JPWO2019167231A1 - 走行制御装置、走行制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して制御装置1Aの構成について説明する。制御装置1Aは、ECU群(制御ユニット群)2Aを含む。ECU群2Aは、複数のECU20A〜29Aを含む。各ECUは、CPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスには、プロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ECUはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ECUの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図1および図3においては、ECU20A〜29Aの代表的な機能の名称を付している。例えば、ECU20Aには「自動運転ECU」と記載している。
図2を参照して制御装置1Bの構成について説明する。制御装置1Bは、ECU群(制御ユニット群)2Bを含む。ECU群2Bは、複数のECU21B〜25Bを含む。各ECUは、CPUやGPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ECUはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ECUの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、ECU群2Aと同様、図2および図3においてはECU21B〜25Bの代表的な機能の名称を付している。
ECU間を通信可能に接続する、制御システム1の通信回線の例について図3を参照して説明する。制御システム1は、有線の通信回線L1〜L7を含む。通信回線L1には、制御装置1Aの各ECU20A〜27A、29Aが接続されている。なお、ECU28Aも通信回線L1に接続されてもよい。
制御システム1の電源について図3を参照して説明する。制御システム1は、大容量バッテリ6と、電源7Aと、電源7Bとを含む。大容量バッテリ6は、モータMの駆動用バッテリであると共に、モータMにより充電されるバッテリである。
制御装置1Aと、制御装置1Bとが有する機能の共通性について説明する。同一機能を冗長化することで制御システム1の信頼性を向上できる。また、冗長化した一部の機能については、全く同じ機能を多重化したのではなく、異なる機能を発揮する。これは機能の冗長化によるコストアップを抑制する。
〇操舵
制御装置1Aは、電動パワーステアリング装置41Aおよびこれを制御するECU22Aを有している。制御装置1Bもまた、電動パワーステアリング装置41Bおよびこれを制御するECU22Bを有している。
制御装置1Aは、油圧装置42Aおよびこれを制御するECU23Aを有している。制御装置1Bは、油圧装置42Bおよびこれを制御するECU23Bを有している。これらは、いずれも車両Vの制動に利用可能である。一方、制御装置1Aの制動機構は、ブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を主要な機能としたものであるのに対し、制御装置1Bの制動機構は、姿勢制御等を主要な機能としたものである。両者は制動という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
制御装置1Aは、電動パーキングロック装置50aおよびこれを制御するECU24Aを有している。制御装置1Bは、電動パーキングブレーキ装置52およびこれを制御するECU24Bを有している。これらはいずれも車両Vの停車を維持することに利用可能である。一方、電動パーキングロック装置50aは、自動変速機TMのPレンジ選択時に機能する装置であるのに対し、電動パーキングブレーキ装置52は、後輪をロックするものである。両者は車両Vの停止維持という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
制御装置1Aは、情報出力装置43Aおよびこれを制御するECU25Aを有している。制御装置1Bは、情報出力装置44Bおよびこれを制御するECU25Bを有している。これらは、いずれも運転者に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置43Aは、例えばヘッドアップディスプレイであり、情報出力装置44Bは、計器類などの表示装置である。両者は車内報知という点では共通するものの、互いに異なる表示装置を採用可能である。
制御装置1Aは、情報出力装置44Aおよびこれを制御するECU26Aを有している。制御装置1Bは、情報出力装置43Bおよびこれを制御するECU23Bを有している。これらはいずれも車外に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置44Aは、方向指示器(ハザードランプ)であり、情報出力装置43Bは、ブレーキランプである。両者は車外報知という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
制御装置1Aは、パワープラント50を制御するECU27Aを有しているのに対し、制御装置1Bは、パワープラント50を制御する独自のECUは有していない。本実施形態の場合、制御装置1Aおよび1Bのいずれも、単独で、操舵、制動、停止維持が可能であり、制御装置1Aまたは制御装置1Bのいずれか一方が性能低下あるいは電源遮断もしくは通信遮断された場合であっても、車線の逸脱を抑制しつつ、減速して停止状態を維持することが可能である。また、上記のとおり、ECU21Bは、通信回線L2、ゲートウェイGWおよび通信回線L1を介してECU27Aに制御指令を出力可能であり、ECU21Bは、パワープラント50を制御することも可能である。制御装置1Bがパワープラント50を制御する独自のECUを備えないことで、コストアップを抑制することができるが、備えていてもよい。
〇周囲状況の検知
制御装置1Aは、検知ユニット31Aおよび32Aを有している。制御装置1Bは、検知ユニット31Bおよび32Bを有している。これらはいずれも車両Vの走行環境の認識に利用可能である。一方、検知ユニット32Aはライダであり、検知ユニット32Bはレーダである。ライダは、一般に形状の検知に有利である。また、レーダは、一般にライダよりもコスト面で有利である。特性が異なるこれらのセンサを併用することで、物標の認識性能の向上やコスト削減を図ることができる。検知ユニット31A、31Bは共にカメラであるが、特性が異なるカメラを用いてもよい。例えば、一方が他方よりも高解像度のカメラであってもよい。また、画角が互いに異なっていてもよい。
制御装置1Aは、回転数センサ39を有している。制御装置1Bは、車輪速センサ38を有している。これらはいずれも車速を検知することに利用可能である。一方、回転数センサ39は、自動変速機TMの出力軸の回転速度を検知するものであり、車輪速センサ38は、車輪の回転速度を検知するものである。両者は車速が検知可能という点では共通するものの、互いに検知対象が異なるセンサである。
制御装置1Aは、ジャイロ33Aを有している。制御装置1Bは、ヨーレートセンサ33Bを有している。これらはいずれも車両Vの鉛直軸周りの角速度を検知することに利用可能である。一方、ジャイロ33Aは、車両Vの進路判定に利用するものであり、ヨーレートセンサ33Bは、車両Vの姿勢制御等に利用するものである。両者は車両Vの角速度が検知可能という点では共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。
制御装置1Aは、電動パワーステアリング装置41Aのモータの回転量を検知するセンサを有している。制御装置1Bは操舵角センサ37を有している。これらはいずれも前輪の操舵角を検知することに利用可能である。制御装置1Aにおいては、操舵角センサ37については増設せずに、電動パワーステアリング装置41Aのモータの回転量を検知するセンサを利用することでコストアップを抑制できる。尤も、操舵角センサ37を増設して制御装置1Aにも設けてもよい。
制御装置1Aは、操作検知センサ34bを有している。制御装置1Bは、圧力センサ35を有している。これらはいずれも、運転者の制動操作量を検知することに利用可能である。一方、操作検知センサ34bは、4つのブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を制御するために用いられ、圧力センサ35は、姿勢制御等に用いられる。両者は制動操作量を検知する点で共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。
制御装置1Aは、電源7Aから電力の供給を受け、制御装置1Bは、電源7Bから電力の供給を受ける。電源7Aまたは電源7Bのいずれかの電力供給が遮断あるいは低下した場合でも、制御装置1Aまたは制御装置1Bのいずれか一方には電力が供給されるので、電源をより確実に確保して制御システム1の信頼性を向上することができる。電源7Aの電力供給が遮断あるいは低下した場合、制御装置1Aに設けたゲートウェイGWが介在したECU間の通信は困難となる。しかし、制御装置1Bにおいて、ECU21Bは、通信回線L2を介してECU22B〜24B、44Bと通信可能である。
制御装置1Aは、自動運転制御を行うECU20Aと、走行支援制御を行うECU29Aとを備えており、走行制御を行う制御ユニットを二つ備えている。
制御装置1Aまたは1Bで実行可能な制御機能は、車両Vの駆動、制動、操舵の制御に関わる走行関連機能と、運転者に対する情報の報知に関わる報知機能と、を含む。
上記各実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、車両の外界情報を取得するデバイスと(カメラ31Aやカメラ31B、レーダ32B、ライダ32A)、前記デバイスによる取得結果を用いて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と(ECU29A、ECU20A)、前記デバイスの診断処理を開始する診断開始手段と(S103)、前記診断開始手段により前記デバイスの診断処理が開始された後、前記デバイスの診断処理が開始される前の前記車両の走行制御の状態に応じて、当該車両の走行制御の機能を制限する制限手段とを備えることを特徴とする(S111、S109、S112)。
Claims (14)
- 車両の走行を制御する走行制御装置であって、
車両の外界情報を取得するデバイスと、
前記デバイスによる取得結果を用いて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、
前記デバイスの診断処理を開始する診断開始手段と、
前記診断開始手段により前記デバイスの診断処理が開始された後、前記デバイスの診断処理が開始される前の前記車両の走行制御の状態に応じて、当該車両の走行制御の機能を制限する制限手段と、
を備えることを特徴とする走行制御装置。 - 前記車両の走行制御の状態は、第1の状態と、前記第1の状態よりドライバの関与が大きい第2の状態とを含み、
前記車両の走行制御の状態が前記第1の状態である場合と前記第2の状態である場合との間で、前記制限手段による前記車両の走行制御の機能の制限が異なる、
ことを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。 - 前記第1の状態が、運転主体が車両であり且つドライバの周辺監視義務を要さない状態である場合、前記制限手段は、前記デバイスの診断処理が終了する前に、前記車両の走行制御の機能を制限することを特徴とする請求項2に記載の走行制御装置。
- 前記制限手段は、前記車両の走行制御の制限として、前記ドライバに対してテイクオーバーを要求することを特徴とする請求項3に記載の走行制御装置。
- 前記ドライバによるテイクオーバーが行われたか否かを判定する判定手段、をさらに備え、
前記制限手段は、前記ドライバによるテイクオーバーが行われたと前記判定手段により判定された場合、手動運転制御に遷移させ、前記ドライバによるテイクオーバーが行われていないと前記判定手段により判定された場合、代替制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の走行制御装置。 - 前記制限手段は、前記代替制御として前記車両を停止させることを特徴とする請求項5に記載の走行制御装置。
- 前記制限手段により前記手動運転制御に遷移した後、前記デバイスの診断処理の結果が条件を満たすのであれば、前記制限手段は、前記車両の走行制御の機能の制限を解除することを特徴とする請求項5又は6に記載の走行制御装置。
- 前記制限手段により前記車両の走行制御の機能の制限が解除された後、前記走行制御手段は、前記デバイスによる取得結果を用いて、前記車両の走行を制御することを特徴とする請求項7に記載の走行制御装置。
- 前記制限手段により前記手動運転制御に遷移した後、前記デバイスの診断処理の結果が条件を満たさないのであれば、前記制限手段は、前記走行制御手段による前記車両の走行制御を禁止することを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 前記車両の走行制御の状態が前記第2の状態である場合、前記制限手段は、前記デバイスの診断処理が終了した後に、前記車両の走行制御の機能を制限することを特徴とする請求項3乃至9のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 前記制限手段は、前記車両の走行制御の制限として、運転支援機能を停止することを特徴とする請求項10に記載の走行制御装置。
- 前記デバイスは、カメラ、ライダ、レーダの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、
車両の外界情報を取得するデバイスによる取得結果を用いて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、
前記デバイスの診断処理を開始する診断開始工程と、
前記診断開始工程において前記デバイスの診断処理が開始された後、前記デバイスの診断処理が開始される前の前記車両の走行制御の状態に応じて、当該車両の走行制御の機能を制限する制限工程と、
を有することを特徴とする走行制御方法。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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