転される場合、自動運転のための制御目標に基づいて、前後方向の目標加速度（減速度）を算出するとともに、左右方向の目標加速度及び目標操舵角を算出する。
【００２９】
前後挙動制御部４は、前後方向の目標加速度として正の加速度が与えられた場合、ＥＭＳ制御部５及びＭＧ制御部６に対して、それぞれの目標駆動トルクを算出して出力する。この際、前後挙動制御部４は、車両として必要な駆動トルクを最も効率良く実現するために、ＭＧ２１が発生可能な最大ＭＧトルクを考慮しつつ、ＥＭＳ制御部５に目標エンジントルク、ＭＧ制御部６に目標ＭＧトルクを与える。
【００３０】
一方、前後挙動制御部４は、前後方向の目標加速度として負の加速度（すなわち、減速度）が与えられた場合、その目標減速度に応じて、ＭＧ２１による目標回生制動トルク及びブレーキ装置２２による目標ブレーキトルクをそれぞれ算出して、ＭＧ制御部６及びブレーキ制御部７に与える。
【００３１】
ＥＭＳ制御部５は、エンジン回転数などの情報に基づき、エンジン２０が目標エンジントルクを発生するように、スロットルバルブ開度や燃料供給量などを調節してエンジン２０の運転状態を制御する。ＭＧ制御部６は、ＭＧ２１の駆動信号を生成するためのインバータ回路を含み、ＭＧ２１の回転数や回転位置などの情報に基づき、ＭＧ２１が目標ＭＧトルクを発生するように、ＭＧ２１の動作状態を制御するための駆動信号を出力する。
【００３２】
ブレーキ制御部７は、４輪の各車輪速や４輪の各ブレーキの液圧などの情報に基づき、ブレーキ装置２２が目標ブレーキ制動トルクを発生するように、ブレーキ液圧や電動モータの駆動を制御する。なお、目標ブレーキ制動トルクは、目標制動トルクに対して目標回生制動トルクだけでは不足する場合に、その不足分を補うように算出される。この場合、ＭＧ制御部６は、ＭＧ２１が発電機（ジェネレータ）として動作するように制御し、ＭＧ２１によって発電された電気は、高圧電池に充電される。
【００３３】
左右挙動制御部８は、車両が手動運転される場合には、与えられた左右方向の目標加速度に応じた目標アシストトルクを算出して、ＥＰＳ制御部９に与える。また、左右挙動制御部８は、自動運転を実行する場合には、左右方向の目標加速度を考慮しつつ、ＥＰＳ２３の操舵角を目標操舵角に一致させるための目標トルクを算出して、ＥＰＳ制御部９に与える。ＥＰＳ制御部９は、電動モータの駆動電流などの情報に基づき、ＥＰＳ２３が発生するトルクが目標アシストトルク又は目標トルクとなるようにＥＰＳ２３を制御する。
【００３４】
車内環境制御部１０は、統合制御部２から与えられた目標車室内温度、目標シート温度などの制御目標と、各種のセンサによって検出される実際の車室内の環境（例えば、乗員検出信号、車室内外の温度検出信号、日射量の検出信号、シートの温度検出信号によって検出される環境）とに基づいて、車室内環境を、制御目標に一致させるべく、エアコン装置２４やシートヒータ２５などを制御する際の目標状態を示す目標信号を生成し、エアコン制御部１１及びシートヒータ制御部１２に出力する。
【００３５】
エアコン制御部１１は、車内環境制御部１０からの目標信号に基づき、エアコン装置２４のファンの回転数や、エアミックスドアの開度を制御することにより、目標状態に近づくように車室内の温度や湿度を制御する。また、シートヒータ制御部１２は、車内環境制御部１０からの目標信号に基づき、シートに内蔵されたヒータへの通電電流を制御することによりシート温度を制御する。
【００３６】
なお、上述した各ＥＣＵにおける機能配置は単なる一例であって、各ＥＣＵへの機能の割り振りは変更可能なものである。また、例えば、エンジン２０とＭＧ２１を共通のＥＣＵによって制御するなど、複数のＥＣＵを、適宜、統合することも可能である。
【００３７】
次に、本実施形態に係る制御システム１の特徴について説明する。上述したように、各論理ブロック２〜１２が、それぞれ電子制御装置に実装されることで、本実施形態に係る制御システム１が具現化される。この際、各論理ブロック２〜１２が実装される電子制御装置毎に、電源、通信、安全などの動作環境を個別に設計しようとすると、システムが大規模となり、論理ブロックの数が増加するほど、その設計負荷も増大することになる。
【００３８】
そのため、本実施形態に係る制御システム１では、図２に示すように、制御システム１を構成する複数の論理ブロック２〜１２にて、それぞれ独自に動作環境について定めるのではなく、それら複数の論理ブロック２〜１２の動作環境を一元的に管理するように構成した。具体的には、図２に示すように、各論理ブロック２〜１２に対し、その時々の状況に適した動作環境を提供するべく、電源インターフェース（ＩＦ）、安全ＩＦ、通信ＩＦなどの、動作環境提供ＩＦを設けた。この動作環境提供ＩＦが、各論理ブロック２〜１２に対して、電源、通信、安全に関する動作環境を提供する。このように、本実施形態に係る制御システム１では、動作環境提供ＩＦにより各論理ブロック２〜１２の動作環境を一元的に管理するように構成されているので、論理ブロック２〜１２毎に個別に動作環境を設計する場合に比較して、設計負荷を軽減することができる。また、バリエーション設計のため、論理ブロック２〜１２の廃止、追加、統合などが行われる場合でも、それに対応して、動作環境提供ＩＦを改変すれば良いだけであるため、容易に対応可能となる。なお、図２には、電源、通信、安全に関する動作環境提供ＩＦをそれぞれ設けた例を示しているが、少なくとも１種類の動作環境提供ＩＦを設けたものであっても良い。
【００３９】
以下、動作環境提供ＩＦの具体例として、電源ＩＦ、安全ＩＦ、及び通信ＩＦについて、それぞれ、図面を参照しつつ説明する。最初に、図３〜図７を参照して、電源ＩＦ３０の具体例を説明する。なお、説明の便宜のため、図３には、論理ブロックとして、統合制御部２、車両挙動制御部３、及び車内環境制御部１０のみが示されている。
【００４０】
図３に示すように、電源ＩＦ３０は、シーン特定部３１、記憶部３２、抽出部３３、修正部３４、及び電源提供部３５を有している。さらに、電源提供部３５は、各論理ブロックに使用可能な電力量を通知する通知部３６を備えている。
【００４１】
シーン特定部３１は、センサからの信号などに基づき、現在の車両の状況に関する情報を取得して、現在の車両の状況に対応するシーンを特定する。なお、現在の車両の状況に関する情報は、制御システム１による車載装置２１〜２５の制御状態から取得することも可能であるし、各論理ブロックの起動情報から取得することも可能である。例えば、シーン特定部３１は、車両が停車している状態（停車シーン）、車両が手動運転されている状態（手動運転シーン）、車両において自動運転が実行されている状態（自動運転シーン）、車載装置や制御システム１になんらかの異常が発生した状態（異常シーン）などを、シーンとして特定する。
【００４２】
記憶部３２は、上述した各種のシーンと、それら各種のシーンにおける複数の論理ブロック２、３、１０の動作環境としての電源供給状態との基本的な関係を予め記憶している。この記憶の形態については、例えば、各種シーンと電源供給状態との関係をリストとして記憶しても良い。また、各種シーンを状態として捉え、その各種シーンの状態に関連づけて電源供給状態を記憶しておき、特定されたシーンに応じて状態を切り換えることにより、対応する電源供給状態を抽出できるようにしても良い。さらに、各種シーンが、複数の要因により特定されるシーンを含む場合、シーンを特定するための要因を階層化し、最下層に電源供給状態を紐付けるようにして、各種シーンと電源供給状態との関係を記憶しても良い。
【００４３】
記憶部３２に記憶される各種シーンと電源状態との関係として、例えば、停車シーンでは、統合制御部２及び車内環境制御部１０には電源を供給するが、車両挙動制御部３には電源を供給しないことが記憶される。このような各種のシーンと各論理ブロック２、３、１０への電源供給の有無との関係は、各シーンにおける各論理ブロック２、３、１０の動作の必要性に応じて適宜定められる。なお、手動運転シーン及び自動運転シーンにおいては、車両の走行に関与する全ての論理ブロックに電源が供給されることが記憶されている。
【００４４】
また、記憶部３２は、図４に示すように、各種のシーンにおいて、メインバッテリ３７とサブバッテリ３８の使用状態も記憶している。つまり、本実施形態に係る制御システム１においては、異常シーンを含む各種のシーンにおいて必要な電源が確実に提供されるようにするため、図３に示すように、車両には、メインバッテリ３７とサブバッテリ３８の２つの低圧バッテリが搭載されている。記憶部３２には、各種のシーンで、２つの低圧バッテリ３７、３８が、どのように電源供給のために使用されるかに関する情報も記憶されているのである。この各種シーンと２つの低圧バッテリ３７、３８の使用状態との関係は、記憶部３２において、上述した各種シーンと各論理ブロック２、３、１０への電源供給状態との関係と一緒に記憶されても良いし、独立して記憶されても良い。
【００４５】
例えば、記憶部３２に記憶される各種のシーンと２つの低圧バッテリ３７、３８の使用状態との関係としては、停車シーンでは、電力使用量が相対的に少ないため、メインバッテリ３７が蓄電している電力をすべて提供する状態（１００％使用可能状態）とすることで電源の提供がなされることが記憶される。また、手動運転シーンでは、停車している状態に比較して電力使用量が増加するため、メインバッテリ３７の蓄電電力を１００％使用可能とする一方で、サブバッテリ３８の蓄電電力は６０％までの使用に制限することが記憶される。さらに、自動運転シーンでは、周囲環境を検出し、その検出された周囲環境における障害物との接触を避けながら、確実に目的地に車両を到達させる必要があるため、ＥＣＵの演算処理負荷が増加したり、車載装置を駆動するためのアクチュエータの駆動電力が増加したりする傾向がある。そのため、自動運転シーンに対しては、メインバッテリ３７及びサブバッテリ３８の蓄電電力をともに１００％使用可能とすることが記憶される。
【００４６】
抽出部３３は、シーン特定部３１によって特定されたシーンを示す情報を取得する。さらに、抽出部３３は、記憶部３２に記憶された関係を参照して、特定されたシーンにおける、各論理ブロック２、３、１０への電源供給に関する動作環境を抽出する。具体的には、抽出部３３は、特定されたシーンに基づき、いずれの論理ブロック２、３、１０への電源供給を、メインバッテリ３７とサブバッテリ３８とをどのように使用して行うかに関する動作環境を抽出する。
【００４７】
修正部３４は、各論理ブロック２、３、１０の少なくとも１つから当該論理ブロックの動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて抽出部３３が抽出した動作環境に修正を加える。図３に示す例では、修正部３４は、制御システム１全体の制御実施状況を把握できる統合制御部２から動作状態に関する情報を取得している。しかし、修正部３４は、車両挙動制御部３や車内環境制御部１０から動作状態に関する情報を取得しても良いし、電源を提供する論理ブロックからそれぞれ動作状態に関する情報を取得しても良い。
【００４８】
電源提供部３５は、抽出部３３によって抽出された動作環境、又は修正部３４によって修正された場合には、修正が加えられた動作環境を各論理ブロック２、３、１０に提供する。なお、電源提供部３５から各論理ブロックもしくは所定の論理ブロックのグループへの電源供給路には、メインバッテリ３７及びサブバッテリ３８のそれぞれに関して、電源供給の有無を切り替え可能なリレースイッチが設けられている。このため、電源提供部３５は、メインバッテリ３７及びサブバッテリ３８を用いた複数の論理ブロック２〜１２の各々への電源供給の有無を、論理ブロック単位もしくは所定のグループ単位で個別に設定可能である。
【００４９】
また、電源提供部３５が動作環境としての電源を提供する際には、修正部３４から論理ブロックの動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に基づき、それぞれの論理ブロック２、３、１０に提供すべき電力量を算出する。そして、算出した電力量を通知部３６から各論理ブロック２、３、１０に伝える。各論理ブロック２、３、１０では、消費電力が伝えられた電力量内に収まる範囲で、制御処理を実行する。これにより、電源ＩＦ３０は、各論理ブロック２、３、１０での電力消費量をよりきめ細かく制御することができるようになる。
【００５０】
ここで、記憶部３２に記憶される各種のシーンと２つの低圧バッテリ３７、３８の使用状態との関係は、図４に示すように、各種のシーンにおいて、各論理ブロック２、３、１０に常に不足のない電源が提供できるように定められている。しかしながら、例えば、演算処理負荷が増加する傾向にある自動運転シーンの場合であっても、常時、最大限の演算処理能力を使用して自動運転制御が行われる訳ではない。
【００５１】
例えば、歩行者や自転車などが多く、また交通量も多い市街地を走行する場合、他車両や歩行者に最大限の注意を払うべき交差点を走行する場合などは、制御システム１において、各論理ブロックは、制御周期を短くしたり、制御指令値を幾重にも検証した上で、各車載装置のアクチュエータに出力したりするために、最大限の演算処理能力を使用して、自動運転のための演算処理を実行すべきである。しかしながら、例えば、交通量が少なく、道路の交差や分岐も殆ど無い郊外の道路を走行する場合や、歩行者や自転車等が走行することがない高速道路を走行する場合などは、演算周期の短縮化や、制御指令値の幾重もの検証等は行わなくても車両の走行に支障は生じないと考えられる。
【００５２】
このような理由から、修正部３４は、統合制御部２から動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて抽出部３３が抽出した動作環境に修正を加える。これにより、記憶部３２に記憶された基本的な関係に従って動作環境を一律に設定する場合に比較して、各論理ブロック２、３による制御状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【００５３】
なお、自動運転が実行される場合、統合制御部２から取得される動作状態に関する情報には、車両が走行するエリアや道路種別についての情報も含まれる。
【００５４】
また、このような修正部３４による動作環境の修正は、自動運転シーンばかりでなく、他のシーンにおいても実行することが可能である。例えば、手動運転シーンの場合、車両の前後方向及び左右方向の加減速度の大きさや、車両の走行速度の高さなどに応じて、動作環境に修正を加えるようにしても良い。車両の走行状態が安定していたり、走行速度が低かったりする場合には、相対的に電力消費量も減少すると考えられるためである。
【００５５】
以下、図５及び図６のフローチャートに基づいて、電源ＩＦ３０が、複数の論理ブロック２〜１２の各々に対して、特定されたシーンに応じた電源に関する動作環境又は複数の論理ブロック２〜１２の動作状態に応じて修正された動作環境を提供するための制御処理について説明する。なお、図５のフローチャートに示す処理は、例えば所定の制御周期毎に、繰り返し実行されるものである。
【００５６】
まず、ステップＳ１００では、センサからの信号などに基づき、現在の車両の状況に関する情報を取得する。続くステップＳ１１０では、ステップＳ１００において検出した現在の車両の状況に関する情報に基づき、その現在の車両の状況に対応するシーンを特定する。
【００５７】
そして、ステップＳ１２０において、ステップＳ１１０にて特定されたシーンが、前回の処理で特定されていたシーンから変化したか否かを判定する。シーンが変化したと判定するとステップＳ１３０の処理に進み、変化していないと判定するとステップＳ１４０の処理に進む。
【００５８】
ステップＳ１３０では、新たに特定されたシーンに対応する動作環境を、記憶部３２に記憶されている関係を参照して抽出する。一方、ステップＳ１４０では、シーンは変化していないので、既に抽出されている動作環境をそのまま維持する。
【００５９】
ステップＳ１５０では、抽出された動作環境を、論理ブロックの１つである統合制御部２から取得した動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて修正する修正処理を実行する。このステップＳ１５０の修正処理は、後に、図６のフローチャートに基づき詳しく説明する。
【００６０】
最後に、ステップＳ１６０において、抽出された動作環境又は修正された動作環境を、該当する論理ブロック２〜１２に提供する。
【００６１】
次に、図６のフローチャートを参照して、動作環境の修正処理について説明する。なお、図６のフローチャートには、自動運転シーンにおいて、車両が走行するエリア（道路種別）に応じて、抽出された動作環境を修正する例が示されている。また、自動運転シーン以外のシーンにおいても、特定されたシーンに対応する動作環境を修正する場合には、シーン毎に、抽出された動作環境をどのように修正するかを決定するためのフローチャートを用意し、特定されたシーン毎に該当する修正処理を実行すれば良い。
【００６２】
図６のフローチャートのステップＳ２００では、統合制御部２から動作状態を取得する。この際、制御システム１により自動運転が実行されているので、統合制御部２から取得した動作状態には、車両が走行するエリアや道路種別についての情報も含まれている。
【００６３】
続くステップＳ２１０では、車両の走行エリアが市街地であるか、高速道路であるか、それとも郊外であるかを判別する。市街地であると判別した場合、ステップＳ２２０の処理に進み、電源提供状態をメインバッテリ３７及びサブバッテリ３８とも１００％のままとする。さらに、ステップＳ２３０において、各論理ブロック２〜９に対して、自動運転を実行するため、それぞれの論理ブロック２〜９に対して定められている最大電力の使用を許可する旨を通知する。
【００６４】
ステップＳ２１０の判別処理において、車両の走行エリアが高速道路であると判別した場合には、ステップＳ２４０の処理に進み、電源提供状態をメインバッテリ３７は１００％、サブバッテリ３８は８０％に変更する。そして、ステップＳ２５０において、各論理ブロック２〜９に対して、自動運転実行のため、最大電力の９０％に相当する電力の使用を許可する旨を通知する。
【００６５】
ステップＳ２１０の判別処理において、車両の走行エリアが郊外の道路であると判別した場合には、ステップＳ２６０の処理に進み、電源提供状態をメインバッテリ３７は１００％、サブバッテリ３８は６０％に変更する。そして、ステップＳ２７０において、各論理ブロック２〜９に対して、自動運転実行のため、最大電力の８０％に相当する電力の使用を許可する旨を通知する。
【００６６】
なお、上述した電源提供状態の修正は単なる一例であって、上述した例の他にも種々の修正例があり得る。例えば、シーン特定部３１によって特定されるシーンに対して、記憶部３２に記憶された関係には、各論理ブロック２〜１２へメインバッテリ３７とサブバッテリ３８との両方を用いて電源供給を行うことが示されている場合に、修正部３４は、論理ブロックの動作状態に基づき、メインバッテリ３７とサブバッテリ３８とのいずれか一方にて必要な電力量が賄えると判別した場合に、いずれか一方にて電源供給を行うように修正しても良い。
【００６７】
次に、動作環境提供ＩＦが、抽出部３３によって抽出された又は修正部３４によって修正が加えられた必要動作環境を提供できない場合の処理について、電源ＩＦ３０を例として、図７のフローチャートに基づいて説明する。この図７のフローチャートに示す処理は、電源ＩＦ３０に設けられる算出部（図示せず）によって実行されれば良い。
【００６８】
なお、電源ＩＦ３０が必要動作環境を提供できないケースとして、メインバッテリ３７及び／又はサブバッテリ３８やそれらの電源供給経路などに何らかの異常が生じた場合や、メインバッテリ３７及びサブバッテリ３８の蓄電量に対して必要な電力量が上回った場合などが考えられる。
【００６９】
まず、ステップＳ３００では、電源を提供可能なメインバッテリ３７及び／又はサブバッテリ３８の蓄電量により、各論理ブロック２〜１２が必要としている動作環境としての電力量を提供可能であるか否かを判定する。この判定処理において、必要な電力量を提供可能と判定した場合には、ステップＳ３１０の処理に進み、抽出部３３によって抽出された又は修正部３４によって修正が加えられた動作環境である電力をそのまま提供するとともに、使用可能な電力量を各論理ブロック２〜１２に通知する。一方、ステップＳ３００にて、必要な電力量を提供不可能と判定した場合には、ステップＳ３２０の処理に進む。
【００７０】
ステップＳ３２０では、電源の提供先は複数の論理ブロックもしくは論理ブロックのグループであるか否かを判定する。この判定処理において、電源の提供先は複数ではなく、１つの論理ブロック又は論理ブロックの１つグループであると判定すると、ステップＳ３３０の処理に進む。ステップＳ３３０では、その１つの論理ブロック又は論理ブロックの１つグループに対して、提供可能な電力量を算出し、論理ブロック又は論理ブロックのグループへ通知する。一方、ステップＳ３２０にて動作環境の提供先は複数あると判定した場合には、ステップＳ３４０の処理に進む。
【００７１】
ステップＳ３４０では、必要な電力量を提供できないにも係わらず、同時期に２以上の論理ブロック又は論理ブロックのフループへ電源を提供する必要が生じているため、まず、提供先に、優先度の優劣があるか否かを判定する。この判定処理において、優先度に優劣はないと判定した場合、ステップＳ３５０の処理に進む。ステップＳ３５０では、各提供先に提供可能な電力量を算出し、それぞれの提供先に通知する。なお、この場合、算出される電力量（動作環境）は、それぞれの提供先の必要動作環境に満たないが実際に提供可能な電力量（動作環境）となる。この場合、各提供先の論理ブロック又は論理ブロックのグループでは、実行する制御機能の内容やレベルを低下させ、消費電力が通知された電力量の範囲に収まるようにする。一方、ステップＳ３４０の判定処理において、優先度に優劣があると判定した場合、ステップＳ３６０の処理に進む。この場合、高優先度の提供先には、極力、必要電力に一致もしくは近い電力を供給できるように、提供する電力量を算出し、通知する。それに対し、低優先度の提供先には、電力の提供時期を遅らせつつ、その遅らせた提供時期に提供可能な電力を算出し、提供時期及び提供予定の電力を通知する。この際、提供時期のみ通知するようにしても良い。また、提供時期の通知に関して、当初は、提供時期が遅れることのみを通知し、実際に提供可能となったときに、提供を開始する旨を改めて通知するようにしても良い。そして、ステップＳ３７０において、いずれかのステップで算出した電力量を提供できるように、メインバッテリ３７及び／又はサブバッテリ３８から電力を提供する。
【００７２】
上述した処理により、何らかの異常が生じて必要な電力量を提供できない場合、提供可能な電力を通知することで、電力の提供先の論理ブロックが完全に処理を停止するのではなく、提供される電力量の範囲で制御を継続することができる。そして、電力の提供先が複数である場合には、優先度の優劣によって、電力の提供時期に差を付けているので、より優先度の高い、車両にとって重要な制御を担う論理ブロックに優先的に電力を提供することができる。
【００７３】
例えば、自動運転が実行されており、かつ、エアコン装置２４及びシートヒータ２５が可動している状況で、メインバッテリ３７とサブバッテリ３８とのいずれかの電源供給経路に異常が生じて、残りのバッテリのみからしか電力が提供できない状況となった場合、自動運転を実行させるための論理ブロックのグループに優先的に電力を提供することにより、車両の走行に極力支障が生じないようにすることができる。この場合、エアコン装置２４及びシートヒータ２５を制御するための論理ブロックには、自動運転のための電力消費が低下する状況となったとき、もしくは電源供給経路の異常が復旧したときなどに電力を提供する。
【００７４】
次に、図８を参照して、安全ＩＦ４０の具体例を説明する。なお、電源ＩＦ３０の場合と同様に、図８には、説明の便宜のため、論理ブロックとして、統合制御部２、車両挙動制御部３、及び車内環境制御部１０のみが示されている。
【００７５】
図８に示すように、安全ＩＦ４０は、電源ＩＦ３０と同様に、シーン特定部４１、記憶部４２、抽出部４３、及び修正部４４を有している。さらに、安全ＩＦ４０は、安全提供部４５を有している。
【００７６】
シーン特定部４１は、電源ＩＦ３０のシーン特定部３１と同様に、センサからの信号などに基づき、現在の車両の状況に関する情報を取得して、現在の車両の状況に対応するシーンを特定する。安全ＩＦのシーン特定部４１が特定するシーンは、電源ＩＦ３０のシーン特定部３１が特定するシーンと同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００７７】
本実施形態では、図８に示すように、統合制御部２や車両挙動制御部３が実装されるＥＣＵ４６、４９は、複数の演算コア４７、４８、５０、５１を含んでいる。そして、動作環境提供ＩＦとしての安全ＩＦ４０は、動作環境として、統合制御部２や車両挙動制御部３が実装されたＥＣＵで、統合制御部２や車両挙動制御部３としての演算処理のために使用される演算コアを割り当てる。
【００７８】
そのため、記憶部４２は、各種のシーンと、それら各種のシーンにおける複数の論理ブロック２、３、１０の動作環境として、統合制御部２と車両挙動制御部３における演算処理に割り当てられる演算コアの数との基本的な関係を予め記憶している。
【００７９】
例えば、自動運転シーンでは、上述したように、制御周期を短くしたり、制御指令値を幾重にも検証した上で、各車載装置２０〜２３に出力したりするために演算処理負荷が増加する傾向にある。演算処理負荷が増加したときにも、自動運転のための演算処理を安全かつ確実に実行可能とするために、記憶部４２は、自動運転シーンにおいて、統合制御部２及び車両挙動制御部３のそれぞれの演算処理のために複数の演算コア４７、４８、５０、５１を割り当てることを記憶している。
【００８０】
一方、停車シーンや手動運転シーンでは、自動運転シーンに比較して演算処理負荷は低下するため、記憶部４２には、自動運転シーンよりも少ない数の演算コアを割り当てることが記憶されている。なお、演算コアの数として、演算コアの能力の何％を割り当てるかを示すものであっても良い。
【００８１】
抽出部４３は、シーン特定部４１によって特定されたシーンを示す情報を取得する。そして、抽出部４３は、記憶部４２に記憶された関係を参照して、特定されたシーンにおける、統合制御部２及び車両挙動制御部３のそれぞれの演算処理のために割り当てる演算コアの数を動作環境として抽出する。
【００８２】
修正部４４は、各論理ブロック２、３、１０の少なくとも１つから当該論理ブロックの動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて抽出部４３が抽出した動作環境に修正を加える。図８に示す例では、修正部４４は、制御システム１全体の制御実施状況を把握できる統合制御部２から動作状態に関する情報を取得している。しかし、修正部４４は、車両挙動制御部３や車内環境制御部１０から動作状態に関する情報を取得しても良い。さらに、各論理ブロック２、３、１０から動作状態に関する情報を取得しても良い。
【００８３】
安全提供部４５は、抽出部４３によって抽出された演算コアの数に関する動作環境、又は修正部４４によって修正された場合には、修正が加えられた演算コアの数に関する動作環境を統合制御部２、車両挙動制御部３が実装されたＥＣＵ４６、４９に指示する。
【００８４】
ここで、記憶部４２に記憶される各種のシーンと、演算処理のために割り当てる演算コアの数との関係は、各種のシーンにおいて、統合制御部２、車両挙動制御部３における演算処理が安全かつ確実に実行できるように定められている。しかしながら、上述したように、演算処理負荷が増加する傾向にある自動運転シーンの場合であっても、常時、最大限の演算処理能力を使用して自動運転制御を行わなければならない訳ではない。
【００８５】
そのため、修正部４４は、統合制御部２から動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて抽出部４３が抽出した動作環境に修正を加える。例えば、修正部４４は、統合制御部２の動作状態に基づき、演算処理のために複数の演算コアを割り当てる必要はないと判別した場合に、より少ない数の演算コアを割り当てるように修正する。この「少ない数の演算コア」には、演算コアの能力を制限することを含む。
【００８６】
これにより、記憶部４２に記憶された基本的な関係に従って動作環境を一律に設定する場合に比較して、各論理ブロック２、３による演算処理負荷状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【００８７】
なお、修正部４４による動作環境の修正は、電源ＩＦ３０の場合と同様に、自動運転シーンばかりでなく、他のシーンにおいても実行することが可能である。例えば、手動運転シーンの場合、車両の前後方向及び左右方向の加減速度の大きさや、車両の走行速度の高さなどに応じて、動作環境に修正を加えるようにしても良い。車両の走行状態が安定していたり、走行速度が低かったりする場合には、相対的に演算処理負荷も減少すると考えられるためである。
【００８８】
なお、上述した安全ＩＦ４０の場合も、例えば、複数の演算コアの少なくとも１つに異常が生じたり、複数の論理ブロックが共通のＥＣＵに実装され、複数の演算コアを共用したりすることによって、必要な演算コアの数に対して、提供可能な演算コアの数が不足する事態が生じた場合に、図７のフローチャートに示したのと同様の処理によって、各論理ブロックに提供可能な演算コアを算出して指示したり、演算コアの提供可能時期を遅延させたりしても良い。
【００８９】
次に、図９を参照して、通信ＩＦ６０の具体例を説明する。なお、電源ＩＦ３０の場合と同様に、図９には、説明の便宜のため、論理ブロックとして、統合制御部２、車両挙動制御部３のみが示されている。
【００９０】
図９に示すように、通信ＩＦ６０は、電源ＩＦ３０と同様に、シーン特定部６１、記憶部６２、抽出部６３、及び修正部６４を有している。さらに、通信ＩＦ６０は、通信提供部６５を有している。
【００９１】
シーン特定部６１は、電源ＩＦ３０のシーン特定部３１と同様に、センサからの信号などに基づき、現在の車両の状況に関する情報を取得して、現在の車両の状況に対応するシーンを特定する。通信ＩＦ６０のシーン特定部６１が特定するシーンは、電源ＩＦ３０のシーン特定部３１が特定するシーンと同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００９２】
本実施形態では、図９に示すように、統合制御部２と車両挙動制御部３との間には、２本の通信ライン（通信ラインＡ、通信ラインＢ）が設けられている。そして、動作環境提供ＩＦとしての通信ＩＦ６０は、動作環境として、統合制御部２と車両挙動制御部３との通信のために使用される通信線を規定する。例えば、統合制御部２と車両挙動制御部３との間で相対的に重要性の高いデータ通信が行われる場合には、通信ＩＦ６０は、統合制御部２及び車両挙動制御部３に対して２本の通信線を使用して通信を行うことを指示する。一方、統合制御部２と車両挙動制御部３との間で相対的に重要性の低いデータ通信が行われる場合には、通信ＩＦ６０は、統合制御部２及び車両挙動制御部３に対して１本の通信線を使用して通信を行うことを指示する。
【００９３】
そのため、記憶部６２は、各種のシーンと、それら各種のシーンにおける複数の論理ブロック２、３の動作環境として、統合制御部２と車両挙動制御部３との通信に使用されるべき通信線との基本的な関係を予め記憶している。
【００９４】
例えば、自動運転シーンや手動運転シーンでは、統合制御部２から車両挙動制御部３に対して、目標車両挙動や自動運転のための制御目標が通信を介して与えられるため、記憶部６２は、そのようなシーンにおいて２本の通信線を使用することを記憶している。この場合、統合制御部２は、２本の通信線を介して、目標車両挙動や自動運転のための制御目標を送信することで、通信障害などを理由として制御が中断されるような事態を回避することが可能になる。
【００９５】
一方、停車シーンや異常シーンでは、手動運転シーンや自動運転シーンに比較してデータ通信の重要性は低下するので、記憶部６２には、手動運転シーンや自動運転シーンよりも少ない本数の通信線を使用することが記憶されている。
【００９６】
抽出部６３は、シーン特定部６１によって特定されたシーンを示す情報を取得する。そして、抽出部６３は、記憶部６２に記憶された関係を参照して、特定されたシーンにおける、統合制御部２と車両挙動制御部３との通信に使用される通信線を動作環境として抽出する。
【００９７】
修正部６４は、統合制御部２などの論理ブロックから動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて抽出部６３が抽出した動作環境に修正を加える。図９に示す例では、修正部６４は、統合制御部２から動作状態に関する情報を取得している。しかし、修正部６４は、車両挙動制御部３から動作状態に関する情報を取得しても良い。
【００９８】
通信提供部６５は、抽出部６３によって抽出された通信線に関する動作環境、又は修正部６４によって修正された場合には、修正が加えられた通信線に関する動作環境を、統合制御部２及び車両挙動制御部３に指示する。
【００９９】
ここで、記憶部６２に記憶される各種のシーンと、統合制御部２と車両挙動制御部３との通信に使用される通信線との関係は、各種のシーンにおいて、統合制御部２と車両挙動制御部３との通信が安全かつ確実に実行できるように定められている。しかしながら、上述したように、通信の重要性が高まる手動運転シーンや自動運転シーンの場合であっても、常時、通信の重要性が高いままである訳ではない。
【０１００】
そのため、修正部６４は、統合制御部２から動作状態に関する情報を取得し、その動作状態に関する情報に基づき、必要に応じて抽出部６３が抽出した動作環境に修正を加える。例えば、修正部６４は、自動運転シーンにおいて郊外を走行する場合など、統合制御部２の動作状態に基づき、複数本の通信線を用いて行う必要はないと判別した場合に、複数本の通信線よりも少ない本数の通信線を用いた通信を行うように修正する。
【０１０１】
これにより、記憶部６２に記憶された基本的な関係に従って通信線に関する動作環境を一律に設定する場合に比較して、統合制御部２と車両挙動制御部３との間において実際に通信されるデータの重要性に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【０１０２】
なお、上述した通信ＩＦ６０の場合も、例えば、複数本の通信線の少なくとも１つに異常が生じたり、複数の論理ブロックが共通の通信線を共用して通信したりすることで、必要な通信線の数に対して、提供可能な通信線の数が不足する事態が生じた場合に、図７のフローチャートに示したのと同様の処理によって、各論理ブロックが使用可能な通信線の数を算出して指示したり、通信線の提供可能時期を遅延させたりしても良い。
【０１０３】
以上、説明したように、本実施形態に係る制御システム１によれば、制御システム１を構成する複数の論理ブロック２〜１２に関して、それぞれ独自に動作環境について定めるのではなく、複数の論理ブロック２〜１２の動作環境を一元的に管理するように構成した。このため、論理ブロック毎に個別に動作環境を設計する場合に比較して、設計負荷を軽減することができる。また、バリエーション設計のため、論理ブロックの廃止、追加、統合などが行われる場合でも、その対応が容易になる。
【０１０４】
さらに、本実施形態による制御システム１は、少なくとも１つの論理ブロックの動作状態に基づき、必要に応じて抽出部３３、４３、６３が抽出した動作環境に修正を加える修正部３４、４４、６４を備えている。このため、記憶部３２、４２、６２に記憶された基本的な関係に従って動作環境を設定する場合に比較して、各論理ブロック２〜１２による制御状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【０１０５】
上述した実施形態は、本発明の制御システム１の好ましい実施形態ではあるが、本発明の制御システム１は、上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形することが可能である。
【０１０６】
例えば、上述した実施形態では、安全ＩＦ４０は、シーンに応じて、あるいは、所定の論理ブロック２，３における演算処理負荷に応じて、所定の論理ブロック２，３の演算処理のために使用される演算コアの数を指示するものであった。しかし、安全ＩＦ７０は、図１０に示すように、所定の論理ブロックが演算処理を実施する際の動作周波数の変更を指示するものであっても良い。すなわち、図１０に示すように、シーンに応じて演算処理の動作周波数を切り替えるべき論理ブロック２、３が実装されるＥＣＵ７６、７８には、動作周波数を少なくとも高低の２段階に変更可能な周波数変更部７７、７９が設けられている。安全ＩＦ７０、すなわち、安全提供部７５は、シーンに対応する動作周波数を指示したり、各論理ブロック２、３における演算処理負荷の増減に応じて、動作周波数の変更を指示したりして、各論理ブロック２、３における演算処理の演算速度を変更する。
【０１０７】
この場合、記憶部７２が記憶する各種のシーンと複数の論理ブロック２、３の動作環境との関係には、シーン特定部７１によって特定されるシーンに対し、各論理ブロック２、３の演算処理の演算速度を相対的に速くする場合と、その演算速度を相対的に遅くする場合とが含まれる。また、シーン特定部７１によって特定されるシーンに対して、抽出部７３が、記憶部７２に記憶された関係に基づき、論理ブロック２、３の演算処理の演算速度を相対的に速くすることを抽出した場合に、修正部７４が、論理ブロック２、３の動作状態に対して、演算処理の演算速度を速くする必要はないと判別した場合に、その演算速度を相対的に遅くするように修正する。
【０１０８】
このような構成によっても、各論理ブロック２、３における演算処理負荷状況に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【０１０９】
また、上述した実施形態では、通信ＩＦ６０が、シーンに応じて、あるいは、一対の論理ブロック２，３間のデータ通信の重要性の高低に応じて、通信に使用される通信線の本数を指示するものであった。しかし、通信ＩＦ８０、すなわち、通信提供部８５は、図１１に示すように、一対の論理ブロック２，３間の通信を１本の通信線にて行いつつ、同一通信データの通信回数を規定するものであっても良い。この場合、記憶部８２が記憶する各種のシーンと通信回数との関係として、シーン特定部８１によって特定されるシーンに対し、一対の論理ブロック２，３間における通信として、同一通信データの通信を２回以上繰り返して行う場合と、それよりも少ない回数しか行わない場合とが含まれる。また、シーン特定部８１によって特定されるシーンに対して、抽出部８３が、記憶部８２に記憶された関係に基づき、一対の論理ブロック２，３間における同一通信データの通信を２回以上繰り返して行うことを抽出した場合に、修正部８４は、一対の論理ブロック２、３間のデータ通信のために同一通信データの通信を２回以上繰り返して行う必要はないと判別した場合には、それよりも少ない回数しか行わないように修正する。
【０１１０】
このような構成によっても、論理ブロック２、３間において実際に通信されるデータの重要性に的確に対応した動作環境を提供することが可能になる。
【０１１１】
また、上述した実施形態では、シーンに対応する動作環境として、該当するシーンに対して要求される最大能力の動作環境を記憶部に記憶させ、修正部にて、状況に応じて最大能力の動作環境を低下させるようにしていた。しかしながら、記憶部に、シーンに対する平均的な（最も頻度の高い）動作環境を記憶させておき、修正部にて、動作環境の能力を状況に応じて増加又は減少するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１２】
１…制御システム、２…統合制御部、３…車両挙動制御部、４…前後挙動制御部、５…ＥＭＳ制御部、６…ＭＧ制御部、７…ブレーキ制御部、８…左右挙動制御部、９…ＥＰＳ制御部、１０…車内環境制御部、１１…エアコン制御部、１２…シートヒータ制御部、１５…操作センサ、１６…環境センサ、１７…地図データ、２０…エンジン、２１…モータジェネレータ、２２…ブレーキ装置、２３…電動パワーステアリング装置、２４…エアコン装置、２５…シートヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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