CN113183955B - 车辆控制装置、车辆、车辆控制方法以及存储介质 - Google Patents

车辆控制装置、车辆、车辆控制方法以及存储介质 Download PDF

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Abstract

车辆控制装置具备进行车辆的行驶控制的第一及第二控制装置、连接第一与第二控制装置的第一通信线路、连接基于从第一或第二控制装置发送的控制信号工作的工作部与第一控制装置的第二通信线路、及连接工作部与第二控制装置的第三通信线路。车辆控制装置还具备连接第一控制装置与工作部的第四通信线路，在第二通信线路的通信状态发生变化时，第一控制装置进行对车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制，在由检测部检测到与通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换时，第一控制装置将表示驾驶替换的判定结果的判定信号经由第四通信线路发送到工作部，在基于缩退控制中的车辆的控制状态而判定为驾驶替换已完成时，第一控制装置结束缩退控制。

Description

车辆控制装置、车辆、车辆控制方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆、车辆控制方法以及存储介质，具体而言，涉及自动驾驶车辆的车辆控制技术。
背景技术
在专利文献1中公开了具备主ECU和副ECU的自动驾驶控制装置。在专利文献1的自动驾驶控制装置中，构成为在主ECU与基于从主ECU发送的控制信号而工作的工作部(致动器)之间的通信状态发生变化的情况下，车辆的行驶控制的主体从主ECU切换为副ECU，副ECU执行限制了车辆的行驶控制的功能的缩退控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2019/116870号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，当行驶控制的主体从主ECU切换至副ECU时，若发生通信所需的时滞(timelag)，则可能会产生无法顺利地执行缩退控制的情况。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制的车辆控制技术。
用于解决问题的手段
本发明的一个方式所涉及的车辆控制装置具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构以及第二控制机构；
将所述第一控制机构与所述第二控制机构连接的第一通信线路；
将基于从所述第一控制机构或所述第二控制机构发送来的控制信号而工作的工作机构、与所述第一控制机构连接的第二通信线路；以及
将所述工作机构与所述第二控制机构连接的第三通信线路，
其特征在于，
所述车辆控制装置还具备将所述第一控制机构与所述工作机构连接的第四通信线路，
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，所述第一控制机构进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制，
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，所述第一控制机构将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构，
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，所述第一控制机构结束所述缩退控制。
本发明的其他方式的车辆具备车辆控制装置，所述车辆控制装置具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构以及第二控制机构；
将所述第一控制机构与所述第二控制机构连接的第一通信线路；
将基于从所述第一控制机构或所述第二控制机构发送来的控制信号而工作的工作机构、与所述第一控制机构连接的第二通信线路；以及
将所述工作机构与所述第二控制机构连接的第三通信线路，
其特征在于，
所述车辆控制装置还具备将所述第一控制机构与所述工作机构连接的第四通信线路，
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，所述第一控制机构进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制，
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，所述第一控制机构将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构，
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，所述第一控制机构结束所述缩退控制。
本发明的其他方式的车辆控制方法是车辆控制装置的车辆控制方法，所述车辆控制装置具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构以及第二控制机构；
将所述第一控制机构与所述第二控制机构连接的第一通信线路；
将基于从所述第一控制机构或所述第二控制机构发送来的控制信号而工作的工作机构、与所述第一控制机构连接的第二通信线路；以及
将所述工作机构与所述第二控制机构连接的第三通信线路，
其特征在于，
所述车辆控制装置还具备将所述第一控制机构与所述工作机构连接的第四通信线路，
由所述第一控制机构执行的所述车辆控制方法具有如下步骤：
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制；
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构；以及
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，结束所述缩退控制。
本发明的其他方式的存储介质存储有使计算机执行车辆控制方法的各步骤的程序，
所述车辆控制方法是车辆控制装置的车辆控制方法，所述车辆控制装置具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构以及第二控制机构；
将所述第一控制机构与所述第二控制机构连接的第一通信线路；
将基于从所述第一控制机构或所述第二控制机构发送来的控制信号而工作的工作机构、与所述第一控制机构连接的第二通信线路；以及
将所述工作机构与所述第二控制机构连接的第三通信线路，
其特征在于，
所述车辆控制装置还具备将所述第一控制机构与所述工作机构连接的第四通信线路，
由所述第一控制机构执行的所述车辆控制方法具有如下步骤：
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制；
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构；以及
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，结束所述缩退控制。
发明效果
根据本发明，能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制。
附图说明
表示本发明的实施方式的附图构成说明书的一部分，与该记述一起用于说明本发明。
图1是实施方式所涉及的车辆控制装置的框图。
图2是实施方式所涉及的车辆控制装置的框图。
图3是实施方式所涉及的车辆控制装置的框图。
图4是实施方式所涉及的车辆控制装置的框图。
图5是对实施方式所涉及的车辆控制装置的处理流程进行说明的图。
图6是对实施方式所涉及的车辆控制装置的处理进行说明的时序图。
图7是对实施方式所涉及的车辆控制装置的处理流程进行说明的图。
附图标记说明
V：车辆；1A：控制装置A(第一控制装置)；1B：控制装置B(第二控制装置)；401：通信线路(第一通信线路)；402a：通信线路(第二通信线路)；403a：通信线路(第三通信线路)；404：通信线路(第四通信线路)。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，以下的实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定，另外，在本实施方式中说明的特征的组合未必全部都是发明所必须的。
图1～图4，是本发明的一个实施方式所涉及的车辆控制装置1的框图。车辆控制装置1对车辆V进行控制。在图1以及图2中，通过俯视图与侧视图示出了车辆V的概要。作为一个例子，车辆V为轿车型的四轮乘用车。车辆控制装置1包括控制装置1A与控制装置1B。图1是表示控制装置1A的框图，图2是表示控制装置1B的框图。图3主要示出了控制装置1A与控制装置1B之间的通信线路以及电源的构成。
控制装置1A和控制装置1B对车辆V所实现的一部分的功能进行了重叠化或者冗余化。由此能够提高车辆控制装置的可靠性。控制装置1A例如在自动驾驶控制、手动驾驶中的通常的动作控制之外，也进行与紧急状况避免等有关的行驶辅助控制。控制装置1B主要负责与紧急状况避免等有关的行驶辅助控制。有时将行驶辅助称为驾驶辅助。在通过控制装置1A和控制装置1B使功能冗余化的同时，使控制装置1A和控制装置1B执行不同的控制处理，在实现控制处理的分散化的同时，能够提高可靠性。
本实施方式的车辆V为并联方式的混合动力车辆，在图2中，示意性地图示了输出使得车辆V的驱动轮旋转的驱动力的动力装置50的构成。动力装置50具有内燃机EG、马达M以及自动变速器TM。马达M能够作为使得车辆V加速的驱动源使用，并且也能够在减速时等作为发电机使用(再生制动)。
＜控制装置1A＞
参照图1对控制装置1A的构成进行说明。控制装置1A作为进行车辆V的行驶控制的第一控制装置而发挥功能。控制装置1A包括ECU组(控制单元组)2A。ECU组2A包括多个ECU20A～ECU29A。各ECU包括：以CPU为代表的处理器、半导体存储器等存储设备以及与外部设备的接口等。在存储设备中保存有处理器所执行的程序、处理器在处理中使用的数据等。各ECU也可以具备多个处理器、存储设备以及接口等。此外，能够对ECU的数量、负责的功能适当地进行设计，也可以比本实施方式更加细化或者整合。此外，在图1以及图3中，标注了ECU20A～ECU29A的代表性的功能的名称。例如，ECU20A记载为“自动驾驶ECU”。
ECU20A作为车辆V的行驶控制而执行与自动驾驶有关的控制。在自动驾驶中，不根据驾驶员的驾驶操作而自动地进行车辆V的驱动(由动力装置50进行的车辆V的加速等)、转向或者制动中的至少一项。在本实施方式中，自动地进行驱动、转向以及制动。
ECU21A是基于对车辆V的周围状况进行检测的检测单元31A、32A的检测结果而对车辆V的行驶环境进行识别的环境识别单元。ECU21A生成后述的目标数据作为周边环境信息。
在本实施方式的情况下，检测单元31A是通过摄像而对车辆V的周围的物体进行检测的摄像设备(以下，有时表述为摄像机31A。)。摄像机31A设置于车辆V的车室中的车顶前部，以能够对车辆V的前方进行摄像。通过对摄像机31A所拍摄的图像进行解析，能够对目标的轮廓、道路上的车道的划分线(白线等)进行提取。
在本实施方式的情况下，检测单元32A是通过光对车辆V的周围的物体进行检测的光学雷达(Light Detection and Ranging)(以下，有时表述为光学雷达32A)，对车辆V的周围的目标进行检测，或者对与目标的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个光学雷达32A，在车辆V的前部的各角部分别设置一个，在后部中央设置一个，在后部各侧方分别设置一个。可以适宜地选择光学雷达32A的数量、配置。
ECU29A是基于检测单元31A的检测结果，并作为车辆V的行驶控制而执行与行驶辅助(换言之驾驶辅助)有关的控制的行驶辅助单元。
ECU22A是对电动动力转向装置41A(也简称为“转向装置”)进行控制的转向控制单元。电动动力转向装置41A包括根据驾驶员对方向盘ST的驾驶操作(转向操作)而对前轮进行转向的机构。电动动力转向装置41A包括对转向操作进行辅助或者发挥用于使前轮自动转向的驱动力的马达、对马达的旋转量进行检测的传感器、对驾驶员所负担的转向转矩进行检测的转矩传感器等。
ECU23A是对液压装置42A进行控制的制动控制单元。液压装置42A例如实现ESB(电动伺服制动器)。驾驶员对制动踏板BP的制动操作，在制动主缸BM中转换为液压并向液压装置42A传递。液压装置42A是能够基于从制动主缸BM传递来的液压而对供给至在四个车轮分别设置的制动装置(例如盘式制动装置)51的工作油的液压进行控制的致动器，ECU23A进行液压装置42A所具备的电磁阀等的驱动控制。在本实施方式的情况下，ECU23A以及液压装置42A构成电动伺服制动器，ECU23A例如对四个制动装置51的制动力以及马达M的再生制动的制动力的分配进行控制。在ECU23A电连接有分别设置在四个车轮的车轮速传感器38，基于它们的检测结果，能够控制制动力的分配。
ECU24A是对设置于自动变速器TM中的电动驻车锁止装置50a进行控制的停止维持控制单元。电动驻车锁止装置50a主要具备在选择P挡位(驻车挡位)时对自动变速器TM的内部机构进行锁止的机构。ECU24A能够对电动驻车锁止装置50a所进行的锁止以及锁止解除进行控制。
ECU25A是对向车内报告信息的信息输出装置43A进行控制的车内报告控制单元。信息输出装置43A例如包括平视显示器(Head-up display)等显示装置、语音输出装置。进一步地，也可以包括振动装置。ECU25A使信息输出装置43A输出例如车速、外部气温等各种信息、路线引导等信息。
ECU26A是对向车外报告信息的信息输出装置44A进行控制的车外报告控制单元。在本实施方式的情况下，信息输出装置44A为方向指示器(危险警示灯)，ECU26A能够通过进行信息输出装置44A的闪烁控制作为方向指示器而对车外报告车辆V的行进方向，另外，能够通过作为危险警示灯进行信息输出装置44A的闪烁控制而使车外提高对车辆V的注意力。
ECU27A是对动力装置50进行控制的驱动控制单元。在本实施方式中，对动力装置50分配了一个ECU27A，但是也可以对内燃机EG、马达M以及自动变速器TM分别分配一个ECU。ECU27A，例如，与设置于油门踏板AP的操作检测传感器34a、设置于制动踏板BP的操作检测传感器34b所检测到的驾驶员的驾驶操作、车速等对应地对内燃机EG、马达M的输出进行控制，或者对自动变速器TM的变速挡进行切换。此外，在自动变速器TM中，作为对车辆V的行驶状态进行检测的传感器而设置有对自动变速器TM的输出轴的转速进行检测的转速传感器39。能够从转速传感器39的检测结果运算出车辆V的车速。
ECU28A是对车辆V的当前位置、行进路径进行识别的位置识别单元。ECU28A进行陀螺仪传感器33A、GPS传感器28b、通信装置28c的控制以及检测结果或者通信结果的信息处理。陀螺仪传感器33A对车辆V的旋转运动进行检测。通过陀螺仪传感器33A的检测结果等而能够对车辆V的行进路径进行判定。GPS传感器28b对车辆V的当前位置进行检测。通信装置28c与提供地图信息、交通信息的服务器进行无线通信来获取上述信息。在数据库28a中，能够保存高精度的地图信息，ECU28A基于该地图信息等，能够以更高精度确定车道上的车辆V的位置。
输入装置45A以驾驶员能够操作的方式配置于车内，并接受来自驾驶员的指示、信息的输入。
＜控制装置1B＞
参照图2对控制装置1B的构成进行说明。控制装置1B作为进行车辆V的行驶控制的第二控制装置而发挥功能。控制装置1B包括ECU组(控制单元组)2B。ECU组2B包括多个ECU21B～ECU25B。各ECU包括，以CPU为代表的处理器、半导体存储器等存储设备、与外部设备的接口等。存储设备中保存有处理器所执行的程序、处理器在处理中使用的数据等。各ECU也可以具备多个处理器、存储设备以及接口等。此外，能够对ECU的数量、负责的功能适当地进行设计，也可以比本实施方式更加细化或者整合。此外，与ECU组2A同样，在图2以及图3中，标注了ECU21B～ECU25B的代表性的功能的名称。
ECU21B是基于对车辆V的周围状况进行检测的检测单元31B、32B的检测结果而对车辆V的行驶环境进行识别的环境识别单元，并且是作为车辆V的行驶控制而执行与行驶辅助(换言之驾驶辅助)有关的控制的行驶辅助单元。ECU21B生成后述的目标数据作为周边环境信息。
此外，在本实施方式中，构成为ECU21B具有环境识别功能与行驶辅助功能，但也可以是如控制装置1A的ECU21A与ECU29A那样，按功能分别设置ECU。相反地，在控制装置1A中，也可以是如ECU21B那样，通过一个ECU来实现ECU21A与ECU29A的功能的构成。
在本实施方式的情况下，检测单元31B是通过摄像而对车辆V的周围的物体进行检测的摄像设备(以下，有时表述为摄像机31B。)。摄像机31B设置于车辆V的车室中的车顶前部，以能够对车辆V的前方进行摄像。通过对摄像机31B所拍摄的图像进行解析，能够对目标的轮廓、道路上的车道的划分线(白线等)进行提取。在本实施方式的情况下，检测单元32B是通过电波对车辆V的周围的物体进行检测的毫米波雷达(以下，有时表述为雷达32B)，对车辆V的周围的目标进行检测或者对与目标的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个雷达32B，在车辆V的前部中央设置一个，在前部各角部分别设置一个，在后部各角部分别设置一个。可以适宜地选择雷达32B的数量、配置。
ECU22B是对电动动力转向装置41B(也简称为“转向装置”)进行控制的转向控制单元。电动动力转向装置41B包括根据驾驶员对方向盘ST的驾驶操作(转向操作)而对前轮进行转向的机构。电动动力转向装置41B包括对转向操作进行辅助或者发挥用于使前轮自动转向的驱动力的马达、对马达的旋转量进行检测的传感器、对驾驶员所负担的转向转矩进行检测的转矩传感器等。另外，在ECU22B上经由后述的通信线路L2电连接有转向角传感器37，从而能够基于转向角传感器37的检测结果而对电动动力转向装置41B进行控制。ECU22B能够获取对驾驶员是否把持方向盘ST进行检测的传感器36的检测结果，并能够监视驾驶员的把持状态。
ECU23B是对液压装置42B进行控制的制动控制单元。液压装置42B例如实现VSA(Vehicle Stability Assist车辆稳定辅助)。驾驶员对制动踏板BP的制动操作，在制动主缸BM中转换为液压并向液压装置42B传递。液压装置42B是能够基于从制动主缸BM传递来的液压而对供给至各车轮的制动装置51的工作油的液压进行控制的致动器，ECU23B进行液压装置42B所具备的电磁阀等的驱动控制。
在本实施方式的情况下，在ECU23B以及液压装置42B上电连接有在四个车轮上分别设置的车轮速传感器38、偏航率传感器33B、以及对制动主缸BM内的压力进行检测的压力传感器35，基于上述传感器的检测结果实现ABS功能、牵引力控制以及车辆V的姿态控制功能。例如，ECU23B基于在四个车轮上分别设置的车轮速传感器38的检测结果而对各车轮的制动力进行调整，对各车轮的滑行进行抑制。另外，基于偏航率传感器33B所检测到的车辆V的绕铅垂轴的旋转角速度而对各车轮的制动力进行调整，并对车辆V的急剧的姿态变化进行抑制。
另外，ECU23B还作为对向车外报告信息的信息输出装置43B进行控制的车外报告控制单元而发挥功能。在本实施方式的情况下，信息输出装置43B是制动灯，在制动时等ECU23B能够点亮制动灯。由此能够使后续车辆提高对车辆V的注意力。
ECU24B是对在后轮设置的电动驻车制动装置(例如鼓式制动器)52进行控制的停止维持控制单元。电动驻车制动装置52具备对后轮进行锁止的机构。ECU24B能够对电动驻车制动装置52所进行的后轮的锁止以及锁止解除进行控制。
ECU25B是对向车内报告信息的信息输出装置44B进行控制的车内报告控制单元。在本实施方式的情况下，信息输出装置44B包括配置于仪表盘的显示装置。ECU25B能够使得信息输出装置44B输出车速、油耗等各种信息。
输入装置45B以驾驶员能够操作的方式配置于车内，并接受来自驾驶员的指示、信息的输入。
＜通信线路＞
参照图3来说明将ECU之间连接为可通信的、车辆控制装置1的通信线路的例子。车辆控制装置1包括有线的通信线路L1～L7。在通信线路L1上连接有控制装置1A的各ECU20A～ECU27A、ECU 29A。此外，ECU28A也可以与通信线路L1连接。
在通信线路L2上，连接有控制装置1B的各ECU21B～ECU25B。另外，控制装置1A的ECU20A也与通信线路L2连接。通信线路L3将ECU20A和ECU21B连接。通信线路L4将ECU20A和ECU21A连接。通信线路L5将ECU20A、ECU21A以及ECU28A连接。通信线路L6将ECU29A和ECU21A连接。通信线路L7将ECU29A和ECU20A连接。
通信线路L1～L7的协议可以相同也可以不同，可以根据通信速度、通信量、耐久性等通信环境而不同。例如，通信线路L3以及L4在通信速度方面可以采用以太网(注册商标)。例如，通信线路L1、L2、L5～L7可以采用CAN。
控制装置1A具备网关GW。网关GW对通信线路L1与通信线路L2进行中转。因此，例如，ECU21B能够经由通信线路L2、网关GW以及通信线路L1而对ECU27A输出控制指令。
＜电源＞
参照图3对车辆控制装置1的电源进行说明。车辆控制装置1包括：大容量电池6、电源7A以及电源7B。大容量电池6是马达M的驱动用电池，并且是通过马达M进行充电的电池。
电源7A是向控制装置1A供电的电源，包括电源电路71A和电池72A。电源电路71A是将大容量电池6的电力向控制装置1A供给的电路，例如，将大容量电池6的输出电压(例如190V)降压至基准电压(例如12V)。电池72A例如为12V的铅电池。通过设置电池72A，即使在大容量电池6、电源电路71A的电力供给被切断或者降低的情况下，也能够向控制装置1A进行供电。
电源7B是向控制装置1B供电的电源，包括电源电路71B和电池72B。电源电路71B是与电源电路71A相同的电路，且是将大容量电池6的电力向控制装置1B供给的电路。电池72B是与电池72A相同的电池，例如为12V的铅电池。通过设置电池72B，即使在大容量电池6、电源电路71B的电力供给被切断或者降低的情况下，也能够向控制装置1B进行供电。
＜整体构成＞
参照图4从其他观点对车辆V的整体构成进行说明。车辆V包括：控制装置1A(第一控制装置)、控制装置1B(第二控制装置)、外界识别装置组82以及致动器组83。在本实施方式的车辆控制装置1中，控制装置1A(第一控制装置)以及控制装置1B(第二控制装置)进行车辆V的行驶控制。
如图4所示，控制装置1A(第一控制装置)以及控制装置1B(第二控制装置)通过通信线路401(第一通信线路)连接，能够相互进行通信。在此，通信线路401相当于图3的通信线路L3。
致动器组83作为基于从控制装置1A(第一控制装置)或控制装置1B(第二控制装置)发送来的控制信号而工作的工作部而发挥功能。控制装置1A(第一控制装置)与致动器组83(工作部)通过通信线路402a(第二通信线路)连接，致动器组83(工作部)能够根据从控制装置1A(第一控制装置)发送来的控制信号而工作。另外，控制装置1B(第二控制装置)与致动器组83(工作部)通过通信线路403a(第三通信线路)连接，致动器组83(工作部)能够根据从控制装置1B(第二控制装置)发送来的控制信号而工作。
进一步，控制装置1A(第一控制装置)与致动器组83(工作部)通过通信线路404(第四通信线路)连接，控制装置1A(第一控制装置)能够经由第四通信线路向致动器组83(工作部)发送后述的驾驶替换判定信号。
外界识别装置组82是搭载于车辆V中的外界识别装置(传感器)的集合。外界识别装置组82包括上述的摄像机31A、摄像机31B、光学雷达32A以及雷达32B。摄像机31A以及光学雷达32A经由通信线路402b、通信线路402c而与控制装置1A(第一控制装置)连接。由摄像机31A以及光学雷达32A得到的外界信息、与这些装置有关的信息被提供给控制装置1A，摄像机31A以及光学雷达32A按照来自控制装置1A的指示(控制信号)进行动作。
摄像机31B以及雷达32B经由通信线路403b、通信线路403c而与控制装置1B(第二控制装置)连接。由摄像机31B以及雷达32B得到的外界信息、与这些装置有关的信息被提供给控制装置1B，摄像机31B以及雷达32B按照来自控制装置1B的指示(控制信号)进行动作。控制装置1B也可以将由摄像机31B以及雷达32B得到的外界信息经由通信线路401(第一通信线路)供给至控制装置1A。由此，控制装置1A能够使用从摄像机31A、摄像机31B、光学雷达32A以及雷达32B分别得到的外界信息来执行自动驾驶的控制。
致动器组83(工作部)是搭载于车辆V中的致动器的集合。作为一个例子，致动器组83例如包括上述的电动动力转向装置41A、电动动力转向装置41B、液压装置42A、液压装置42B以及动力装置50。
与电动动力转向装置41A、液压装置42A以及动力装置50相关的信息经由通信线路402a(第二通信线路)而供给至控制装置1A(第一控制装置)，电动动力转向装置41A、液压装置42A以及动力装置50按照来自控制装置1A的指示(控制信号)进行动作。另外，与电动动力转向装置41B以及液压装置42B相关的信息经由通信线路403a(第三通信线路)而供给至控制装置1B(第二控制装置)，电动动力转向装置41B以及液压装置42B按照来自控制装置1B的指示(控制信号)进行动作。
动力装置50进行车辆V的驱动，因此是纵控制致动器的一种。进一步地，动力装置50通过变更左右车轮的驱动力的分配而能够变更车辆V的方向，因此还是横控制致动器的一种。液压装置42A以及液压装置42B分别进行车辆V的制动，因此是纵控制致动器的一种。进一步地，液压装置42A以及液压装置42B分别能够通过制动器转矩矢量来变更车辆V的方向，因此还是横控制致动器的一种。电动动力转向装置41A以及电动动力转向装置41B分别控制车辆V的转向，因此是横控制致动器的一种。
控制装置1A(第一控制装置)能够通过通信线路402a(第二通信线路)而与致动器组83的一部分(例如，电动动力转向装置41A、液压装置42A、动力装置50)进行通信。另外，控制装置1B(第二控制装置)能够通过通信线路403a(第三通信线路)而与致动器组83的一部分(电动动力转向装置41B、液压装置42B)进行通信。通信线路401～通信线路404例如是CAN(控制器局域网)，但也可以是以太网(注册商标)。另外，也可以通过CAN和以太网(注册商标)这两者来连接。
＜处理＞
接下来，对车辆控制装置1中的控制装置A的处理进行说明。图5是说明车辆控制装置1的处理流程的流程图，图6是说明车辆控制装置1的处理的时序图。
在步骤S501中，控制装置1A经由通信线路402a、通信线路402b以及通信线路402c而与外界识别装置组82以及致动器组83(工作部)进行通信，获取信息，控制装置1A基于所获取的信息来控制外界识别装置组82以及致动器组83。
如图6所示，车辆V处于基于控制装置1A的控制信号601的自动驾驶的控制状态，与控制装置1A的控制信号601对应地，构成致动器组83的致动器(例如，动力装置50)输出控制输出值602。在该状态下，基于驾驶员的操作的输出值603(例如，动力装置50的相对于油门踏板AP的踩下的输出值)为零。另外，在自动驾驶的控制状态下，驾驶员为未进行第一驾驶操作(例如，方向盘把持)以及第二驾驶操作(例如，方向盘转向)的状态(关)。
在步骤S502中，控制装置1A判定通信线路402a(第二通信线路)的通信状态是否发生了变化。例如，在由于电接触不良、噪声等的影响而无法在规定的时机从致动器组83获取信息的情况下，或者，在从致动器组83发送了对工作状态的变化进行报告的信号的情况下，控制装置1A判定为通信线路402a(第二通信线路)的通信状态发生了变化(S502-是)，使处理进入步骤S503。
另一方面，在步骤S502的判定中，在通信线路402a(第二通信线路)的通信状态没有变化的情况下(S502-否)，使处理返回到步骤S501，重复进行同样的处理。控制装置1A经由通信线路402a(第二通信线路)而与外界识别装置组82以及致动器组83(工作部)进行通信，控制装置1A基于获取到的信息来控制外界识别装置组82以及致动器组83。
在步骤S503中，控制装置1A开始对车辆的行驶控制的功能进行了限制的控制(缩退控制)(图6的TM1)。在由于通信线路402a(第二通信线路)中的通信状态的变化而无法获取例如包含多个致动器的致动器组83中的、与一部分致动器相关的信息的情况下，控制装置1A进行将由致动器组83(工作部)提供的纵控制和横控制中的任意一方(例如，横控制或纵控制)的控制功能限制了的缩退控制。
在开始了缩退控制的时机(图6的TM1)，致动器(例如，动力装置50)中的控制输出值602为零。在从缩退控制的开始(图6的TM1)到驾驶替换的确定(图6的TM3)之间(抑制输出期间)，例如，即使在时机TM2从驾驶员输入操作，基于驾驶员的操作的输出值604也维持为零的状态。在本步骤中，当开始缩退控制时，控制装置1A即使在执行缩退控制的过程中通信线路402a(第二通信线路)的通信状态恢复了的情况下，也继续进行缩退控制。
在步骤S504中，控制装置1A判定是否进行了由驾驶员进行的驾驶替换。控制装置1A在由检测部检测到与通信线路402a(第二通信线路)的通信状态的变化对应的驾驶员所进行的驾驶替换的情况下，在后述的步骤中将表示驾驶替换的判定结果的判定信号(驾驶替换判定信号)经由通信线路404(第四通信线路)发送到致动器组83(工作部)。在此，由驾驶员进行的驾驶替换的判定以由驾驶员进行的多个驾驶操作(双动作)为条件。
在步骤S504的判定中，在未检测到驾驶员所进行的多个驾驶操作的情况下(S504-否)，以等待多个驾驶操作的检测的状态进行等待。在等待多个驾驶操作的检测的状态、即驾驶替换判定信号的发送前的状态下，由于驾驶员所进行的驾驶替换为未确定的状态，因此控制装置1A抑制与驾驶员进行的单一的驾驶操作对应的致动器组83(工作部)的输出。例如，如图6所示，即使驾驶员操作油门踏板AP，也将输出值604抑制为零。由此，在驾驶替换为未确定的状态下，能够抑制响应于驾驶员的驾驶操作而引起的车辆行为的不稳定化。
另一方面，在步骤S504的判定中，在由多个检测部检测到驾驶员所进行的多个驾驶操作的情况下，即，在向控制装置1A输入了对驾驶员的第一驾驶操作(例如，方向盘把持)进行检测的传感器(第一检测部)的检测结果、和对驾驶员的第二驾驶操作(例如，方向盘转向)进行检测的传感器(第二检测部)的检测结果的情况下，控制装置1A判定为检测出驾驶替换(S504-是)，使处理进入步骤S505。
在步骤S505中，控制装置1A将表示驾驶替换的判定结果的驾驶替换判定信号经由通信线路404(第四通信线路)发送至致动器组83(工作部(图6的TM3)。在TM3的时机确定驾驶替换。
在本步骤中，控制装置1A保持(锁存)表示方向盘把持的第一驾驶操作的检测结果。即使在检测到第一驾驶操作后驾驶员停止方向盘把持的情况下，也保持第一驾驶操作的检测结果。由此，能够在缩退正控制结束后，避免在没有进行方向盘把持时而输入了驾驶员的油门踏板AP的操作的情况下的加速限制。另外，控制装置1A在第二通信线路的通信状态恢复了的情况下，解除对第一驾驶操作的检测结果的保持(锁存)。
通过接收驾驶替换判定信号，致动器组83(工作部)能够识别从控制装置1A的自动驾驶、向基于驾驶员的驾驶操作的动作而进行的切换。致动器组83(工作部)根据基于驾驶员的驾驶操作的指示值来进行工作。
在步骤S506中，控制装置1A在发送驾驶替换判定信号后，限制与驾驶员的第三驾驶操作(例如，油门踏板AP的操作)对应的致动器组83(例如，动力装置50)的输出值的上限。由此，能够抑制与驾驶员所进行的第三驾驶操作对应地从致动器组83输出的输出值发生急剧的变化。
如图6所示，作为输出值的限制模式，在从驾驶替换确定的时机TM3到缩退控制结束的时机TM4之间(速度限制(rate limit)期间)，控制装置1A以使构成致动器组83的致动器的输出值604线性地变化(增加)的方式进行控制。通过以使输出值线性地变化的方式进行控制，能够顺利地进行从控制装置1A的自动驾驶向基于驾驶员的驾驶操作的动作而进行的切换。
在步骤S507中，控制装置1A计算出与驾驶员的第三驾驶操作(例如，油门踏板AP的操作)对应的致动器组83(例如，动力装置50)的假定输出值(例如，图6的假定输出值605)。在步骤S506的处理中，实际上从致动器组83输出的输出值604被限制，但在本步骤中，计算出在输出值没有被限制的情况下所假定的输出值作为假定输出值。
在步骤S508中，控制装置1A基于假定输出值(S507)、和输出限制后的输出值(线性地增加的输出值(S506)的比较结果来判定驾驶替换是否已完成。控制装置1A在假定输出值605与线性地增加后的输出值604不相等的情况下(S508-否)，继续基于比较结果的判定处理。另一方面，在与驾驶员的第三驾驶操作对应的致动器组83的假定输出值605与线性地增加后的输出值604相等的情况下(S508-是)，控制装置1A判定为驾驶替换已完成，使处理进入步骤S509。
在步骤S509中，控制装置1A结束缩退控制(图6的TM4)。之后，转移到由驾驶员进行的手动驾驶(手动转移)。
控制装置1A在基于缩退控制中的车辆的控制状态而判定为驾驶替换已完成的情况下，结束缩退控制。在作为缩退控制中的车辆V的控制状态而与驾驶员的第三驾驶操作对应的致动器组83(工作部)的假定输出值605和线性地增加后的输出值604变得相等的情况下，控制装置1A判定为驾驶替换已完成，并结束缩退控制。由此，能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制，顺畅地进行从缩退控制向手动驾驶的转移。
＜控制装置B进行缩退控制的情况＞
图7是表示控制装置B开始缩退控制为止的处理流程的流程图。对于与图5的流程图相同的处理，标注相同的步骤编号。
在步骤S501中，控制装置1A经由通信线路402a、通信线路402b以及通信线路402c而与外界识别装置组82以及致动器组83(工作部)进行通信，获取信息，控制装置1A基于所获取的信息来控制外界识别装置组82以及致动器组83。
在步骤S502中，控制装置1A判定通信线路402a(第二通信线路)的通信状态是否发生了变化。例如，在由于电接触不良、噪声等的影响而无法在规定的时机从致动器组83获取信息的情况下，或者，在从致动器组83发送了对工作状态的变化进行报告的信号的情况下，控制装置1A判定为通信线路402a(第二通信线路)的通信状态发生了变化(S502-是)，使处理进入到步骤S703。
另一方面，在步骤S502的判定中，在通信线路402a(第二通信线路)的通信状态没有变化的情况下(S502-否)，使处理返回到步骤S501，重复进行同样的处理。
在步骤S703中，控制装置1A在执行缩退控制之前，事先进行经由通信线路404(第四通信线路)的通信，判定通信线路404(第四通信线路)是否为能够通信的状态。例如，在因通信线路404(第四通信线路)的断路或接触不良等而能够接收规定的信号的情况下(S704-是)，使处理进入到步骤S706。
在步骤S706中，控制装置1A执行缩退控制。在该情况下，控制装置1A执行在图5中说明的步骤S503以后的处理。
另一方面，在步骤S704的判定中，在通信线路404(第四通信线路)不是能够通信的状态的情况下(S704-否)，处理进入步骤S705。
然后，在步骤S705中，控制装置1B执行缩退控制。控制装置1A在通信线路402a(第二通信线路)的通信状态发生变化且通信线路404(第四通信线路)不是能够通信的状态的情况下，经由通信线路401(第一通信线路)向控制装置1B发送指示缩退控制的信号，控制装置1B经由通信线路403a(第三通信线路)进行缩退控制。根据图7的处理，在通信线路404(第四通信线路)不是能够通信的状态的情况下，控制装置1B能够经由通信线路403a(第三通信线路)进行缩退控制。
[其他实施方式]
另外，实现各实施方式中说明的一个以上的功能的车辆控制程序经由网络或者存储介质而供给到系统或者装置，该系统或者装置的计算机中的一个以上的处理器能够读出并执行该程序。通过这样的方式也能够实现本发明。
＜实施方式的总结＞
第一构成.上述实施方式的车辆控制装置(例如，图1的1)具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构(例如，图4的1A)以及第二控制机构(例如，图4的1B)；
将所述第一控制机构(1A)与所述第二控制机构(1B)连接的第一通信线路(例如图4的401)；
将基于从所述第一控制机构(1A)或所述第二控制机构(1B)发送来的控制信号而工作的工作机构(例如，图4的83)、与所述第一控制机构(1A)连接的第二通信线路(例如，图4的402a)；以及
将所述工作机构(83)与所述第二控制机构(1B)连接的第三通信线路(例如，图4的403a)，
所述车辆控制装置还具备将所述第一控制机构(1A)与所述工作机构(83)连接的第四通信线路(例如，图4的404)，
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，所述第一控制机构(1A)进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制，
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，所述第一控制机构(1A)将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构，
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，所述第一控制机构(1A)结束所述缩退控制。此外，有时也将缩退控制称为代替控制。
根据第一构成的车辆控制装置，能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制。
第二构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，在所述判定信号的发送前的状态下，所述第一控制机构(1A)抑制与由所述驾驶员进行的单一的驾驶操作对应的所述工作机构(83)的输出。
根据第二构成的车辆控制装置，在驾驶替换为未确定的状态下，能够抑制因响应驾驶员的驾驶操作而引起的车辆行为的不稳定化。
第三构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，在输入了对所述驾驶员的第一驾驶操作进行检测的第一检测机构的检测结果、和对所述驾驶员的第二驾驶操作进行检测的第二检测机构的检测结果的情况下，所述第一控制机构(1A)判定为检测到所述驾驶替换，并发送所述判定信号。
根据第三构成的车辆控制装置，能够基于多个驾驶操作的检测结果来判断驾驶员的操作意图，并将驾驶员的操作意图反映到缩退控制。
第四构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，在所述判定信号的发送后，所述第一控制机构(1A)限制与所述驾驶员的第三驾驶操作对应的所述工作机构的输出值的上限。
第五构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，所述第一控制机构(1A)以使所述工作机构(83)的输出值线性地增加的方式进行控制。
根据第四构成以及第五构成的车辆控制装置，能够抑制与驾驶员所进行的第三驾驶操作对应地从致动器组输出的输出值发生急剧的变化。
第六构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，在作为所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而与所述驾驶员的第三驾驶操作对应的所述工作机构(83)的假定输出值(例如，图6的605)和线性地增加后的所述输出值(例如，图6的604)变得相等的情况下，所述第一控制机构(1A)判定为所述驾驶替换已完成，并结束所述缩退控制。
根据第六构成的车辆控制装置，能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制，顺畅地进行从缩退控制向手动驾驶的转移。
第七构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，所述第一控制机构(1A)保持所述第一驾驶操作的检测结果。
第八构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，在所述第二通信线路(402a)的通信状态恢复了的情况下，所述第一控制机构(1A)解除对所述第一驾驶操作的检测结果的保持。
根据第七构成以及第八构成的车辆控制装置，能够在缩退正控制结束后，避免在没有进行方向盘把持时而输入了驾驶员的油门踏板AP的操作的情况下的加速限制。
第九构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，即使在执行所述缩退控制的过程中所述第二通信线路(402a)的通信状态恢复了的情况下，所述第一控制机构(1A)也继续执行所述缩退控制。
第十构成.在上述实施方式的车辆控制装置(1)中，在所述第二通信线路(402a)的通信状态发生变化、且所述第四通信线路(404)不是能够通信的状态的情况下，所述第一控制机构(1A)经由所述第一通信线路(401)向所述第二控制机构(1B)发送指示所述缩退控制的信号，所述第二控制机构(1B)经由所述第三通信线路进行所述缩退控制。
根据第十构成的车辆控制装置，在第四通信线路(404)不是能够通信的状态的情况下，第二控制机构(1B)能够经由第三通信线路进行缩退控制。
第十一构成.上述实施方式的车辆(例如，图1的车辆V)具备第一构成至第十构成中的任一构成中记载的车辆控制装置(1)。
根据第十一构成的车辆，能够提供一种车辆，其具有能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制的车辆控制装置。
第十二构成.上述实施方式的车辆控制装置(例如，图1的1)的车辆控制方法中，所述车辆控制装置具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构(例如，图4的1A)以及第二控制机构(例如，图4的1B)；
将所述第一控制机构(1A)与所述第二控制机构(1B)连接的第一通信线路(例如图4的401)；
将基于从所述第一控制机构(1A)或所述第二控制机构(1B)发送来的控制信号而工作的工作机构(例如，图4的83)、与所述第一控制机构(1A)连接的第二通信线路(例如，图4的402a)；以及
将所述工作机构(83)与所述第二控制机构(1B)连接的第三通信线路(例如，图4的403a)，
所述车辆控制装置(1)还具备将所述第一控制机构(1A)与所述工作机构(83)连接的第四通信线路(例如，图4的404)，
由所述第一控制机构(1A)执行的所述车辆控制方法具有如下步骤：
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制(例如，图5的S503)；
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下(例如，图5的S504-是)，将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构(83)(例如，图5的S505)；以及
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态(例如，图5的S505、S506)而判定为所述驾驶替换已完成的情况下(例如，图5的S508-是)，结束所述缩退控制(例如，图5的S509)。
根据第十二构成的车辆控制装置的车辆控制方法，能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制。
存储第十三构成的程序的存储介质是存储有使计算机执行所述车辆控制方法的各步骤的程序的存储介质。
根据第十三构成的存储有程序的存储介质，能够提供一种能够在不切换车辆的行驶控制的主体的情况下进行缩退控制使计算机执行能够进行缩退控制的车辆控制方法的各步骤的存储介质。
本发明不限定于上述的实施方式，能够在本发明的主旨的范围内进行各种变形、变更。

Claims (13)

1.一种车辆控制装置，其具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构以及第二控制机构；
将所述第一控制机构与所述第二控制机构连接的第一通信线路；
将基于从所述第一控制机构或所述第二控制机构发送来的控制信号而工作的工作机构、与所述第一控制机构连接的第二通信线路；以及
将所述工作机构与所述第二控制机构连接的第三通信线路，
其特征在于，
所述车辆控制装置还具备与所述第二通信线路及第三通信线路不同的、将所述第一控制机构与所述工作机构连接的第四通信线路，
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，所述第一控制机构进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制，
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，所述第一控制机构将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构，
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，所述第一控制机构结束所述缩退控制。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，在所述判定信号的发送前的状态下，所述第一控制机构抑制与由所述驾驶员进行的单一的驾驶操作对应的所述工作机构的输出。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，在输入了对所述驾驶员的第一驾驶操作进行检测的第一检测机构的检测结果、和对所述驾驶员的第二驾驶操作进行检测的第二检测机构的检测结果的情况下，所述第一控制机构判定为检测到所述驾驶替换，并发送所述判定信号。
4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，在所述判定信号的发送后，所述第一控制机构限制与所述驾驶员的第三驾驶操作对应的所述工作机构的输出值的上限。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，所述第一控制机构以使所述工作机构的输出值线性地增加的方式进行控制。
6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，在作为所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而与所述驾驶员的第三驾驶操作对应的所述工作机构的假定输出值和线性地增加后的所述输出值变得相等的情况下，所述第一控制机构判定为所述驾驶替换已完成，并结束所述缩退控制。
7.根据权利要求3或4所述的车辆控制装置，其特征在于，所述第一控制机构保持所述第一驾驶操作的检测结果。
8.根据权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，在所述第二通信线路的通信状态恢复了的情况下，所述第一控制机构解除对所述第一驾驶操作的检测结果的保持。
9.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，即使在执行所述缩退控制的过程中所述第二通信线路的通信状态恢复了的情况下，所述第一控制机构也继续执行所述缩退控制。
10.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述第二通信线路的通信状态发生变化、且所述第四通信线路不是能够通信的状态的情况下，所述第一控制机构经由所述第一通信线路向所述第二控制机构发送指示所述缩退控制的信号，
所述第二控制机构经由所述第三通信线路进行所述缩退控制。
11.一种车辆，其特征在于，所述车辆具备权利要求1至10中任一项所述的车辆控制装置。
12.一种车辆控制方法，其是车辆控制装置的车辆控制方法，所述车辆控制装置具备：
进行车辆的行驶控制的第一控制机构以及第二控制机构；
将所述第一控制机构与所述第二控制机构连接的第一通信线路；
将基于从所述第一控制机构或所述第二控制机构发送来的控制信号而工作的工作机构、与所述第一控制机构连接的第二通信线路；以及
将所述工作机构与所述第二控制机构连接的第三通信线路，
其特征在于，
所述车辆控制装置还具备与所述第二通信线路及第三通信线路不同的、将所述第一控制机构与所述工作机构连接的第四通信线路，
所述第一控制机构具有如下步骤：
在所述第二通信线路的通信状态发生了变化的情况下，进行对所述车辆的行驶控制的功能进行了限制的缩退控制；
在由检测机构检测到与所述通信状态的变化对应的由驾驶员进行的驾驶替换的情况下，将表示所述驾驶替换的判定结果的判定信号经由所述第四通信线路发送到所述工作机构；以及
在基于所述缩退控制中的所述车辆的控制状态而判定为所述驾驶替换已完成的情况下，结束所述缩退控制。
13.一种存储介质，其存储有使计算机执行权利要求12所述的车辆控制方法的各步骤的程序。
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