CN114245777B - 车辆控制系统 - Google Patents

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Abstract

三个以上的多个运算部(30)中的每一个向输出部(50)供给表示致动器(100)的目标输出的第一控制信号。判定部(40)对从多个运算部(30)中的每一个供给的第一控制信号所示的目标输出附加与第一控制信号的可靠度对应的权重，并进行目标输出的多数表决。输出部(50)基于由多个运算部(30)中的每一个供给的第一控制信号及判定部(40)对目标输出的多数表决的结果来输出用于致动器(100)的控制的第二控制信号。

Description

车辆控制系统
技术领域
这里公开的技术涉及一种车辆控制系统。
背景技术
专利文献1中公开了一种车辆控制系统。该车辆控制系统具备：传感器、基于传感器的信号来运算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量指令值来控制致动器的致动器驱动控制器。传感器、指令控制器、致动器驱动控制器中的至少两个具有检测自身的故障的故障检测部。
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
在专利文献1那样的车辆控制系统中，可以认为是通过在指令控制器设置多个控制系统而实现了故障后可运行(Fail operational)功能。像这样，通过在指令控制器设置多个控制系统，即使多个控制系统中的一个发生异常，也能够通过剩余的控制系统来维持致动器的控制。
但是，由于多个控制系统的可靠度存在偏差，仅从多个控制系统之中选择一个控制系统难以将致动器的控制的可靠性维持在良好的状态。因此，难以提高故障后可运行功能的可靠性。
发明内容
这里公开的技术是鉴于上述点而做成的，其目的在于，提高故障后可运行功能的可靠性。
用于解决技术问题的技术手段
这里公开的技术涉及一种对设置于车辆的致动器进行控制的车辆控制系统，该车辆控制系统具备三个以上的多个运算部；判定部；以及输出部。所述多个运算部中的每一个向所述输出部供给表示所述致动器的目标输出的第一控制信号。所述判定部对从所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号所示的目标输出附加与该第一控制信号的可靠度对应的权重，并进行该目标输出的多数表决。所述输出部基于由所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号及所述判定部对目标输出的多数表决的结果来输出用于所述致动器的控制的第二控制信号。
在所述结构中，能够考虑多个第一控制信号的可靠度来输出第二控制信号。由此，能够将致动器的控制的可靠性维持在良好的状态，因此能够提高故障后可运行功能的可靠性。
在所述车辆控制系统中，也可以是，与所述多个第一控制信号各自的可靠度对应的权重根据所述车辆的场景而变化。
在所述结构中，能够考虑在每一个车辆的场景中变化的多个第一控制信号各自的可靠度来输出第二控制信号。由此，能够将致动器的控制的可靠性维持在良好的状态，因此能够提高故障后可运行功能的可靠性。
在所述车辆控制系统中，也可以构成为，所述输出部基于所述判定部对目标输出的多数表决的结果及与所述多个第一控制信号各自的可靠度对应的权重将由所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号统合，由此生成所述第二控制信号。
在所述结构中，能够考虑多个第一控制信号各自的可靠度来生成第二控制信号。由此，能够将致动器的控制的可靠性维持在良好的状态，因此能够提高故障后可运行功能的可靠性。
所述车辆控制系统也可以具备：第一控制部；以及第二控制部，该第二控制部设置于所述第一控制部与所述致动器之间的信号路径。也可以是，所述多个运算部中的一个以上的运算部设置于所述第一控制部，所述多个运算部中的其他的一个以上的运算部设置于所述第二控制部。
在所述结构中，即使因第一控制部的异常而导致来自第一控制部的运算部的第一控制信号的供给停止，也能够通过从设置于第二控制部的运算部供给的第一控制信号继续控制致动器。由此，能够提高故障后可运行功能的可靠性。
所述车辆控制系统也可以具备：第一控制部；以及第二控制部，该第二控制部设置于所述第一控制部与所述致动器之间的信号路径。也可以是，所述多个运算部设置于所述第一控制部，所述判定部和所述输出部设置于第二控制部。
在所述结构中，通过将多个运算部设置于第一控制部，并将判定部和输出部设置于第二控制部，能够将多个第一控制信号从第一控制部向第二控制部供给。由此，与将单一的第一控制信号从第一控制部向第二控制部供给的情况相比，能够强化对第一控制部与第二控制部之间的通信异常(例如通信中断)的抗故障性。即，能够使因第一控制部与第二控制部之间的通信异常而导致不能继续致动器的控制这样的状况难以发生。由此，能够提高故障后可运行功能的持续性。
发明的效果
根据这里公开的技术，能够提高故障后可运行功能的可靠性。
附图说明
图1是例示实施方式的车辆控制系统的结构的框图。
图2是例示车辆控制系统中的信号路径的示意图。
图3是例示车辆控制系统的主要部分的框图。
图4是表示实施方式的变形例3的车辆控制系统的主要部分的一个结构例的框图。
图5是表示实施方式的变形例3的车辆控制系统的主要部分的另一结构例的框图。
图6是例示实施方式的变形例4的车辆控制系统的主要部分的框图
图7是例示控制部的具体结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的符号并省略其说明。
(实施方式)
图1和图2例示了车辆控制系统10的结构。该车辆控制系统10设置于车辆11(具体的而言，四轮汽车)。该车辆11能够切换为手动驾驶、辅助驾驶及自动驾驶。手动驾驶是根据驾驶者的操作(例如加速器的操作等)而进行行驶的驾驶。辅助驾驶是支援驾驶者的操作而进行行驶的驾驶。自动驾驶是没有驾驶者的操作而进行行驶的驾驶。车辆控制系统10在自动驾驶和辅助驾驶中，通过控制设置于车辆11的多个致动器100来控制车辆11的动作。
此外，在该车辆11中，在驱动控制、制动控制、转向控制中，采用进行电控制的线控方式。具体而言，通过后述的各种传感器检测加速踏板的操作、制动踏板的操作、方向盘的操作，并通过基于各种传感器的输出而生成的控制信号来控制致动器100(与驱动控制、制动控制、转向控制关联的致动器100)，从而进行驱动控制、制动控制、转向控制。
〔致动器〕
多个致动器100使设置于车辆11的多个车载设备(省略图示)分别工作。该多个致动器100除了包含使与车辆11的基本动作(例如驱动、制动、转向等)关联的车载设备工作的致动器100，还包含使不与车辆11的基本动作关联的车载设备(即车身系设备)工作的致动器100。作为车载设备的例，能够列举出发动机、变速器、电动制动器、电动动力转向器、刹车灯、前照灯、电动后视镜、声响装置等。在图1和图2的例中，作为致动器100的例，图示了电动动力转向器装置的致动器101、电动制动器的致动器102、103、111、112、刹车灯的致动器104、113、前照灯的致动器105、114、声响装置的致动器106、电动后视镜的致动器107、115。
〔车辆控制系统的结构〕
车辆控制系统10具备多个传感器200、通信部210、运算装置15。
〔传感器〕
多个传感器200各自对用于多个致动器100的控制的各种信息进行检测。在图1的例中，作为传感器200的例，例示了多个照相机201、多个雷达202、位置传感器203、车辆状态传感器204、乘员状态传感器205、转向角传感器206、制动传感器207、加速传感器208。
〈照相机(摄像部)〉
多个照相机201具有彼此相同的结构。照相机201通过拍摄车辆11的外部环境来获取表示车辆11的外部环境的图像数据。通过照相机201得到的图像数据发送至运算装置15(具体而言，后述的中央控制部300，以下相同)。此外，照相机201是拍摄车辆11的外部环境的摄像部的一例。
在该例中，照相机201是具有广角镜头的单眼照相机，多个照相机201以多个照相机201对车辆11的外部环境的摄像范围遍及车辆11的周围的整周的方式配置于车辆11。例如，照相机201使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementarymetal-oxide-semiconductor，互补金属氧化物半导体)等固体摄像元件而构成。此外，照相机201可以是具有通常的镜头的单眼照相机，也可以是立体照相机。
〈雷达(检测部)〉
多个雷达202具有彼此相同的结构。雷达202对车辆11的外部环境进行检测。具体而言，雷达202通过朝向车辆11的外部环境发送电磁波并接收来自车辆11的外部环境的反射波而对车辆11的外部环境进行检测。雷达202的检测结果发送至运算装置15。此外，雷达202是对车辆11的外部环境进行检测的检测部的一例。检测部通过朝向车辆11的外部环境发送探测波并接收来自车辆11的外部环境的反射波而对车辆11的外部环境进行检测。
在该例中，多个雷达202以基于多个雷达202的车辆11的外部环境的检测范围遍及车辆11的周围的整周的方式配置于车辆11。例如，雷达202可以是发送毫米波的毫米波雷达，可以是发送激光的激光雷达(Light Detection and Ranging)，可以是发送红外线的红外线线雷达，也可以是发送超声波的超声波传感器。
〈位置传感器〉
位置传感器203对车辆11的位置(例如经度和纬度)进行检测。例如，位置传感器203接收来自全球定位系统的GPS信息，并基于GPS信息对车辆11的位置进行检测。由位置传感器203检测到的车辆11的位置发送至运算装置15。
〈车辆状态传感器〉
车辆状态传感器204对车辆11的状态(例如速度、加速度、横摆角速度等)进行检测。例如，车辆状态传感器204包含对车辆11的速度进行检测的车速传感器、对车辆11的加速度进行检测的加速度传感器、对车辆11的横摆角速度进行检测的横摆角速度传感器等。由车辆状态传感器204检测到的车辆11的状态发送至运算装置15。
〈乘员状态传感器〉
乘员状态传感器205对搭乘车辆11的乘员的状态(例如驾驶者的健康状态、感情、身体行动等)进行检测。例如，乘员状态传感器205包含对乘员进行拍摄的车内照相机、对乘员的生物信息进行检测的生物信息传感器等。由乘员状态传感器205检测到的乘员的状态发送至运算装置15。
〈驾驶操作传感器〉
转向角传感器206、制动传感器207及加速传感器208是对施加于车辆11的驾驶操作进行检测的驾驶操作传感器的一例。转向角传感器206对车辆11的方向盘的转向角进行检测。制动传感器207对车辆11的制动器的操作量进行检测。加速传感器208对车辆11的加速器的操作量进行检测。由驾驶操作传感器检测到的驾驶操作发送至运算装置15。
〔通信部〕
通信部210在与设置于车辆11的外部的外部装置之间进行通信。例如，通信部210接收来自位于车辆11的周围的其他车辆(省略图示)的通信信息、来自导航系统(省略图示)的交通信息等。由通信部210接收到的信息发送至运算装置15。
〔运算装置〕
运算装置15基于设置于车辆11的多个传感器200的输出和从车外发送的信息等对多个致动器100的动作进行控制。例如，运算装置15决定作为车辆11应当行驶的路径的目标路径，决定作为为了在目标路径行驶所需的车辆11的运动的目标运动，并控制多个致动器100的动作，以使车辆11的运动成为目标运动。
具体而言，运算装置15具备中央控制部300和多个区域控制部400。在该例中，运算装置15具备一个中央控制部300、两个区域控制部401、402及九个区域控制部501～505、511～514。另外，中央控制部300和多个区域控制部400分别由电子控制单元(ECU)构成，该电子控制单元具有一个或多个处理器、存储用于使一个或多个处理器动作的程序、数据的一个或多个存储器等。
〈中央控制部和区域控制部的连接〉
在图1和图2的例中，在中央控制部300连接有两个区域控制部401、402。如图2所示，区域控制部401配置于车辆11的右侧的中央部，区域控制部402配置于车辆11的左侧的中央部。在区域控制部401连接有五个区域控制部501～505和电动后视镜的致动器107。在五个区域控制部501～505分别连接有五个致动器101～105。在区域控制部402连接有四个区域控制部511～514和电动后视镜的致动器115。在四个区域控制部511～514分别连接有四个致动器111～114。
另外，在图1和图2的例中，将中央控制部300与区域控制部400连接的信号线和将两个区域控制部400连接的信号线是Ethernet(注册商标)的通信线缆，将中央控制部300与致动器100连接的信号线和将区域控制部400与致动器100连接的信号线是CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络)的通信线缆。另外，区域控制部501～505、511～514分别具有进行Ethernet(注册商标)与CAN之间的协议转换的功能。
〈中央控制部(第一控制部)〉
中央控制部300接收设置于车辆11的多个传感器200的输出和从车外发送的信息，并生成用于多个致动器100的控制的多个控制信号。并且，中央控制部300输出多个控制信号。中央控制部300是第一控制部的一例。
例如，在辅助驾驶中，中央控制部300基于照相机201和雷达202的输出来识别车辆11的外部环境，并基于该识别到的车辆11的外部环境生成一个或多个候补路径。候补路径是车辆11能够行驶的路径，是目标路径的候补。
另外，中央控制部300基于车辆状态传感器204的输出来识别车辆11的行动(例如速度、加速度、横摆角速度等)。例如，中央控制部300使用通过深度学习生成的学习模型来从车辆状态传感器204的输出识别车辆11的行动。
另外，中央控制部300基于乘员状态传感器205的输出来识别乘员的行动(例如驾驶者的健康状态、感情、身体行动等)。例如，中央控制部300使用通过深度学习生成的学习模型来从乘员状态传感器205的输出识别乘员(尤其是驾驶者)的行动。
另外，中央控制部300基于转向角传感器206、制动传感器207及加速传感器208各自的输出来识别施加于车辆11的驾驶操作。
接着，中央控制部300基于上述识别到的车辆11的行动、乘员的行动及施加于车辆11的驾驶操作，从上述生成的一个或多个候补路径之中选择成为目标路径的候补路径。例如，中央控制部300选择多个候补路径中的驾驶者感到最舒适的候补路径。并且，中央控制部300基于作为目标路径而选择的候补路径来决定目标运动。
接着，中央控制部300基于上述决定出的目标运动来生成用于达成目标运动的控制信号。例如，中央控制部300分别导出作为用于达成目标运动的驱动力、制动力及转向量的目标驱动力、目标制动力及目标转向量。然后，中央控制部300生成表示目标驱动力的驱动控制信号、表示目标制动力的制动控制信号、表示目标转向量的转向控制信号。然后，中央控制部300输出控制信号。
〈区域控制部(第二控制部)〉
多个区域控制部400分别设置于车辆11的规定的区域。另外，多个区域控制部400中的每一个设置于中央控制部300与多个致动器100中的每一个之间的信号路径。具体而言，在中央控制部300与一个致动器100之间的信号路径设置有一个以上的区域控制部400。例如，在图1和图2的例中，在中央控制部300与电动动力转向器的致动器101之间的信号路径设置有两个区域控制部401、501。并且，多个区域控制部400分别进行信号的中转。通过这样的结构，从中央控制部300输出的控制信号经由一个以上的区域控制部400向致动器100供给，从而致动器100的动作被控制。
例如，设置于中央控制部300与发动机及变速器的致动器(省略图示)之间的信号路径的区域控制部400(省略图示)将从中央控制部300输出的驱动控制信号中转至发动机及变速器的致动器。发动机及变速器的致动器基于驱动控制信号所示的目标驱动力使发动机及变速器工作。由此，被控制为车辆11的驱动力成为目标驱动力。
另外，设置于中央控制部300与电动制动器的致动器102之间的信号路径的区域控制部401、502将从中央控制部300输出的制动控制信号中转至致动器102。致动器102基于制动控制信号所示的目标制动力使电动制动器工作。由此，被控制为电动制动器的制动力成为目标制动力。
另外，设置于中央控制部300与电动动力转向器的致动器101之间的信号路径的区域控制部401、501将从中央控制部300输出的转向控制信号中转至致动器101。致动器101基于转向控制信号所示的目标转向量使电动动力转向器工作。由此，被控制为车辆11的转向量成为目标转向量。
〔中央控制部和区域控制部的详细〕
接着，参照图3，对中央控制部300和区域控制部400的详细进行说明。以下，举出中央控制部300与一个区域控制部400的组合为例进行说明。
〈信号线〉
如图3所示，车辆控制系统10具备将中央控制部300(第一控制部)与区域控制部400(第二控制部)连接的一个或多个(在该例中，一个)信号线600。另外，在该例中，信号线600是Ethernet(注册商标)的通信线缆。
〈中央控制部(第一控制部)〉
中央控制部300具备三个以上的多个运算部30、判定部40及输出部50。在该例中，在中央控制部300设置有三个运算部30(具体而言，第一运算部31、第二运算部32及第三运算部33)。
《运算部》
多个运算部30中的每一个向输出部50供给第一控制信号。由此，多个第一控制信号从多个运算部30朝向输出部50供给。具体而言，多个运算部30分别基于由传感器200检测到的信息等来求出致动器100的目标输出，并输出表示该求出的致动器100的目标输出的第一控制信号。
多个第一控制信号分别是用于致动器100的控制的信号。具体而言，多个第一控制信号分别表示致动器100的目标输出(例如目标控制量)。作为目标输出的具体例，能够列举出目标驱动力、目标制动力、目标转向量等。
此外，多个第一控制信号各自所示的目标输出彼此是相同种类，但用于导出该目标输出的信息(由传感器200检测到的信息等)和目标输出的导出处理的内容(计算式等)中的至少一个彼此不同。
例如，三个第一控制信号中的一个第一控制信号表示基于由转向角传感器206检测到的车辆11的方向盘的转向角而导出的目标转向量。另一个第一控制信号表示基于由解析器(省略图示)检测到的电动动力转向器的电动机(省略图示)的旋转角和第一运算式(基于电动机的旋转角导出目标转向量的运算式)而导出的目标转向量。另外一个第一控制信号表示基于由解析器检测到的电动动力转向器的电动机的旋转角和与第一运算式不同的第二运算式(基于电动机的旋转角导出目标转向量的运算式)而导出的目标转向量。
具体而言，在多个运算部30的每一个求出的目标输出彼此是相同种类，但用于在该运算部30中导出目标输出的信息(由传感器200检测到的信息等)和运算部30中的目标输出的导出处理的内容(计算式等)中的至少一个彼此不同。
例如，在图3的例中，第一运算部31基于由转向角传感器206检测到的车辆11的方向盘的转向角来求出目标转向量。第二运算部32基于由解析器(省略图示)检测到的信息和第一运算式来求出目标转向量。第三运算部33基于由解析器检测到的信息和第二运算式来求出目标转向量。
另外，在中央控制部300中，多个运算部30的输出端通过多个内部配线与输出部50的多个输入端分别电连接。例如，多个运算部30中的每一个由进行预先设定的运算的运算核心(处理器)构成。
《判定部》
判定部40对从多个运算部30中的每一个供给的第一控制信号所示的目标输出附加与该第一控制信号的可靠度对应的权重，并进行目标输出的多数表决。
在该例中，判定部40预先存储与从多个运算部30供给的多个第一控制信号的可靠度对应的权重。并且，判定部40接受从多个运算部30供给的多个第一控制信号，并对多个第一控制信号中的每一个所示的目标输出附加与该第一控制信号的可靠度对应的权重。此外，随着第一控制信号的可靠度变大，与该第一控制信号的可靠度对应的权重就变大。另外，也可以将与该第一控制信号的可靠度对应的投票数作为权重分配至多个第一控制信号中的每一个。例如，随着第一控制信号的可靠度变大，与该第一控制信号的可靠度对应的投票数就变多。
例如，判定部40存储表示与多个第一控制信号中各自的可靠度对应的权重的权重信息(信息表)。并且，判定部40从权重信息之中选出与从多个运算部30供给的多个第一控制信号中的每一个对应的权重，并将该被选出的权重附加至多个第一控制信号中的每一个所示的目标输出。
并且，判定部40判定附加了权重的多个目标输出中的哪一个目标输出是多数方，并向输出部50输出表示哪一个目标输出为多数方的多数表决信号。
例如，判定部40由进行预先设定的运算的运算核心(处理器)和存储用于使运算核心动作的程序、数据的存储器构成。此外，对于判定部40的动作，将在之后详细说明。
《输出部》
输出部50基于由多个运算部30中的每一个供给的第一控制信号及判定部40对目标输出的多数表决的结果来输出第二控制信号。
第二控制信号是用于致动器100的控制的信号。具体而言，第二控制信号是表示致动器100的目标输出(例如目标控制量)的信号。此外，在该例中，第二控制信号所示的目标输出与多个第一控制部的每一个所示的目标输出是相同种类。例如，在多个第一控制部的每一个所示的目标输出是目标转向量的情况下，第二控制信号所示的目标输出也是目标转向量。
在该例中，输出部50从从多个运算部30供给的多个第一控制信号之中选出表示在判定部40中被判定为是多数方的目标输出的第一控制信号，并将该被选出的第一控制信号作为第二控制信号输出。
另外，在中央控制部300中，输出部50的输出端与信号线600的一端电连接。具体而言，中央控制部300具有与输出部50的输出端对应的连接器30a。输出部50的输出端通过内部配线30b与连接器30a电连接。信号线600的一端与连接器30a连接。例如，输出部50由进行预先设定的运算的运算核心(处理器)构成。此外，关于输出部50的动作，将在之后详细说明。
在该例中，通过设置于中央控制部300的三个运算部30(第一运算部31、第二运算部32及第三运算部33)、判定部40及输出部50构成了1oo3(1 out of 3 channel)的安全架构70。该安全架构70是故障后可运行型(控制持续型)。
〈区域控制部(第二控制部)〉
区域控制部400设置于中央控制部300与致动器100之间的信号路径。在该例中，区域控制部400具备输入输出控制部61、诊断部62及输出部63。
《输入输出控制部、诊断部及输出部》
输入输出控制部61对从输出部50输出的第二控制信号进行预先设定的输入输出处理(例如协议转换等)。然后，输入输出控制部61向输出部63供给实施了输入输出处理的第二控制信号。诊断部62进行对输入输出控制部61中的异常的诊断。输出部63基于诊断部62对输入输出控制部61的诊断结果而切换为输出从输入输出控制部61供给的第二控制信号的第一状态和输出预先设定的输出信号(固定值)的第二状态。具体而言，在输入输出控制部61没有异常的情况下，输出部63被设定为第一状态，在输入输出控制部61存在异常的情况下，输出部63被设定为第二状态。例如，输入输出控制部61、诊断部62及输出部63分别由进行预先设定的运算的运算核心(处理器)构成。
在该例中，在区域控制部400中，输入输出控制部61的输入端与信号线600的另一端电连接。具体而言，区域控制部400具有与输入输出控制部61的输入端对应的连接器40a。输入输出控制部61的输入端通过内部配线40b与连接器40a电连接。
另外，在该例中，通过输入输出控制部61、诊断部62及输出部63构成了1oo1D(1out of 1 channel with Diagnostics)的安全架构80。该安全架构80是故障安全型(控制停止型)。
〔判定部和输出部的动作的具体例〕
接着，对于判定部40和输出部50的动作，列举具体例进行说明。以下，列举对从第一运算部31供给的第一控制信号分配“五票”，对从第二运算部32供给的第一控制信号分配“四票”，并对从第三运算部33供给的第一控制信号分配“二票”的情况为例进行说明。另外，以下，列举多个第一控制信号中的每一个所示的目标输出是目标转向量的情况为例。
例如，在从第一运算部31和第二运算部32中的每一个供给的第一控制信号表示“向左旋转10°”这样的目标转向量，从第三运算部33供给的第一控制信号表示“向左旋转15°”这样的目标转向量的情况下，对“向左旋转10°”这样的目标转向量投出第一运算部31的第一控制信号的“五票”和第二运算部32的第一控制信号的“四票”这合计“九票”，并对“向左旋转15°”这样的目标转向量投出第三运算部33的第一控制信号的“二票”。
在该情况下，判定部40输出表示“向左旋转10°”这样的目标转向量是多数方的多数表决信号。然后，输出部50从从第一运算部31、第二运算部32及第三运算部33中的每一个供给的第一控制信号之中选出表示“向左旋转10°”这样的目标转向量的第一控制信号(即，从第一运算部31和第二运算部32中的每一个供给的第一控制信号中的一方)，并将该被选出的第一控制信号作为第二控制信号输出。
〔实施方式的效果〕
像以上那样，能够考虑多个第一控制信号的可靠度来输出第二控制信号。由此，能够将致动器100的控制的可靠性维持在良好的状态，因此能够提高故障后可运行功能的可靠性。
(实施方式的变形例1)
与多个第一控制信号中各自的可靠度对应的权重也可以根据车辆11的场景而变化。例如，判定部40也可以对每一个车辆11的场景存储表示与多个第一控制信号中各自的可靠度对应的权重的权重信息(信息表)。此外，作为车辆11的场景的具体例，能够列举出车辆11在白天行驶的场景、车辆11在夜间行驶的场景、车辆11以低速行驶的场景、车辆11以高速行驶的场景、车辆11追随前方的其他车辆的场景、车辆进行入库的场景、这些场景的组合等。这些场景能够根据由传感器200检测到的信息、从由传感器200检测到的信息识别的车辆11的外部环境等进行推定。
像以上那样，通过使与多个第一控制信号中各自的可靠度对应的权重根据车辆11的场景而变化，能够考虑在每一个车辆11的场景中变化的多个第一控制信号各自的可靠度来输出第二控制信号。由此，能够将致动器100的控制的可靠性维持在良好的状态，因此能够提高故障后可运行功能的可靠性。
(实施方式的变形例2)
输出部50也可以构成为，通过基于判定部40对目标输出的多数表决的结果及与多个第一控制信号各自的可靠度对应的权重将由多个运算部30中的每一个供给的第一控制信号统合，从而生成第二控制信号。
具体而言，在该变形例2中，判定部40接受从多个运算部30供给的多个第一控制信号，并对多个第一控制信号中的每一个所示的目标输出附加与该第一控制信号的可靠度对应的权重。接着，判定部40判定多个第一控制信号中的每一个所示的目标输出属于预先设定的多个组(目标输出的组)中的哪一个组。然后，判定部40基于对属于多个组中的每一个的目标输出附加的权重的合计，来判定属于该多个组中的哪一个组的目标输出是多数方，并向输出部50输出表示属于哪一个组的目标输出是多数方的多数表决信号。此外，也可以将与该第一控制信号的可靠度对应的投票数作为权重分配至多个第一控制信号中的每一个。例如，随着第一控制信号的可靠度变大，与该第一控制信号的可靠度对应的投票数就变多。
并且，在该变形例2中，输出部50从从多个运算部30供给的多个第一控制信号之中选出表示属于在判定部40中被判定为多数方的目标输出所属的组的目标输出的一个以上的第一控制信号。接着，输出部50从该被选出的一个以上的第一控制信号之中将可靠度最高的第一控制信号作为第二控制信号输出。
例如，输出部50存储表示多个第一控制信号各自的可靠度的可靠度信息(信息表)。并且，输出部50参照可靠度信息，从一个以上的第一控制信号之中选出可靠度最高的第一控制信号，并将该被选出的第一控制信号作为第二控制信号输出。
〔判定部和输出部的动作的具体例〕
接着，列举具体例对判定部40和输出部50的动作进行说明。以下，列举对从第一运算部31供给的第一控制信号分配“五票”，对从第二运算部32供给的第一控制信号分配“四票”，并对从第三运算部33供给的第一控制信号分配“二票”的情况为例进行说明。另外，以下，列举多个第一控制信号中的每一个所示的目标输出为目标转向量的情况为例。而且，以下，列举预先设定了“表示左转的目标转向量”这样的组和“表示右转的目标转向量”这样的组的情况为例。
例如，在从第一运算部31供给的第一控制信号表示“向右旋转50°”这样的目标转向量，从第二运算部32中的每一个供给的第一控制信号表示“向左旋转10°”这样的目标转向量，从第三运算部33供给的第一控制信号表示“向左旋转15°”这样的目标转向量的情况下，对“向右旋转50°”这样的目标转向量投出第一运算部31的第一控制信号的“五票”，对“向左旋转10°”这样的目标转向量投出第二运算部32的第一控制信号的“四票”，并对“向左旋转15°”这样的目标转向量投出第三运算部33的第一控制信号的“二票”。
在该情况下，属于“表示右转的目标转向量”这样的组的目标转向量的得票数的合计为“五票”，属于“表示左转的目标转向量”这样的组的目标转向量的得票数的合计为“六票”。判定部40输出表示属于“表示左转的目标转向量”这样的组的目标转向量为多数方的多数表决信号。然后，输出部50从从第一运算部31、第二运算部32及第三运算部33中的每一个供给的第一控制信号之中选出表示属于“表示左转的目标转向量”这样的组的目标转向量的第一控制信号(即，从第二运算部32和第三运算部33中的每一个供给的第一控制信号)。接着，输出部50从从第二运算部32和第三运算部33中的每一个供给的第一控制信号之中选出被分配的投票数(可靠度的一例)最多的第二运算部32的第一控制信号(即，表示“向左旋转10°”这样的目标转向量的第一控制信号)，并将该被选出的第一控制信号作为第二控制信号输出。
像以上那样，基于判定部40对目标输出的多数表决的结果及与多个第一控制信号各自的可靠度对应的权重，并通过将由多个运算部30中的每一个供给的第一控制信号统合而生成第二控制信号，由此，能够考虑多个第一控制信号各自的可靠度来生成第二控制信号。由此，能够将致动器100的控制的可靠性维持在良好的状态，因此能够提高故障后可运行功能的可靠性。
此外，在该变形例2中，输出部50也可以如以下那样构成。首先，输出部50从从多个运算部30供给的多个第一控制信号之中选出表示属于在判定部40中被判定为多数方的目标输出所属的组的目标输出的一个以上的第一控制信号。接着，输出部50对该被选出的一个以上的第一控制信号中的每一个进行与该第一控制信号的可靠度对应的加权平均。此外，也可以将与该第一控制信号的可靠度对应的权重系数(比1小且比0大的数)作为权重分配至多个第一控制信号中的每一个。例如，随着第一控制信号的可靠度变大，与该第一控制信号的可靠度对应的权重系数就变大。在该例中，例如，输出部50存储表示与多个第一控制信号各自的可靠度对应的权重系数的权重系数信息(信息表)。并且，输出部50从权重系数信息之中选出与上述一个以上的第一控制信号中的每一个对应的权重系数，并使用该被选出的一个以上的权重系数来进行一个以上的第一控制信号的加权平均。然后，输出部50输出表示通过加权平均而导出的目标输出的第二控制信号。
(实施方式的变形例3)
如图4和图5所示，多个运算部30中的一个以上的运算部30也可以设置于中央控制部300(第一控制部)。多个运算部30中的其他的一个以上的运算部30也可以设置于区域控制部400(第二控制部)。
在图4的例中，三个运算部30中的第一运算部31和第二运算部32设置于中央控制部300，第三运算部33设置于区域控制部400。另外，判定部40和输出部50设置于区域控制部400。
另外，在图4的例中，设置有将中央控制部300与区域控制部400连接的两个信号线600。在中央控制部300中，两个运算部30(具体而言，第一运算部31和第二运算部32)的输出端通过两个内部配线30b与两个连接器30a分别电连接，由此，与两个信号线600的一端分别电连接。在区域控制部400中，输出部50的三个输入端中的两个通过两个内部配线40b与两个连接器40a电连接，由此，与两个信号线600的另一端分别电连接。输出部50的三个输入端中的剩余的一个通过内部配线与第三运算部33的输出端电连接。
在图5的例中，三个运算部30中的第一运算部31设置于中央控制部300，第二运算部32和第三运算部33设置于区域控制部400。另外，判定部40和输出部50设置于区域控制部400。
另外，在图5的例中，在中央控制部300中，第一运算部31通过内部配线30b与连接器30a电连接，由此，与信号线600的一端电连接。另外，在区域控制部400中，输出部50的三个输入端中的一个通过内部配线40b与连接器40a电连接，由此，与信号线600的另一端电连接。此外，输出部50的三个输入端中的剩余的两个通过两个内部配线与两个运算部30(具体而言，第二运算部32和第三运算部33)的输出端电连接。
像以上那样，通过将多个运算部30中的一个以上的运算部30设置于中央控制部300(第一控制部)，并将多个运算部30中的其他的一个以上的运算部30设置于区域控制部400(第二控制部)，即使因中央控制部300的异常而导致来自中央控制部300的运算部30的第一控制信号的供给停止，也能够通过从设置于区域控制部400的运算部30供给的第一控制信号继续控制致动器100。由此，能够提高故障后可运行功能的可靠性。
(实施方式的变形例4)
如图6所示，在变形例4中，多个运算部30也可以设置于中央控制部300(第一控制部)。判定部40和输出部50也可以设置于区域控制部400(第二控制部)。
在图6的例中，在中央控制部300中，多个运算部30的输出端与多个信号线600的一端分别电连接。具体而言，中央控制部300具有与三个运算部30分别对应的三个连接器30a。三个运算部30的输出端通过三个内部配线30b与三个连接器30a分别电连接。三个信号线600的一端分别与三个连接器30a连接。在区域控制部400中，输出部50的多个输入端与多个信号线600的另一端分别电连接。具体而言，区域控制部400具有与输出部50的三个输入端分别对应的三个连接器40a。输出部50的三个输入端通过三个内部配线40b与三个连接器40a分别电连接。三个信号线600的另一端分别与三个连接器40a连接。
在图6的例中，通过设置于中央控制部300的三个运算部30(第一运算部31、第二运算部32及第三运算部33)和设置于区域控制部400的判定部40及输出部50构成了1oo3(1out of 3 channel)的安全架构70。
另外，中央控制部300也可以具有四个以上的运算部30。在该情况下，输出部50基于由四个以上的运算部30中的每一个供给的第一控制信号和判定部40对目标输出的多数表决的结果来输出一个第二控制信号。
像以上那样，通过将多个运算部30设置于中央控制部300(第一控制部)，并将判定部40和输出部50设置于区域控制部400(第二控制部)，能够通过多个信号线600将多个第一控制信号从中央控制部300向区域控制部400供给。由此，与通过单一的信号线将单一的第一控制信号从中央控制部300向区域控制部400供给的情况相比，能够强化对中央控制部300与区域控制部400之间的通信异常(例如通信中断)的抗故障性。即，能够使因中央控制部300与区域控制部400之间的通信异常而导致不能继续致动器100的控制这样的状况难以发生。由此，能够提高故障后可运行功能的持续性。
(信号线的变形例1)
此外，将中央控制部300(第一控制部)与区域控制部400(第二控制部)连接的多个信号线600中的至少两个信号线600优选具有彼此不同种类的耐性。
像以上那样，通过使多个信号线600中的至少两个信号线600具有彼此不同种类的耐性，与多个信号线600全部具有相同的耐性的情况相比，能够强化对中央控制部300与区域控制部400之间的通信异常的抗故障性。由此，能够提高故障后可运行功能的持续性。
例如，在多个信号线600包含具有对振动、碰撞等机械性的外力的耐性(机械性耐性)的信号线600但是不包含具有对噪声等电气性外力的耐性(电气性耐性)的信号线600的情况下，可能因电气性外力导致多个信号线600全部发生通信异常。另一方面，在多个信号线600不仅包含具有机械性耐性的信号线600还包含具有电气性耐性的信号线600的情况下，能够使因电气性外力导致多个信号线600全部发生通信异常这样的状况难以发生。
(信号线的变形例2)
另外，将中央控制部300(第一控制部)与区域控制部400(第二控制部)连接的多个信号线600中的至少两个信号线600优选彼此种类不同。作为该信号线600的种类的例，能够列举出信号线600的直径、构成信号线600的材料、信号线600的结构等。
如以上那样，通过使多个信号线600中的至少两个信号线600的种类彼此不同，能够使这两个信号线600具有彼此不同的种类的耐性。由此，与多个信号线600全部具有相同的耐性的情况相比，能够强化对中央控制部300与区域控制部400之间的通信异常的抗故障性，因此能够提高故障后可运行功能的持续性。
例如，通过使一方的信号线600的直径大于另一方的信号线600的直径，能够使一方的信号线600的机械性耐性强于另一方的信号线600的机械性耐性。另外，通过使构成一方的信号线600的材料的强度高于构成另一方的信号线600的材料的强度，能够使一方的信号线600的机械性耐性强于另一方的信号线600的机械性耐性。另外，通过将一方的信号线600的结构设为具有多层绝缘覆膜的结构，并将另一方的信号线600的结构设为具有单层的绝缘覆膜的结构，能够使一方的信号线600的电气性耐性强于另一方的信号线600的电气性耐性。
(信号线的变形例3)
另外，将中央控制部300(第一控制部)与区域控制部400(第二控制部)连接的多个信号线600中的至少两个信号线600优选彼此分离。
像以上那样，通过使多个信号线600中的至少两个信号线600彼此分离，能够减少因外力(尤其是机械性外力)导致多个信号线600全部发生通信异常(尤其是因断线导致通信中断)的风险。由此，能够提高故障后可运行功能的持续性。
例如，可以是，一个信号线600从中央控制部300经由车辆11的右侧到达区域控制部400，并且另一个信号线600从中央控制部300经由车辆11的左侧到达区域控制部400。
(控制部的具体的结构)
图7例示了上述中央控制部300和区域控制部400的具体的结构。中央控制部300由电子控制单元(ECU)构成。电子控制单元具有一个或多个芯片A。芯片A具有一个或多个核心B。核心B具有处理器P和存储器M。即，中央控制部300具有一个或多个处理器P和一个或多个存储器M。存储器M存储用于使处理器动作的程序和信息。具体而言，存储器M存储作为能够由处理器P执行的软件的模块和表示在处理器P的处理中使用的模型的数据等。上述的中央控制部300的各部分的功能通过处理器P执行存储于存储器M的各模块而实现。区域控制部400的结构与中央控制部300的结构相同。
(其他实施方式)
此外，在以上的说明中，输出部50也可以构成为基于M个(M为3以上的整数)第一控制信号来输出N个(N为小于M的整数)第二控制信号。例如，也可以通过M个运算部30、判定部40及输出部50构成MooN(M out of N channel)的安全架构70。
另外，也可以将以上的实施方式适当组合而实施。以上的实施方式本质上是优选的例示，并不意在限制这里所公开的技术、其应用物、或其用途的范围。
产业上的利用可能性
如以上说明的那样，此处公开的技术作为车辆控制系统是有用的。
符号说明
10 车辆控制系统
11 车辆
15 运算装置
100 致动器
200 传感器
300 中央控制部(第一控制部)
400 区域控制部(第二控制部)
30 运算部
31 第一运算部
32 第二运算部
33 第三运算部
40 判定部
50 输出部
61 输入输出控制部
62 诊断部
63 输出部
70 安全架构
80 安全架构

Claims (4)

1.一种车辆控制系统，对设置于车辆的致动器进行控制，其特征在于，具备：
三个以上的多个运算部；
判定部；以及
输出部，
所述多个运算部中的每一个向所述输出部供给表示所述致动器的目标输出的第一控制信号，
所述判定部对从所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号所示的目标输出附加与该第一控制信号的可靠度对应的权重，并进行该目标输出的多数表决，
所述输出部基于由所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号及所述判定部对目标输出的多数表决的结果来输出用于所述致动器的控制的第二控制信号，
在所述多个运算部中的每一个求出的目标输出彼此是相同种类，但用于在该运算部中导出目标输出的由传感器检测到的信息彼此不同，
所述判定部判定从所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号所示的目标输出属于预先设定的多个组中的哪一个组，并基于对属于所述多个组中的每一个的目标输出附加的权重的合计，来判定属于该多个组中的哪一个组的目标输出是多数方，
所述输出部从由所述多个运算部中的每一个供给的第一控制信号之中选出表示属于在所述判定部中被判定为多数方的目标输出所属的组的目标输出的一个以上的第一控制信号，并从该被选出的一个以上的第一控制信号之中将可靠度最高的第一控制信号作为所述第二控制信号输出。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，
与所述多个第一控制信号各自的可靠度对应的权重根据所述车辆的场景而变化。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其特征在于，具备：
第一控制部；以及
第二控制部，该第二控制部设置于所述第一控制部与所述致动器之间的信号路径，
所述多个运算部中的一个以上的运算部设置于所述第一控制部，所述多个运算部中的其他的一个以上的运算部设置于所述第二控制部。
4.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其特征在于，具备：
第一控制部；以及
第二控制部，该第二控制部设置于所述第一控制部与所述致动器之间的信号路径，所述多个运算部设置于所述第一控制部，
所述判定部和所述输出部设置于第二控制部。
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