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JP7276122B2 - Operation control system - Google Patents

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JP7276122B2
JP7276122B2 JP2019236016A JP2019236016A JP7276122B2 JP 7276122 B2 JP7276122 B2 JP 7276122B2 JP 2019236016 A JP2019236016 A JP 2019236016A JP 2019236016 A JP2019236016 A JP 2019236016A JP 7276122 B2 JP7276122 B2 JP 7276122B2
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control
driving
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control device
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郁真 鈴木
祐太 大橋
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Toyota Motor Corp
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Description

本発明は、車両に搭載される運転制御システムに関する。 The present invention relates to a driving control system mounted on a vehicle.

車両の運転支援を行う運転支援装置を含む運転制御システムが各種提案されている。運転支援とは、例えば、走行経路等を定めた運転計画に基づく自動運転や安全性向上のための衝突回避等である。 Various driving control systems including driving support devices that support driving of vehicles have been proposed. Driving assistance includes, for example, automatic driving based on a driving plan that defines a driving route, collision avoidance for improving safety, and the like.

運転支援装置を複数搭載した車両においては、複数の運転支援装置からの制御指令のうちいずれを実際に車両の各アクチュエータの制御に用いるか等を決定する調停処理を行う、運動マネージャと呼ばれる装置が搭載される。 In a vehicle equipped with a plurality of driving support devices, there is a device called a motion manager that performs arbitration processing to determine which of the control commands from the plurality of driving support devices is actually used for controlling each actuator of the vehicle. to be installed.

これに関連して、特許文献1は、同じ制御対象を異なるアクチュエータの駆動によって制御する場合には、いずれのアクチュエータを駆動するか、もしくは、どのように制御量を分配するかなどを調停する運動マネージャを開示している。 In this regard, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200000 discloses a motion that arbitrates which actuator to drive or how to distribute the control amount when the same controlled object is controlled by driving different actuators. Disclosed manager.

また、運転制御システムにおいては、とくに車両をユーザの意思によらず継続的に制御する自動運転では、高い堅牢性が求められる。 In addition, driving control systems are required to have high robustness, especially in automatic driving in which the vehicle is continuously controlled regardless of the user's will.

これに関連して、特許文献2は、車両の目標経路を達成するための車両の目標状態を求める運動制御機能を冗長化して堅牢化することを開示している。 In this regard, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses making the motion control function for obtaining a target state of the vehicle for achieving a target path of the vehicle redundant and robust.

特開2012-96619号公報JP 2012-96619 A 特開2019-156091号公報JP 2019-156091 A

運動マネージャを含む運転制御システムにおいて、運動マネージャに異常が発生した場合、運転支援装置の機能が発揮できず車両の適切な制御ができなくなるおそれがある。 In a driving control system including a motion manager, when an abnormality occurs in the motion manager, the function of the driving support device cannot be exhibited, and there is a possibility that the vehicle cannot be properly controlled.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、運動マネージャを含む堅牢性の高い運転制御システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a robust operation control system including a motion manager.

上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車両を制御するための制御指令を運転計画に基づかず生成して出力する第1運転支援装置と、車両を制御するための制御指令を運転計画に基づいて生成して出力する第2運転支援装置と、第2運転支援装置の予備用装置であり、車両を制御するための制御指令を運転計画に基づいて生成して出力する第3運転支援装置と、第1運転支援装置および第2運転支援装置からそれぞれ取得した制御指令のうち、互いに競合する制御指令を調停し、調停結果に基づいて制御指令を出力し、また、互いに競合しない制御指令に基づいて制御指令を出力する運動マネージャと、アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置とを備え、アクチュエータ制御装置は、運動マネージャが正常である場合、運動マネージャが出力した制御指令に基づいて、アクチュエータを制御し、運動マネージャが正常でない場合、第3運転支援装置が出力した制御指令に基づいて、アクチュエータを制御する、運転制御システムである。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a first driving assistance device that generates and outputs a control command for controlling a vehicle without based on a driving plan, and a control command for controlling the vehicle. A second driving assistance device that generates and outputs based on the driving plan, and a backup device for the second driving assistance device, and a third that generates and outputs a control command for controlling the vehicle based on the driving plan. Among the control commands acquired from the driving support device, the first driving support device, and the second driving support device, conflicting control commands are arbitrated, the control commands are output based on the arbitration result, and the control commands do not conflict with each other. a motion manager for outputting a control command based on a control command; and an actuator control device for controlling the actuator. and controls the actuator based on the control command output by the third driving support device when the motion manager is not normal.

本発明によれば、運動マネージャを経由せずにアクチュエータを制御する予備の運転支援装置を設けることにより、運動マネージャに異常が発生しても、運転支援機能を維持できる堅牢性の高い運転制御システムを提供することができる。 According to the present invention, a highly robust driving control system that can maintain the driving support function even if an abnormality occurs in the motion manager by providing a backup driving support device that controls the actuator without going through the motion manager. can be provided.

本発明の一実施形態に係る運転制御システムの機能ブロックと情報の流れを示す図A diagram showing functional blocks and information flow of an operation control system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る正常時の処理に用いる情報の流れを示す図A diagram showing the flow of information used for normal processing according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る運動マネージャの異常発生時の処理に用いる情報の流れを示す図FIG. 4 is a diagram showing the flow of information used for processing when an abnormality occurs in the motion manager according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る運転支援装置の異常発生時の処理に用いる情報の流れを示す図FIG. 2 is a diagram showing the flow of information used for processing when an abnormality occurs in the driving support device according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係るアクチュエータの異常発生時の処理に用いる情報の流れを示す図FIG. 4 is a diagram showing the flow of information used for processing when an actuator malfunction occurs according to an embodiment of the present invention;

(実施形態)
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る運転制御システムにおいては、自動運転機能を有する運転支援装置を冗長化する。運動マネージャまたは運転支援装置に異常が発生した場合、予備の運転支援装置が、運動マネージャを経由せずに、アクチュエータを制御する。また、アクチュエータの制御装置を適宜冗長化することにより、アクチュエータに異常が発生した場合、予備のアクチュエータを動作させる。
(embodiment)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the driving control system according to this embodiment, redundant driving support devices having an automatic driving function are provided. When an abnormality occurs in the motion manager or the driving assistance device, the backup driving assistance device controls the actuator without going through the motion manager. Further, by making the actuator control device redundant as appropriate, a spare actuator is operated when an abnormality occurs in the actuator.

<構成>
図1に、本実施形態に係る運転制御システム100の機能ブロックを示す。運動制御システムは、一例として、第1運転支援装置11、第2運転支援装置12、第3運転支援装置13、運動マネージャ21、加速度制御装置22、パーキングブレーキ制御装置31、ステアリング制御装置32、34、シフト制御装置33、パワートレーン制御装置35を備える。各機能ブロック間でやり取り可能な情報の流れを矢印で示す。
<Configuration>
FIG. 1 shows functional blocks of an operation control system 100 according to this embodiment. The motion control system includes, for example, a first driving assistance device 11, a second driving assistance device 12, a third driving assistance device 13, a motion manager 21, an acceleration control device 22, a parking brake control device 31, steering control devices 32 and 34. , a shift control device 33 and a power train control device 35 . Arrows indicate the flow of information that can be exchanged between functional blocks.

第1運転支援装置11は、例えば、車両が備える各種センサから取得する車両の周囲の状態を表す情報に基づいて、他の車両や歩行者や障害物との衝突を回避するため、車両を減速あるいは停止させる衝突回避機能のような、先進安全と呼ばれる機能を有する。本実施形態では、一例として、第1運転支援装置11は、制御指令として車両の加速度の要求値を生成して出力する。なお、第1運転支援装置11の機能は、衝突回避に限定されず、例えば、前車と一定の車間距離を維持しながら走行する前車追従機能等であってもよい。 The first driving support device 11 decelerates the vehicle to avoid collisions with other vehicles, pedestrians, and obstacles, based on information representing the state of the surroundings of the vehicle, which is obtained from various sensors provided in the vehicle. Or it has a function called advanced safety, such as a collision avoidance function that stops. In the present embodiment, as an example, the first driving support device 11 generates and outputs a requested acceleration value of the vehicle as a control command. Note that the function of the first driving support device 11 is not limited to collision avoidance, and may be, for example, a function of following a vehicle in front of the vehicle while maintaining a constant inter-vehicle distance.

第2運転支援装置12は、例えば、各種センサ等から取得する車両や車両の周囲の状態を表す情報や、地図データ等から走行経路等を表す運転計画を作成し、運転計画に基づいて、車両の加減速やステアリングを制御する自動運転機能を有する。本実施形態では、一例として、第2運転支援装置12は、制御指令として車両の加速度、舵角、シフトレンジの要求値を生成して出力する。なお、第2運転支援装置12は、運転計画の少なくとも一部をナビゲーションシステム等から取得してもよい。なお、第2運転支援装置12は、運転計画を処理に用いない点で第1運転支援装置11と異なる。 For example, the second driving support device 12 creates a driving plan representing a driving route based on information representing the vehicle and its surroundings obtained from various sensors and the like, map data, etc., and based on the driving plan, the vehicle It has an automatic driving function that controls the acceleration/deceleration and steering of the vehicle. In the present embodiment, as an example, the second driving assistance device 12 generates and outputs the requested values of the acceleration, steering angle, and shift range of the vehicle as the control command. Note that the second driving support device 12 may acquire at least part of the driving plan from a navigation system or the like. The second driving assistance device 12 differs from the first driving assistance device 11 in that the driving plan is not used for processing.

第3運転支援装置13は、第2運転支援装置12と同等の機能を有する。第2運転支援装置12がメイン系の装置であり、第3運転支援装置13は、第2運転支援装置12の予備用に設けられたサブ系の装置である。 The third driving assistance device 13 has functions equivalent to those of the second driving assistance device 12 . The second driving support device 12 is a main device, and the third driving support device 13 is a sub-system device provided as a backup for the second driving support device 12 .

運動マネージャ21は、第1運転支援装置11が出力した制御指令と第2運転支援装置12が出力した制御指令とを調停する。調停とは、第1運転支援装置11が出力した制御指令および第2運転支援装置12が出力した制御指令が競合する種別の制御指令である場合、いずれの制御指令を実際に車両の制御に用いるかを、規則に基づいて決定する処理である。本実施形態では、運動マネージャ21は、制御指令として第1運転支援装置11が先進安全機能のために出力した加速度の要求値と第2運転支援装置12が自動運転のために出力した加速度の要求値とが競合するため、例えば、先進安全機能を優先させて、第1運転支援装置11が出力した加速度の要求値を車両の制御に用いることを決定する。 The motion manager 21 mediates between the control command output by the first driving support device 11 and the control command output by the second driving support device 12 . The arbitration means that when the control command output by the first driving support device 11 and the control command output by the second driving support device 12 are of conflicting types, which control command is actually used for controlling the vehicle. This is the process of determining whether or not the In this embodiment, the motion manager 21 uses, as a control command, an acceleration request value output by the first driving support device 11 for the advanced safety function and an acceleration request output by the second driving support device 12 for automatic driving. Therefore, for example, it is determined that the advanced safety function is prioritized and the acceleration request value output by the first driving support device 11 is used for vehicle control.

運動マネージャ21は、本実施形態では、サービスブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置と一体的に設けられる。運動マネージャ21は、調停によって車両の制御に用いることを決定した加速度を実現するために、サービスブレーキに発生させる制動力と、パワートレーンに発生させる駆動力とを導出する。例えば、運動マネージャ21は、加速度が正の駆動力を発生させることを表している場合は、パワートレーンに駆動力を発生させ、加速度が制動力(負の駆動力)を発生させることを表している場合は、パワートレーンに可能な範囲で負の駆動力を発生させ、不足する制動力をサービスブレーキに発生させる。 The motion manager 21 is provided integrally with the brake control device that controls the service brake device in this embodiment. The motion manager 21 derives the braking force to be generated in the service brakes and the driving force to be generated in the power train in order to realize the acceleration determined to be used for controlling the vehicle through mediation. For example, the motion manager 21 causes the power train to generate driving force if the acceleration represents generating positive driving force, and the acceleration represents generating braking force (negative driving force). If so, the power train generates as much negative driving force as possible and the insufficient braking force is generated in the service brakes.

運動マネージャ21は、サービスブレーキに発生させる制動力を制御指令として、一体化されているブレーキ制御装置に通知し、パワートレーンに発生させる駆動力を制御指令として出力する。このブレーキ制御装置は制動力を表す制御指令に従ってサービスブレーキに制動力を発生させる制御を行う。 The motion manager 21 notifies the integrated brake control device of the braking force to be generated in the service brake as a control command, and outputs the driving force to be generated in the power train as a control command. This brake control device controls the service brake to generate a braking force in accordance with a control command representing the braking force.

また、運動マネージャ21は、第1運転支援装置11が出力した制御指令および第2運転支援装置12が出力した制御指令が競合しない種別の制御指令である場合、それぞれの制御指令を出力する。本実施形態では、運動マネージャ21は、制御指令として第2運転支援装置12が自動運転のために出力した舵角およびシフトレンジの要求値は、第1運転支援装置11の制御指令である加速度と競合しないため、第2運転支援装置12が出力した舵角およびシフトレンジの要求値を車両の制御に用いることを決定し、これらの要求値を、制御指令として出力する。 In addition, when the control command output by the first driving support device 11 and the control command output by the second driving support device 12 are non-conflicting control commands, the exercise manager 21 outputs each control command. In the present embodiment, the motion manager 21 uses the steering angle and shift range request values output by the second driving assistance device 12 as control commands for automatic driving as acceleration and acceleration, which are control commands for the first driving assistance device 11 . Since there is no competition, it is determined that the requested values of the steering angle and the shift range output by the second driving support device 12 are used for controlling the vehicle, and these requested values are output as a control command.

運動マネージャ21は、例えば、第2運転支援装置12が出力した制御指令のうち加速度の要求値等や車両の速度等に基づいて、パーキングブレーキの動作または解除(オン/オフ)を表す制御指令を生成して出力する。 The motion manager 21 issues a control command indicating operation or release (on/off) of the parking brake based on, for example, the acceleration request value and the vehicle speed among the control commands output by the second driving support device 12. Generate and output.

加速度制御装置22は、第3運転支援装置13が出力した制御指令のうち加速度の要求値を取得し、上述の運動マネージャ21と同様に、サービスブレーキに発生させる制動力と、パワートレーンに発生させる駆動力とを導出する。加速度制御装置22は、本実施形態では、サービスブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置と一体的に設けられる。このブレーキ制御装置は、運動マネージャ21が設けられているブレーキ制御装置がメイン系の装置であるのに対して、予備用のサブ系の装置である。サブ系のブレーキ制御装置はメイン系のブレーキ制御装置に比べて機能が限定されていてもよい。例えばメイン系のブレーキ制御装置は、VSC(Vehicle Stability Control)、ABS(Antilock Braking System)、TRC(Traction Control System)の各機能を備え、サブ系のブレーキ制御装置は、ABSの機能を備えるが、VSC、TRCの機能は備えなくてもよい。 The acceleration control device 22 acquires the required acceleration value among the control commands output by the third driving support device 13, and similar to the motion manager 21 described above, the acceleration control device 22 causes the braking force to be generated in the service brake and the power train. Derive the driving force. In this embodiment, the acceleration control device 22 is provided integrally with a brake control device that controls the service brake device. While the brake control device provided with the motion manager 21 is a main device, this brake control device is a backup sub-system device. The functions of the sub-system brake control device may be limited compared to the main-system brake control device. For example, the main system brake control device has VSC (Vehicle Stability Control), ABS (Antilock Braking System), and TRC (Traction Control System) functions, and the sub system brake control device has the ABS function. VSC and TRC functions may not be provided.

加速度制御装置22は、サービスブレーキに発生させる制動力を制御指令として、一体化されているブレーキ制御装置に通知し、パワートレーンに発生させる駆動力を制御指令として出力する。このブレーキ制御装置は制動力を表す制御指令に従ってサービスブレーキに制動力を発生させる制御を行う。 The acceleration control device 22 notifies the integrated brake control device of the braking force to be generated in the service brake as a control command, and outputs the driving force to be generated in the power train as a control command. This brake control device controls the service brake to generate a braking force in accordance with a control command representing the braking force.

パーキングブレーキ制御装置31は、運動マネージャ21から取得する、オン/オフを表す制御指令に従ってパーキングブレーキの制御を行う。 The parking brake control device 31 controls the parking brake according to a control command representing ON/OFF obtained from the motion manager 21 .

ステアリング制御装置32は、運動マネージャ21から取得する、舵角を表す制御指令に従ってステアリング装置(電動パワーステアリング装置)を制御する。ステアリング制御装置34は、第3運転支援装置13から取得する、舵角を表す制御指令に従って、ステアリング装置を制御する。ステアリング制御装置およびステアリング装置は、同等の機能を有する2系統が設けられており、ステアリング制御装置32とステアリング制御装置32によって制御されるステアリング装置がメイン系の装置であり、ステアリング制御装置34とステアリング制御装置34によって制御されるステアリング装置が予備用のサブ系の装置である。 The steering control device 32 controls the steering device (electric power steering device) according to a control command representing the steering angle obtained from the motion manager 21 . The steering control device 34 controls the steering device in accordance with a control command representing the steering angle obtained from the third driving support device 13 . The steering control device and the steering device are provided in two systems having equivalent functions. The steering device controlled by the control device 34 is a standby subsystem device.

シフト制御装置33は、運動マネージャ21または第3運転支援装置13から取得する、シフトレンジを表す制御指令に基づいて、シフトポジションの制御を行う。 The shift control device 33 controls the shift position based on the control command representing the shift range obtained from the motion manager 21 or the third driving support device 13 .

パワートレーン制御装置35は、運動マネージャ21または加速度制御装置22から取得する駆動力を表す制御指令に基づいて、エンジンおよび変速機、または、電動機等を含むパワートレーンに駆動力(負の駆動力である制動力をエンジンブレーキまたは回生制動等によって発生させることを含む)を発生させる制御を行う。 The power train control device 35 applies a driving force (negative driving force) to the power train including the engine and the transmission or the electric motor based on the control command representing the driving force acquired from the motion manager 21 or the acceleration control device 22. (including generating a certain braking force by engine braking or regenerative braking).

各機能ブロックは、典型的にはECU(Electric Control Unit)と呼ばれる、プロセッサとメモリとを備えたコンピューターに実装される。また、各機能ブロックや、車両が備える各種センサや図示しない他のECU等は、典型的には、互いにバスで接続されており、図示する以外にも互いに情報をやり取りして、それぞれの処理を行うために必要な情報を適宜取得することができる。なお、図1には、アクチュエータであるブレーキ、ステアリング装置、パワートレーン、パーキングブレーキ、サービスブレーキ等をそれぞれ制御する制御装置を図示したが、これらのアクチュエータ自体の図示は省略した。また、第1運転支援装置11はなくてもよく、この場合、運動マネージャ21は調停を行わない。 Each functional block is implemented in a computer, typically called an ECU (Electric Control Unit), which includes a processor and memory. In addition, each functional block, various sensors provided in the vehicle, other ECUs (not shown), etc. are typically connected to each other via a bus, and exchange information other than those shown in the figure to perform each process. It is possible to appropriately acquire information necessary for performing. Although FIG. 1 shows a control device for controlling actuators such as a brake, a steering device, a power train, a parking brake, and a service brake, illustration of these actuators is omitted. Also, the first driving assistance device 11 may be omitted, in which case the motion manager 21 does not mediate.

<処理>
以下に、本実施形態に係る処理を説明する。
<Processing>
Processing according to the present embodiment will be described below.

(正常時):各機能ブロックが正常動作している場合の処理を説明する。図2は、図1に示した、情報の流れのうち、この場合に利用される情報の流れを太線で示したものである。なお、以降の各場合において、処理に用いられない情報は、各装置が適宜出力を抑制してよく、あるいは、適宜取得を抑制してよい。 (Normal): Processing when each functional block is operating normally will be described. In FIG. 2, among the information flows shown in FIG. 1, the information flow used in this case is indicated by a thick line. In each case below, each device may appropriately suppress output or appropriately suppress acquisition of information that is not used for processing.

運動マネージャ21が、第1運転支援装置11が出力した加速度を表す制御指令と、第2運転支援装置12が出力した加速度、舵角、シフトレンジを表す制御指令とを取得し、これに基づいて、メイン系のブレーキ制御装置にサービスブレーキを用いて制動力を発生させる制御を行うとともに、パーキングブレーキのオン/オフ、駆動力、舵角、シフトレンジを表す制御指令を出力する。 The motion manager 21 acquires the control command representing the acceleration output by the first driving support device 11 and the control command representing the acceleration, steering angle, and shift range output by the second driving support device 12, and based on this, , and controls the brake control device of the main system to generate a braking force using the service brake, and outputs a control command representing ON/OFF of the parking brake, driving force, steering angle, and shift range.

パーキングブレーキ制御装置31、ステアリング制御装置32、シフト制御装置33、パワートレーン制御装置35は、それぞれ、運動マネージャ21が出力したパーキングブレーキのオン/オフ、舵角、シフトレンジ、駆動力を表す制御指令に基づいて制御を行う。 The parking brake control device 31, the steering control device 32, the shift control device 33, and the power train control device 35 receive control commands output from the motion manager 21, which indicate parking brake on/off, steering angle, shift range, and driving force. Control based on

(運動マネージャ異常時):運動マネージャ21になんらかの異常や故障が発生し、正常に動作していない場合の処理を説明する。図3は、図1に示した、情報の流れのうち、この場合に利用される情報の流れを太線で示し、正常動作していない機能ブロックおよび停止しうる情報の流れを点線で示したものである。 (Movement Manager Abnormality): Processing when the motion manager 21 does not operate normally due to some abnormality or failure will be described. In FIG. 3, among the information flows shown in FIG. 1, the flow of information used in this case is indicated by thick lines, and the functional blocks that are not operating normally and the flow of information that may stop are indicated by dotted lines. is.

加速度制御装置22が、第3運転支援装置13が出力した加速度を表す制御指令を取得し、これに基づいて、サブ系のブレーキ制御装置にサービスブレーキを用いて制動力を発生させる制御を行うとともに、駆動力を表す制御指令を出力する。 The acceleration control device 22 acquires the control command representing the acceleration output by the third driving support device 13, and based on this, controls the sub system brake control device to generate a braking force using the service brake. , to output a control command representing the driving force.

ステアリング制御装置34、シフト制御装置33は、それぞれ、第3運転支援装置13が出力した舵角、シフトレンジを表す制御指令に基づいて制御を行う。また、パワートレーン制御装置35は、加速度制御装置22が出力した駆動力を表す制御指令に基づいて制御を行う。 The steering control device 34 and the shift control device 33 perform control based on control commands representing the steering angle and the shift range, respectively, output by the third driving support device 13 . Also, the power train control device 35 performs control based on the control command representing the driving force output by the acceleration control device 22 .

なお、運動マネージャ21が正常動作していないことは、運動マネージャ21が備える自己診断装置によって検出可能である。各機能ブロックは、運動マネージャ21から、正常動作していないことを表す通知を取得したり、運動マネージャ21からの通信途絶を検出したりすることによって、運動マネージャ21が正常動作していないことを検知し、処理内容の切り替えを行うことができる。 It should be noted that a self-diagnostic device provided in the exercise manager 21 can detect that the exercise manager 21 is not operating normally. Each functional block detects that the motion manager 21 is not operating normally by acquiring a notification from the motion manager 21 indicating that the motion manager 21 is not operating normally or by detecting communication interruption from the motion manager 21 . It can be detected and the processing content can be switched.

このように、本実施形態では、運動マネージャ21が正常動作していない場合であっても、第3運転支援装置13からの制御指令による車両の制御が行われ、自動運転機能を継続実行することができる。 As described above, in this embodiment, even when the motion manager 21 is not operating normally, the vehicle is controlled according to the control command from the third driving support device 13, and the automatic driving function is continuously executed. can be done.

(運転支援装置異常時):第2運転支援装置12になんらかの異常や故障が発生し、正常に動作していない場合の処理を説明する。図4は、図1に示した、情報の流れのうち、この場合に利用される情報の流れを太線で示し、正常動作していない機能ブロックおよび停止しうる情報の流れを点線で示したものである。 (Driving assistance device abnormality): A process when the second driving assistance device 12 is not operating normally due to some kind of abnormality or failure will be described. In FIG. 4, among the information flows shown in FIG. 1, the thick lines indicate the information flow used in this case, and the dotted lines indicate functional blocks that are not operating normally and information flows that may stop. is.

運動マネージャ21が、第1運転支援装置11が出力した加速度を表す制御指令と、第3運転支援装置13が出力した加速度を表す制御指令とを取得し、これに基づいて、メイン系のブレーキ制御装置にサービスブレーキを用いて制動力を発生させる制御を行うとともに、パーキングブレーキのオン/オフ、駆動力を表す制御指令を出力する。 The motion manager 21 acquires the control command representing the acceleration output by the first driving support device 11 and the control command representing the acceleration output by the third driving support device 13, and based on this, performs main system brake control. It controls the device to generate a braking force using the service brake, and outputs a control command indicating ON/OFF of the parking brake and driving force.

ステアリング制御装置34、シフト制御装置33は、それぞれ、第3運転支援装置13が出力した舵角、シフトレンジを表す制御指令に基づいて制御を行う。また、パーキングブレーキ制御装置31、パワートレーン制御装置35は、それぞれ、運動マネージャ21が出力したパーキングブレーキのオン/オフ、駆動力を表す制御指令に基づいて制御を行う。 The steering control device 34 and the shift control device 33 perform control based on the control commands representing the steering angle and shift range output from the third driving support device 13, respectively. Also, the parking brake control device 31 and the power train control device 35 perform control based on the control commands representing ON/OFF of the parking brake and driving force, respectively, output by the motion manager 21 .

なお、第2運転支援装置12が正常動作していないことは、第2運転支援装置12が備える自己診断装置によって検出可能である。各機能ブロックは、第2運転支援装置12から、正常動作していないことを表す通知を、直接または運動マネージャ21等を経由して取得したり、第2運転支援装置12からの通信途絶を検出したりすることによって、第2運転支援装置12が正常動作していないことを検知し、処理内容の切り替えを行うことができる。 A self-diagnostic device included in the second driving assistance device 12 can detect that the second driving assistance device 12 is not operating normally. Each functional block receives a notification indicating that it is not operating normally from the second driving assistance device 12 directly or via the motion manager 21 or the like, and detects communication disruption from the second driving assistance device 12. By doing so, it is possible to detect that the second driving support device 12 is not operating normally, and switch the processing content.

このように、本実施形態では、第2運転支援装置12が正常動作していない場合であっても、第3運転支援装置13からの制御指令による車両の制御が行われ、自動運転機能を継続実行することができる。また、運動マネージャ21による調停機能を利用することで、第1運転支援装置11からの制御指令による車両の制御も継続することができる。 As described above, in this embodiment, even when the second driving support device 12 is not operating normally, the vehicle is controlled according to the control command from the third driving support device 13, and the automatic driving function is continued. can be executed. Further, by using the arbitration function of the motion manager 21, the control of the vehicle according to the control command from the first driving support device 11 can be continued.

(アクチュエータ異常時):ステアリング制御装置32、または、ステアリング制御装置32によって制御されるアクチュエータであるステアリング装置になんらかの異常や故障が発生し、正常に動作していない場合の処理を説明する。図5は、図1に示した、情報の流れのうち、この場合に利用される情報の流れを太線で示し、正常動作していない機能ブロックを点線で示したものである。 (Actuator Abnormality): A description will be given of the processing when the steering control device 32 or the steering device, which is an actuator controlled by the steering control device 32, has some abnormality or failure and does not operate normally. In FIG. 5, among the information flows shown in FIG. 1, the flow of information used in this case is indicated by thick lines, and functional blocks that are not operating normally are indicated by dotted lines.

運動マネージャ21が、第1運転支援装置11が出力した加速度を表す制御指令と、第2運転支援装置12が出力した加速度、舵角、シフトレンジを表す制御指令とを取得し、これに基づいて、メイン系のブレーキ制御装置にサービスブレーキを用いて制動力を発生させる制御を行うとともに、パーキングブレーキのオン/オフ、駆動力、シフトレンジを表す制御指令を出力する。 The motion manager 21 acquires the control command representing the acceleration output by the first driving support device 11 and the control command representing the acceleration, steering angle, and shift range output by the second driving support device 12, and based on this, , control the brake control device of the main system to generate a braking force using the service brake, and output a control command representing ON/OFF of the parking brake, driving force, and shift range.

ステアリング制御装置34は、第3運転支援装置13が出力した舵角を表す制御指令に基づいて制御を行う。また、パーキングブレーキ制御装置31、シフト制御装置33、パワートレーン制御装置35は、それぞれ、運動マネージャ21が出力したパーキングブレーキのオン/オフ、シフトレンジ、駆動力を表す制御指令に基づいて制御を行う。 The steering control device 34 performs control based on the control command representing the steering angle output by the third driving support device 13 . The parking brake control device 31, the shift control device 33, and the power train control device 35 perform control based on the control commands output from the motion manager 21, which indicate the ON/OFF of the parking brake, the shift range, and the driving force. .

なお、ステアリング制御装置32、または、ステアリング制御装置32によって制御されるステアリング装置が正常動作していないことは、ステアリング制御装置32が備える自己診断装置によって検出可能である。各機能ブロックは、ステアリング制御装置32から、直接または運動マネージャ21等を経由して、正常動作していないことを表す通知を取得したり、ステアリング制御装置32からの通信途絶を検出したりすることによって、ステアリング制御装置32、または、ステアリング制御装置32によって制御されるステアリング装置が正常動作していないことを検知し、処理内容の切り替えを行うことができる。 A self-diagnostic device provided in the steering control device 32 can detect that the steering control device 32 or the steering device controlled by the steering control device 32 is not operating normally. Each functional block acquires a notification indicating that it is not operating normally from the steering control device 32 or via the motion manager 21 or the like, and detects communication interruption from the steering control device 32. , it is possible to detect that the steering control device 32 or the steering device controlled by the steering control device 32 is not operating normally, and switch the processing contents.

このように、本実施形態では、ステアリング制御装置32、または、ステアリング制御装置32によって制御されるステアリング装置が正常動作していない場合であっても、第3運転支援装置13からの制御指令によって、ステアリング制御装置34による舵角の制御が行われ、自動運転機能を継続実行することができる。また、運動マネージャ21による調停機能を利用することで、第1運転支援装置11からの制御指令による車両の加速度の制御も継続することができる。なお、他のアクチュエータやその制御装置も、ステアリング制御装置およびステアリング装置と同様に2系統の冗長構成にすれば、同様の処理を行うことが可能である。 Thus, in this embodiment, even if the steering control device 32 or the steering device controlled by the steering control device 32 is not operating normally, the control command from the third driving support device 13 can The steering angle is controlled by the steering control device 34, and the automatic driving function can be continuously executed. Further, by using the arbitration function of the motion manager 21 , it is possible to continue controlling the acceleration of the vehicle according to the control command from the first driving support device 11 . It should be noted that other actuators and their control devices can also perform similar processing if they have a two-system redundant configuration like the steering control device and the steering device.

<効果>
本実施形態に係る運転制御システムにおいては、自動運転機能を有する運転支援装置を2つ設けることにより冗長化した。また、アクチュエータとその制御装置を、一例としてブレーキ機能およびステアリング機能に関して2つ設けることにより冗長化した。これらにより、上述のように、運動マネージャ、運転支援装置、アクチュエータとその制御装置のいずれかが正常に動作しない場合でも、冗長構成を利用して、運転支援機能(加速度、舵角、シフトレンジの制御)を継続的に実行することができる。これにより、運転制御システムは、運動マネージャ等に異常が発生しても、車両の適切な制御を維持できる高い堅牢性を持つことができる。
<effect>
In the driving control system according to this embodiment, redundancy is provided by providing two driving support devices having an automatic driving function. Further, redundancy is provided by providing two actuators and their control devices for the brake function and the steering function, for example. As described above, even if one of the motion manager, driving support device, actuator and its control device does not operate normally, the redundant configuration can be used to perform the driving support functions (acceleration, steering angle, shift range, etc.). control) can be executed continuously. As a result, the driving control system can have high robustness that can maintain appropriate control of the vehicle even if an abnormality occurs in the motion manager or the like.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は適宜変形して実施できる。また、本発明は、運転制御システムだけでなく、運転制御システムを構成するプロセッサとメモリとを備えたコンピューターが実行する運転制御方法、運転制御プログラム、運転制御プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記憶媒体、運転制御システムを備えた車両等として捉えることが可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be modified and implemented as appropriate. In addition, the present invention provides not only an operation control system, but also an operation control method, an operation control program, and a computer-readable non-temporary program storing an operation control program executed by a computer comprising a processor and a memory that constitute the operation control system. It can be regarded as a storage medium, a vehicle equipped with an operation control system, or the like.

本発明は、車両等に搭載される運転制御システムに有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a driving control system mounted on a vehicle or the like.

11 第1運転支援装置
12 第2運転支援装置
13 第3運転支援装置
21 運動マネージャ
22 加速度制御装置
31 パーキングブレーキ制御装置
32 ステアリング制御装置
33 シフト制御装置
34 ステアリング制御装置
35 パワートレーン制御装置
100 運転制御システム
11 first driving assistance device 12 second driving assistance device 13 third driving assistance device 21 motion manager 22 acceleration control device 31 parking brake control device 32 steering control device 33 shift control device 34 steering control device 35 power train control device 100 driving control system

Claims (1)

車両を制御するための制御指令を運転計画に基づかず生成して出力する第1運転支援装置と、
車両を制御するための制御指令を運転計画に基づいて生成して出力する第2運転支援装置と、
前記第2運転支援装置の予備用装置であり、車両を制御するための制御指令を運転計画に基づいて生成して出力する第3運転支援装置と、
前記第1運転支援装置および前記第2運転支援装置からそれぞれ取得した制御指令のうち、互いに競合する制御指令を調停し、調停結果に基づいて制御指令を出力し、また、互いに競合しない制御指令に基づいて制御指令を出力する運動マネージャと、
アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置とを備え、
前記アクチュエータ制御装置は、
前記運動マネージャが正常である場合、前記運動マネージャが出力した制御指令に基づいて、前記アクチュエータを制御し、
前記運動マネージャが正常でない場合、前記第3運転支援装置が出力した制御指令に基づいて、前記アクチュエータを制御する、運転制御システム。
a first driving assistance device that generates and outputs a control command for controlling a vehicle without being based on a driving plan;
a second driving assistance device that generates and outputs a control command for controlling the vehicle based on the driving plan;
a third driving assistance device that is a backup device for the second driving assistance device and that generates and outputs a control command for controlling the vehicle based on a driving plan;
Among the control commands obtained from the first driving support device and the second driving support device, conflicting control commands are arbitrated, the control commands are output based on the results of the arbitration, and the control commands that do not conflict with each other are output. a motion manager that outputs a control command based on
an actuator control device for controlling the actuator,
The actuator control device is
if the motion manager is normal, controlling the actuator based on the control command output by the motion manager;
A driving control system that controls the actuator based on the control command output by the third driving support device when the motion manager is not normal.
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