JP2019104339A - 車載システム - Google Patents

Abstract

【課題】適正な通信を確保することができる車載システムを提供することを目的とする。【解決手段】車載システム１は、車両Ｖに搭載され当該車両Ｖの自動運転を実現させる自動運転系機器５と、自動運転系機器５を制御し車両Ｖの自動運転に関する制御を実行可能である自動運転制御部４Ｗと、プロトコル変換を行うプロトコル変換部Ｎ１０を介在させて複数の異なるプロトコルによって自動運転系機器５と自動運転制御部４Ｗとを相互に通信可能に接続する第１ネットワークＮ１と、プロトコル変換部Ｎ１０を介在させずに単一のプロトコルによって自動運転系機器５と自動運転制御部４Ｗとを相互に通信可能に接続する第２ネットワークＮ２とを備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、車載システムに関する。

車両に搭載される従来の車載システムとして、例えば、特許文献１には、車両に搭載される複数の機器間で複数の通信インターフェースを介して相互に通信可能なネットワークを構成する車載情報システムが開示されている。

特開２０１５−１６２７９５号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の車載情報システムは、例えば、昨今の車両自動運転化の流れに即して多種多様な機器の搭載が求められている。この場合であっても、車載情報システムは、より適正な通信確保が望まれており、この点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正な通信を確保することができる車載システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車載システムは、車両に搭載され当該車両の自動運転を実現させる自動運転系機器と、前記自動運転系機器を制御し前記車両の自動運転に関する制御を実行可能である自動運転制御部と、プロトコル変換を行うプロトコル変換部を介在させて複数の異なるプロトコルによって前記自動運転系機器と前記自動運転制御部とを相互に通信可能に接続する第１ネットワークと、前記プロトコル変換部を介在させずに単一のプロトコルによって前記自動運転系機器と前記自動運転制御部とを相互に通信可能に接続する第２ネットワークとを備えることを特徴とする。

また、上記車載システムでは、前記自動運転系機器は、前記自動運転制御部によって動作が制御され前記車両の自動運転を実現する自動運転系動作機器、及び、前記車両の自動運転に用いる情報を検出し前記自動運転制御部に出力する自動運転系検出機器を含むものとすることができる。

また、上記車載システムでは、前記自動運転系検出機器は、複数の検出器を含み、前記第２ネットワークは、前記複数の検出器と前記自動運転制御部との間に相互に通信可能に介在し、前記複数の検出器による検出情報を集約して前記自動運転制御部に送信する検出器ハブを含むものとすることができる。

本発明に係る車載システムは、自動運転制御部が自動運転系機器を制御し車両の自動運転に関する制御を実行することで車両の自動運転を実現させることができる。この場合、車載システムは、第１ネットワーク、及び、当該第１ネットワークとは別系統の第２ネットワークによって自動運転系機器と自動運転制御部とが相互に通信可能に接続される。第１ネットワークは、プロトコル変換部を介在させて複数の異なるプロトコルによって自動運転系機器と自動運転制御部とを相互に通信可能に接続する。一方、第２ネットワークは、プロトコル変換部を介在させずに単一のプロトコルによって自動運転系機器と自動運転制御部とを相互に通信可能に接続する。この結果、車載システムは、第１ネットワーク、及び、第２ネットワークによって適正な通信を確保することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車載システムの概略構成を表すブロック図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１に示す本実施形態の車載システム１は、車両Ｖに搭載され、当該車両Ｖにおいて自動運転を実現させるための機器を複数のネットワークで接続した車載ネットワークシステムである。車載システム１は、図１に示す構成要素を車両Ｖに搭載することで実現される。以下、各図を参照して車載システム１の構成について詳細に説明する。

なお、図１に図示する車載システム１において、電力供給、制御信号、各種情報等の授受のための各構成要素間の接続方式は、特に断りのない限り、電線や光ファイバ等の配索材を介した有線による接続（例えば、光ファイバを介した光通信等も含む）、無線通信、非接触給電等の無線による接続のいずれであってもよい。また、車載システム１が適用される車両Ｖは、電気車両（ＥＶ）、ハイブリッド車両（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）、ガソリン車両、ディーゼル車両など、駆動源としてモータ又はエンジンを用いるいずれの車両であってもよい。また、当該車両Ｖは、少なくとも自動運転が可能な車両である。車両Ｖの自動運転は、後述する検出器３による検出結果等に基づいて、車両Ｖの運転者による運転操作に優先して、あるいは、運転者による運転操作によらずに自動で車両Ｖの挙動が制御される運転である。自動運転としては、運転者による運転操作をある程度介在させる半自動運転と、運転者による運転操作を介在させない完全自動運転とがある。半自動運転としては、例えば、アンチブレーキロック（ＡＢＳ：Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、車両姿勢安定制御（ＶＳＣ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、定速走行・車間距離制御（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、車線維持支援（ＬＫＡ：Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）、衝突被害軽減／衝突回避(ＰＣＳ：Ｐｒｅ−Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ)等の運転が挙げられる。完全自動運転としては、例えば、自動で車両Ｖを目的地まで走行させる運転や複数の車両Ｖを自動で隊列走行させる運転等が挙げられる。

具体的には、車載システム１は、図１に示すように、複数の車載機器２と、複数の検出器３と、制御装置４とを備える。

車載機器２は、車両Ｖに搭載され、種々の機能を実現させる機器である。車載機器２は、車両Ｖに複数設けられる。複数の車載機器２は、例えば、車両Ｖの製造時に当該車両Ｖに据え付けられるものであってもよいし、車両Ｖの製造後に後付けで車両Ｖに据え付けられるいわゆるアフター品等であってもよい。複数の車載機器２は、例えば、走行系アクチュエータ、電源系機器、車両環境系機器、マルチメディア（Ｍｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ）系機器等を含んでいてもよい。走行系アクチュエータとしては、例えば、車両Ｖを走行させる駆動装置である走行用パワートレーン（エンジン、モータジェネレータ、トランスミッション）、車両Ｖの操舵を行う操舵装置、車両Ｖの制動を行う制動装置等を含んでいてもよい。電源系機器としては、例えば、バッテリ、コンデンサ、キャパシタ等の蓄電装置、オルタネータ、モータジェネレータ、電源分配部、電源系切替機構、電源制御ボックス、インバータ、コンバータ等を含んでいてもよい。車両環境系機器としては、例えば、ヘッドライト、テールランプ、ルームランプ等の各種照明機器、空調機器、ワイパ機器、ミラー、シート等を含んでいてもよい。マルチメディア系機器としては、例えば、ナビゲーション装置、オーディオ、メータ、各種ディスプレイ等の機器を含んでいてもよい。図１に示す複数の車載機器２は、一例として、ＡＴ（自動変速機）２Ａ、ライト２Ｂ、エンジン２Ｃ、ブレーキ２Ｄ、ステアリング２Ｅ、ドア２Ｆ、メータ２Ｇ、Ａ／Ｃ（エアコンディショナ）２Ｈ、シート２Ｉ、ロック２Ｊ、前席ディスプレイ２Ｋ、ＴＶ／ラジオアンテナ２Ｌ、オーディオ２Ｍ、後席ディスプレイ２Ｎ、エアバッグ２Ｏ、乗員検知器２Ｐ、シートベルト２Ｑ等を含んで構成されるものとして図示しているがこれに限らない。ＡＴ２Ａは、上述のトランスミッションを構成するものである。ライト２Ｂは、上述の照明機器を構成するものである。エンジン２Ｃは、内燃機関であり、走行用の動力や補機駆動用の動力を発生させるものである。ブレーキ２Ｄは、上述の制動装置を構成するものである。ステアリング２Ｅは、上述の操舵装置を構成するものである。ドア２Ｆは、車両Ｖの車体に開閉可能に取り付けられたものであり、電動パワーウインド等を含んで構成される。メータ２Ｇは、車両Ｖにおいて、種々の計測値や情報を表示するものである。Ａ／Ｃ（エアコンディショナ）２Ｈは、上述の空調機器を構成するものである。シート２Ｉは、車両Ｖの車内に設けられ乗員が着座可能なものであり、種々の調整機構やヒータ等を含んで構成される。ロック２Ｊは、ドア２Ｆを施錠するものである。前席ディスプレイ２Ｋは、車両Ｖの車内の前席側に設けられ種々の画像を表示するものである。ＴＶ／ラジオアンテナ２Ｌは、ＴＶやラジオの電波を受信するアンテナである。オーディオ２Ｍは、音声情報、音情報等、聴覚情報や音楽を出力するものである。後席ディスプレイ２Ｎは、車両Ｖの車内の後席側に設けられ種々の画像を表示するものである。エアバッグ２Ｏは、衝突時に展開され乗員を保護する安全装置である。乗員検知器２Ｐは、シート２Ｉへの着座の有無に応じて乗員を検知するものである。シートベルト２Ｑは、乗員をシート２Ｉに拘束する安全装置である。

検出器３は、車両Ｖに搭載され、種々の情報を検出するものである。検出器３は、車両Ｖに複数設けられる。複数の検出器３は、例えば、車速センサ、加速度センサ、操舵角センサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ、シフトポジションセンサ、エアバッグ展開スイッチ、ウインカスイッチ、シートベルトスイッチ、シート荷重センサ、レインセンサ、湿度センサ、温度センサ、電流／電圧計、ＣＣＤカメラ等の撮像装置、赤外線、ミリ波、超音波等を用いた各種レーダやソナー、ＧＰＳ受信機、各種無線通信機器等を含んでいてもよい。図１に示す複数の検出器３は、一例として、車両Ｖの周囲を監視するための検出器を含んで構成される。ここでは、複数の検出器３は、車両Ｖの周囲を監視するための検出器として、ミリ波レーダ３Ａ、ステレオカメラ３Ｂ、ライダ３Ｃ、超音波センサ３Ｄ等を含んで構成されるものとして図示しているがこれに限らない。ここではさらに、複数の検出器３は、車輪速センサ３Ｅ、タイヤ空気圧センサ３Ｆ、路面状態検出センサ３Ｇ等を含んで構成されるものとして図示している。ミリ波レーダ３Ａは、ミリ波の電波によって車両Ｖの周囲に存在する物体を検出するものである。ステレオカメラ３Ｂは、車両Ｖの周囲の立体画像（三次元画像）を撮像するものである。ライダ３Ｃは、いわゆるレーザレーダであり、レーザ光によって車両Ｖの周囲に存在する物体を検出するものである。超音波センサ３Ｄは、超音波によって車両Ｖの周囲に存在する物体を検出するものである。車輪速センサ３Ｅは、車両Ｖの車輪の回転速度を検出するものである。タイヤ空気圧センサ３Ｆは、車両Ｖの車輪に装着されているタイヤの空気圧を検出するものである。路面状態検出センサ３Ｇは、車両Ｖの車輪が接地する路面の状態を検出するものである。各検出器３は、検出結果を表す検出情報を制御装置４に出力する。

制御装置４は、車載システム１の各部を統括的に制御するものである。制御装置４は、複数の検出器３による検出結果を表す検出情報に基づいて車両Ｖに搭載された車載機器２を制御するための種々の演算処理を実行する。制御装置４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の中央演算処理装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。制御装置４は、記憶部に記憶されている各種プログラム、アプリケーションを実行し、当該プログラム、アプリケーションが動作することにより各部に出力信号を出力し各種機能を実現するための種々の処理を実行する。ここでは、制御装置４は、複数のＥＣＵ（電子制御ユニット：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）によって構成される。図１に示す制御装置４は、一例として、故障診断ＥＣＵ４Ａ、車両安定制御ＥＣＵ４Ｂ、ＡＴＥＣＵ４Ｃ、ライトＥＣＵ４Ｄ、エンジンＥＣＵ４Ｅ、ブレーキＥＣＵ４Ｆ、ステアリングＥＣＵ４Ｇ、ボディＥＣＵ４Ｈ、ドアＥＣＵ４Ｉ、メータＥＣＵ４Ｊ、Ａ／ＣＥＣＵ４Ｋ、シートＥＣＵ４Ｌ、キーレスＥＣＵ４Ｍ、前席ディスプレイＥＣＵ４Ｎ、ＴＶ／ラジオチューナ４Ｏ、ステレオアンプ４Ｐ、後席ディスプレイＥＣＵ４Ｑ、マッピングＥＣＵ４Ｒ、エアバッグＥＣＵ４Ｓ、乗員検知ＥＣＵ４Ｔ、シートベルトＥＣＵ４Ｕ、検出情報処理ＥＣＵ４Ｖ、自動運転制御部としての自動運転ＥＣＵ４Ｗ等を含んで構成されるものとして図示しているがこれに限らない。故障診断ＥＣＵ４Ａは、車載機器２の故障を診断する処理を実行するものである。車両安定制御ＥＣＵ４Ｂは、車両Ｖの姿勢を安定化させる処理を実行するものである。ＡＴＥＣＵ４Ｃは、ＡＴ２Ａと通信可能に接続され、ＡＴ２Ａの動作を制御するものである。ライトＥＣＵ４Ｄは、ライト２Ｂと通信可能に接続され、ライト２Ｂの動作を制御するものである。エンジンＥＣＵ４Ｅは、エンジン２Ｃと通信可能に接続され、エンジン２Ｃの動作を制御するものである。ブレーキＥＣＵ４Ｆは、ブレーキ２Ｄと通信可能に接続され、ブレーキ２Ｄの動作を制御するものである。ステアリングＥＣＵ４Ｇは、ステアリング２Ｅと通信可能に接続され、ステアリング２Ｅの動作を制御するものである。ボディＥＣＵ４Ｈは、車両Ｖのボディ系の制御を統括的に行うものである。ドアＥＣＵ４Ｉは、ドア２Ｆと通信可能に接続され、ドア２Ｆの電動パワーウインド等の動作を制御するものである。メータＥＣＵ４Ｊは、メータ２Ｇと通信可能に接続され、メータ２Ｇの動作を制御するものである。Ａ／ＣＥＣＵ４Ｋは、Ａ／Ｃ２Ｈと通信可能に接続され、Ａ／Ｃ２Ｈの動作を制御するものである。シートＥＣＵ４Ｌは、シート２Ｉと通信可能に接続され、シート２Ｉの動作を制御するものである。キーレスＥＣＵ４Ｍは、ロック２Ｊと通信可能に接続され、ロック２Ｊの動作を制御するものである。前席ディスプレイＥＣＵ４Ｎは、前席ディスプレイ２Ｋと通信可能に接続され、前席ディスプレイ２Ｋの動作を制御するものである。ＴＶ／ラジオチューナ４Ｏは、ＴＶ／ラジオアンテナ２Ｌが受信したＴＶ／ラジオ等に関する電波から特定の周波数の電波を選び出す同調回路である。ステレオアンプ４Ｐは、聴覚情報に応じた電気信号を増幅してオーディオ２Ｍから出力させる増幅回路である。後席ディスプレイＥＣＵ４Ｑは、後席ディスプレイ２Ｎと通信可能に接続され、後席ディスプレイ２Ｎの動作を制御するものである。マッピングＥＣＵ４Ｒは、車両Ｖの周囲の３次元地図情報（固定道路地図情報、ダイナミックマップ等）の検出や自動運転で目標とする走行軌跡情報の生成に関する処理を実行するものである。マッピングＥＣＵ４Ｒは、例えば、車両Ｖの外部との通信を行う通信モジュール４Ｒａが取得した車両Ｖの車両位置・測位（ＧＰＳ）に関する情報や地図道路・交通情報（車外からのビッグデータ）等に基づいて上記各種処理を実行する。エアバッグＥＣＵ４Ｓは、エアバッグ２Ｏと通信可能に接続され、エアバッグ２Ｏの動作を制御するものである。乗員検知ＥＣＵ４Ｔは、乗員検知器２Ｐと通信可能に接続され、乗員検知器２Ｐの出力に基づいて乗員を検知する処理を実行するものである。シートベルトＥＣＵ４Ｕは、シートベルト２Ｑと通信可能に接続され、シートベルト２Ｑの動作を制御するものである。検出情報処理ＥＣＵ４Ｖは、複数の検出器３による検出情報に対して種々の処理を実行するものである。検出情報処理ＥＣＵ４Ｖは、例えば、上記複数の検出器３による検出情報に基づいて車両Ｖの走行環境の検知、車両Ｖの周囲の障害物の検知、白線検知等の種々の処理を実行する。自動運転ＥＣＵ４Ｗは、車両Ｖに搭載された自動運転系機器５を制御し車両Ｖの自動運転に関する制御を実行可能である。

ここで、自動運転系機器５は、車両Ｖに搭載され当該車両Ｖの自動運転を実現させるための種々の機能を実現させる機器である。より詳細には、自動運転系機器５は、自動運転系動作機器５１、及び、自動運転系検出機器５２を含む。

自動運転系動作機器５１は、自動運転ＥＣＵ４Ｗによって動作が制御され車両Ｖの自動運転を実現する機器である。自動運転系動作機器５１は、例えば、エンジン２ＣとエンジンＥＣＵ４Ｅとの組み合わせ、ブレーキ２ＤとブレーキＥＣＵ４Ｆとの組み合わせ、及び、ステアリング２ＥとステアリングＥＣＵ４Ｇとの組み合わせ等によって構成される。言い換えれば、車載システム１は、自動運転系動作機器５１として、エンジン２ＣとエンジンＥＣＵ４Ｅとの組み合わせ、ブレーキ２ＤとブレーキＥＣＵ４Ｆとの組み合わせ、及び、ステアリング２ＥとステアリングＥＣＵ４Ｇとの組み合わせを備える。ここでは、エンジン２Ｃ、エンジンＥＣＵ４Ｅ、及び、ブレーキ２Ｄ、ブレーキＥＣＵ４Ｆは、車両Ｖの自動運転において、車両Ｖの実際の挙動として、車間距離を維持したり衝突を回避したりするための動作を行う走行制御モジュールを構成する。ステアリング２Ｅ、ステアリングＥＣＵ４Ｇは、車両Ｖの自動運転において、車両Ｖの実際の挙動として、車線を維持したり目標の走行軌跡を維持したりするための動作を行う操舵制御モジュールを構成する。

一方、自動運転系検出機器５２は、車両Ｖの自動運転に用いる情報を検出し自動運転ＥＣＵ４Ｗに出力する機器である。自動運転系検出機器５２は、例えば、複数の検出器３（ミリ波レーダ３Ａ、ステレオカメラ３Ｂ、ライダ３Ｃ、超音波センサ３Ｄ、車輪速センサ３Ｅ、タイヤ空気圧センサ３Ｆ、路面状態検出センサ３Ｇ）と検出情報処理ＥＣＵ４Ｖとの組み合わせ、及び、通信モジュール４ＲａとマッピングＥＣＵ４Ｒとの組み合わせ等によって構成される。言い換えれば、車載システム１は、自動運転系検出機器５２として、複数の検出器３と検出情報処理ＥＣＵ４Ｖとの組み合わせ、及び、通信モジュール４ＲａとマッピングＥＣＵ４Ｒとの組み合わせを備える。

典型的には、車載システム１は、自動運転系検出機器５２を構成する通信モジュール４Ｒａ、及び、マッピングＥＣＵ４Ｒが車両Ｖの自動運転における認知機能を担う部分を構成する。また、車載システム１は、自動運転系検出機器５２を構成する複数の検出器３、及び、検出情報処理ＥＣＵ４Ｖが車両Ｖの自動運転における検知機能を担う部分を構成する。また、車載システム１は、自動運転ＥＣＵ４Ｗが車両Ｖの自動運転における思考・判断機能を担う部分を構成する。また、車載システム１は、自動運転系動作機器５１を構成するエンジン２Ｃ、エンジンＥＣＵ４Ｅ、ブレーキ２Ｄ、ブレーキＥＣＵ４Ｆ、ステアリング２Ｅ、及び、ステアリングＥＣＵ４Ｇが車両Ｖの自動運転における操作機能を担う部分を構成する。そして、自動運転ＥＣＵ４Ｗは、マッピングＥＣＵ４Ｒによって検出、生成された車両Ｖの周囲の３次元地図情報、目標とする走行軌跡情報、検出情報処理ＥＣＵ４Ｖによって検知された車両Ｖの走行環境、車両Ｖの周囲の障害物、白線等に応じて自動運転系動作機器５１を制御する。これにより、自動運転ＥＣＵ４Ｗは、上述したようなアンチブレーキロック、車両姿勢安定制御、定速走行・車間距離制御、車線維持支援、衝突被害軽減／衝突回避、自動で車両Ｖを目的地まで走行させる運転、複数の車両Ｖを自動で隊列走行させる運転等の各種自動運転に関する制御を実行する。

そして、本実施形態の車載システム１は、自動運転ＥＣＵ４Ｗと各自動運転系機器５（自動運転系動作機器５１、自動運転系検出機器５２）とを通信可能に接続する車載ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）として、第１ネットワークＮ１と、第２ネットワークＮ２との２系統を備える。

第１ネットワークＮ１は、プロトコル変換を行うプロトコル変換部としてのネットワーク間接続部Ｎ１０を介在させて複数の異なるプロトコルによって自動運転系機器５と自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する通信網である。第１ネットワークＮ１は、自動運転系機器５、自動運転ＥＣＵ４Ｗ以外の車載機器２、制御装置４も通信可能に接続される。第１ネットワークＮ１は、有線または無線を問わず、任意の通信網を用いることができる。本実施形態の第１ネットワークＮ１は、一例として、パワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１、ボディ系ＬＡＮＮ１２、情報系ＬＡＮＮ１３、安全系ＬＡＮＮ１４、及び、プロトコル変換部としてのネットワーク間接続部Ｎ１０を含んで構成される。

パワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１は、主に車両Ｖの挙動制御に係る機器間の通信を行うネットワークである。ここでは、パワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１は、故障診断ＥＣＵ４Ａ、車両安定制御ＥＣＵ４Ｂ、ＡＴＥＣＵ４Ｃ、ライトＥＣＵ４Ｄ、エンジンＥＣＵ４Ｅ、ブレーキＥＣＵ４Ｆ、及び、ステアリングＥＣＵ４Ｇが通信可能に接続される。ボディ系ＬＡＮＮ１２は、主に車両Ｖの内装品制御に係る機器間の通信を行うネットワークである。ここでは、ボディ系ＬＡＮＮ１２は、ボディＥＣＵ４Ｈ、ドアＥＣＵ４Ｉ、メータＥＣＵ４Ｊ、Ａ／ＣＥＣＵ４Ｋ、シートＥＣＵ４Ｌ、及び、キーレスＥＣＵ４Ｍが通信可能に接続される。情報系ＬＡＮＮ１３は、主に車両Ｖのマルチメディア／エンターテイメント系の機器間の通信を行うネットワークである。ここでは、情報系ＬＡＮＮ１３は、前席ディスプレイＥＣＵ４Ｎ、ＴＶ／ラジオチューナ４Ｏ、ステレオアンプ４Ｐ、後席ディスプレイＥＣＵ４Ｑ、及び、マッピングＥＣＵ４Ｒが通信可能に接続される。安全系ＬＡＮＮ１４は、主に車両Ｖの安全制御に係る機器間の通信を行うネットワークである。ここでは、安全系ＬＡＮＮ１４は、エアバッグＥＣＵ４Ｓ、乗員検知ＥＣＵ４Ｔ、シートベルトＥＣＵ４Ｕ、及び、検出情報処理ＥＣＵ４Ｖが通信可能に接続される。なおここでは、自動運転ＥＣＵ４Ｗは、パワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１、ボディ系ＬＡＮＮ１２、情報系ＬＡＮＮ１３、及び、安全系ＬＡＮＮ１４から独立して構成され、ネットワーク間接続部Ｎ１０によって相互に通信可能に接続されている。

ネットワーク間接続部Ｎ１０は、パワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１、ボディ系ＬＡＮＮ１２、情報系ＬＡＮＮ１３、安全系ＬＡＮＮ１４、及び、自動運転ＥＣＵ４Ｗを相互に通信可能に接続するものである。ネットワーク間接続部Ｎ１０は、プロトコル変換を行うプロトコル変換部（いわゆるＧ／Ｗ（ゲートウェイ：Ｇａｔｅｗａｙ）機能部）としての機能を有する。ネットワーク間接続部Ｎ１０は、さらに、各ネットワーク間を接続する幹線バスとしての機能を有してもよい。第１ネットワークＮ１は、ネットワーク間接続部Ｎ１０を介在させて複数の異なるプロトコルによってパワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１、ボディ系ＬＡＮＮ１２、情報系ＬＡＮＮ１３、安全系ＬＡＮＮ１４、及び、自動運転ＥＣＵ４Ｗを相互に通信可能に接続する。ネットワーク間接続部Ｎ１０は、異なるプロトコルのネットワーク同士間でプロトコルを変換して各ネットワークに情報を振り分ける。自動運転ＥＣＵ４Ｗと自動運転系機器５との関係に着目すると、第１ネットワークＮ１は、自動運転ＥＣＵ４Ｗと自動運転系機器５の自動運転系動作機器５１とをパワートレイン・シャーシ系ＬＡＮＮ１１、ネットワーク間接続部Ｎ１０を介して通信可能に接続する。また、第１ネットワークＮ１は、自動運転ＥＣＵ４Ｗと自動運転系機器５の自動運転系検出機器５２とを情報系ＬＡＮＮ１３又は安全系ＬＡＮＮ１４、ネットワーク間接続部Ｎ１０を介して通信可能に接続する。第１ネットワークＮ１で用いられるプロトコルとしては、例えば、ＣＡＮ通信、ＣＡＮ−ＦＤ、ＬＩＮ、ＣＸＰＩ、ＮＦＣ、Ｇｉｇａ−ＩＲ、ＵＷＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤＳＩ、無線伝送通信、ＵＳＢ３．０、Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｊｅｔ（登録商標）、ＨｏｍｅＰｌｕｇ−ＧｒｅｅｎＰＨＹ、無線ＬＡＮ通信、サブミリ波通信、電力線通信（ＰＬＣ）、狭域無線通信、微弱電波通信等に関する種々の通信プロトコル等が挙げられるがこれらに限定されない。なお、プロトコル変換部として機能するＧ／Ｗ機能部の機能配置は、図１で示したようなセントラル型の機能配置に限らず、エリア分散型の機能配置やドメイン分散型の機能配置であってもよい。ここで、セントラル型の機能配置とは、車両Ｖにおいて当該Ｇ／Ｗ機能部を１箇所に集中して配置させた配置形態である。エリア分散型の機能配置とは、車両Ｖにおいて当該Ｇ／Ｗ機能部を任意のエリア毎にそれぞれ分散させて配置し当該複数のＧ／Ｗ機能部を連携させた配置形態である。ドメイン分散型の機能配置とは、車両Ｖにおいて当該Ｇ／Ｗ機能部を任意のドメイン毎にそれぞれ分散させて配置し当該複数のＧ／Ｗ機能部を連携させた配置形態である。

一方、第２ネットワークＮ２は、ネットワーク間接続部Ｎ１０を介在させずに単一のプロトコル、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等によって自動運転系機器５と自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する通信網である。第２ネットワークＮ２は、第１ネットワークＮ１とは異なるネットワークであり、第１ネットワークＮ１から独立した別系統のネットワークである。第２ネットワークＮ２は、自動運転系機器５と自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する自動運転系専用の通信網である。第２ネットワークＮ２は、有線または無線を問わず、任意の通信網を用いることができる。第２ネットワークＮ２は、自動運転系機器５の自動運転系動作機器５１を構成するエンジンＥＣＵ４Ｅ、ブレーキＥＣＵ４Ｆ、ステアリングＥＣＵ４Ｇと自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する。また、第２ネットワークＮ２は、自動運転系機器５の自動運転系検出機器５２を構成するマッピングＥＣＵ４Ｒ、検出情報処理ＥＣＵ４Ｖと自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する。

また、本実施形態の第２ネットワークＮ２は、一例として、検出器ハブＨＢを含んで構成され、複数の検出器３と検出器ハブＨＢと検出情報処理ＥＣＵ４Ｖとを相互に通信可能に接続する。検出器ハブＨＢは、複数の検出器３の接続先を集約する集線装置である。検出器ハブＨＢは、複数の検出器３と自動運転ＥＣＵ４Ｗとの間に相互に通信可能に介在し、複数の検出器３による検出情報を集約して一括で自動運転ＥＣＵ４Ｗに送信する機能を有する。ここでは、検出器ハブＨＢは、複数の検出器３と制御装置４の検出情報処理ＥＣＵ４Ｖとの間に相互に通信可能に介在し、複数の検出器３による検出情報を集約して一括で検出情報処理ＥＣＵ４Ｖに送信する。例えば、検出器ハブＨＢは、複数の検出器３による検出情報を受信し一旦記憶部に集約して記憶させる。そして、検出器ハブＨＢは、記憶部に集約して記憶させた各検出器３の検出情報を、一定のデータフレーム毎にまとめて一定のタイミングで一括で検出情報処理ＥＣＵ４Ｖに送信する。これにより、検出器ハブＨＢは、データフレームの空きを極力なくして、定期的かつ効率的に、検出情報を検出情報処理ＥＣＵ４Ｖに送信することができる。そして、検出情報処理ＥＣＵ４Ｖは、検出器ハブＨＢから受信した複数の検出器３による検出情報を一括で自動運転ＥＣＵ４Ｗに送信する。

なお、本実施形態の車載システム１は、上記の構成に加えて、さらに、記憶装置６を備えている。記憶装置６は、車両Ｖに据え置かれ各種の情報を記憶するものである。記憶装置６は、例えば、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、光ディスクなどの比較的に大容量の記憶装置、あるいは、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＮＶＳＲＡＭ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。記憶装置６は、例えば、車両Ｖの運行記録、車両Ｖの走行状態に関わる種々の情報、車両Ｖの運転者を含む乗員の状態に関する情報、車両Ｖの周囲の情報等を記憶する。記憶装置６は、ドライブレコーダ、イベント・データ・レコーダ等と呼ばれる場合がある。記憶装置６は、車両Ｖにおいて、強い衝撃等に対して強固に保護されたいわゆるブラックボックスを構成してもよい。また、記憶装置６は、車両Ｖにおいて当該車両Ｖの重心位置付近の強固に守られる場所に搭載されてもよい。記憶装置６は、自動運転可能な車両Ｖにおいて、例えば、記憶した情報を、事故原因究明のための手掛かり等とすべく利用可能とする。この記憶装置６は、自動運転系機器５と同様に、第１ネットワークＮ１と、第２ネットワークＮ２との２系統で自動運転ＥＣＵ４Ｗと通信可能に接続される。記憶装置６は、第１ネットワークＮ１においては、安全系ＬＡＮＮ１４に通信可能に接続されている。ここでは、第２ネットワークＮ２は、自動運転系機器５、自動運転ＥＣＵ４Ｗ、及び、当該記憶装置６以外の機器が接続されていない構成となっている。

以上で説明した車載システム１は、自動運転ＥＣＵ４Ｗが自動運転系機器５を制御し車両Ｖの自動運転に関する制御を実行することで車両Ｖの自動運転を実現させることができる。この場合、車載システム１は、第１ネットワークＮ１、及び、当該第１ネットワークＮ１とは別系統の第２ネットワークＮ２によって自動運転系機器５と自動運転ＥＣＵ４Ｗとが相互に通信可能に接続される。第１ネットワークＮ１は、ネットワーク間接続部Ｎ１０を介在させて複数の異なるプロトコルによって自動運転系機器５と自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する。一方、第２ネットワークＮ２は、ネットワーク間接続部Ｎ１０を介在させずに単一のプロトコルによって自動運転系機器５と自動運転ＥＣＵ４Ｗとを相互に通信可能に接続する。この構成により、車載システム１は、状況に応じて第１ネットワークＮ１と、第２ネットワークＮ２との２系統を使い分けて自動運転ＥＣＵ４Ｗと各自動運転系機器５との間の通信を行うことができる。

例えば、車載システム１は、自動運転系専用の通信網である第２ネットワークＮ２を第１ネットワークＮ１より優先的に用いて自動運転ＥＣＵ４Ｗと各自動運転系機器５との間の通信を行う。この場合、車載システム１は、第２ネットワークＮ２が第１ネットワークＮ１から独立していることから、自動運転に係る情報の送受信を、他の情報の送受信と区分けして行うことがきる。これにより、車載システム１は、自動運転に係る情報に関する通信において、他の情報通信との競合を防止し通信トラフィックの増大を抑制することができ、適正な通信速度を確保することができる。また、車載システム１は、第２ネットワークＮ２が単一のプロトコルによって自動運転に係る情報に関する通信を行うことができるので、プロトコル変換に係る演算負荷や処理時間を抑制することができる。この点でも、車載システム１は、適正な通信速度を確保することができる。この結果、車載システム１は、車両Ｖの自動運転に関する制御を応答性良く行うことができ、当該制御における遅延を抑制し適正なリアルタイム性を確保することができる。また、車載システム１は、自動運転に係る情報に関する通信において、他の情報通信との混在を防止することができるので、適正な信頼性を確保することができる。

また、車載システム１は、例えば、第２ネットワークＮ２の一部が断線し第２ネットワークＮ２を用いた通信が不調になった場合には、第２ネットワークＮ２とは別系統の第１ネットワークＮ１を用いて自動運転ＥＣＵ４Ｗと各自動運転系機器５との間の通信を行う。この結果、車載システム１は、適正な冗長性を確保することができる。

また、車載システム１は、例えば、自動運転ＥＣＵ４Ｗにおいて、第１ネットワークＮ１を介して受信した情報と、第２ネットワークＮ２を介して受信した情報とを比較、照合することで、システムの異常を検出することもできる。例えば、自動運転ＥＣＵ４Ｗは、特定の検出器３から第１ネットワークＮ１を介して受信した情報と、当該特定の検出器３から第２ネットワークＮ２を介して受信した情報とが一致する場合にはシステムが正常であるものと判定する。一方、自動運転ＥＣＵ４Ｗは、特定の検出器３から第１ネットワークＮ１を介して受信した情報と、当該特定の検出器３から第２ネットワークＮ２を介して受信した情報とが一致しない場合には当該特定の検出器３から自動運転ＥＣＵ４Ｗまでのシステムで異常が発生したものと判定することができる。

また、車載システム１は、例えば、第１ネットワークＮ１を備えた既存の車載システムに対して、第１ネットワークＮ１とは別系統で第２ネットワークＮ２を追加で搭載（アドオン）することで、簡単に既存の車載システムを本実施形態の車載システム１に改修することができる。

以上のように、本実施形態の車載システム１は、第１ネットワークＮ１、及び、第２ネットワークＮ２によって適正な通信を確保することができる。

ここでは、以上で説明した車載システム１は、自動運転系機器５が自動運転系動作機器５１、及び、自動運転系検出機器５２を含んで構成される。そして、車載システム１は、第１ネットワークＮ１、及び、第２ネットワークＮ２によってこれら自動運転系動作機器５１、自動運転系検出機器５２と自動運転ＥＣＵ４Ｗとの間の通信を適正に確保することができる。

また、以上で説明した車載システム１は、自動運転系機器５の自動運転系検出機器５２を構成する複数の検出器３と自動運転ＥＣＵ４Ｗとが検出器ハブＨＢを介在させて相互に通信可能に構成される。この場合、検出器ハブＨＢは、複数の検出器３による検出情報を集約して自動運転ＥＣＵ４Ｗ側に送信する。例えば、車載システム１は、昨今の車両自動運転化の流れに即して多種多様な検出器３の搭載が求められる傾向にある。この場合であっても、車載システム１は、検出器ハブＨＢによって多種多様な検出器３の検出情報を集約して一括で自動運転ＥＣＵ４Ｗ側に送信することができるので、通信トラフィックの増大を抑制することができ、適正な通信速度を確保することができる。また、車載システム１は、検出器ハブＨＢを用いて複数の検出器３の接続先を集約することで、多種多様な検出器３を車両Ｖに搭載する際の配索作業性も向上することができる。この点でも、車載システム１、検出器ハブＨＢは、適正な通信を確保することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る車載システムは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、自動運転系機器５は、自動運転系動作機器５１、及び、自動運転系検出機器５２を含んで構成されるものとして説明したがこれに限らない。自動運転系機器５は、例えば、自動運転系動作機器５１、又は、自動運転系検出機器５２のいずれか一方を含まない構成であってもよい。

以上の説明では、第２ネットワークＮ２は、検出器ハブＨＢを含むものとして説明したがこれに限らない。

以上で説明したプログラム、アプリケーション、各種データ等は、適宜、更新されてもよい。また、以上で説明したプログラム、アプリケーション、各種データ等は、例えば、必要に応じてその全部又は一部をダウンロードすることも可能である。また、例えば、制御装置４が備える処理機能については、その全部又は任意の一部を、例えば、ＣＰＵ等及び当該ＣＰＵ等にて解釈実行されるプログラムにて実現してもよく、また、ワイヤードロジック等によるハードウェアとして実現してもよい。

１ 車載システム
４Ｗ 自動運転ＥＣＵ（自動運転制御部）
５ 自動運転系機器
５１ 自動運転系動作機器
５２ 自動運転系検出機器
ＨＢ 検出器ハブ
Ｎ１ 第１ネットワーク
Ｎ１０ ネットワーク間接続部（プロトコル変換部）
Ｎ２ 第２ネットワーク
Ｖ 車両

Claims (3)

1. 車両に搭載され当該車両の自動運転を実現させる自動運転系機器と、
   前記自動運転系機器を制御し前記車両の自動運転に関する制御を実行可能である自動運転制御部と、
   プロトコル変換を行うプロトコル変換部を介在させて複数の異なるプロトコルによって前記自動運転系機器と前記自動運転制御部とを相互に通信可能に接続する第１ネットワークと、
   前記プロトコル変換部を介在させずに単一のプロトコルによって前記自動運転系機器と前記自動運転制御部とを相互に通信可能に接続する第２ネットワークとを備えることを特徴とする、
   車載システム。
2. 前記自動運転系機器は、前記自動運転制御部によって動作が制御され前記車両の自動運転を実現する自動運転系動作機器、及び、前記車両の自動運転に用いる情報を検出し前記自動運転制御部に出力する自動運転系検出機器を含む、
   請求項１に記載の車載システム。
3. 前記自動運転系検出機器は、複数の検出器を含み、
   前記第２ネットワークは、前記複数の検出器と前記自動運転制御部との間に相互に通信可能に介在し、前記複数の検出器による検出情報を集約して前記自動運転制御部に送信する検出器ハブを含む、
   請求項２に記載の車載システム。

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