CN114174123A - 车辆控制系统 - Google Patents

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Abstract

具备计算致动器的目标输出的中央ECU(10)和设置于中央ECU(10)与致动器的通信路径之间的中继装置，中继装置包括能够与车辆(1)的驱动控制、制动控制或者转向控制相关的基本致动器进行通信的特定中继装置，各中继装置中的特定中继装置具有对自身的异常进行诊断的特定异常诊断部(31a)和能够计算与自身连接的特定致动器的控制量的预备运算部(31b)，各中继装置中的除了特定中继装置以外的中继装置不具有对自身进行诊断的功能。

Description

车辆控制系统
技术领域
在此公开的技术属于涉及一种车辆控制系统的技术领域。
背景技术
近年来，车载设备的电动化是显著的，并且通过电子控制来控制车辆的运动。
例如，专利文献1公开了一种车辆控制系统，该车辆控制系统具备：运算向车载设备的操作量指令值的指令控制器；以及基于来自指令控制器的操作指令值来控制致动器的致动器驱动控制器，指令控制器和各致动器驱动控制器分别具备故障检测功能。
另外，在专利文献1中，在指令控制器存在异常时，通过各致动器驱动控制器来控制各致动器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-196295号公报
发明所要解决的技术问题
从提高车辆控制的故障操作性的观点来看，如专利文献1那样，使所有的致动器驱动控制器具备故障检测功能即可。然而，近年来，对于转向装置、制动装置等与车辆的基本动作(驱动、制动、转向)相关的车载设备的电子控制化是显著的，并且作为控制对象的致动器的数量达到了几百。当使这些各致动器的各控制器全部都具备故障检测功能时，用于构建系统的工时将增大，从而开发成本也将增大。
另外，在专利文献1中，当指令控制器产生异常时，需要将所有的致动器驱动控制器维持在工作状态，从而消耗功率将增大。
发明内容
在此公开的技术是鉴于这一点而完成的，其目的在于获得高故障操作性并且尽可能地抑制成本的增加。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，在此公开的技术中，将车辆控制系统作为对象，是如下这样的结构，具备：多个传感器；中央控制装置，该中央控制装置基于各所述传感器的输出来计算多个致动器的目标输出；以及多个中继装置，该多个中继装置分别设置于所述中央控制装置与各所述致动器的通信路径之间，并且中继由所述中央控制装置生成的控制信号，各所述致动器包括与车辆的驱动控制、制动控制或者转向控制相关的特定致动器，所述多个中继装置包括能够与所述特定致动器进行通信的特定中继装置，所述中央控制装置具有对自身的异常进行诊断的中央异常诊断部，所述多个中继装置中的所述特定中继装置具有对自身的异常进行诊断的特定异常诊断部和能够计算与自身连接的所述特定致动器的目标输出的预备运算部，所述多个中继装置中的除了所述特定中继装置以外的中继装置不具有对自身进行诊断的功能。
根据该结构，由于中央控制装置计算各致动器的目标输出，因此当在中央控制装置产生异常时，有各致动器无法正常地工作的担忧。因此，在中央控制装置产生异常的情况下，需要将车辆引导至附近的路肩、停车场。为了将车辆引导至路肩等，至少能够控制与车辆的驱动控制、制动控制或者转向控制相关的特定致动器即可。根据上述结构，与特定致动器能够进行通信的特定中继装置具有预备运算部。由此，即使在中央控制装置存在异常时，也能够通过预备运算部来计算出特定致动器的目标输出，从而将车辆引导至路肩等。另外通过能够检测特定中继装置自身的异常，在中央控制装置的异常产生时能够抑制特定中继装置产生异常。其结果是，能够获得作为系统整体的冗余性，并且能够获得较高的故障操作性。
另一方面，对于与车辆的驱动控制、制动控制以及转向控制无关的致动器，由于在中央控制装置的异常时，能够选择工作状态或者非工作状态的任一种即可，因此不需要复杂的控制。因此，即使不具有对自身的异常进行诊断的功能，从故障操作的观点来看，并没有特别的问题。因此，如上述结构那样，对除了特定中继装置以外的区域控制装置不设置对自身的异常进行诊断的功能。由此，能够降低中继装置的制造成本。
因此，能够获得高故障操作性并且尽可能地抑制成本的增加。
在所述车辆控制系统中，也可以是如下这样的结构：所述特定中继装置构成为被输入一部分的所述传感器的输出，当通过所述中央异常诊断部检测到所述中央控制装置的异常时，所述特定中继装置的所述预备运算部基于被输入至该特定中继装置的所述传感器的信息来控制所述特定致动器。
根据该结构，能够通过特定中继装置来提高目标输出的计算精度。由此，能够提高故障操作性。
在所述车辆控制系统中，也可以是如下这样的结构：所述特定中继装置具有对自身与所述中央控制装置之间的通信状态的异常进行诊断的通信诊断部，当通过所述通信诊断部检测到该特定中继装置与所述中央控制装置的通信状态的异常时，所述特定中继装置的所述预备运算部基于被输入至该特定中继装置的所述传感器的信息来控制所述特定致动器。
即，当中央控制装置与特定中继装置之间的通信线断线等中央控制装置与特定中继装置的通信状态产生异常时，与中央控制部正常或异常无关，需要通过特定中继装置计算特定致动器的目标输出。根据上述结构，在特定中继装置与中央控制装置之间的通信状态存在异常时，特定中继装置通过预备运算部计算出特定致动器的目标输出。其结果是，能够进一步提高故障操作性。
在设置有通信诊断部的所述车辆控制系统中，也可以是如下这样的结构：所述特定中继装置包括：致动器控制装置，该致动器控制装置对所述特定致动器进行控制；以及通信集线器装置，该通信集线器装置接收来自所述中央控制装置的信号，并向所述致动器控制装置发送该信号，所述特定中继装置的所述通信诊断部设置于所述通信集线器装置，所述通信诊断部构成为对所述通信集线器装置与所述致动器控制装置之间的通信状态的异常进行进一步诊断。
根据该结构，能够通过通信诊断部来掌握在从中央控制装置到特定致动器的通信路径的任意位置产生通信异常。由此，能够提高维护性。
在所述特定中继装置具有致动器控制装置和通信集线器装置的所述车辆控制系统中，也可以是如下这样的结构：所述预备运算部设置于所述致动器控制装置，当通过所述通信诊断部检测到所述通信集线器装置与所述致动器控制装置的通信状态的异常时，所述特定中继装置通过所述致动器控制装置来控制所述特定致动器。
根据该结构，由于能够在通信路径的末端的位置进行特定致动器的控制，因此能够进一步提高故障操作性。
在所述车辆控制系统中，也可以是如下结构：所述特定致动器包括电动动力转向装置的电动机。
即，电动动力转向的控制需要连续地控制转向的方向、转向角等。因此，从故障操作性的提高的观点来看，尤其需要提高冗余性。因此，根据该结构，能够进一步适当地发挥较高的故障操作性的效果。
发明的效果
如上所述，根据在此公开的技术，通过在特定中继装置设置对自身的异常进行诊断的特定异常诊断部和能够计算与自身连接的特定致动器的目标输出的预备运算部，能够获得较高的故障操作性。另外，通过使除了特定中继装置以外的中继装置不具备对自身的异常进行诊断的功能，能够尽可能地抑制成本的增大。因此，能够获得较高的故障操作性，并且能够尽可能地抑制成本的增大。
附图说明
图1表示搭载有示例性的实施方式的车辆控制系统的车辆的通信路径的一部分的示意图。
图2是表示搭载有车辆控制系统的车辆的概略图。
图3是表示中央ECU和驾驶座侧的区域ECU的结构的框图。
图4是表示中央ECU存在异常时的区域ECU和EPSECU的控制的框图。
图5是表示所述实施方式的变形例的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对示例性的实施方式进行详细说明。
图1概略性地表示搭载有本实施方式的车辆控制系统的车辆1的通信路径的结构。该车辆1是除了能够进行通过驾驶员的操作进行形式的手动驾驶以外，还能够进行辅助驾驶员的操作而行驶的辅助驾驶和不进行驾驶员的操作而行驶的自动驾驶的汽车。该车辆1在驱动控制、制动控制以及转向控制中，采用进行电控制的线控方式。即，在车辆1中，通过传感器检测加速踏板的操作、制动踏板的操作以及方向盘的操作，并且通过基于该传感器的输出的控制信号来控制担任各控制的致动器。
如图1所示，车辆1具有用于使搭载于该车辆1的各种车载设备工作的多个致动器。车载设备还包含与作为车辆1的基本动作的驱动、制动以及转向无关的所谓的车身系设备。此外，图1所示的致动器是搭载于车辆1的致动器的一例，不排除车辆1具有图1所示的致动器以外的致动器。
在本实施方式中，车载设备的致动器主要分类成三种。第一种是与车辆1的基本动作相关的致动器，并且是在紧急情况下也需要持续进行连续控制的致动器。第二种是与车辆1的基本动作无关的致动器，并且是在紧急情况下应根据车辆1的状态而区别工作或者不工作的致动器。第三种是与车辆1的基本动作无关的致动器，并且是在紧急情况下持续工作或者不工作的任一个状态即可的致动器。以下，将属于第一种的致动器称为基本致动器，将属于第二种的致动器称为选择型致动器，并且将属于第三种的致动器称为固定型致动器。
作为基本致动器，例如包括电动动力转向装置(EPS装置)的电动机D11、电动制动装置的制动致动器D12、发动机的油门阀、燃料喷射阀的致动器。作为选择型致动器，包括刹车灯的致动器D21等。作为固定型致动器，包括前照灯的致动器D31、电动后视镜的电动机D32、音频装置D33等。在以下的说明中，在区别各致动器时，如EPS装置D11、前照灯D31那样，通过该致动器进行驱动的车载设备名称来特定致动器。此外，EPS装置D11及制动装置D12等的基本致动器是特定致动器的一例。
为了控制各种致动器的工作，车辆1具有作为中央控制装置的中央ECU10(Electric Control Unit)和构成为能够与中央ECU10进行通信的多个(在图1中为六个)区域ECU20。
如图2所示，中央ECU10和各区域ECU20分别是计算机硬件，具体而言，分别具备具有CPU的处理器、储存了多个模块的存储器等。
中央ECU10生成用于控制各致动器的控制信号，各致动器用于使搭载于车辆1的车载设备工作。在车辆1中，各致动器的控制信号基本上由中央ECU10生成，并且经由区域ECU20等向各致动器传递。
如图1～图5所示，来自搭载于车辆1的多个传感器100的信号被输入至中央ECU10。多个传感器100例如包括：设置于车辆的车身等且拍摄车外环境的多个摄像机101；设置于车辆的车身等且检测车外的目标等的多个雷达102；利用全球定位系统(GlobalPositioning System：GPS)来检测车辆的位置(车辆位置信息)的位置传感器103；获取包括车辆的乘员的有无的该乘员的状态的乘员状态传感器104；获取车辆的驾驶员对制动踏板的踩踏量的制动踏板传感器105；获取车辆的驾驶员进行转向的转向角的转向角传感器106；以及获取车辆的驾驶员对加速踏板的踩踏量的加速踏板开度传感器107。另外，传感器100包括前照灯D31的开关、音频装置D33的开关等开关。此外，在此所示的传感器101～107是向中央ECU10输入信息的传感器的一例，本实施方式不排除从除了传感器101～107以外的传感器向中央ECU10输入信息。
各摄像机101分别配置为能够在水平方向上360°地拍摄车辆的周围。各摄像机101拍摄表示车外环境的光学图像而生成图像数据。各摄像机10将生成了的图像数据向中央ECU10输出。
各雷达102与摄像机101同样，分别配置为检测范围在车辆的周围在水平方向上360°延伸。雷达102的种类并未特别地被限定，例如能够采用毫米波雷达、红外线雷达。
乘员状态传感器104例如由拍摄车室内的车室内摄像机、设置于坐垫的负荷传感器构成。各乘员状态传感器104将生成的图像数据和检测结果向中央ECU输出。
中央ECU10例如是由一个或者多个芯片构成的处理器。中央ECU10也有具有AI(Artificial Intelligence)功能的情况。
当车辆1进行手动驾驶、辅助驾驶时，中央ECU10基于加速踏板开度传感器107、制动踏板传感器106以及转向角传感器105等的检测值来计算出各致动器应输出的驱动力、制动力以及转向角。中央ECU10生成表示计算出的驱动力、制动力以及转向角的目标信号，即表示应由各致动器实现的驱动力、制动力及转向角的目标状态的目标信号。此外，尤其是当车辆1进行辅助驾驶时，中央ECU10在计算驱动力、制动力以及转向角时，考虑后述的车辆1的目标运动。
中央ECU10接收来自多个传感器101～107的信息来计算出车辆1应行驶的路径，以使车辆1的自动驾驶、辅助驾驶成为可能。中央ECU10决定用于跟随计算出的路径的车辆1的运动。
中央ECU10接收来自多个传感器101～107的信息来推定车辆1的车外环境。车外环境是目标的有无、道路状态、周围的亮度等。中央ECU10将由摄像机101拍摄的车外的图像及目标的认定结果与由雷达102获取的与目标的相对距离等的信息合并，从而制作表示车外环境的3D地图。
中央ECU10根据制作出的3D地图来制作用于计算出车辆1的行驶路径的2D地图。中央ECU10根据制作出的2D地图来生成车辆1的行驶路径。中央ECU10决定用于跟随生成出的行驶路径的车辆的目标运动，并且分别计算出用于实现决定了的目标运动的驱动力、制动力以及转向角。中央ECU10生成表示计算出的驱动力、制动力以及转向角的目标信号，即表示应由各致动器实现的驱动力、制动力以及转向角的目标状态的目标信号。
中央ECU10基于推定出的车外环境、计算出的行驶路径来生成对与车辆1的驱动控制、制动控制以及转向控制无关的车身设备的致动器的控制信号。例如，当推定为周围较暗时，中央ECU10生成送往前照灯D31的控制信号，以使前照灯D31点亮。
中央ECU10基于由乘员状态传感器14获得的信息，利用通过深度学习生成的学习完成模型来推定车室内的乘员的状态。乘员的状态表示乘员的健康状态、情绪。作为乘员的健康状态，例如有健康、轻度疲劳、身体不适、意识降低等。作为乘员的感情，例如有开心、普通、无聊、焦躁、不愉快等。中央ECU10还考虑乘员的健康状态、乘员的情绪来生成各种控制信号。例如，当推定为车室内的温度较高，乘员感觉不好时，中央ECU10使空调装置工作，或者打开窗户。
如图3及图4所示，中央ECU10具有诊断自身的异常的中央异常诊断部。中央异常诊断部11通过BIST(Built-In SelfTest：内置自检)来诊断该中央ECU10的异常。中央ECU10向区域ECU20(在此，为后述的第一区域ECU21和第四区域ECU24)通知中央异常诊断部11的诊断结果。中央异常诊断部11是储存在中央ECU10的存储器的模块的一例。
区域ECU20分别设置于中央ECU10与各致动器的通信路径之间且设置于车辆1的每个规定的区域。各区域ECU20构成中继由中央ECU10生成的控制信号的中继装置。在本实施方式中，有将配置于车辆右中央的区域ECU20称为第一区域ECU21，将配置于车辆右后侧的区域ECU20称为第二区域ECU22，将配置于车辆右前侧的区域ECU20称为第三区域ECU23，将配置于车辆左中央的区域ECU20称为第四区域ECU24，将配置于车辆左后侧的区域ECU20称为第五区域ECU25，并且将配置于车辆左后侧的区域ECU20称为第六区域ECU26的情况。区域能够任意地设定，如果区域的数量进行增减，伴随于此区域ECU20的数量也进行增减。
如图1所示，第一区域ECU21与中央ECU10通过通信线MCL连接，并且与第二区域ECU2、第三区域ECU23也通过通信线MCL连接。第四区域ECU24与中央ECU10通过通信线MCL连接，并且与第五区域ECU25、第六区域ECU26也通过通信线MCL连接。即，第一区域ECU21构成为能够经由通信线MCL而与第二区域ECU22、第三区域ECU23进行通信。另一方面，第四区域ECU24构成为能够经由通信线MCL而与第五区域ECU25、第六区域ECU26进行通信。此外，将中央ECU20和区域ECU20连接起来的通信线MCL和将区域ECU20彼此连接起来的通信线MCL由例如ETHERNET(注册商标)的通信电缆构成。
另一方面，各区域ECU20与各致动器使用通信线SCL而被连接。通信线SCL由例如CAN的通信电缆构成。虽然省略了图示，但是在各区域ECU20分别设置有进行从ETHERNET(注册商标)到CAN的协议转换的功能。
接着，对区域ECU20的结构进行说明。在此，参照图3对第一区域ECU21～第三区域ECU23的结构进行详细说明。
如图3所示，第一区域ECU21例如分别使用通信线SCL而与EPS装置D11、右前轮的制动装置D12、右后轮的制动装置D12以及右侧的电动后视镜D32连接。即，第一区域ECU21构成能够与作为特定致动器的ECU装置D11和制动装置D12进行通信的特定中继装置。此外，在图3中，省略对于制动装置D12的记载。另外，在图3中，虽然对于其他致动器省略了图示，但是第一区域ECU21也可以还与其他选择型致动器、其他固定型致动器连接。
在第一区域ECU21与EPS装置D11的通信路径之间设置有EPSECU31，该EPSECU31基于被第一区域ECU21中继的控制信号(目标信号)来控制EPS装置D11。第一区域ECU21将从中央ECU10发送的信息原样传递至EPSECU31。由此，第一区域ECU21构成特定中继装置的通信集线器装置。此外，如上所述，由于区域ECU20对从中央ECU10发送的控制信号进行协议转换，因此控制信号本身也进行变化。在下文，对EPSECU31进行说明。
第一区域ECU21与电动后视镜D32通过通信线SCL直接连接。第一区域ECU21将从中央ECU10发送的电动后视镜D32的信息原样传递至电动后视镜D32。即，电动后视镜D32基本上基于从中央ECU10发送且在第一区域ECU21中继的控制信号进行工作。
第一区域ECU21具有诊断该第一区域ECU21与中央ECU10之间的通信状态的异常的通信诊断部21a。通信诊断部21a向中央ECU10发送通信诊断用的第一测试信号。从通信诊断部21a接收到第一测试信号的中央ECU10向通信诊断部21a返回表示接收到第一测试信号的第二测试信号。通信诊断部21a能够从中央ECU10接收到第二测试信号时，判断为中央ECU10与第一区域ECU21的通信状态正常。另一方面，当通信诊断部21a不能从中央ECU10接收到第二测试信号时，判断为中央ECU10与第一区域ECU21的通信状态异常。当第一区域ECU21与中央ECU10之间的通信状态存在异常时，通信诊断部21a向第二区域ECU22、第三区域ECU23通知该通信状态的异常。通信诊断部21a例如在车辆1的点火时，诊断第一区域ECU21与中央ECU10之间的通信状态的异常。此外，通信状态的异常例如是指通信线MCL的断开。
另外，通信诊断部21a诊断第一区域ECU21与EPSECU31的通信状态的异常。通信诊断部21a通过和第一区域ECU21与中央ECU10之间的通信状态的诊断相同的方法来诊断第一区域ECU21与EPSECU31之间通信状态。当通过信息诊断部21a检测到该第一区域ECU21与EPSECU31的通信状态的异常时，第一区域ECU21通知中央ECU10。当从第一区域ECU21接收到上述通知时，中央ECU10告知乘员第一区域ECU21与EPSECU31的通信状态的异常。作为告知方法，例如有鸣响蜂鸣器，或者在仪表板设置告知电子设备的通信异常的灯并使该灯闪烁的方法。通信诊断部21a例如在车辆1的点火时、长时间的停车时诊断第一区域ECU21与EPSECU31的通信状态的异常。
第一区域ECU21具有能够输出用于将电动后视镜D32维持在全开状态的接通信号的固定信号输出部21b。当中央ECU10正常且从中央ECU10到第一区域ECU21的通信状态正常时，固定信号输出部21b不向电动后视镜D32输出接通信号。另一方面，当中央ECU10存在异常且从中央ECU10到第一区域ECU21的通信状态存在异常时，固定型和输出部21b向电动后视镜D32输出接通信号，由此，当中央ECU10存在异常或者中央ECU10与第一区域ECU21的通信状态存在异常时，电动后视镜D32被维持在全开状态。
如图2所示，EPSECU31与中央ECU10和各区域ECU20同样地分别是计算机硬件，具体而言，分别具备具有CPU的处理器、储存有多个模块的存储器等。
EPSECU31基于从中央ECU10传递的目标转向角的信息来计算出EPS装置D11的控制量(向电动机供给的电流量等)，以使EPS装置D11实现目标转向角。EPSECU31向EPS装置D11输出基于计算出的控制量的信号。由此，EPSECU31构成中继由中央ECU10生成的控制信号的特定中继装置。尤其是，EPSECU31相当于特定中继装置的致动器控制装置。
EPSECU31构成为能够从多个传感器中的一部分获取信息。在本实施方式中，EPSECU31构成为至少能够获取转向角传感器105的输出。
EPSECU31具有诊断该EPSECU31的异常的特定异常诊断部31a。特定异常诊断部31a尤其是诊断后述的预备运算部31b的异常。特定异常诊断部31a例如通过BIST来诊断该EPSECU31自身的异常。EPSECU31向第一区域ECU21通知特定异常诊断部31a的诊断结果。第一区域ECU21向中央ECU10通知从EPSECU31通知的结果。特定异常诊断部31a和预备运算部31b是储存在EPSECU31的存储器的模块的一例。
EPSECU31具有能够基于传感器100的输出来计算出EPS装置D11的目标转向角的预备运算部31b。当中央ECU10正常且从中央ECU10到EPSECU31的通信状态正常时，预备运算部31b不进行EPS装置D11的目标转向角的算出。另一方面，当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到EPSECU31的通信状态存在异常时，预备运算部31b计算出EPS装置D11的目标转向角。预备运算部31b基于被输入至EPSECU31的传感器的信息来计算EPS装置D11的目标转向角。预备运算部31b向EPS装置D11发送基于计算出的目标转向角的信号。
预备运算部31b不像中央ECU10那样进行与车外环境对应的控制，而是仅进行基于车辆1的乘员的操作的EPS装置D11的控制。
此外，在图3中，虽然省略了图示，但是在第一区域ECU21与制动装置D12的通信路径之间设置有制动ECU32(参照图1)，该制动ECU32基于被第一区域ECU21中继的控制信号(目标信号)来控制制动装置D12。该制动ECU32与EPSECU31同样地具有预备运算部和诊断该预备运算部的异常的特定异常诊断部。该制动ECU32也构成特定中继装置的致动器控制装置。
如图3所示，第二区域ECU22例如使用通信线SCL而与右侧的刹车灯D21连接，第二区域ECU22构成为能够从多个传感器中的一部分获取信息。在本实施方式中，第二区域ECU22构成为至少能够获取制动踏板传感器106的输出。此外，虽然省略了关于其他致动器的图示，但是第二区域ECU22不与基本致动器连接，而是与选择型致动器和固定型致动器连接。
第二区域ECU22通过通信线SCL与刹车灯D21直接连接。第二区域EUC22将从中央ECU10发送的刹车灯D21的信息原样向刹车灯D21传递。即，刹车灯D21基本上基于从中央ECU10发送且在第二区域ECU22中继的控制信号而进行工作。
第二区域ECU22具有能够判定是否使刹车灯D21工作的预备判定部22a。当中央ECU10正常且从中央ECU10到第二区域ECU22的通信状态正常时，预备判定部22a不进行是否使刹车灯D21工作的判定。另一方面，当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到第二区域ECU22的通信状态存在异常时，预备判定部22a进行是否使刹车灯D21工作的判定。预备判定部22a基于被输入至第二区域ECU22的传感器的信息来判定是否使刹车灯D21工作。预备判定部22a向该刹车灯D21发送使刹车灯D21工作的控制信号。此外，第二区域ECU22通过来自第一区域ECU21的通知来认定中央ECU10的异常或者中央ECU10与第一区域ECU21的通信状态的异常。
第二区域ECU22不具有诊断第二区域ECU22自身的异常的功能。
如图3所示，第三区域ECU23例如通过通信线SCL而与右侧的前照灯D31连接。在本实施方式中，来自传感器的输出不被输入至第三区域ECU23。此外，虽然省略了关于其他致动器的图示，但是第三区域ECU23不与基本致动器和选择型致动器连接，而仅与固定型致动器连接。
第三区域ECU23通过通信线SCL而与前照灯D31直接连接。第三区域ECU23将从中央ECU10发送的前照灯D31的信息原样向前照灯D31传递。即，前照灯D31基本上基于从中央ECU10发送且在第三区域ECU23中继的控制信号来进行工作。
第三区域ECU23具有能够输出用于将前照灯D31维持在点亮状态的接通信号的固定信号输出部23a。当中央ECU10正常且从中央ECU10到第三区域ECU23的通信状态正常时，固定信号输出部23a不向前照灯D31输出接通信号。另一方面，当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到第三区域ECU23的通信状态存在异常时，固定信号输出部23a向前照灯D31输出接通信号。由此，当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到第一区域ECU21的通信状态存在异常时，维持前照灯D31点亮的状态。
另外，固定信号输出部23a构成为能够输出将音频装置D33维持在断开状态的断开信号。当中央ECU10正常且从中央ECU10到第三区域ECU23的通信状态正常时，固定信号输出部23a不向音频装置D33输出断开信号。另一方面，当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到第三区域ECU23的通信状态存在异常时，固定信号输出部23a向音频D33输出断开信号。由此，当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到第三区域ECU23的通信状态存在异常时，音频装置D33被维持在断开状态。
第三区域ECU23不具有诊断第三区域ECU23自身的异常的功能。
第四区域ECU24～第六区域ECU26也通过与第一区域ECU21～第三区域ECU23同等的设计方法构成。即，如第四区域ECU24那样，与基本致动器(在此，为制动装置D12)连接的区域ECU20如第一区域ECU21那样具有通信诊断部21a。如第五区域ECU25那样，不与基本致动器连接而与选择型致动器(在此，为刹车灯D21)连接的区域ECU20如第二区域ECU22那样具有预备判定部22a。如第六区域ECU26那样，仅与固定型致动器(在此，为前照灯D31)连接的区域ECU20如第三区域ECU23那样具有固定信号输出部23a。
通信诊断部21a和固定信号输出部21b是储存在第一区域ECU21和第四区域ECU24的存储器的模块的一例，预备判定部22a是储存在第二区域ECU22和第五区域ECU25的存储器的一例，固定信号输出部23a是储存在第三区域ECU23、第六区域ECU26的存储器的一例。
在此，在本实施方式中，由于中央ECU10计算出各致动器的目标输出，当在中央ECU10产生异常时，有各致动器无法正常地进行工作的担忧。因此，在中央ECU10产生异常的情况下，需要将车辆1引导至附近的路肩、停车场。为了将车辆1引导至路肩等，至少能够控制车辆1的基本致动器即可。因此，在本实施方式中，在能够与基本致动器进行通信的ECU设置预备运算部31b，即使在中央ECU10产生异常时，也能够控制基本致动器。
图4表示当通过中央异常诊断部11在中央ECU10检测到异常时从第一区域ECU21～第三区域ECU23发送的信号。此外，在图4中，与图3同样地省略了制动装置D12和制动ECU32。
当通过中央异常诊断部11在中央ECU10检测到异常时，从中央异常诊断部11向第一区域ECU21输出告知中央ECU10的异常的异常通知。接收到异常通知的第一区域ECU21向第二区域ECU22和第三区域ECU23通知接收到异常通知。并且，第一区域ECU21～第三区域ECU23不向各致动器传递来自中央ECU10的信号。
接着，第一区域ECU21向EPSECU31通知在中央ECU10产生了异常。
从第一区域ECU21接收到通知的EPSECU31基于被输入至ECPSECU31的传感器的信息，通过预备运算部31b来计算EPS装置D11的控制量。EPSECU31根据由预备运算部31b计算出的控制量来控制EPS装置D11。
另外，为了将电动后视镜D32维持在全开状态，第一区域ECU21通过固定信号输出部21b向电动后视镜D32输出接通信号。
第二区域ECU22基于被输入至第二区域ECU22的传感器的信息和从其他区域ECU20输入的信息的至少一方，通过预备判定部22a来判定是否使刹车灯D21进行工作。预备判定部22a向该刹车灯D21发送使刹车灯D21进行工作的控制信号。
为了将前照灯D31维持在点亮状态，第三区域ECU23通过固定信号输出部23a向前照灯D31输出接通信号。另外，为了将音频装置D33维持在停止状态，第三区域ECU23通过固定型和输出部23a向音频D33输出断开信号。
这样，通过根据连接的致动器的种类来改变中继装置的结构，能够获得控制系统的故障操作性，抑制用于系统的构建的工时，并且能够抑制开发成本。即，假设在所有的上述中继装置设置EPSECU31那样的具有预备运算部31b的ECU，开发成本将增大。因此，对于仅与前照灯D31那样与车辆1的基本动作无关且能够仅通过接通/断开信号来进行控制的致动器连接的上述中继装置(在此，为第三控制装置和第六控制装置)，期望的是省略预备运算部31b那样的计算功能。另一方面，假设所有的上述中继装置是第三区域ECU23那样仅具有固定信号输出部23a的结构时，不能够连续地控制ECP装置D11，从而控制系统的故障操作性变低。因此，通过本实施方式这样的结构，能够获得控制系统的故障操作性，并且能够抑制开发成本。
另外，在本实施方式中，如第二区域ECU22和第三区域ECU23那样不与基本致动器连接的上述中继装置不具有对自身进行诊断的功能。即，由于选择型致动器和固定型致动器在中央ECU10的异常时能够选择工作状态或者非工作状态的任一种即可，因此不需要复杂的控制。因此，如第二区域ECU22和第三区域ECU23那样的上述中继装置即使不具有对自身的异常进行诊断的功能，从故障操作性的观点来看并没有特别的问题。因此，对于如第二区域ECU22和第三区域ECU23那样的上述中继装置不设置对自身的异常进行诊断的功能。由此，能够降低区域ECU20的制造成本。
因此，在本实施方式中，具备多个传感器100、基于各传感器100的输出来计算多个致动器的目标输出的中央ECU10以及分别设置在中央ECU10与各致动器的通信路径之间，中继由中央ECU10生成的控制信号的多个中继装置(例如，区域ECU20、EPSECU31、制动ECU32)，各致动器包括与车辆1的驱动控制、制动控制或者转向控制相关的基本致动器(例如，EPS装置D11、制动装置D12)，多个中继装置包括能够与基本致动器进行通信的特定中继装置(例如，第一区域ECU21、EPSECU31、制动ECU32)，中央ECU10具有对自身的异常进行诊断的中央异常诊断部11，多个中继装置中的特定中继装置具有对自身的异常进行诊断的特定异常诊断部31a和能够计算与自身连接的基本致动器的目标输出的预备运算部31b，多个中继装置中的除了特定中继装置以外的中继装置(例如，第二区域ECU22和第三区域ECU23)不具有对自身进行诊断的功能。由此，即使在中央ECU10存在异常时，也能够通过预备运算部31b来计算基本致动器的目标输出，从而能够将车辆1引导至路肩等。另外，通过使特定异常诊断部31a能够检测特定中继装置自身的异常，从而当中央ECU10产生异常时，能够抑制特定中继装置产生异常。其结果是，能够获得作为系统整体的冗余性且能够获得较高的故障操作性。另一方面，对于不需要复杂的控制的仅与选择型致动器和固定型致动器的至少一方连接的中继装置不设置对自身的异常进行诊断的功能。由此，能够降低中继装置的制造成本。
另外，在本实施方式中，特定中继装置构成为被输入一部分的传感器100的输出，当通过中央异常诊断部11检测到中央ECU10的异常时，特定中继装置的预备运算部31b基于被输入至该特定中继装置的传感器100的信息来控制基本致动器。由此，能够提高特定中继装置对基本致动器的控制量的计算精度。其结果是，能够提高故障操作性。
另外，在本实施方式中，特定中继装置具有对自身与中央ECU10之间的通信状态的异常进行诊断的通信诊断部21a，当通过通信诊断部21a检测到该特定中继装置与中央ECU10的通信状态的异常时，特定中继装置的预备运算部31b基于被输入至该特定中继装置的传感器100的信息来控制基本致动器。即，在中央ECU10与特定中继装置之间的通信线断线等的中央ECU10与特定中继装置的通信状态产生异常时，与中央ECU10正常或异常无关，需要通过特定中继装置计算基本致动器的目标输出。因此，通过上述的结构，能够进一步提高故障操作性。
另外，在本实施方式中，特定中继装置包括对基本致动器进行控制的致动器控制装置(例如，EPSECU31)和接收来自中央ECU10的信号并向致动器控制装置发送的通信集线器装置(例如，第一区域ECU21)，特定中继装置的通信诊断部21a设置于通信集线器装置，通信诊断部21a构成为对通信集线器装置与致动器控制装置之间的通信状态的异常进行进一步诊断。由此，能够掌握在从中央ECU10到基本致动器的通信路径的任意的部位产生的通信异常。由此，能够提高维护性。
另外，在本实施方式中，预备运算部31b设置于致动器控制装置，当通过通信诊断部21a检测到通信集线器装置与致动器控制装置的通信状态的异常时，特定中继装置通过致动器控制装置来控制基本致动器。根据该结构，由于能够在通信路径的末端的位置进行基本致动器的控制，因此能够进一步提高故障操作性。
图5表示本实施方式的变形例。在该变形例中，特定异常诊断部131a和预备运算部131b设置于第一区域ECU121。在该变形例中，在第一区域ECU121未设置固定信号输出部21b。当中央ECU10存在异常或者从中央ECU10到第一区域ECU21的通信状态存在异常时，预备运算部131b向电动后视镜D32输出接通信号。另外，第一区域ECU121构成为能够获取一部分的传感器100的输出。特定异常诊断部131a和预备运算部131b是储存在第一区域ECU121的存储器的模块的一例。
在该结构中，当在中央ECU10产生异常时，计算与第一区域ECU121的预备运算部131b连接的基本致动器(ECS装置D11、制动装置D12)的控制量。由此，即使在中央ECU10产生异常的情况下，也能够在一定程度地控制基本致动器。因此，即使是该结构也能够获得较高的故障操作性。
在此公开的技术并不限定于上述的实施方式，在不脱离权利要求的范围的主旨的范围内能够进行替换。
例如，在上述的实施方式中，驾驶座侧的区域ECU(第一区域ECU21～第三区域ECU23)与副驾驶座侧的区域ECU(第四区域ECU24～第六区域ECU26)仅通过中央ECU10连接。并不限定于此，例如也可以是，通过通信线将第二区域ECU22和第五区域ECU25连接起来，通过通信线将第三区域ECU23和第六区域ECU26连接起来，从而形成环状的通信网。根据该结构，各区域ECU20容易获取来自中央ECU10的信息和来自除了自身以外的区域ECU20的信息。由此，能够提高系统操作的冗余性，并且能够提高故障操作性。
另外，如上述的实施方式的变形例那样，当设置有区域ECU20的预备运算部131b时，该预备运算部131b向电子后视镜D32那样的固定型致动器发送控制信号。并不限定于此，也可以是，与固定型致动器连接的特定区域ECU具有固定信号输出部并且从固定信号输出部向连接的固定型致动器输出信号。
另外，在上述的实施方式中，仅特定区域ECU(第一区域ECU21和第四区域ECU24)具有通信诊断部21a。并不限定于此，也可以在各区域ECU20设置通信诊断部21a。
另外，在上述的实施方式中，虽然将能够进行自动驾驶的车辆作为对象，但是也可以不一定是能够进行自动驾驶的车辆。
上述的实施方式仅是简单的例示，并不限定地解释本发明的范围。本发明的范围由权利要求的范围定义，属于权利要求的范围的同等范围的变形、变更均在本发明的范围内。
产业上的利用可能性
在此公开的技术对于在车辆控制系统中提高故障操作性是有用的。
符号说明
10 中央ECU(中央控制装置)
11 中央异常诊断部
20 区域ECU
21 第一区域ECU(特定中继装置、通信集线器装置)
21a 通信诊断部
22 第二区域ECU(除了特定中继装置以外的中继装置)
23 第三区域ECU(除了特定中继装置以外的中继装置)
31 EPSECU(特定中继装置、致动器控制装置)
31a 特定异常诊断部
31b 预备运算部
32 制动ECU(特定中继装置、致动器控制装置)
D11 EPS装置的电动机(特定致动器)
D12 制动装置的制动致动器(特定致动器)

Claims (6)

1.一种车辆控制系统，其特征在于，具备：
多个传感器；
中央控制装置，该中央控制装置基于各所述传感器的输出来计算多个致动器的目标输出；以及
多个中继装置，该多个中继装置分别设置于所述中央控制装置与各所述致动器的通信路径之间，并且中继由所述中央控制装置生成的控制信号，
各所述致动器包括与车辆的驱动控制、制动控制或者转向控制相关的特定致动器，
所述多个中继装置包括能够与所述特定致动器进行通信的特定中继装置，
所述中央控制装置具有对自身的异常进行诊断的中央异常诊断部，
所述多个中继装置中的所述特定中继装置具有对自身的异常进行诊断的特定异常诊断部和能够计算与自身连接的所述特定致动器的目标输出的预备运算部，所述多个中继装置中的除了所述特定中继装置以外的中继装置不具有对自身进行诊断的功能。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述特定中继装置构成为被输入一部分的所述传感器的输出，
当通过所述中央异常诊断部检测到所述中央控制装置的异常时，所述特定中继装置的所述预备运算部基于被输入至该特定中继装置的所述传感器的信息来控制所述特定致动器。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述特定中继装置具有对自身与所述中央控制装置之间的通信状态的异常进行诊断的通信诊断部，
当通过所述通信诊断部检测到该特定中继装置与所述中央控制装置的通信状态的异常时，所述特定中继装置的所述预备运算部基于被输入至该特定中继装置的所述传感器的信息来控制所述特定致动器。
4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述特定中继装置包括：
致动器控制装置，该致动器控制装置对所述特定致动器进行控制；以及
通信集线器装置，该通信集线器装置接收来自所述中央控制装置的信号，并向所述致动器控制装置发送该信号，
所述特定中继装置的所述通信诊断部设置于所述通信集线器装置，
所述通信诊断部构成为对所述通信集线器装置与所述致动器控制装置之间的通信状态的异常进行进一步诊断。
5.根据权利要求4所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述预备运算部设置于所述致动器控制装置，
当通过所述通信诊断部检测到所述通信集线器装置与所述致动器控制装置的通信状态的异常时，所述特定中继装置通过所述致动器控制装置来控制所述特定致动器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述特定致动器包括电动动力转向装置的电动机。
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