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公開番号2025016294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119487
出願日2023-07-21
発明の名称車両制御装置、制御方法
出願人日立Astemo株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G06F 11/16 20060101AFI20250124BHJP(計算;計数)
要約【課題】車両制御装置における電源冗長性と実行冗長性を効率的に実現できる。
【解決手段】車両制御装置は、第1電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第1の実行環境である第1環境を有する第1演算部と、第2電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第2の実行環境である第2環境を有する第2演算部と、を備え、第1演算部は、第1環境におけるアプリケーションの実行を制御する第1冗長実行制御部を備え、第2演算部は、第2環境におけるアプリケーションの実行を制御する第2冗長実行制御部を備え、第1冗長実行制御部および第2冗長実行制御部は、所定の条件を満たすアプリケーションである特定アプリケーションを、第1環境および第2環境において同時刻に実行させる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第１の実行環境である第１環境を有する第１演算部と、
第２電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第２の実行環境である第２環境を有する第２演算部と、を備え、
前記第１演算部は、前記第１環境におけるアプリケーションの実行を制御する第１アプリ制御部を備え、
前記第２演算部は、前記第２環境におけるアプリケーションの実行を制御する第２アプリ制御部を備え、
前記第１アプリ制御部および前記第２アプリ制御部は、所定の条件を満たすアプリケーションである特定アプリケーションを、前記第１環境および前記第２環境において同時刻に実行させる、車両制御装置。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記第１アプリ制御部は、アプリケーションが要求する機能安全レベルを判定し、前記機能安全レベルが所定の閾値より大きいアプリケーションを前記特定アプリケーションとして同時刻に実行するように第１実行スケジュールを作成する第１通常スケジュール部を備え、
前記第２アプリ制御部は、アプリケーションが要求する前記機能安全レベルを判定し、前記機能安全レベルが所定の閾値より大きいアプリケーションを前記特定アプリケーションとして同時刻に実行するように第２実行スケジュールを作成する第２通常スケジュール部を備え、
前記第１アプリ制御部は、前記第１実行スケジュールに基づき前記第１環境においてアプリケーションを実行し、
前記第２アプリ制御部は、前記第２実行スケジュールに基づき前記第２環境においてアプリケーションを実行する、車両制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記第１演算部は、
前記第２演算部における異常を検出する第１他方故障判定部と、
前記第１他方故障判定部が前記第２演算部における異常を検出すると前記第１演算部において縮退制御を実行させる第１縮退制御部と、を備え、
前記第２演算部は、
前記第１演算部における異常を検出する第２他方故障判定部と、
前記第２他方故障判定部が前記第１演算部における異常を検出すると前記第２演算部において縮退制御を実行させる第２縮退制御部と、を備える、車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両制御装置において、
前記第１演算部は、当該第１演算部の故障を検出して前記第２演算部に伝達する第１自己故障判定部をさらに備え、
前記第２演算部は、当該第２演算部の故障を検出して前記第１演算部に伝達する第２自己故障判定部をさらに備え、
前記第１他方故障判定部は、前記第２自己故障判定部から前記第２演算部の故障が伝達されると、前記第２演算部の異常を検出したとみなし、
前記第２他方故障判定部は、前記第１自己故障判定部から前記第１演算部の故障が伝達されると、前記第１演算部の異常を検出したとみなす、車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記第１演算部は、前記第１演算部における前記特定アプリケーションの演算結果と、前記第２演算部における前記特定アプリケーションの演算結果とが異なる場合に、前記第１自己故障判定部に当該第１演算部の故障を検出させ、
前記第２演算部は、前記第１演算部における前記特定アプリケーションの演算結果と、前記第２演算部における前記特定アプリケーションの演算結果とが異なる場合に、前記第２自己故障判定部に当該第２演算部の故障を検出させる、車両制御装置。
【請求項６】
請求項３に記載の車両制御装置において、
前記第１他方故障判定部は、前記第２電源系統の状態に基づいて前記第２演算部の故障を判定し、
前記第２他方故障判定部は、前記第１電源系統の状態に基づいて前記第１演算部の故障を判定する、車両制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両制御装置において、
前記第１演算部は前記第１電源系統に接続された第１電源ＩＣから電力を供給され、
前記第２演算部は前記第２電源系統に接続された第２電源ＩＣから電力を供給され、
前記第１電源ＩＣおよび前記第２演算部を接続する第１通信線と、
前記第２電源ＩＣおよび前記第１演算部を接続する第２通信線と、をさらに備え、
前記第２他方故障判定部は、前記第１通信線を介して前記第１電源ＩＣから所定の応答が得られない場合に前記第１電源系統の異常と判断し、
前記第１他方故障判定部は、前記第２通信線を介して前記第２電源ＩＣから所定の応答が得られない場合に前記第２電源系統の異常と判断する、車両制御装置。
【請求項８】
請求項３に記載の車両制御装置において、
前記第１演算部は、独立して演算を実行可能な第１主コアおよび第１副コアを備え、
前記第２演算部は、独立して演算を実行可能な第２主コアおよび第２副コアを備え、
前記第１演算部における縮退制御とは、前記第１演算部において、前記特定アプリケーションを同時刻に前記第１主コアおよび前記第１副コアで実行することであり、
前記第２演算部における縮退制御とは、前記第２演算部において、前記特定アプリケーションを同時刻に前記第２主コアおよび前記第２副コアで実行することである、車両制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記第１電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第３の実行環境である第３環境を有する第３演算部をさらに備え、
前記第３演算部は、前記第３環境におけるアプリケーションの実行を制御する第３アプリ制御部を備え、
前記第３アプリ制御部および前記第２アプリ制御部は、前記特定アプリケーションを、前記第３環境および前記第２環境において同時刻に実行させる、車両制御装置。
【請求項１０】
第１電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第１の実行環境である第１環境を有する第１演算部と、第２電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第２の実行環境である第２環境を有する第２演算部と、を備える車両制御装置が実行する制御方法であって、
前記第１演算部は、前記第１環境におけるアプリケーションの実行を制御する第１アプリ制御部を備え、
前記第２演算部は、前記第２環境におけるアプリケーションの実行を制御する第２アプリ制御部を備え、
前記第１アプリ制御部および前記第２アプリ制御部は、所定の条件を満たすアプリケーションである特定アプリケーションを、前記第１環境および前記第２環境において同時刻に実行させることを含む、制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、および制御方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車分野においては、マイコンおよびソフトウェアにより、車両の走行状態を管理するためのセンサ、アクチュエータなどの制御を行う電子制御装置が広く用いられている。近年の自動運転化、電動化などの技術の発展に伴い電子制御装置に求められる機能が増大している。また、自動車に搭載される電子制御装置の数が増大するとともに、電子制御装置に求められる信頼性が高まっている。たとえば自動運転システムにおいては、システムが責任を持つ自動運転レベルが「３」以上の場合は、電源故障時においても制御継続が可能な耐故障性を持つことが要求されている。特許文献１には、自律的に走行可能な車両に搭載され、少なくとも第１電源系統及び前記第１電源系統とは異なる第２電源系統を有する冗長システムであって、前記車両を自律的に走行させるための処理を実行する運転制御用メイン制御装置と、前記運転制御用メイン制御装置に関する異常が検知された場合、前記運転制御用メイン制御装置の代わりとして用いられる運転制御用サブ制御装置を備え、前記運転制御用メイン制御装置は、前記第１電源系統に接続され、前記第２電源系統に接続されておらず、前記運転制御用サブ制御装置は、前記第２電源系統に接続され、前記第１電源系統に接続されていない冗長システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１１８４５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている発明では、電源冗長性と実行冗長性に改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様による車両制御装置は、第１電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第１の実行環境である第１環境を有する第１演算部と、第２電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第２の実行環境である第２環境を有する第２演算部と、を備え、前記第１演算部は、前記第１環境におけるアプリケーションの実行を制御する第１アプリ制御部を備え、前記第２演算部は、前記第２環境におけるアプリケーションの実行を制御する第２アプリ制御部を備え、前記第１アプリ制御部および前記第２アプリ制御部は、所定の条件を満たすアプリケーションである特定アプリケーションを、前記第１環境および前記第２環境において同時刻に実行させる。
本発明の第２の態様による制御方法は、第１電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第１の実行環境である第１環境を有する第１演算部と、第２電源系統から電力を供給され、アプリケーションを実行可能な第２の実行環境である第２環境を有する第２演算部と、を備える車両制御装置が実行する制御方法であって、前記第１演算部は、前記第１環境におけるアプリケーションの実行を制御する第１アプリ制御部を備え、前記第２演算部は、前記第２環境におけるアプリケーションの実行を制御する第２アプリ制御部を備え、前記第１アプリ制御部および前記第２アプリ制御部は、所定の条件を満たすアプリケーションである特定アプリケーションを、前記第１環境および前記第２環境において同時刻に実行させることを含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両制御装置における電源冗長性と実行冗長性を効率的に実現できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
ＥＣＵの構成図
第１アプリ制御部の構成を示す図
第２アプリ制御部の構成を示す図
第１アプリ一覧および第１要求テーブルの例を示す図
第１実行スケジュールおよび第２実行スケジュールの例を示す図
第１通常スケジュール部の処理の示すフローチャート
第１結果比較部の処理を示すフローチャート
第１他方故障判定部の処理を示すフローチャート
第１縮退判断部の処理を示すフローチャート
第１縮退スケジュール部の処理を示すフローチャート
変形例１におけるＥＣＵの構成図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
―実施の形態―
以下、図１～図１０を参照して、車両制御装置および制御方法の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は、車両制御装置であるＥＣＵ９（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ；電子制御装置）の構成図である。ＥＣＵ９には、第１バッテリ３１と、第２バッテリ３２とが接続される。ＥＣＵ９は、第１演算部１と、第２演算部２と、第１バッテリ３１に接続されて第１演算部１に電力を供給する第１電源ＩＣ３１１と、第２バッテリ３２に接続されて第２演算部２に電力を供給する第２電源ＩＣ３２１と、を備える。第１演算部１および第２演算部２は、たとえば独立したＳｏＣ（ＳｙｓｔｅｍｏｎＣｈｉｐ）である。
【００１０】
第１演算部１および第２演算部２の構成は略同一であり性能の優劣は特にないが、説明の便宜のために第１演算部１を「メイン」と呼び、第２演算部２を「サブ」と呼ぶことがある。第１バッテリ３１および第２バッテリ３２のいずれも、ＥＣＵ９に電力を供給する電源である。この２つは、「第１電源系統」および「第２電源系統」と呼ぶこともできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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