CN110709303A

CN110709303A - 车辆控制装置

Info

Publication number: CN110709303A
Application number: CN201780091332.7A
Authority: CN
Inventors: 川上大介
Original assignee: Mitsubishi Corp
Current assignee: Mitsubishi Corp
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: US11492009B2; JP6381835B1; US20200290641A1; DE112017007616T5; CN110709303B; WO2018225225A1; JPWO2018225225A1

Abstract

车辆控制装置(10)构成为在检测到取得与车辆的周边环境相关的信息的多个周边环境取得装置(20)、生成车辆行驶的路径的认知判断ECU(11)、以及基于生成的路径来进行车辆的控制的综合控制ECU(12)中的任一个的异常的情况下，按照检测到该异常后的经过时间依次切换地执行特定控制，所述特定控制规定了多个周边环境取得装置(20)、认知判断ECU(11)和综合控制ECU(12)各自应执行的动作。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及对搭载于车辆的电子设备进行控制的车辆控制装置。

背景技术

在车载系统中，搭载有各种各样的电子设备。用于控制这些设备的被称为ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)的车辆控制装置的搭载数量随着近年来的多功能化和复杂化而增加。尤其是，在近来的研究开发加速的自动驾驶系统中，搭载着高性能的多个CPU的系统很普遍。

在车辆的自动驾驶中，在系统的一部分产生故障的情况下，需要实现失效操作。另外，在难以实现失效操作的情况下，需要采用故障对象以外的功能并由最低限度的功能来实现失效保护。作为用于实现失效操作和失效保护的现有技术的一个例子，提出有通过其它ECU代替发生了故障的ECU的动作来维持功能的方法(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-290168号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的现有技术中，构成为根据车辆的行驶状态和周边环境来决定失效保护动作，但却并未特别考虑到失效保护动作中的车辆的行驶状态和周边环境的变化。

本发明是鉴于上述的事情而完成的，其目的在于获得在搭载于车辆的电子设备的异常产生时与时时刻刻变化的状况相应地实现准确的失效操作的车辆控制装置。

用于解决课题的手段

本发明的车辆控制装置具有：认知判断ECU，基于从取得与车辆的周边环境相关的信息的多个周边环境取得装置获得的信息，来生成车辆行驶的路径；综合控制ECU，基于由认知判断ECU生成的路径来进行车辆的控制；以及异常检测ECU，决定特定控制的内容，该特定控制规定了在产生了多个周边环境取得装置、认知判断ECU和综合控制ECU的任一个的异常的情况下多个周边环境取得装置、认知判断ECU和综合控制ECU各自应执行的动作；异常检测ECU在检测到异常的情况下，按照检测到异常后的经过时间而依次切换地执行特定控制。

发明效果

根据本发明，在搭载于适用自动驾驶系统那样的复杂系统的车辆的电子设备的异常产生时，与状况的变化相应地执行适当的动作。由此，能够获得一种车辆控制装置，其在搭载于车辆的电子设备的异常产生时与时时时刻刻变化的状况相应地实现准确的失效操作。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的车辆控制装置的结构图。

图2是表示本发明的实施方式1的随着异常检测ECU检测到异常后的经过时间而执行的处理的时序图。

图3是表示本发明的实施方式1的异常检测ECU检测到异常时执行的处理的流程图。

图4是表示本发明的实施方式1的异常检测ECU检测到异常时执行的特定控制(1)～(3)各自的处理例的表。

图5是表示本发明的实施方式1的异常检测ECU检测到异常时执行的处理的详细内容的流程图。

图6是表示图5的异常持续确认处理的流程图。

图7是表示图5的异常持续判断处理的流程图。

图8是本发明的实施方式1的对多个周边环境取得装置、认知判断ECU和综合控制ECU各自执行的多个动作的内容进行定义的表。

图9A是表示本发明的实施方式1的周边环境取得装置的异常时按经过时间而执行的处理的表。

图9B是表示本发明的实施方式1的认知判断ECU的异常时按经过时间而执行的处理的表。

图10A是表示本发明的实施方式1的用于决定多个周边环境取得装置、认知判断ECU和综合控制ECU各自执行的动作的内容的动作表格的表。

图10B是表示图10A的ID的明细的表。

图10C是表示图10B的异常类别的ID的表。

图10D是表示图10B的时间区域的ID的表。

图10E是表示图10B的模式/速度的ID的表。

图10F是表示图10B的周边环境的ID的表。

图11是本发明的实施方式2的对多个周边环境取得装置、认知判断ECU、综合控制ECU和异常检测ECU各自执行的多个动作的内容进行定义的表。

图12A是表示本发明的实施方式2的异常检测ECU的异常时按经过时间而执行的处理的表。

图12B是表示本发明的实施方式2的认知判断ECU的异常时按经过时间而执行的处理的表。

图13A是表示本发明的实施方式2的用于决定多个周边环境取得装置、认知判断ECU、综合控制ECU和异常检测ECU各自执行的动作的内容的动作表格的表。

图13B是表示图13A的ID的明细的表。

图13C是表示图13B的异常类别的ID的表。

图13D是表示图13B的时间区域的ID的表。

图13E是表示图13B的模式/速度的ID的表。

图13F是表示图13B的周边环境的ID的表。

图14是表示本发明的实施方式3的车辆控制装置的结构图。

图15是表示本发明的实施方式3的显示装置所显示的消息的内容的表。

图16是表示本发明的实施方式4的车辆控制装置的结构图。

图17是表示本发明的实施方式4的异常检测ECU执行的初始诊断的流程图。

具体实施方式

以下，采用附图，按照优选的实施方式，对本发明的车辆控制装置进行说明。需要说明的是，在附图的说明中，对相同部分或相当部分赋予相同的附图标记并省略重复的说明。另外，在各实施方式中，车辆的行驶状态包括车辆行驶的道路的类别(高速公路、一般道路等)、车辆的动作状况(车辆的速度、车辆为直线前进中、车辆为拐弯行驶中等)等，车辆的周边环境包括路面状态、天气、道路的拥堵度等。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的车辆控制装置10的结构图。在图1中，车辆控制装置10搭载于车辆，经由网络60而能通信地连接于取得与车辆的周边环境相关的信息的多个周边环境取得装置20、21和22。另外，车辆控制装置10经由网络61而能通信地连接于控制动力传动系的动力传动系ECU30、控制制动的制动ECU40、以及控制转向的转向ECU50。

车辆控制装置10例如由执行运算处理的微机、存储程序数据、固定值数据等数据的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、以及对保存着的数据进行更新并依次改写的RAM(Random Access Memory，随机存储器)来实现。

车辆控制装置10基于从周边环境取得装置20～22各自获得的信息来运算用于控制车辆的驾驶的控制量。车辆控制装置10通过将运算的控制量分别发送到动力传动系ECU30、制动ECU40和转向ECU50来实现车辆的自动驾驶。

需要说明的是，在图1中图示出了3个周边环境取得装置20～22，但周边环境取得装置的数量不限于3个。作为周边环境取得装置20～22，例如考虑相机、毫米波雷达、声呐等各种传感器、高精度地图、GPS、车车间通信模块、路车间通信模块等。

车辆控制装置10具有认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13。

认知判断ECU11基于从周边环境取得装置20～22获得的信息来生成车辆行进的路径(也就是说，车辆行进的方向的路径)。

认知判断ECU11执行多个动作。作为认知判断ECU11执行的多个动作，例如安装有不采用周边环境取得装置20～22的一部分就运算路径的动作、检测周边的空闲空间并运算将车辆向该空闲空间引导的路径的动作等。

综合控制ECU12基于由认知判断ECU11所生成的路径来进行车辆的控制。具体地说，综合控制ECU12基于由认知判断ECU11所生成的路径来运算控制量，并向动力传动系ECU30、制动ECU40和转向ECU50分别发送该控制量。

综合控制ECU12执行多个动作。作为综合控制ECU12执行的多个动作，例如安装有进行能够简化运算量来紧急停止车辆的控制的动作等。

异常检测ECU13汇集周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11、综合控制ECU12、动力传动系ECU30、制动ECU40和转向ECU50各自的动作信息来判断在这些装置中是否产生了异常。异常检测ECU13在检测到异常的情况下，基于汇集的信息来执行在这些装置中停止一部分功能或限制输出那样的保守驾驶(日文：縮退運転)，从而实现在现状下可能的车辆的最优动作。

异常检测ECU13在执行保守驾驶时，根据需要，向认知判断ECU11和综合控制ECU12发送动作命令。另外，异常检测ECU13在周边环境等随着检测到异常后的时间的经过而变化的情况下，向认知判断ECU11和综合控制ECU12发送与经过时间相应的动作命令，从而总是实现车辆的最优动作。

需要说明的是，为了便于说明，在图1中，将认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13分开地进行图示，但这些ECU既可以分散地设置，也可以综合为1个地设置。

接下来，参照图2，对异常检测ECU13检测到异常时执行的特定控制进行说明。图2是表示本发明的实施方式1的随着异常检测ECU检测到异常后的经过时间而执行的处理的时序图。

在将自动驾驶行驶中产生异常且异常检测ECU13检测到该异常的时刻设为0时，将从产生异常到推测达到危险事态(例如，车辆撞到护栏等给车辆或乘客带来损害的事态)的时间点为止的时间t3称为FTTI(fault tolerant time interval，容错时间间隔)。

异常检测ECU13需要在从检测异常到达到t3为止的期间使车辆成为安全的状态。

在此，作为车辆的安全状态，考虑表示车辆停止的状态的安全状态S1、表示车辆从自动驾驶切换到手动驾驶的状态的安全状态S2、以及表示消除异常而车辆恢复到自动驾驶的状态的安全状态S3。

另外，在从产生异常到达到t3为止的期间，认为存在从产生异常到车辆的举动出现变化(不再能够维持至此的行驶状态)为止的时间t1(第一时间)、以及从产生异常到在达到危险事态之前开始车辆的停止为止的时间t2(第二时间)。时间t2比时间t1长。

需要说明的是，将时刻0～t1的期间设为时间区域T1，将时刻t1～t2的期间设为时间区域T2，将时刻t2～t3的期间设为时间区域T3。

如图2所示，异常检测ECU13在车辆在自动驾驶下的行驶中检测到异常的情况下，作为特定控制(1)，一边继续自动驾驶一边尝试用于使该异常部位恢复到正常状态的恢复动作。在T1期间中，若异常部位的恢复成功，则车辆的状态转移到安全状态S3，车辆控制装置10继续自动驾驶。

若检测到异常后的经过时间到达t1，则车辆的举动变化。于是，异常检测ECU13在经过时间到达t1的情况下，从特定控制(1)切换到特定控制(2)。由此，在T2期间，转移到特定控制(2)。在T2期间中，异常检测ECU13也尝试恢复动作。在T2期间中，若异常部位的恢复成功，则车辆的状态转移到安全状态S3。另外，在车辆的驾驶员停止自动驾驶而切换到手动驾驶的情况下，车辆的状态转移到安全状态S2。

这样，由于将切换特定控制的时间t1设为从产生异常到车辆的举动出现变化为止的时间，所以，能够避免使功能降低必要量以上。

在T2期间中，在异常部位的恢复不成功、而且也不进行从自动驾驶向手动驾驶的切换、经过时间就直接到达t2的情况下，异常检测ECU13通过从特定控制(2)切换到特定控制(3)而使车辆安全地停止。在此情况下，在T3期间中即经过时间到达t3为止，车辆停止，车辆的状态转移到安全状态S1。

这样，由于将切换特定控制的时间t2设为从产生异常到在达到危险事态之前开始车辆的停止为止的时间，所以，在最坏的情况下，能够使车辆停止而维持车辆的安全状态。

如以上那样，异常检测ECU13构成为，在从产生异常到车辆的状态转移到安全状态为止的期间适当地改变车辆执行的动作。

也就是说，若异常检测ECU13检测到异常则执行特定控制(1)(第一特定控制)。另外，若经过时间到达时间t1则异常检测ECU13切换到特定控制(2)(第二特定控制)。而且，若经过时间到达时间t2则异常检测ECU13切换到特定控制(3)(第三特定控制)。

需要说明的是，图2所示的时间t1、t2和t3根据周边环境而变化。例如，若是在高速公路上车辆的自动驾驶中，则t3考虑从当前地到到达下一高速公路出入口或服务区为止的时间等，若是在一般道路上车辆的自动驾驶中，则t3考虑从当前地到到达下一十字路口为止的时间等。

另外，若异常部位为综合控制ECU12，则立刻就出现车辆举动的变化，所以，t1易于变短。另一方面，若异常部位为周边环境取得装置20～22的任一个，则t1成为从检测异常到完成利用认知判断ECU11的路径生成和利用综合控制ECU12的控制量运算为止的时间，所以，存在变得比前者长的可能性。

这样，异常检测ECU13基于在检测到异常的情况下检测到的异常的异常类别、异常检测时的车辆的行驶状态、以及异常检测时的车辆的周边环境中的至少1个来决定切换特定控制的时间t1和t2。因此，能够判断到车辆举动变化为止的时间t1、到达到危险状态之前为止的时间t2，从而能够灵活地调整到切换特定控制的时间为止的保守驾驶。

t1根据异常类别、周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自的控制周期、生成的路径信息的有效时间等来算出。

例如，在综合控制ECU12产生了异常的情况下，t1成为综合控制ECU12的控制周期。另外，在认知判断ECU11产生了异常的情况下，t1成为将在该异常即将产生之前生成的路径信息的有效时间(例如，若生成5秒的路径信息，则有效时间为5秒)和综合控制ECU12的控制周期相加而得到的值。

在周边环境取得装置20～22产生了异常的情况下，t1根据在哪种周边环境取得装置产生了异常而变化。在能够采用正常的周边环境取得装置来维持车辆行驶的情况下，t1为与t2相同的值。另一方面，在即使采用正常的周边环境取得装置也无法维持车辆行驶的情况下，t1为将上述的路径信息的有效时间和综合控制ECU12的控制周期相加而得到的值。

t3是以来自正常动作的周边环境取得装置的信息(例如，相机的图像、路车间通信等)和来自动力传动系ECU30的本车速度信息为基础来计算到达到危险事态之前为止的时间(例如，从当前地到到达下一高速公路出入口为止的时间)而决定的。

t2作为从t3减去到根据时间区域T2期间的行驶条件而计算的车辆停止为止的时间而得到的时间被算出。也就是说，作为从t3减去车辆停止所需的时间而得到的时间，算出t2。

需要说明的是，为了便于说明，在图2中，作为车辆的安全状态而定义了3个安全状态S1～S3，但定义的安全状态的数量不限于3个，也可以定义其它的安全状态。另外，在图2中，作为时间区域，定义了3个时间区域T1～T3，但定义的时间区域的数量不限于3个。而且，在图2中，作为特定控制，定义了3个特定控制(1)～(3)，但定义的特定控制的数量不限于3个。

这样，异常检测ECU13决定特定控制的内容，该特定控制规定了在产生了周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12的任一个的异常的情况下周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自应执行的动作。另外，异常检测ECU13在检测到异常的情况下，按照检测到异常后的经过时间而依次切换地执行特定控制。

接下来，参照图3，对异常检测ECU13检测到异常时执行的特定控制进一步进行说明。图3是表示本发明的实施方式1的异常检测ECU13检测到异常时执行的处理的流程图。

如图3所示，异常检测ECU13在检测异常时(步骤S11)，作为判断切换特定控制的时间的切换时间判断处理，决定时间t1、t2和t3的值(步骤S12)。

执行步骤S12后转移到特定控制(1)(步骤S13)。作为特定控制(1)，如上述那样，一边继续自动驾驶一边进行异常部位的恢复动作。在T1期间中，若异常部位的恢复成功，则车辆的状态转移到安全状态S3，车辆恢复到自动驾驶(步骤S23)。

这样，异常检测ECU13决定特定控制(1)的内容，以执行用于使异常部位恢复到正常状态的动作(恢复动作)。因此，由于能够一边维持保守驾驶一边进行自动驾驶的恢复，所以，能够避免使功能降低必要量以上。

另外，异常检测ECU13在异常部位恢复到正常状态的情况下，停止特定控制(1)。因此，例如，在异常部位为传感器的情况下，不仅能够应对该传感器的故障还能够应对该传感器的性能极限，在从传感器的性能极限复原了的情况下，能够恢复到自动驾驶。

若是即使进行异常部位的恢复动作，该异常仍持续(步骤S14)且检测到异常后的经过时间到达t1(步骤S15)，则车辆的举动变化，所以，转移到特定控制(2)(步骤S16)。在T2期间中，若异常部位的恢复成功，则车辆的状态转移到安全状态S3，车辆恢复到自动驾驶(步骤S23)。

这样，异常检测ECU13在异常部位恢复到正常状态的情况下停止特定控制(2)。

若是即使进行异常部位的恢复动作，该异常仍持续(步骤S17)且车辆控制装置10检测到驾驶员超控(日文：オーバーライド)驾驶(步骤S18)，则车辆的状态转移到安全状态S2(步骤S22)。

这样，异常检测ECU13在检测到驾驶员的超控的情况下停止特定控制(2)。因此，能够由驾驶员的超控来维持车辆的安全状态。

若是持续异常(步骤S17)、并未检测到超控(步骤S18)且经过时间到达t2(步骤S19)，则转移到特定控制(3)(步骤S20)。在此情况下，执行使车辆停止的动作，车辆的状态转移到安全状态S1(步骤S21)。

这样，异常检测ECU13决定特定控制(3)的内容，使得若是即使经过时间到达时间t2时异常部位也未恢复到正常状态，则执行开始车辆的停止的动作。因此，在最坏的情况下，能够使车辆停止而维持车辆的安全状态。

接下来，参照图4，对特定控制(1)～(3)的内容的一个例子进行说明。图4是表示本发明的实施方式1的异常检测ECU13检测到异常时执行的特定控制(1)～(3)各自的处理例的表。需要说明的是，在图4中，假定周边环境取得装置20为相机来示出周边环境取得装置20、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自产生异常时执行的处理的内容。

在异常部位为周边环境取得装置20的情况下，作为特定控制(1)，按照来自异常检测ECU13的动作命令，执行周边环境取得装置20的再起动，认知判断ECU11执行不采用周边环境取得装置20的取得结果就能执行的保守驾驶。作为特定控制(2)，执行与特定控制(1)同样的处理。作为特定控制(3)，按照来自异常检测ECU13的动作命令，周边环境取得装置20停止，认知判断ECU11和综合控制ECU12执行趋向车辆停止的保守驾驶。

在异常部位为认知判断ECU11的情况下，作为特定控制(1)，按照来自异常检测ECU13的动作命令，认知判断ECU11执行再起动，综合控制ECU12不采用由认知判断ECU11生成的新的路径信息就进行控制。作为特定控制(2)，按照来自异常检测ECU13的动作命令，认知判断ECU11停止，综合控制ECU12进行尽可能的维持动作。作为特定控制(3)，按照来自异常检测ECU13的动作命令，综合控制ECU12进行车辆停止。

在异常部位为综合控制ECU12的情况下，特定控制(1)和(2)的哪一个都不进行而立即转移到特定控制(3)，按照来自异常检测ECU13的动作命令，进行车辆停止。

这样，按照检测到异常后的经过时间和异常部位来执行适当的特定控制，从而能够不使系统的功能降低必要量以上地进行维持动作或恢复动作。需要说明的是，图4所示的处理内容是一个例子，也可以改变执行的处理内容。

接下来，参照图5，对异常产生时的异常检测ECU13的动作的详细内容进行说明。图5是表示本发明的实施方式1的异常检测ECU13检测到异常时执行的处理的详细内容的流程图。

如上述那样，异常检测ECU13汇集周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11、综合控制ECU12、动力传动系ECU30、制动ECU40和转向ECU50各自的动作信息来判断在这些装置中是否产生异常。

也就是说，异常检测ECU13取得上述的动作信息(步骤S101)。然后，异常检测ECU13判断是否处于异常检测中(步骤S102)。若是处于异常检测中，则异常检测ECU13执行后述的异常持续确认处理(步骤S200)。

若是并非处于异常检测中，则异常检测ECU13确认异常的有无(步骤S110)。异常检测ECU13若未检测到异常，则结束处理，若检测到异常，则作为切换时间判断处理来决定时间t1、t2和t3的值(步骤S111)。

异常检测ECU13在执行了步骤S111的处理后，开始特定控制(步骤S112)，为了计测检测到异常后的经过时间而开始时间计测(步骤S113)。

接下来，参照图6，对步骤S200中的异常持续确认处理进行说明。图6是表示图5的异常持续确认处理的流程图。

异常检测ECU13确认车辆是否处于停止(步骤S201)。若车辆停止，则异常检测ECU13判断为车辆的状态已转移到安全状态S1(步骤S202)。然后，异常检测ECU13停止特定控制(步骤S203)，停止时间计测(步骤S204)。

若车辆并未停止，则异常检测ECU13确认是否已从自动驾驶转移到手动驾驶(步骤S210)。若已转移到手动驾驶，则异常检测ECU13判断为车辆的状态已转移到安全状态S2(步骤S211)。然后，异常检测ECU13停止特定控制(步骤S212)，停止时间计测(步骤S213)。

若并未转移到手动驾驶，则异常检测ECU13确认异常是否持续(步骤S220)。若异常持续，则异常检测ECU13执行后述的异常持续判断处理(步骤S300)。

若异常并未持续，则异常检测ECU13判断为车辆的状态已转移到安全状态S3(步骤S230)。然后，异常检测ECU13停止特定控制(步骤S231)，开始通常动作即恢复到自动驾驶的动作(步骤S232)，停止时间计测(步骤S233)。

接下来，参照图7，对步骤S300中的异常持续判断处理进行说明。图7是表示图5的异常持续判断处理的流程图。

异常检测ECU13确认环境是否产生变化(步骤S301)。若环境产生变化，则异常检测ECU13作为切换时间判断处理而再度决定时间t1、t2和t3的值(步骤S302)。然后，异常检测ECU13改变特定控制并开始改变后的特定控制(步骤S303)，再次开始时间计测(步骤S304)。需要说明的是，也可以与变化的环境相应地改变时间计测再次开始时的时间(初始值)。例如，在经过时间已经进入了时间区域T2内的情况下，将时间设为t1～t2期间。

若环境并未产生变化，则异常检测ECU13确认经过时间进入的时间区域是否已变化(步骤S310)。若时间区域已变化，则异常检测ECU13转移到下一个特定控制(步骤S311)，若时间区域并未变化，则异常检测ECU13就此结束处理。

通过执行以上的图5～图7所示的流程图的处理，实现按照检测到异常后的经过时间的保守驾驶。

接下来，参照图8，对周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自按照特定控制执行的多个动作进行说明。图8是本发明的实施方式1的对多个周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自执行的多个动作的内容进行定义的表。

需要说明的是，在图8中，假定周边环境取得装置20～22分别为相机、毫米波雷达、路车间通信模块。另外，图8所示的动作的内容是一个例子，不限于图8所示的动作，也可以定义其它动作。

如图8所示，作为周边环境取得装置20(相机)执行的再起动1、2，分别定义电源再接通、重置动作。另外，作为周边环境取得装置20执行的保守驾驶1，定义使图像的取得周期低速化的动作。

作为周边环境取得装置21(毫米波雷达)执行的再起动1、2，分别定义电源再接通、重置动作。作为周边环境取得装置21执行的保守驾驶1，定义使图像的取得周期低速化的动作。

作为周边环境取得装置22(路车间通信模块)执行的再起动1～3，分别定义电源再接通、重置动作、通信初始化。作为周边环境取得装置22执行的保守驾驶1，定义使通信周期低速化的动作。

作为认知判断ECU11执行的再起动1～3，分别定义电源再接通、重置动作、存储器初始化。作为认知判断ECU11执行的保守驾驶1～6，分别定义使控制周期低速化的动作、不采用周边环境取得装置20(相机)就进行路径生成的动作、不采用周边环境取得装置21(毫米波雷达)就进行路径生成的动作、不采用周边环境取得装置22(路车间通信模块)就进行路径生成的动作、生成在路肩停止的路径的动作、生成当场停止的路径的动作。

作为综合控制ECU12执行的再起动1～3，分别定义电源再接通、重置动作、存储器初始化。作为综合控制ECU12执行的保守驾驶1～4，分别定义使控制周期低速化的动作、低水平动作(仅进行车道保持的动作)、使速度趋向停止地降低的动作、停止动作。

接下来，参照图9A和图9B，对周边环境取得装置20和认知判断ECU11各自的异常时执行的特定控制处理的一个例子进行说明。图9A是表示本发明的实施方式1的周边环境取得装置20的异常时按经过时间而执行的处理的表。图9B是表示本发明的实施方式1的认知判断ECU11的异常时按经过时间而执行的处理的表。

在图9A中，定义在周边环境取得装置20(相机)产生了异常的情况下周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自应执行的动作。

如图9A所示，在周边环境取得装置20(相机)产生了异常的情况下，在经过时间进入了时间区域T1时，周边环境取得装置20执行再起动1。认知判断ECU11执行保守驾驶2，周边环境取得装置21、22和综合控制ECU12继续通常动作。

在经过时间进入了时间区域T2时也同样地，周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12进行与上述相同的动作。在经过时间进入了时间区域T3时，周边环境取得装置20停止，而且，为了使车辆停止，认知判断ECU11执行保守驾驶5，综合控制ECU12执行保守驾驶4。

在图9B中，定义在认知判断ECU11产生了异常的情况下周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自应执行的动作。

如图9B所示，在认知判断ECU11产生了异常的情况下，在经过时间进入了时间区域T1时，认知判断ECU11执行再起动1。综合控制ECU12执行保守驾驶2，周边环境取得装置20～22继续通常动作。

在经过时间进入了时间区域T2时，认知判断ECU11停止，综合控制ECU12执行保守驾驶3，周边环境取得装置20～22继续通常动作。在经过时间进入了时间区域T3时，综合控制ECU12执行保守驾驶4，周边环境取得装置20～22继续通常动作。

需要说明的是，在图8、图9A和图9B中，并未对动力传动系ECU30、制动ECU40和转向ECU50进行记载，但也可以对这些ECU也分别定义保守驾驶。

接下来，参照图10A～图10F，对用于在异常产生时异常检测ECU13决定周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自执行的动作的内容的动作表格的一个例子进行说明。

图10A是表示本发明的实施方式1的用于决定多个周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自执行的动作的内容的动作表格的表。图10B是表示图10A的ID的明细的表。图10C是表示图10B的异常类别的ID的表。图10D是表示图10B的时间区域的ID的表。图10E是表示图10B的模式/速度的ID的表。图10F是表示图10B的周边环境的ID的表。

如图10A所示，对后述的ID的每一个，定义周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自执行的动作。

如图10B所示，图10A的ID由表示“异常类别”的信息的4位、表示“时间区域”的信息的2位、表示“模式/速度”的信息的3位、以及表示“周边环境”的7位构成。需要说明的是，图10B所示的ID的明细是一个例子，也可以加入其它要素。另外，ID也可以不固定于图10B所示的16位。

如图10C所示，异常类别的ID基于异常部位即周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12哪一个变得异常的信息、以及异常部位的恢复动作是否可能的信息来决定。需要说明的是，在图10C中，并未对动力传动系ECU30、制动ECU40和转向ECU50进行记载，但也可以追加这些ECU。

如图10D所示，时间区域的ID由经过时间进入了T1、T2和T3的哪个时间区域来决定。如图10E所示，模式/速度的ID由车辆在一般道路或高速公路上以哪种程度的速度行驶来决定。如图10F所示，周边环境的ID由车辆的周边环境来决定。

例如具有高精度地图作为周边环境取得装置，通过根据高精度地图信息来判定本车是在一般道路和高速公路的哪一个上行驶，从而得到图10E所示的模式/速度中的模式。图10E所示的模式/速度中的速度(即车速)根据本车的控制信息的反馈来得到。

图10F所示的周边环境能够根据周边环境取得装置20～22来取得、或者根据本车的控制信息的反馈来取得。例如，若发生堵塞，则执行维持与前车的车间距离那样的保守动作(日文：縮退動作)。若是雨和夜间，则考虑障碍物的识别能力降低的可能性，执行抑制速度的保守动作。若是低摩擦道路(日文：低μ路)，则成为难以进行车辆的控制的状况，所以，执行不进行急打方向盘操作(日文：急なハンドル操作)那样的保守动作。若并未检测到白线，则执行基于高精度地图的信息的保守动作。若检测到障碍物，则执行能躲避障碍物的控制作为保守动作。

通过以上那样的ID来分别决定：第一次检测到异常的情况下在图5的步骤S112中执行的特定控制的内容；在异常产生中环境已变化的情况下在图7的步骤S303中执行的特定控制的内容；以及在异常产生中时间区域已变化的情况下在图7的步骤S311中执行的特定控制的内容。

异常检测ECU13构成为，在检测到异常的情况下，采用这样的动作表格来决定周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自执行的动作。因此，即使由这些装置应执行的动作的内容涉及多方面，也能由该动作表格对各自应执行的动作唯一地判断。

而且，通过图6的步骤S230～步骤S233，不仅对故障所导致的异常，对传感器的性能极限所导致的暂时不良情况的异常也能实现从保守驾驶恢复到通常动作的动作。

这样，异常检测ECU13在检测到异常的情况下，基于检测到的异常的异常类别、异常检测时的车辆的行驶状态和异常检测时的周边环境中的至少1个来决定特定控制的内容。因此，能够考虑车辆的行驶状态、车辆的周边环境等来实现作为系统来说最优的保守驾驶。

具体地说，异常检测ECU13采用将异常类别、作为行驶状态的车辆的模式/速度和周边环境中的至少1个与特定控制的内容关联起来的动作表格，来决定特定控制的内容。因此，即使能采用的保守驾驶涉及多方面，也能够采用表格来判断周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12各自应执行哪种动作。

以上，根据本实施方式1的车辆控制装置，在检测到异常的情况下，按照检测到异常后的经过时间，依次切换地执行规定了多个周边环境取得装置、认知判断ECU和综合控制ECU各自应执行的动作的特定控制。

由此，在搭载于车辆的电子设备的异常产生时，能够与状况的变化相应地使各种电子设备执行适当的动作，结果，能够不使系统的功能降低必要量以上地进行车辆的维持动作。另外，能够应对车辆行驶中的异常产生时的保守驾驶和保守驾驶中的环境变化地实现失效操作动作。而且，为了在一部分功能的异常产生时实现失效操作，考虑从异常产生起的经过时间、车辆状态、周边的环境来决定作为系统来说最优的保守驾驶。

实施方式2.

在本发明的实施方式2中，对相对于之前的实施方式1的结构构成为不仅能应对周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11和综合控制ECU12的异常、也能应对异常检测ECU13的异常的车辆控制装置10进行说明。需要说明的是，在本实施方式2中，省略与之前的实施方式1同样的方面的说明，以与之前的实施方式1不同的方面为中心进行说明。

图11是本发明的实施方式2的对多个周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13各自执行的多个动作的内容进行定义的表。

在此，实施方式2的车辆控制装置10的结构与图1同样，另一方面，如图11所示，存在异常产生时执行的多个动作的内容的一部分与图8不同的方面。也就是说，作为与图8的不同，在图11中，定义异常检测时异常检测ECU13执行的动作，而且，作为认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13执行的动作，除了再起动和保守驾驶之外还定义代替动作。

如图11所示，作为认知判断ECU11和综合控制ECU12各自执行的动作，除了图8所示的动作之外，还定义了在产生了异常检测ECU13的异常时代替异常检测ECU13的功能的代替动作1。

作为异常检测ECU13执行的动作，定义了再起动1～3、产生了认知判断ECU11的异常时代替认知判断ECU11的功能的代替动作1、产生了综合控制ECU12的异常时代替综合控制ECU12的功能的代替动作2。

接下来，参照图12A和图12B，对异常检测ECU13和认知判断ECU11各自的异常时执行的处理的一个例子进行说明。图12A是表示本发明的实施方式2的异常检测ECU13的异常时按经过时间而执行的处理的表。图12B是表示本发明的实施方式2的认知判断ECU11的异常时按经过时间而执行的处理的表。

如图12A所示，在异常检测ECU13产生了异常的情况下，综合控制ECU12检测到异常检测ECU13的异常，代替异常检测ECU13的动作。也就是说，在异常检测ECU13的异常产生时，综合控制ECU12代替异常检测ECU13的功能。在经过时间进入了时间区域T1时，异常检测ECU13执行再起动1。周边环境取得装置20～22和认知判断ECU11继续通常动作。综合控制ECU12除了继续通常动作之外还执行代替动作1，从而代替ECU13的动作。

在经过时间进入了时间区域T2时，异常检测ECU13执行再起动2。周边环境取得装置20～22和认知判断ECU11继续通常动作。另外，综合控制ECU12除了继续通常动作之外还执行代替动作1，从而代替异常检测ECU13的动作。

在经过时间进入了时间区域T3时，异常检测ECU13停止。为了使车辆停止，认知判断ECU11执行保守驾驶5，综合控制ECU12执行保守驾驶4。

如图12B所示，在认知判断ECU11产生了无法恢复的异常的情况下，在经过时间进入了时间区域T1时，认知判断ECU11停止，综合控制ECU12执行保守驾驶2，异常检测ECU13除了继续通常动作还执行代替动作1来代替认知判断ECU11的动作。在经过时间进入了时间区域T2时，执行同样的动作。在经过时间进入了时间区域T3时，综合控制ECU12执行保守驾驶4。

这样，由于作为认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13各自执行的动作而新定义了代替动作，所以，即使在这些ECU中的某个发生了故障的情况下，也都能够用正常的ECU代替故障的ECU的功能，结果，能够实现功能的维持。

接下来，参照图13A～图13F，对用于在异常产生时决定周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13各自执行的动作的内容的动作表格进行说明。

图13A是表示本发明的实施方式2的用于决定多个周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13各自执行的动作的内容的动作表格的表。图13B是表示图13A的ID的明细的表。图13C是表示图13B的异常类别的ID的表。图13D是表示图13B的时间区域的ID的表。图13E是表示图13B的模式/速度的ID的表。图13F是表示图13B的周边环境的ID的表。

如图13A所示，按照ID定义周边环境取得装置20～22、认知判断ECU11、综合控制ECU12和异常检测ECU13各自执行的动作。对于图13B、13D、13E、13F，分别定义与图10B、10D、10E、10F相同的内容。对于图13C，在图10C的异常类别上追加异常检测ECU13。

对于异常检测ECU13的动作，与之前的实施方式1中的说明同样地，通过图5～图7的流程图的处理来实现保守驾驶。

这样，异常检测ECU13构成为，在异常部位为认知判断ECU11或综合控制ECU的情况下，代替该异常部位的动作。因此，即使在认知判断ECU11或综合控制ECU12完全故障的情况下，也能够实现保守驾驶。

另外，认知判断ECU11或综合控制ECU12构成为，在异常检测ECU13产生了异常的情况下，代替异常检测ECU的动作。因此，即使在异常检测ECU13完全故障的情况下，也能够实现保守驾驶。

以上，根据本实施方式2的车辆控制装置，相对于之前的实施方式1的结构，正常的电子设备来代替产生了异常的内部的电子设备的动作。由此，即使在构成车辆控制装置的电子设备之一产生了无法恢复的异常(即故障)的情况下，也能够实现保守驾驶。

实施方式3.

在本发明的实施方式3中，对相对于之前的实施方式1、2的各结构构成为经由显示装置70向驾驶员通知各种信息的车辆控制装置10进行说明。需要说明的是，在本实施方式3中，省略与之前的实施方式1、2同样的方面的说明，以与之前的实施方式1、2不同的方面为中心进行说明。

图14是表示本发明的实施方式3的车辆控制装置10的构成图。在图14中，车辆控制装置10、周边环境取得装置20～22、动力传动系ECU30、制动ECU40、转向ECU50和网络60、61的结构与图1相同。在图14中，在图1的结构上还追加与异常检测ECU13相连的显示装置70作为界面。需要说明的是，异常检测ECU13也可以不通过图示那样的连接而与显示装置70相连，而是经由网络60、61而与显示装置70相连。

接下来，参照图15，对异常检测ECU13使显示装置70显示的消息的一个例子进行说明。图15是表示本发明的实施方式3的显示装置70所显示的消息的内容的表。

如之前的图9A所示的例子那样，在周边环境取得装置20(相机)产生了异常的情况下，在经过时间进入了时间区域T1时，进行表示相机产生了异常的情况的通知(“状态通知”)。另外，进行表示实施相机的再起动的情况的通知(“动作通知”)、转移到保守驾驶的预告的通知(“动作预告通知”)、以及作为下一行动要求驾驶员向手动驾驶切换的预告的通知(“行动预告通知”)。

在经过时间进入了时间区域T2时，进行要求向手动驾驶的切换的通知(“行动通知”)，在不进行该切换的情况下，进行作为车辆的下一动作而停止的意思的通知(“动作预告通知”)。

在经过时间进入了时间区域T3时，进行表示异常的状态的通知(“状态通知”)、表示车辆处于停止动作中的情况的通知(“动作通知”)、以及要求向手动驾驶的切换的通知(“行动通知”)。

这样，异常检测ECU13进行通知执行中的特定控制的内容的动作通知。另外，作为行动通知，异常检测ECU13进行基于执行中的特定控制的内容来提示驾驶员应进行的行动的行动通知。

异常检测ECU13在异常持续的情况下，进行向车辆的驾驶员通知从执行中的特定控制切换到下一特定控制的动作预告通知。另外，异常检测ECU13在异常持续的情况下进行行动预告通知，该行动预告通知在从执行中的特定控制切换到下一特定控制之前提示驾驶员应进行的行动。

需要说明的是，显示装置70所显示的信息不限于图15所示的内容，也可以显示所需的其它信息。

这样，异常检测ECU13经由显示装置70而向驾驶员通知系统的状态并显示催促适当的动作的通知。因此，即使在产生了异常的情况下，也能够将车辆维持为适当的状态。也就是说，通过催促驾驶员的超控来维持车辆的动作，而且，能够向驾驶员通知需要经销商等的修理的情况。

以上，根据本实施方式3的车辆控制装置，相对于之前的实施方式1、2的各结构，构成为在检测到异常的情况下向驾驶员通知各种信息。由此，即使在产生了异常的情况下，也能够将车辆维持为适当的状态。

实施方式4.

在本发明的实施方式4中，对在之前的实施方式1～3的各结构上还具有保存异常历史信息的快闪ROM80的车辆控制装置10进行说明。需要说明的是，在本实施方式4中，省略与之前的实施方式1～3同样的方面的说明，以与之前的实施方式1～3不同的方面为中心进行说明。

图16是表示本发明的实施方式4的车辆控制装置10的结构图。在图16中，认知判断ECU11、综合控制ECU12、异常检测ECU13、周边环境取得装置20～22、动力传动系ECU30、制动ECU40、转向ECU50、网络60、61和显示装置70的结构与图14相同。

图16所示的车辆控制装置10构成为在图14的结构上还具有与异常检测ECU13相连的快闪ROM80(非易失性存储器)。异常检测ECU13在系统产生了异常的情况下，将与异常相关的信息即表示产生了哪种异常的信息作为异常历史信息而保存于快闪ROM80。而且，异常检测ECU13还进行后述的初始诊断。

接下来，参照图17，对由异常检测ECU13进行的初始诊断进行说明。图17是表示本发明的实施方式4的异常检测ECU13执行的初始诊断的流程图。

异常检测ECU13在初始诊断时从快闪ROM80取得异常历史信息(步骤S401)，判断车辆能否进行自动驾驶(步骤S402)。若无法进行自动驾驶，则异常检测ECU13向驾驶员通知无法进行自动驾驶的情况。

这样，异常检测ECU13若基于保存于快闪ROM80的异常历史信息而判断为车辆无法进行自动驾驶，则向驾驶员通知车辆无法进行自动驾驶。

也就是说，通过预先在产生了异常的情况下记录异常历史信息，在产生的异常为故障所导致的无法恢复的异常的情况下，能够在异常检测ECU13的下一次动作时向驾驶员通知无法进行自动驾驶。

另外，即使在产生的异常为异常部位的性能极限等暂时不良的情况下，也能够通过向驾驶员进行信息通知而催促注意。而且，保存于快闪ROM80的异常历史信息也能够活用作向修理车辆的修理者提供的信息。

以上，根据本实施方式4的车辆控制装置，相对于之前的实施方式1～3的各结构，构成为若基于保存于非易失性存储器的异常历史信息而判断为车辆无法进行自动驾驶，则向驾驶员通知车辆无法进行自动驾驶。由此，在故障的情况下，能够在下一次起动时向驾驶员通知无法自动驾驶动作的情况。

附图标记说明

10 车辆控制装置、11 认知判断ECU、12 综合控制ECU、13 异常检测ECU、20～22周边环境取得装置、30 动力传动系ECU、40 制动ECU、50 转向ECU、60，61 网络、70 显示装置、8 0快闪ROM。

Claims

1.一种车辆控制装置，具有：

认知判断ECU，该认知判断ECU基于从取得与车辆的周边环境相关的信息的多个周边环境取得装置获得的所述信息，来生成所述车辆行驶的路径；

综合控制ECU，该综合控制ECU基于由所述认知判断ECU生成的所述路径来进行所述车辆的控制；以及

异常检测ECU，该异常检测ECU决定特定控制的内容，所述特定控制规定了在产生了所述多个周边环境取得装置、所述认知判断ECU和所述综合控制ECU中的任一个的异常的情况下所述多个周边环境取得装置、所述认知判断ECU和所述综合控制ECU各自应执行的动作；

所述异常检测ECU在检测到所述异常的情况下，按照检测到所述异常后的经过时间依次切换地执行所述特定控制。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU在检测到所述异常的情况下基于检测到的所述异常的异常类别、所述异常检测时的所述车辆的行驶状态和所述异常检测时的所述周边环境中的至少1个来决定切换所述特定控制的时间。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU，若检测到所述异常则执行第一特定控制，若所述经过时间到达第一时间则切换到第二特定控制，若所述经过时间到达比所述第一时间长的第二时间则切换到第三特定控制；

所述异常检测ECU决定所述第一特定控制的内容，以执行用于使产生了所述异常的异常部位恢复到正常状态的动作。

4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，

所述第一时间是从产生所述异常到所述车辆的举动出现变化为止的时间。

5.根据权利要求3或4所述的车辆控制装置，其中，

所述第二时间是从产生所述异常到所述车辆达到危险事态之前开始所述车辆的停止为止的时间。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU决定所述第三特定控制的内容，使得若即使所述经过时间到达所述第二时间时所述异常部位也未恢复到所述正常状态，则执行开始所述车辆的停止的动作。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU在检测到所述异常的情况下基于检测到的所述异常的异常类别、所述异常检测时的所述车辆的行驶状态和所述异常检测时的所述周边环境中的至少1个来决定切换所述特定控制的内容。

8.根据权利要求7所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU采用将所述异常类别、作为所述行驶状态的所述车辆的模式/速度和所述周边环境中的至少1个与所述特定控制的内容关联起来的动作表格，来决定所述特定控制的内容。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU在产生了所述异常的异常部位恢复到正常状态的情况下停止所述特定控制。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU在检测到所述车辆的驾驶员的超控的情况下停止所述特定控制。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU构成为在产生了所述异常的异常部位为所述认知判断ECU或所述综合控制ECU的情况下代替所述异常部位的动作。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述认知判断ECU或所述综合控制ECU构成为在所述异常检测ECU产生了异常的情况下代替所述异常检测ECU的动作。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU向所述车辆的驾驶员通知执行中的所述特定控制的内容。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU基于执行中的所述特定控制的内容来提示所述车辆的驾驶员应进行的行动。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU在所述异常持续的情况下向所述车辆的驾驶员通知从执行中的所述特定控制切换到下一特定控制。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述异常检测ECU在所述异常持续的情况下在从执行中的所述特定控制切换到下一特定控制之前提示所述车辆的驾驶员应进行的行动。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的车辆控制装置，其中，

还具有非易失性存储器，该非易失性存储器在产生了所述异常的情况下将表示产生了所述异常的信息作为异常历史信息加以保存；

所述异常检测ECU若基于保存于所述非易失性存储器的所述异常历史信息而判断为所述车辆无法进行自动驾驶，则向所述车辆的驾驶员通知所述车辆无法进行自动驾驶。