车辆控制系统及车辆控制方法与流程

车辆控制系统及车辆控制方法
1.本技术基于2020年12月28日申请的日本国专利申请第2020-218446号来主张优先权，并将其内容援用于此。
技术领域
2.本发明涉及车辆控制系统及车辆控制方法。


背景技术：

3.以往公开了一种车辆的控制系统，其具有外界识别装置群及致动器群，并具备用于进行车辆的第一行驶控制的第一行驶控制机构与外界识别装置群通信的第一通信机构、用于所述第一行驶控制机构与所述致动器群通信的第二通信机构、用于进行所述车辆的第二行驶控制的第二行驶控制机构与所述外界识别装置群通信的第三通信机构、以及用于所述第二行驶控制机构与所述致动器群通信的第四通信机构(国际公开第2019/116459号)。在该控制系统基于所述第一通信机构、所述第二通信机构、所述第三通信机构及所述第四通信机构的通信状况而检测到所述车辆的功能降低的情况下，所述第一行驶控制机构和所述第二行驶控制机构中的至少一方进行代替控制。


技术实现要素：

4.然而，在上述的系统中，有时不能充分地实现与车辆的状态相应的恰当的控制。
5.本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够根据车辆的状态更加恰当地控制车辆的车辆控制系统及车辆控制方法。
6.用于解决课题的方案
7.本发明的车辆控制系统及车辆控制方法采用了以下的结构。
8.(1)：本发明的一方案的车辆控制系统具备：第一控制装置，其控制车辆的转向及加减速而执行所述车辆的行驶控制；以及第二控制装置，其控制车辆的转向及加减速而执行所述车辆的行驶控制，所述第一控制装置监视所述第二控制装置的第二控制对象有无异常，所述第二控制装置监视所述第一控制装置的第一控制对象有无异常，在所述第一控制装置进行所述行驶控制、且所述第一控制装置的所述第一控制对象中的任意的所述第一控制对象发生了异常、而且与所述发生了异常的所述第一控制对象不同的第一控制对象或所述第二控制装置的所述第二控制对象中的任意的所述第二控制对象发生了异常的情况下，(a)在所述行驶控制所需要的所述第一控制对象未发生异常时，所述第一控制装置继续所述行驶控制，(b)在所述行驶控制所需要的所述第一控制对象发生了异常、且作为所述第二控制装置控制的对象的所述第二控制对象中的所述行驶控制所需要的所述第二控制对象未发生异常时，所述第二控制装置代替所述第一控制装置执行所述行驶控制，(c)在所述行驶控制所需要的所述第一控制对象发生了异常、且所述行驶控制所需要的所述第二控制对象发生了异常时，所述第一控制装置及所述第二控制装置限制所述行驶控制。
9.(2)：在上述(1)的方案中，所述第一控制装置的控制的对象是具有对使所述车辆
移动的驱动力进行控制的功能、向乘员进行与所述行驶控制相关的通知的功能、识别所述车辆的周边的功能、用于控制转向的功能、用于进行制动的功能、以及用于保持车辆的停止状态的功能的装置。
10.(3)：在上述(2)的方案中，所述行驶控制所需要的所述第一控制对象是具有用于控制转向的功能及用于进行制动的功能的装置，所述行驶控制所需要的所述第二控制对象是具有用于控制转向的功能及用于进行制动的功能的装置。
11.(4)：在上述(1)至(3)中的任意的方案中，所述(a)或所述(b)中的行驶控制是使所述车辆减速行驶并停止的行驶控制。
12.(5)：在上述(4)的方案中，在所述(c)的情况下，所述第一控制装置及所述第二控制装置向所述车辆的乘员要求手动驾驶，在所述乘员不回应要求的情况下，也使输出部持续输出向所述乘员要求进行手动驾驶的驾驶替换要求通知。
13.(6)：在上述(1)至(5)中的任意的方案中，所述第一控制装置不能指示所述第二控制对象，所述第二控制装置不能指示所述第一控制对象。
14.(7)：在上述(1)至(5)中的任意的方案中，所述第一控制装置能够指示所述第二控制对象中的一部分的所述第二控制对象，所述第二控制装置能够指示所述第一控制对象中的一部分的所述第一控制对象。
15.(8)：本发明的另一方案的车辆控制系统具备：第一控制装置，其控制车辆的转向及加减速而执行所述车辆的行驶控制；以及第二控制装置，其控制车辆的转向及加减速而执行所述车辆的行驶控制，所述第一控制装置监视所述第二控制装置的第二控制对象有无异常，所述第二控制装置监视所述第一控制装置的第一控制对象有无异常，(a)在所述第一控制装置进行着所述行驶控制时所述第一控制装置的所述第一控制对象中的任意的所述第一控制对象发生了第一异常的情况下，(b)在所述(a)中所述第一异常的类别满足第一基准时，所述第一控制装置继续所述行驶控制，(c)在所述(a)中所述第一异常的类别不满足第一基准时，所述第二控制装置代替所述第一控制装置执行所述行驶控制，在所述(b)中，进一步地，与发生了所述第一异常的所述第一控制对象不同的第一控制对象发生了第二异常的情况下，在所述第二异常的类别满足第二基准时，所述第一控制装置继续所述行驶控制，在所述第二异常的类别不满足第二基准时，所述第二控制装置代替所述第一控制装置执行所述行驶控制。
16.(9)：本发明的一方案的车辆控制方法，其中，车辆控制系统具备：第一控制装置，其控制车辆的转向及加减速而执行所述车辆的行驶控制；以及第二控制装置，其控制车辆的转向及加减速而执行所述车辆的行驶控制，在该车辆控制系统中，所述第一控制装置监视所述第二控制装置的第二控制对象有无异常，所述第二控制装置监视所述第一控制装置的第一控制对象有无异常，在所述第一控制装置进行所述行驶控制、且所述第一控制装置的所述第一控制对象中的任意的所述第一控制对象发生了异常、而且与所述发生了异常的所述第一控制对象不同的第一控制对象或所述第二控制装置的所述第二控制对象中的任意的所述第二控制对象发生了异常的情况下，(a)在所述行驶控制所需要的所述第一控制对象未发生异常时，所述第一控制装置继续所述行驶控制，(b)在所述行驶控制所需要的所述第一控制对象发生了异常、且作为所述第二控制装置控制的对象的所述第二控制对象中的所述行驶控制所需要的所述第二控制对象未发生异常时，所述第二控制装置代替所述第
oxide semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10安装于搭载车辆系统1的车辆(以下称作车辆m)的任意部位。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复对车辆m的周边进行拍摄。相机10也可以是立体相机。
36.lidar14向车辆m的周边照射光(或者波长与光接近的电磁波)，并测定散射光。lidar14基于从发光到受光的时间，来检测到对象为止的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。lidar14安装于车辆m的任意部位。
37.第一识别装置16对由相机10及lidar14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等，并将识别结果向第一控制装置100输出。第一识别装置16可以将相机10及lidar14的检测结果直接向第一控制装置100输出。也可以从车辆系统1省略第一识别装置16。第一识别装置16也可以还使用雷达装置312的检测结果来进行传感器融合处理。
38.通信装置20例如利用蜂窝网、wi-fi网、bluetooth(注册商标)、dsrc(dedicated short range communication)等，与存在于车辆m的周边的其他车辆通信，或者经由无线基站与各种服务器装置通信。
39.hmi30对车辆m的乘员提示各种信息，并且接受由乘员进行的输入操作。hmi30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。在hmi30中，也可以包含设置于转向盘并催促乘员把持转向盘的规定的输出部、hud(head up display)。
40.车辆传感器40包括检测车辆m的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、检测车辆m的朝向的方位传感器等用于车辆的控制的各种传感器。
41.导航装置50例如具备gnss(global navigation satellite system)接收机51、导航hmi52及路径决定部53。导航装置50在hdd(hard disk drive)、闪存器等存储装置保持有第一地图信息54。gnss接收机51基于从gnss卫星接收的信号，来确定车辆m的位置。车辆m的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的ins(inertial navigation system)来确定或补充。导航hmi52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航hmi52也可以一部分或全部与前述的hmi30共用化。路径决定部53例如参照第一地图信息54来决定从由gnss接收机51确定的车辆m的位置(或者输入的任意的位置)到由乘员使用导航hmi52输入的目的地的路径(以下称作地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的路段和由路段连接的节点表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、poi(point of interest)信息等。地图上路径向mpu60输出。导航装置50也可以基于地图上路径来进行使用了导航hmi52的路径引导。导航装置50例如也可以通过乘员持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并从导航服务器取得与地图上路径同等的路径。
42.mpu60例如包括推荐车道决定部61，在hdd、闪存器等存储装置中保持有第二地图信息62。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的地图上路径分割为多个区块(例如，在车辆行进方向上按每100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62按每个区块决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左数第几车道上行驶这样的决定。推荐车道决定部61在地图上路径存在分支部位的情况下，决定推荐车道以使车辆m能够在用于向分支目的地行进的合理
的路径上行驶。mpu60基于未图示的陀螺仪传感器的检测获知结果、由gnss接收机51确定的车辆m的位置等，来识别车辆m的位置。
[0043]
第二地图信息62是比第一地图信息54高精度的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。在第二地图信息62中，可以包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所
·
邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。第二地图信息62可以通过通信装置20与其他装置通信而随时更新。在第二地图信息62中存储有表示斑马线(导流带)的位置、范围的信息。斑马线是用于引导车辆的行驶的道路标示。斑马线是例如由条纹图样表示的标示。
[0044]
驾驶员监视相机70例如是利用了ccd、cmos等固体摄像元件的数码相机。驾驶员监视相机70以能够从正面(采取拍摄面部的朝向)对就座于车辆m的驾驶员座的乘员(以下称作驾驶员)的头部进行拍摄的位置及朝向，安装于车辆m中的任意部位。例如，驾驶员监视相机70安装于在车辆m的仪表板的中央部设置的显示器装置的上部。
[0045]
驾驶操作件80例如除了包括转向盘82以外还包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、以及其他操作件。在驾驶操作件80安装有检测操作量或者有无操作的传感器，其检测结果向第一控制装置100、第二控制装置320、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。在转向盘82安装有转向把持传感器84。转向把持传感器84由静电容量传感器等实现，将能够检测获知驾驶员是否把持着转向盘82(是指，以施加有力的状态相接触)的信号向第一控制装置100或第二控制装置320输出。
[0046]
第一控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160及第一监视部170。第一控制部120与第二控制部160分别例如通过cpu(central processing unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部也可以通过lsi(large scale integration)、asic(application specific integrated circuit)、fpga(field-programmable gate array)、gpu(graphics processing unit)等硬件(包括电路部；circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于第一控制装置100的hdd、闪存器等装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于dvd、cd-rom等能够装卸的存储介质，并通过存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置而安装于第一控制装置100的hdd、闪存器。
[0047]
图2是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具备识别部130、行动计划生成部140及模式决定部150。第一控制部120例如并行实现基于ai(artificial intelligence：人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能。例如，“识别交叉路口”的功能可以通过并行执行基于深度学习等的交叉路口的识别和基于预先给出的条件(存在能够图案匹配的信号、道路标示等)的识别，并对于双方进行评分而综合地评价来实现。由此，确保自动驾驶(行驶控制)的可靠性。
[0048]
识别部130基于从相机10及lidar14经由第一识别装置16输入的信息，来识别处于车辆m的周边的物体的位置及速度、加速度等状态。物体的位置例如被识别为以车辆m的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并使用于控制。物体的位置可以由该物体的重心、角部等代表点表示，也可以由表现出的区域表示。所谓物体的“状态”，也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正在或者正要进行车道变更)。
[0049]
识别部130例如识别车辆m正在行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130通过将从
第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与根据由相机10拍摄的图像而识别的车辆m的周边的道路划分线的图案进行比较，从而识别行驶车道。识别部130不限于识别道路划分线，也可以通过识别道路划分线、包括路肩、缘石、中央隔离带、护栏等的行驶路边界(道路边界)，来识别行驶车道。在该识别中，也可以考虑从导航装置50取得的车辆m的位置、基于ins的处理结果。识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、以及其他道路现象。
[0050]
识别部130在识别行驶车道时，识别车辆m相对于行驶车道的位置、姿态。识别部130例如也可以将车辆m的基准点从车道中央的偏离、以及车辆m的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度识别为车辆m相对于行驶车道的相对位置及姿态。也可以代替于此，识别部130将车辆m的基准点相对于行驶车道的任意侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等识别为车辆m相对于行驶车道的相对位置。
[0051]
行动计划生成部140以原则上在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶、而且能够应对车辆m的周边状况的方式，生成车辆m自动地(不依赖于驾驶员的操作地)将来行驶的目标轨道。目标轨道例如也可以包含速度要素。例如，目标轨道表现为将车辆m应该到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。轨道点是按沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]程度)的车辆m应该到达的地点，有别于此，每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]程度)的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分而生成。轨道点也可以是每隔规定的采样时间的在该采样时刻下车辆m应该到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔表现。
[0052]
行动计划生成部140在生成目标轨道时，可以设定自动驾驶的事件。在自动驾驶的事件中，存在定速行驶事件、低速追随行驶事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件、接管事件等。行动计划生成部140生成与起动的事件相应的目标轨道。
[0053]
模式决定部150将车辆m的驾驶模式决定为对驾驶员布置的任务不同的多个驾驶模式中的任意驾驶模式。模式决定部150例如具备驾驶员状态判定部152和模式变更处理部154。关于它们的单独的功能，见后述。
[0054]
图3是表示驾驶模式、车辆m的控制状态、以及任务的对应关系的一例的图。在车辆m的驾驶模式中，例如存在模式a至模式e这5个模式。关于控制状态即车辆m的驾驶控制的自动化程度，模式a最高，接下来，按模式b、模式c、模式d的顺序变低，模式e最低。与此相反，关于对驾驶员布置的任务，模式a是最轻度，接下来，按模式b、模式c、模式d的顺序变为重度，模式e是最重度。在模式d及e中成为不是自动驾驶的控制状态，因此作为第一控制装置100有职责结束自动驾驶所涉及的控制，使控制转移至驾驶支援或手动驾驶。以下，关于各个驾驶模式的内容进行例示。
[0055]
在模式a中，成为自动驾驶的状态，前方监视、转向盘82的把持(在图中为转向把持)均不布置给驾驶员。不过，即便是模式a，也要求驾驶员是能够根据来自以第一控制装置100为中心的系统的要求而迅速转移至手动驾驶的身体姿势。在此所说的自动驾驶是指转向、加减速均不依赖于驾驶员的操作而被控制。前方是指隔着前风窗玻璃而视觉辨识的车辆m的行进方向的空间。模式a例如是在满足如下条件的情况下能够执行的驾驶模式，也有时称作tjp(traffic jam pilot)，该条件是在高速道路等机动车专用道路上，车辆m以规定速度(例如50[km/h]程度)以下的车速行驶着、且存在追随对象的前行车辆等条件。在不满
足该条件的情况下，模式决定部150将车辆m的驾驶模式变更为模式b。
[0056]
在模式b中，成为驾驶支援的状态，对驾驶员布置监视车辆m的前方的任务(以下称作前方监视)，但不布置把持转向盘82的任务。在模式c中，成为驾驶支援的状态，对驾驶员布置前方监视的任务和把持转向盘82的任务。模式d是关于车辆m的转向和加减速中的至少一方而需要某种程度的由驾驶员进行的驾驶操作的驾驶模式。例如，在模式d中，进行acc(adaptive cruise control)、lkas(lane keeping assist system)这样的驾驶支援。在模式e中，成为转向、加减速均需要由驾驶员进行的驾驶操作的手动驾驶的状态。当然，模式d、模式e均对驾驶员布置监视车辆m的前方的任务。
[0057]
模式决定部150在驾驶员不执行所决定的驾驶模式(以下称作当前驾驶模式)所涉及的任务的情况下，将车辆m的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式。
[0058]
例如，在模式a中驾驶员处于不能根据来系统的要求而向手动驾驶转移的身体姿势的情况(例如持续向允许区域外东张西望的情况、检测到成为驾驶困难的预兆的情况)下，模式决定部150进行如下控制：使用hmi30、催促乘员对转向盘进行把持的规定的输出部向驾驶员催促向手动驾驶的转移，若驾驶员不回应，则使车辆m靠向路肩逐渐停止，停止自动驾驶。在停止自动驾驶之后，车辆成为模式d或e的状态，能够通过驾驶员的手动操作而使车辆m起步。以下，关于“停止自动驾驶”同样。在模式b中驾驶员未监视前方的情况下，模式决定部150进行如下控制：使用hmi30、规定的输出部向驾驶员催促前方监视，若驾驶员不回应，则使车辆m靠向路肩而逐渐停止，停止自动驾驶。在模式c中驾驶员未监视前方的情况、或者未把持转向盘82的情况下，模式决定部150进行如下控制：使用hmi30、规定的输出部向驾驶员催促前方监视及/或把持转向盘82，若驾驶员不回应，则使车辆m靠向路肩而逐渐停止，停止自动驾驶。
[0059]
驾驶员状态判定部152为了上述的模式变更而监视驾驶员的状态，判定驾驶员的状态是否为与任务相应的状态。例如，驾驶员状态判定部152解析驾驶员监视相机70拍摄到的图像而进行姿态推定处理，判定驾驶员是否为不能根据来自系统的要求而向手动驾驶转移的身体姿势。驾驶员状态判定部152解析驾驶员监视相机70拍摄到的图像而进行视线推定处理，判定驾驶员是否监视着前方。
[0060]
模式变更处理部154进行用于模式变更的各种处理。例如，模式变更处理部154向行动计划生成部140进行指示以便生成用于路肩停止的目标轨道，或者向驾驶支援装置(未图示)进行工作指示，或者为了向驾驶员催促行动而进行hmi30的控制。
[0061]
返回图2的说明。第二控制部160控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，以便车辆m按预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨道。
[0062]
第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164及转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部140生成的目标轨道(轨道点)的信息，并使其存储于存储器(未图示)。速度控制部164基于存储于存储器的目标轨道所随附的速度要素，经由后述的驱动ecu252来控制行驶驱动力输出装置200，并经由制动ecu(260或362)来控制制动装置210。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲情况，经由转向ecu(250或350)来控制转向装置220。速度控制部164及转向控制部166的处理例如通过前馈控制与反馈控制的组合来实现。作为一例，转向控制部166将与车辆m的前方的道路的曲率相应的前馈控制、以及基于来自目标轨道的偏离的反馈控制组合执行。上述的速度控制部164也可以与驱动ecu252
或制动ecu综合。上述的转向控制部166也可以与转向ecu综合。
[0063]
第一监视部170监视第二组所包含的功能结构的状态。关于第一监视部170的处理的详细情况，见后述。
[0064]
行驶驱动力输出装置200向驱动轮输出用于车辆行驶的行驶驱动力(转矩)。行驶驱动力输出装置200例如是内燃机、电动机及变速器等的组合。
[0065]
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、以及使液压缸产生液压的电动马达。制动装置210可以具备经由主液压缸向液压缸传递通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作产生的液压的机构作为备用。制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从第二控制部160输入的信息控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
[0066]
转向装置220例如具备电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。
[0067]
例如，相机310例如是利用了ccd、cmos等固体摄像元件的数码相机。相机310安装于车辆m的任意部位。相机310例如周期性反复对车辆m的周边进行拍摄。相机10也可以是立体相机。
[0068]
雷达装置312向车辆m的周边放射毫米波等电波，并且检测由物体反射的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置312安装于车辆m的任意部位。雷达装置312也可以通过fm-cw(frequency modulated continuous wave)方式来检测物体的位置及速度。
[0069]
第二控制装置320例如具备第二识别部330、车辆控制部340及第二监视部342。第二识别部330、车辆控制部340及第二监视部342例如通过cpu等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部也可以通过lsi、asic、fpga、gpu等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，电可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于第二控制装置320的hdd、闪存器等装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于dvd、cd-rom等能够装卸的存储介质，并通过存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置而安装于第二控制装置320的hdd、闪存器。
[0070]
第二识别部330对由相机310及雷达装置312中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等。
[0071]
车辆控制部340执行与第一控制部120及第二控制部160同样的处理，执行车辆m的自动驾驶。可是，第一控制部120及第二控制部160(第一控制装置100)的处理性能比车辆控制部340(第二控制装置320)的处理性能高。第一控制部120及第二控制部160的处理性能比车辆控制部340的可靠性高。因此，基于第一控制部120及第二控制部160的自动驾驶比基于车辆控制部340的自动驾驶顺畅。
[0072]
第二监视部342监视第一组所包含的功能结构的状态。关于第二监视部342的处理的详细情况，见后述。
[0073]
[第一组及第二组]
[0074]
图4是从别的观点表示车辆系统1的图。参照图4来说明第一组及第二组。关于由图1、图2说明的功能结构省略说明。
[0075]
(第一组)
[0076]
相机10、lidar14、第一识别装置16、mpu60、第一控制装置100、转向ecu(electronic control unit)250、驱动ecu252、制动ecu260、停止保持ecu262、第一通知ecu264、外部通知ecu266、hud270及gw280例如包含于第一组。具有第一组所包含的功能结构的装置在通过第一控制装置100的控制执行自动驾驶时运转或与第一控制装置100协作。例如，上述的各ecu基于第一控制装置100的处理结果，来控制各ecu的控制对象。
[0077]
转向ecu250与第一控制装置100协作控制转向装置220。转向ecu250按照从第二控制部160输入的信息，驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。转向ecu250根据驾驶员对转向盘的操作来控制转向。转向ecu250使用输出转向用的驱动力的电动机、从检测获知电动机的旋转量的传感器、检测获知转向转矩的转矩传感器输入的信息，来控制转向，并将这些信息向第二控制部160提供。
[0078]
驱动ecu252与第一控制装置100协作来控制行驶驱动力输出装置200。驱动ecu252按照从设置于驾驶操作件80的传感器输入的信息，控制行驶驱动力输出装置200。驱动ecu252例如基于油门踏板的操作量、制动踏板的操作量、从检测获知车速的传感器输入的信息，来控制内燃机或电动机，切换自动变速器的变速挡。驱动ecu252是“对使车辆m移动的驱动力进行控制的功能”的一例。
[0079]
制动ecu260与第一控制装置100协作来控制制动装置210。制动ecu260按照从第二控制部160输入的信息来控制电动马达，以将与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动ecu260与制动装置210例如作为电动伺服制动器(esb)发挥功能。制动ecu260例如控制基于制动装置210的制动力与基于电动机的再生制动的制动力之间的分配。
[0080]
停止保持ecu262控制设置于自动变速器的电动停车锁定装置。例如在选择了p挡(驻车挡)的情况下，电动停车锁定装置锁定自动变速器的内部机构。
[0081]
第一通知ecu264控制向车内通知信息的车内输出部。车内输出部例如包括设置于转向盘的输出部。该输出部例如在需要车辆m的乘员把持转向盘的情况下点亮。车内输出部也包括使座椅安全带振动，向乘员催促转向盘的把持、规定的动作的机构。
[0082]
外部通知ecu266控制向车外通知信息的车外输出部。车外输出部例如是方向指示器。外部通知ecu266控制方向指示器，对车外通知车辆m的行进方向，使紧急时闪烁显示灯(危险警示灯)点亮。
[0083]
hud270例如通过向驾驶员座前方的前风窗玻璃的一部分投影图像，从而使就座于驾驶员座的乘员的眼睛视觉辨识虚像。hud例如使乘员视觉辨识用于支援驾驶的信息。用于支援驾驶的信息例如是车速、目的地的方向。hud270被未图示的控制装置或第一控制装置100控制。
[0084]
gw280中继通信线cl-a与通信线cl-b。在通信线cl-a例如连接有相机10、第一识别装置16、第一控制装置100、驱动ecu252、制动ecu260、停止保持ecu262、第一通知ecu264、外部通知ecu266。在通信线cl-b例如连接有相机310、雷达装置312、第二控制装置320、制动ecu362、停止保持ecu364及第二通知ecu366。这样，具有第一组的功能结构的装置与具有第二组的功能结构的装置经由gw280而能够通信，因此第一监视部170能够监视第二组所包含的功能结构，第二监视部342能够监视具有第一组所包含的功能结构的装置。
[0085]
(第二组)
[0086]
相机310、lidar312、第二控制装置320、转向ecu350、制动ecu362、停止保持ecu364
及第二通知ecu366例如包含于第二组。具有第二组所包含的功能结构的装置在通过第二控制装置320的控制而执行自动驾驶时，运转或与第二控制装置300协作。例如，上述的各ecu基于第二控制装置300的处理结果，来控制各ecu的控制对象。
[0087]
转向ecu350与第二控制装置300协作来控制转向装置220。转向ecu350按照从车辆控制部340输入的信息，驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。转向ecu250根据驾驶员对转向盘的操作来控制转向。转向ecu250使用输出转向用的驱动力的电动机、从检测获知电动机的旋转量的传感器、检测获知转向转矩的转矩传感器输入的信息，来控制转向。
[0088]
制动ecu362与第二控制装置300协作来控制制动装置210。制动ecu362按照从车辆控制部340输入的信息来控制电动马达，以使与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动ecu362实现vsa(vehicle stability assist)。制动ecu362基于横摆角速度传感器、加速度传感器的检测获知结果，抑制在急制动、在低摩擦路施加了制动时车轮抱死而产生滑行，抑制起步时、停止时车轮的空转，而且在转弯时控制车辆m的姿态抑制产生侧滑。
[0089]
停止保持ecu364控制电动停车制动器(epb)使车辆m的停止维持。电动停车制动器具有锁定后轮的机构。停止保持ecu364控制电动停车制动器锁定后轮，或解除锁定。
[0090]
第二通知ecu366控制计量仪器。计量仪器是设置于驾驶员座的前方的显示车速、燃料经济性等各种信息的计量仪器。
[0091]
[第一监视部及第二监视部]
[0092]
第一监视部170监视经由gw280而连接的第二组所包含的功能结构(具有功能结构的装置)的一部分或全部的状态。第一监视部170例如取得由通信目的地的装置发送的信息，并基于取得的信息来判定通信目的地的装置是否存在异常。存在异常例如是指不能将通信目的地的装置控制为第二控制装置320所意图的状态的状态。所谓存在异常，例如包括装置的缺陷、装置的功能的缺陷、功能的降低、与装置的通信为与基准的通信状态不同的状态等。由通信目的地的装置发送来的信息是连接目的地的装置的自己诊断的结果、从连接目的地的装置发送的规定的标志。例如，第一监视部170在从连接目的地的装置发送来了包含表示异常的自己诊断结果、表示异常的标志的信息的情况下，判定为通信目的地的装置存在异常。也可以是，第一监视部170在不能与连接目的地的装置通信的状态、通信延迟的状态的情况下，视作通信目的地的装置存在异常。
[0093]
第二监视部342监视经由gw280而连接的第二组所包含的功能结构的一部分或全部的状态。第二监视部342取得由通信目的地的装置发送来的信息，并基于取得的信息来判定通信目的地的装置是否存在异常。存在异常例如是指不能将通信目的地的装置控制为第一控制装置100所意图的状态的状态。所谓存在异常，例如包括装置的缺陷、装置的功能的缺陷、功能的降低、与装置的通信为与基准的通信状态不同的状态等。所谓通信目的地的装置异常，例如包括与第一监视部170的说明中说明的状态同样的状态。
[0094]
[电源]
[0095]
而且，车辆系统1例如具备大容量蓄电池400、第一电源部410、第一蓄电池420、第二电源部430及第二蓄电池440。
[0096]
大容量蓄电池400例如是锂离子电池等能够进行充放电的蓄电池。驱动用的电动机通过由大容量蓄电池400供给的电力而驱动。在大容量蓄电池400中充入由电动机生成的再生电力。
[0097]
第一电源部410将大容量蓄电池400的输出电压降压，并将大容量蓄电池400的电力向第一组的各功能结构供给。第一蓄电池420例如是12v的铅蓄电池。例如在未从大容量蓄电池400向第一组的功能结构供给电力的情况下，第一蓄电池420的电力向第一组的功能结构供给。第一蓄电池420向导航装置50、通信装置20、驾驶员监视相机70、车辆传感器40所包含的一部分的传感器供给电力。
[0098]
第二电源部430将大容量蓄电池400的输出电压降压，并将大容量蓄电池400的电力向第二组的各功能结构供给。第二蓄电池440例如是12v的铅蓄电池。例如在未从大容量蓄电池400向第二组的功能结构供给电力的情况下，第二蓄电池440的电力向第二组的功能结构供给。第二蓄电池440向转向把持传感器84、车辆传感器40所包含的一部分的传感器供给电力。
[0099]
图5是用于说明第一组所包含的功能结构和与该功能结构对应的对象的图。具有第一组所包含的功能结构的装置分类为具有5个功能结构的装置。5个功能结构例如是“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”、“保持”。“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”有时称作要素。
[0100]
具有“告知”的功能结构的装置例如是第一通知ecu264及外部通知ecu266。具有“知晓”的功能结构的装置例如是相机10、lidar14及第一识别装置16。具有“拐弯”的功能结构的装置例如是转向ecu250。具有“停下”的功能结构的装置例如是制动ecu260。具有“保持”的功能结构的装置例如是停止维持ecu262。在具有与要素对应的上述的功能结构的装置存在异常的情况下，第一控制装置100不能实现该要素(例如，不能进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”)。例如，转向ecu250在被要求了或要求了保持转向的转向角这一情况、但不能保持被要求了或要求了的转向的转向角的情况下，转向ecu250存在异常。具有第一组所包含的功能结构的装置除了具有上述的功能以外还包含“行走”的功能。具有“行走”的功能结构的装置例如是驱动ecu252。
[0101]
图6是用于说明第二组所包含的功能和与该功能结构对应的对象的图。具有第二组所包含的功能结构的装置分类为具有5个功能结构的装置。5个功能结构例如是“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”、“保持”。
[0102]
具有“告知”的功能结构的装置例如是第二通知ecu366。具有“知晓”的功能结构的装置例如是相机310、雷达装置312及第二识别部330。具有“拐弯”的功能结构的装置例如是转向ecu350。具有“停下”的功能结构的装置例如是制动ecu362。具有“保持”的功能结构的装置例如是停止维持ecu366。在具有与要素对应的上述的功能结构的装置存在异常的情况下，第二控制装置300不能实现该要素(例如，不能进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”)。例如，在转向ecu350被要求了或要求了保持转向的转向角这一情况、但不能保持被要求了或要求了的转向的转向角的情况下，转向ecu350存在异常。
[0103]
如上述那样，第一控制装置100不能指示第二组所包含的装置等，第二控制装置320不能指示第一组所包含的装置等。具有上述的全部功能结构的装置也可以是自动驾驶所需要的控制对象的一例。具有上述中的一部分(任意的组合)的功能结构的装置也可以是自动驾驶所需要的控制对象。例如，“拐弯”及“停下”的功能结构也可以是自动驾驶所需要的控制对象。也可以是，第一控制装置100能够指示第二组所包含的装置等中的一部分的装置等，第二控制装置300能够指示第一组所包含的装置等中的一部分的装置等。
[0104]
具有上述的第一组或第二组中的各要素的功能结构的装置也可以包括作为各ecu控制的对象的设备、装置、具有取得与它们的状态相关的信息的功能结构的装置(例如传感器等)、具有取得各ecu在控制中使用的信息的功能结构(例如传感器)的装置。
[0105]
在上述的功能结构中，例如，在第一控制装置100进行自动驾驶、且第一控制装置100的对象(第一控制对象)中的任意的第一控制对象发生了异常、而且与所述发生了异常的所述第一控制对象不同的第一控制对象或第二控制装置320的第二控制对象中的任意的第二控制对象发生了异常的情况下，(a)在自动驾驶所需要的第一控制对象未发生异常时，第一控制装置100继续自动驾驶，(b)在自动驾驶所需要的第一控制对象发生了异常、且作为第二控制装置320控制的对象的第二控制对象中的、自动驾驶所需要的第二控制对象未发生异常时，第二控制装置320代替第一控制装置100执行自动驾驶，(c)在自动驾驶所需要的第一控制对象发生了异常、且自动驾驶所需要的第二控制对象发生了异常时，第一控制装置100及第二控制装置320不执行自动驾驶，或者限制自动驾驶。(c)的“限制自动驾驶”例如是指：执行与通常的自动驾驶、上述(b)的情况下的自动驾驶相比限制了控制的自动驾驶(控制的程度低的自动驾驶)的情况；向车辆m的乘员通知替换驾驶的要求，在不回应要求的情况下也继续要求的情况。也可以按照下述的流程图来进行处理。
[0106]
[流程图]
[0107]
图7是表示由车辆系统1执行的处理的流程的一例的流程图。首先，第二控制装置320判定在第一组中功能结构是否存在异常(步骤s100)。
[0108]
在存在异常的情况下，第二控制装置320判定第一控制装置100是否能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”(步骤s102)。在第一控制装置100能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，第一控制装置100以fof(fail operation function：故障工作功能)模式(退却(fallback)控制模式)控制车辆m(步骤s104)。
[0109]
fof模式是指车辆系统1向驾驶员要求手动操作车辆m，并且以车辆m不脱离到路外、且不过度靠近周边的车辆m的方式进行控制的模式。在规定时间内未进行基于手动的操作的情况下，车辆系统1使车辆减速而直接使车辆m停止，使车辆m在能够停车的位置停止。向驾驶员发出的手动操作车辆m的要求也可以省略。
[0110]
接着，第二控制装置320判定第一控制装置100是否能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”(步骤s106)。在第一控制装置100能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，进入步骤s104，第一控制装置100继续以fof模式控制车辆m。
[0111]
例如，在步骤s104与步骤s106之间发生了第一组或第二组中的新的功能结构的异常，但第一控制装置100能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，进入步骤s104，第一控制装置100继续以fof模式控制车辆m。例如，在步骤s104与步骤s106之间未发生新的功能结构的异常情况下，由于步骤s106的处理结果是肯定的，因此步骤s104的处理也继续。
[0112]
在步骤s106中第一控制装置100不能进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，判定第二控制装置300是否能够“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”(步骤s108)。在第二控制装置300能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，进入步骤s114，第二控制装置300以fof模式控制车辆m(步骤s114)。
[0113]
例如，在步骤s104与步骤s106之间发生了第一组或第二组中的功能结构的异常，
第一控制装置100不能进行而第二控制装置320能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，进入步骤s114。
[0114]
在第二控制装置320不能进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，第二控制装置320判定第一控制装置100是否能够进行“拐弯”及“停下”(步骤s110)。在第一控制装置100能够进行“拐弯”及“停下”的情况下，进入步骤s104的处理。
[0115]
在第一控制装置100不能进行“拐弯”及“停下”的情况下，车辆系统1停止fof模式(步骤s112)。在该情况下，车辆系统1向车辆m的乘员要求手动驾驶，在乘员不回应要求的情况下，也使输出部(例如hmi30、hud270、催促转向盘的把持的规定的输出部等)持续输出向乘员要求进行手动驾驶的驾驶替换要求通知(限制自动驾驶)。在该情况下，例如，也可以是，车辆系统1进行现状下能够进行的控制而控制车辆m。例如，也可以是，车辆系统1使车辆m减速，使车辆m停车。
[0116]
在步骤s102中，第一控制装置100不能进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”及“保持”的情况下，第二控制装置300以fof模式控制车辆m(步骤s114)。接着，第一控制装置100判定第二控制装置300是否能够进行“拐弯”及“停下”(步骤s116)。在第二控制装置300能够进行“拐弯”及“停下”的情况下，进入步骤s114的处理。在第二控制装置300不能进行“拐弯”及“停下”的情况下，车辆系统1停止fof模式。
[0117]
例如，在步骤s114与步骤s116之间发生了第一组或第二组中的新的功能结构的异常，但第二控制装置320能够进行“拐弯”及“停下”的情况下，进入步骤s114，第二控制装置320继续以fof模式控制车辆m。例如，在步骤s114与步骤s116之间未发生新的功能结构的异常的情况下，由于步骤s116的处理结果是肯定的，因此步骤s114的处理也继续。由此本流程图的处理结束。
[0118]
上述的步骤s104是“(b)”的一例，上述的步骤s114是“(c)”的一例，在步骤s106中，肯定的判定是“第二异常的类别满足了第二基准”的一例，在步骤s108中肯定的判定是“第二异常的类别不满足第二基准”的一例。
[0119]
在上述的例子中，在步骤s102、步骤s106、步骤s110中，第二控制装置320判定第一控制装置100是否能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”，但也可以是，第一控制装置100进行该判定。
[0120]
在上述的例子中，在步骤s108、步骤s116中，第一控制装置100判定第二控制装置300是否能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”，但也可以是，第二控制装置300进行该判定。
[0121]
在上述的例子中，在因第一控制装置100的不良情况而第一控制装置100不能实现第一组的规定的功能结构的情况下，也判定为在第一组中规定的功能结构(具有功能结构的装置)存在异常，在各判定处理中判定为不能实现规定的功能结构。例如，第一控制装置100的不良情况是指不能取得应当从对象的装置等接收的信号的情况、不能够向对象的装置等发送应当发送的信号的情况、在第一控制装置100的处理中发生了延迟、不良情况的情况等。该思考方式在第二控制装置320中也同样。
[0122]
在上述的流程图中，在第一控制装置100能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”的情况下，第一控制装置100比第二控制装置320优先控制车辆m。第一控制装置100具有能够比第二控制装置320高性能地进行处理的功能结构，因此能够更顺畅地控制车
辆m。例如，在第一控制装置100不能进行“告知”或“知晓”，第二控制装置320能够进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”的情况下，相比车辆m的控制而优先实现各功能，第二控制装置320进行“告知”、“知晓”、“拐弯”、“停下”或“保持”。由此，车辆m能够利用第二控制装置320实现不能由第一控制装置100实现的功能结构。
[0123]
也可以是，在上述的流程图的步骤s108或步骤s116的判定为肯定的判定结果的情况、或者步骤s116的判定为否定的判定结果的情况下，第二控制装置320判定第一控制装置100是否能够“拐弯”及“停下”。也可以是，在第一控制装置100能够进行“拐弯”及“停下”的情况下，第一控制装置100以fof模式控制车辆m。
[0124]
[具体例]
[0125]
图8及图9是用于说明流程图的处理和发生了异常的对象的图。图8及图9只不过示出了一例。也可以适当变更判断基准。
[0126]
(1)的路径：在hud270发生了异常、且驱动ecu252发生了异常的情况下，由第一控制装置100执行fof模式(步骤s100“是
”→
步骤s102“是”)
→
(步骤s106“是”)。
[0127]
(2)的路径：在制动ecu260发生了异常、且转向ecu250发生了异常的情况下，由第二控制装置300执行fof模式(步骤s100“是
”→
步骤s102“否
”→
步骤s116“是”)。
[0128]
(3)的路径：在制动ecu260发生了异常、且停止保持ecu364发生了异常的情况下，停止fof模式(步骤s100“是
”→
步骤s102“否
”→
步骤s116“否”)。例如，在fof模式中车辆m停止了的情况下，制动ecu362不能长时间保持车辆m。因此，虽然停止保持ecu364是保持的功能，但在停止保持ecu364发生了异常的情况下，视作不能“停下”而停止fof模式。在制动ecu260发生了异常、且转向ecu350发生了异常的情况下，停止fof模式。
[0129]
(4)的路径：在停止保持ecu364发生了异常、且转向ecu250发生了异常的情况下，停止fof模式(步骤s100“是
”→
步骤s108“否
”→
步骤s110“否
”→
步骤s112)。为了抑制切换的繁杂，在图8及图9的例子中，设为在转向ecu250及转向ecu350中的一方的转向ecu发生了异常的情况下，不进行向另一方的转向ecu切换的控制。在雷达装置312发生了异常、且转向ecu250发生了异常的情况下，停止fof模式。
[0130]
(5)的路径：在第一识别装置16发生了异常、且转向ecu250发生了异常的情况下，由第二控制装置300执行fof模式(步骤s100“是
”→
步骤s102“是
”→
步骤s106“否
”→
步骤s108“是”)。即便在第一识别装置16发生了异常的情况下，第一控制装置100例如也能够基于由相机10拍摄到的图像、从由相机10拍摄到的图像及雷达装置312得到的信息、由第二识别部330识别到的信息能够实现“知晓”功能。例如，也可以是，在能够用“知晓”功能中的其他的功能补充“知晓”功能的情况下，在第一控制装置100中判定为“知晓”功能能够实现。如上述那样，在第一识别装置16中发生了异常的情况下，向另一方的转向ecu切换，能够实现“知晓”功能的第二控制装置320进行控制。这样，也可以根据异常的类别来变更判定基准。
[0131]
(6)的路径：在停止保持ecu364发生了异常、且保持ecu262发生了异常的情况下，由第一控制装置100执行fof模式(步骤s100“是
”→
步骤s102“是
”→
步骤s106“否
”→
步骤s108“否
”→
步骤s110“是”)。在第一识别装置16发生了异常、且雷达装置312发生了异常的情况下，由第一控制装置100执行fof模式。
[0132]
上述(1)或上述(6)的路径是“(a)”的一例，上述(2)或上述(5)的路径是“(b)”的路径的一例，上述(3)或(4)的路径是“(c)”的路径的一例。
[0133]
如上述那样，在发生了多重的失陷的情况下，车辆系统1通过如上述那样进行与缺陷相应的控制，从而能够使车辆m稳定。例如，当为了应对多重故障而设为三重、四重的结构时，系统肥大化。
[0134]
本实施方式的车辆系统1通过如上述那样根据多重的缺陷的类别而第一控制装置100或第二控制装置320进行控制，从而能够根据车辆m的状态更恰当地控制车辆m。
[0135]
根据以上说明的实施方式，在第一控制装置100进行行驶控制、且第一控制装置100的对象(第一控制对象)中的任意的第一控制对象发生了异常、而且与所述发生了异常的所述第一控制对象不同的第一控制对象或第二控制装置320的第二控制对象中的任意的第二控制对象发生了异常的情况下，(a)在行驶控制所需要的第一控制对象未发生异常时，第一控制装置100继续行驶控制，(b)在行驶控制所需要的第一控制对象发生了异常、且作为第二控制装置320控制的对象的第二控制对象中的行驶控制所需要的第二控制对象未发生异常的情况下，第二控制装置320代替第一控制装置100执行行驶控制，(c)在行驶控制所需要的第一控制对象发生了异常、且行驶控制所需要的第二控制对象发生了异常的情况下，第一控制装置100及第二控制装置320不执行行驶控制，从而根据车辆m的状态更恰当地控制车辆m。
[0136]
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。