JP2016037077A - Vehicle failsafe control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上位の制御部で車両挙動の制御量を算出し、該制御量に基づいて下位の制御部に対応するアクチュエータを作動制御させて所定の車両挙動を実現させる車両のフェールセーフ制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle fail-safe control device that calculates a control amount of a vehicle behavior by an upper control unit, and controls an actuator corresponding to the lower control unit based on the control amount to realize a predetermined vehicle behavior. About.
近年、車両においては、様々な制御装置が搭載され、制御装置により算出される制御量に基づき、エンジン制御装置、ステアリング制御装置、ブレーキ制御装置等により、エンジン、ステアリング、ブレーキ等のアクチュエータを作動制御して所定の車両挙動を実現可能になってきている。例えば、特開2010−23787号公報(以下、特許文献1)では、車両の挙動を制御する複数の車両制御装置と該複数の車両制御装置の各々と通信線を介して接続される集中制御装置とを有し、複数の車両制御装置の各々と集中制御装置とはそれぞれ、規範ヨーレートを算出する規範ヨーレート算出部を備え、集中制御装置が正常であるときは、複数の車両制御装置の各々が集中制御装置から取得した規範ヨーレートに基づいて制御を行い、集中制御装置が異常であるときは、複数の車両制御装置の各々が自装置内で算出された規範ヨーレートに基づいて制御を行う車両運動制御システムの技術が開示されている。 In recent years, various control devices are installed in vehicles, and actuators such as engines, steering, and brakes are controlled by engine control devices, steering control devices, brake control devices, and the like based on control amounts calculated by the control devices. Thus, a predetermined vehicle behavior can be realized. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-23787 (hereinafter referred to as Patent Document 1), a plurality of vehicle control devices that control the behavior of the vehicle, and a centralized control device that is connected to each of the plurality of vehicle control devices via a communication line. Each of the plurality of vehicle control devices and the central control device each include a standard yaw rate calculation unit that calculates a standard yaw rate. When the central control device is normal, each of the plurality of vehicle control devices Vehicle motion that performs control based on the reference yaw rate acquired from the centralized control device, and when the centralized control device is abnormal, each of the plurality of vehicle control devices performs control based on the reference yaw rate calculated within itself A control system technique is disclosed.
ところで、近年、ドライバの運転を支援する先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driving Assistant System)が実用化されてきている。この先進運転支援システムでは、車両環境、車両の運転・走行状態に関する多くの情報を基に、車線逸脱防止制御やレーンキープ制御等の運転支援制御の制御量を上位の制御装置で算出し、ステアリング制御装置、ブレーキ制御装置等に制御量を出力してステアリング、ブレーキ等を作動制御するようになっている。このようなシステムにおいて、上位の制御装置がフェールした場合に運転支援機能等を急に中断すると、ドライバの対応が遅れ、車線逸脱等の危険を招く虞がある。また、近年では、車載の各制御装置等に組み込まれた各種センサ信号を、CAN(Controller Area Network)通信等の車載ネットワーク等で共有する制御システムが多く、組み込まれたセンサを管理する制御装置がフェールしたり、或いは、車載ネットワークがフェールしてしまうと、対応するセンサを用いて制御するのに必要な入力情報が欠落してしまう。 Incidentally, in recent years, an Advanced Driving Assistant System (ADAS) that assists driving of a driver has been put into practical use. In this advanced driving support system, the amount of driving support control, such as lane departure prevention control and lane keeping control, is calculated by a host controller based on a lot of information about the vehicle environment and the driving / running state of the vehicle. A control amount is output to a control device, a brake control device or the like to control the operation of a steering wheel, a brake, or the like. In such a system, if the driving support function or the like is suddenly interrupted when the host control device fails, the driver's response may be delayed, leading to danger such as lane departure. Also, in recent years, there are many control systems that share various sensor signals incorporated in in-vehicle control devices and the like with in-vehicle networks such as CAN (Controller Area Network) communication, and there are control devices that manage the incorporated sensors. If a failure occurs or the in-vehicle network fails, input information necessary for control using the corresponding sensor is lost.
そこで、上位の制御装置がフェールしても、或いは、車載ネットワーク等がフェールしても十分な制御が継続されるように、上述の特許文献1で示される規範ヨーレートのように制御量を上位の制御装置よりも下位の制御装置のそれぞれにおいても算出できるようにシステムを構築することが考えられる。しかしながら、下位の制御装置に、上位の制御装置相当の制御ロジックを組み込むことは、その開発や演算能力上難しく非効率でもある。また、下位の制御装置に、想定される全てのフェールを網羅した制御を組み込み、十分な機能を維持することは非常に困難である。 Therefore, even if the upper control device fails or the in-vehicle network or the like fails, the control amount is set higher as in the standard yaw rate shown in Patent Document 1 described above. It is conceivable to construct a system so that calculation can be performed in each of the control devices lower than the control device. However, it is difficult and inefficient to incorporate control logic equivalent to the upper control device into the lower control device because of its development and computing power. In addition, it is very difficult to maintain a sufficient function by incorporating control that covers all possible failures in the lower level control device.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、下位の制御装置の変更や高度化が不要で、たとえ、上位の制御装置や車載ネットワークがフェールした場合であっても、安全な走行状態を容易かつ確実に維持することができる車両のフェールセーフ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is no need to change or upgrade a lower-level control device, and even if a higher-level control device or an in-vehicle network fails, a safe driving state can be easily performed. An object of the present invention is to provide a vehicle fail-safe control device that can be reliably maintained.
本発明の車両のフェールセーフ制御装置の一態様は、車両の運転状態に基づいて車両に発生させる車両挙動の制御量を算出して出力する第1の制御手段と、該第1の制御手段からの制御量に基づいてアクチュエータの作動を制御する第2の制御手段とを備えた車両のフェールセーフ制御装置において、上記第1の制御手段が算出して出力する上記制御量は、上記第1の制御手段がフェールしていない場合に実行する第1の制御量と上記第1の制御手段がフェールした場合に実行する第2の制御量の両方である。 One aspect of the failsafe control device for a vehicle according to the present invention includes a first control unit that calculates and outputs a control amount of a vehicle behavior to be generated in the vehicle based on a driving state of the vehicle, and the first control unit. And a second safe control unit for controlling the operation of the actuator based on the control amount, the control amount calculated and output by the first control unit is the first control unit. Both the first control amount executed when the control means has not failed and the second control amount executed when the first control means has failed.
本発明による車両のフェールセーフ制御装置によれば、下位の制御装置の変更や高度化が不要で、たとえ、上位の制御装置や車載ネットワークがフェールした場合であっても、安全な走行状態を容易かつ確実に維持することが可能となる。 According to the vehicle fail-safe control device of the present invention, it is not necessary to change or upgrade the lower-level control device, and even if the higher-level control device or the in-vehicle network fails, a safe driving state can be easily performed. And it becomes possible to maintain reliably.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、符号1は車両の制御装置を示し、この車両の制御装置1は、複数の制御装置、すなわち、運転支援制御部20、エンジン制御部11、ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13、その他図示しないトランスミッション制御部、サスペンション制御部等の制御部がCAN通信の通信バス(CANバス)2により接続され、各制御部に接続された図示しないセンサやスイッチ類により検出された信号等を共有して構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle control device. The vehicle control device 1 includes a plurality of control devices, that is, a driving
このように構成される車両の制御装置1において、本実施の形態においては、車両の運転状態に基づいて車両に発生させる車両挙動の制御量を算出して出力する第1の制御手段(メイン制御部)として運転支援制御部20が適用され、第1の制御手段からの制御量に基づいてアクチュエータの作動を制御する第2の制御手段(アクチュエータ制御部)としてステアリング制御部12、ブレーキ制御部13が適用される場合を、その一例として説明する。 In the vehicle control apparatus 1 configured as described above, in the present embodiment, first control means (main control) that calculates and outputs a control amount of vehicle behavior to be generated in the vehicle based on the driving state of the vehicle. As the second control means (actuator control part) for controlling the operation of the actuator based on the control amount from the first control means. The case where is applied will be described as an example.
ステアリング制御部12は、例えば、車速、操舵トルク、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、車両の操舵系に設けた電動パワーステアリングモータ(図示せず)によるアシストトルクを制御する、公知の制御部である。
The
また、後述の如く、本実施の形態においては、ステアリング制御部12と運転支援制御部20とは、それぞれ互いにフェール状態がCANバス2を介して検出自在に設けられている。
Further, as will be described later, in the present embodiment, the
更に、ステアリング制御部12は、運転支援制御部20から、運転支援制御部20がフェールしていない場合に実行する第1の制御量(第1の制御指示値)として第1の目標ハンドル角θHt1と、運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行する第2の制御量(第2の制御指示値)として第2の目標ハンドル角θHt2を受信する。
Further, the
そして、ステアリング制御部12は、運転支援制御部20がフェールしていない場合には、運転支援制御部20からの第1の目標ハンドル角θHt1を目標ハンドル角θHtとしてパワーステアリングモータを駆動制御する。更に、ステアリング制御部12内に記憶しておいた第2の目標ハンドル角θHt2を、受信した第2の目標ハンドル角θHt2で更新する。尚、この第2の目標ハンドル角θHt2の更新は、所定に加重平均処理等を加えて行うものであっても良い。
When the driving
また、ステアリング制御部12は、運転支援制御部20がフェールした場合(後)は、第2の目標ハンドル角θHt2を目標ハンドル角θHtとしてパワーステアリングモータを駆動制御する。
Further, when the driving
ブレーキ制御部13は、例えば、ブレーキスイッチ、4輪の車輪速、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、4輪のブレーキ装置(図示せず)をドライバのブレーキ操作とは独立して制御可能で、ABS(Antilock Brake System)や横すべり防止制御等を行う、車両に対する制動力の付加のみならずヨーモーメントの付加が可能な公知の制御部である。
The
また、後述の如く、本実施の形態においては、ブレーキ制御部13と運転支援制御部20とは、それぞれ互いにフェール状態がCANバス2を介して検出自在に設けられている。
Further, as will be described later, in the present embodiment, the
更に、ブレーキ制御部13は、運転支援制御部20から、運転支援制御部20がフェールしていない場合に実行する第1の制御量(第1の制御指示値)として第1の目標減速度Gxt1、第1の目標ヨーモーメントMzt1と、運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行する第2の制御量(第2の制御指示値)として第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を受信する。
Further, the
そして、ブレーキ制御部13は、運転支援制御部20がフェールしていない場合には、運転支援制御部20からの第1の目標減速度Gxt1、第1の目標ヨーモーメントMzt1を目標減速度Gxt、目標ヨーモーメントMztとして各輪のブレーキ力(尚、目標ヨーモーメントMztは、主に、左右輪間のブレーキ力差で実現する)を設定し、ブレーキ駆動部(図示せず)に出力する。更に、ブレーキ制御部13内に記憶しておいた第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を、受信した第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2で更新する。尚、この第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2の更新は、所定に加重平均処理等を加えて行うものであっても良い。
When the driving
また、ブレーキ制御部13は、運転支援制御部20がフェールした場合(後)は、第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を目標減速度Gxt、目標ヨーモーメントMztとして各輪のブレーキ力を設定し、ブレーキ駆動部に出力する。
In addition, when the driving
運転支援制御部20は、例えば、一対のカメラ21で撮影した画像情報を基に走行環境(先行車、障害物等の立体物や、車線区画線等)を認識し、先行車に追従して走行制御する追従走行制御と、操作者が設定した車速で走行する定速走行制御と、前方障害物との衝突を防止する衝突防止制御と、車線に沿って走行するレーンキープ制御と、車線からの逸脱を防止する車線逸脱防止制御等の様々な運転支援制御機能を有して構成されている。これらの運転支援制御機能のうち、本実施の形態では、説明をわかりやすくするため、特に、運転支援制御部20が、ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13に制御指示値を送信して制御するレーンキープ制御の例に説明する。
For example, the driving
例えば、道路半径ρのカーブを走行するには、以下の(1)式により算出できる目標ハンドル角θHtが必要となる。 For example, in order to travel on a road radius ρ curve, a target handle angle θHt that can be calculated by the following equation (1) is required.
θHt=(1+A・V2)・(LW/ρ)・n ・・・(1)
ここで、Vは車速、Aは車両のスタビリティファクタ、LWはホイールベース、nはステアリングギヤ比である。
θHt = (1 + A · V 2 ) · (LW / ρ) · n (1)
Here, V is the vehicle speed, A is the vehicle stability factor, LW is the wheelbase, and n is the steering gear ratio.
また、同じカーブをヨーモーメント制御で走行するときの目標ヨーモーメントMztは、例えば、上述の(1)式で算出される目標ハンドル角θHtを用いて、以下の(2)式で算出される。 Further, the target yaw moment Mzt when traveling on the same curve with yaw moment control is calculated by the following equation (2) using, for example, the target handle angle θHt calculated by the above equation (1).
Mzt=((2・LW・Kf・Kr)/(Kf+Kr))・(θHt/n)
・・・(2)
ここで、Kfは前輪の等価コーナリングパワー、Krは後輪の等価コーナリングパワーである。
Mzt = ((2 · LW · Kf · Kr) / (Kf + Kr)) · (θHt / n)
... (2)
Here, Kf is the equivalent cornering power of the front wheels, and Kr is the equivalent cornering power of the rear wheels.
尚、ハンドル角制御とヨーモーメント制御を併用して上記のカーブを走行する場合には、例えば、上述の(1)式と(2)式で算出される各制御量を加重配分した目標ハンドル角θHt0と目標ヨーモーメントMzt0を、以下の(3)式と(4)式で算出する。 In the case of traveling along the above curve using both the steering wheel angle control and the yaw moment control, for example, the target steering wheel angle obtained by weighting and distributing the control amounts calculated by the above equations (1) and (2). θHt0 and target yaw moment Mzt0 are calculated by the following equations (3) and (4).
θHt0=C・θHt ・・・(3)
Mzt0=(1−C)・Mzt ・・・(4)
ここで、Cは加重配分の係数(0≦C≦1)である。
θHt0 = C · θHt (3)
Mzt0 = (1-C) · Mzt (4)
Here, C is a weighted distribution coefficient (0 ≦ C ≦ 1).
更に、目標減速度Gxtは、例えば、予め設定しておいた一定値(略「0」に近い値:第1の目標減速度Gxt1)とする。尚、運転支援制御部20がフェールした場合(後)には、予め設定しておいた高い値(一定値:第2の目標減速度Gxt2>第1の目標減速度Gxt1)に設定する。
Furthermore, the target deceleration Gxt is, for example, a preset constant value (a value close to approximately “0”: the first target deceleration Gxt1). When the driving
従って、運転支援制御部20は、運転支援制御部20がフェールしていない場合に実行する第1の制御指示値として、そのときの道路半径ρを基に、上述の(1)と(3)式により算出した目標ハンドル角θHt0を第1の目標ハンドル角θHt1としてステアリング制御部12に送信する。また、上述の道路半径ρを基に、上述の(1)式と(2)式、および、(4)式で算出した目標ヨーモーメントMzt0を第1の目標ヨーモーメントMzt1として、上述の第1の目標減速度Gxt1と併せてブレーキ制御部13に送信する。
Therefore, the driving
また、運転支援制御部20は、運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行する第2の制御指示値として、ブレーキ制御部13に第2の目標減速度Gxt2を送信する。そして、そのときの車速Vと第2の目標減速度Gxt2とを比較して第2の目標減速度Gxt2で停止する停止距離内の平均カーブ半径ρFTを算出し、この平均カーブ半径ρFTをカーブ半径ρとして、上述の(1)式により算出した目標ハンドル角θHtを上述の(3)式で所定の加重配分した目標ハンドル角θH0を第2の目標ハンドル角θHt2としてステアリング制御部12に送信する。また、上述の平均カーブ半径ρFTをカーブ半径ρとして、上述の(1)式と(2)式で算出した目標ヨーモーメントMztを上述の(4)式で所定の加重配分したMzt0を第2の目標ヨーモーメントMzt2としてブレーキ制御部13に送信する。
Further, the driving
尚、運転支援制御部20は、ステアリング制御部12とブレーキ制御部13のどちらかがフェールした場合(後)には、例えば、上述の(3)式と(4)式の加重配分係数Cを、ステアリング制御部のフェール時には0、ブレーキ制御部のフェール時には1のように変更して算出した制御量θHt0、Mzt0を目標制御量θHt1、Mzt1として送信し、フェールしていない制御部のみでレーンキープ制御を継続する。
In addition, when either the
次に、メイン制御部として運転支援制御部20で実行される、メイン制御部フェールセーフ制御プログラムを、図2のフローチャートで説明する。
Next, the main control unit fail-safe control program executed by the driving
まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、運転支援制御部20は、各アクチュエータ制御部(本実施の形態では、ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)のフェール状態を判定し読み込む。
First, in step (hereinafter abbreviated as “S”) 101, the driving
次いで、S102に進み、全てのアクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)が正常か否か判定する。
Next, the process proceeds to S102, in which it is determined whether all actuator control units (
この判定の結果、全てのアクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)が正常の場合は、S103に進み、各アクチュエータ制御部の通常の制御指示値(第1の制御指示値)を算出し、送信する。
If all the actuator control units (
具体的には、前述した如く、ステアリング制御部12に対して第1の目標ハンドル角θHt1を算出し送信し、ブレーキ制御部13に対して第1の目標減速度Gxt1、第1の目標ヨーモーメントMzt1を算出し送信する。
Specifically, as described above, the first target steering angle θHt1 is calculated and transmitted to the
次いで、S104に進んで、運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行すべき各アクチュエータ制御部の制御指示値(第2の制御指示値)を算出し、送信する。
Next, the process proceeds to S104, and the control instruction value (second control instruction value) of each actuator control section to be executed when the driving
具体的には、前述した如く、ステアリング制御部12に対して第2の目標ハンドル角θHt2を算出し送信し、ブレーキ制御部13に対して第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を算出し送信する。
Specifically, as described above, the second target steering angle θHt2 is calculated and transmitted to the
一方、前述のS102の判定の結果、一部のアクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)が正常ではないと判定された場合は、S105に進み、運転支援制御部20は、正常なアクチュエータ制御部に対し、フェール中のアクチュエータ制御部を考慮した制御指示値(第1の制御指示値)を算出し送信する。この際、必要に応じて、フェール状態となっているアクチュエータ制御部をドライバに報知すべく警報アラーム(図示せず)等を点灯させる。
On the other hand, as a result of the determination in S102 described above, when it is determined that some of the actuator control units (
次いで、S106に進み、運転支援制御部20は、正常なアクチュエータ制御部に対し、運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行すべき各アクチュエータ制御部の制御指示値(第2の制御指示値)を算出し、送信する。
Next, in S106, the driving
具体的には、ブレーキ制御部13がフェール中の場合には、ステアリング制御部12に対して第2の目標ハンドル角θHt2を算出し送信し、一方、ステアリング制御部12がフェール中の場合には、ブレーキ制御部13に対して第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を算出し送信する。
Specifically, when the
次に、正常な状態にある各アクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)で実行される、各アクチュエータ制御部フェールセーフ制御プログラムを、図3のフローチャートで説明する。
Next, each actuator controller fail-safe control program executed by each actuator controller (steering
まず、S201で、メイン制御部として運転支援制御部20のフェール状態を判定し読み込む。
First, in S201, the failure state of the driving
次いで、S202に進み、運転支援制御部20は、正常か否か判定する。
Next, the process proceeds to S202, and the driving
この判定の結果、運転支援制御部20が正常の場合は、S203に進み、運転支援制御部20から通常の制御指示値(第1の制御指示値)を受信し実行する。
As a result of this determination, if the driving
具体的には、前述した如く、アクチュエータ制御部がステアリング制御部12の場合には、第1の目標ハンドル角θHt1を受信し、パワーステアリングモータを駆動制御する。また、アクチュエータ制御部がブレーキ制御部13の場合には、第1の目標減速度Gxt1、第1の目標ヨーモーメントMzt1を受信し、各輪のブレーキ力を設定し、ブレーキ駆動部(図示せず)に出力する。
Specifically, as described above, when the actuator control unit is the
次いで、S204に進み、運転支援制御部20から運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行すべきアクチュエータ制御部の制御指示値(第2の制御指示値)を受信し、更新する。
Next, in S204, the control instruction value (second control instruction value) of the actuator control section to be executed when the driving
具体的には、アクチュエータ制御部がステアリング制御部12の場合には、第2の目標ハンドル角θHt2を受信し、更新する。また、アクチュエータ制御部がブレーキ制御部13の場合には、第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を受信し、更新する。
Specifically, when the actuator control unit is the
一方、前述のS202で、運転支援制御部20がフェールと判定された場合は、S205に進み、運転支援制御部20がフェールした場合(後)に実行すべきアクチュエータ制御部の制御指示値、すなわち、第2の制御指示値を実行する。この際、必要に応じて、運転支援制御部20がフェール状態となっていることをドライバに報知すべく警報アラーム(図示せず)等を点灯させる。また、S205で、第2の制御指示値を実行する場合には、運転支援制御部20がフェールする前に設定しておいた制御指示値との差が大きくならないように、フィルタ処理等の緩和処理を行うことが好ましい。
On the other hand, if it is determined in S202 that the driving
具体的には、アクチュエータ制御部がステアリング制御部12の場合には、第2の目標ハンドル角θHt2に基づいてパワーステアリングモータを駆動制御する。また、アクチュエータ制御部がブレーキ制御部13の場合には、第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2に基づいて各輪のブレーキ力を設定し、ブレーキ駆動部(図示せず)に出力する。
Specifically, when the actuator control unit is the
以上の図2のメイン制御部フェールセーフ制御プログラム、及び、図3の各アクチュエータ制御部フェールセーフ制御プログラムで実行される制御の一例を、図4−図7で具体的に説明する。尚、これら図4−図7で示す具体的な数値は、あくまでも理解を容易にするための一例である。 An example of the control executed by the main control unit fail-safe control program in FIG. 2 and each actuator control unit fail-safe control program in FIG. 3 will be specifically described with reference to FIGS. The specific numerical values shown in FIGS. 4 to 7 are merely examples for facilitating understanding.
図4は、全ての制御部が正常な場合、すなわち、図2のS102の判定で、全てのアクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)が正常と判定されてS103、S104に進む場合の一例を示す。
FIG. 4 shows that all the control units are normal, that is, all the actuator control units (the
メイン制御部(運転支援制御部20)からは、ステアリング制御部12に対し、目標ハンドル角θHtとして、道路半径ρを基に、例えば、前述の(1)式と(3)式により算出される目標ハンドル角θHt0である第1の目標ハンドル角θHt1=30degと、平均カーブ半径ρFTを基に、例えば、前述の(1)式と(3)式により算出される目標ハンドル角θHt0である第2の目標ハンドル角θHt2=15degが送信される。
From the main control unit (driving support control unit 20), for the
また、ブレーキ制御部13に対しては、目標減速度Gxtとして、例えば、前述の第1の目標減速度Gxt1=1.0m/s2と、第2の目標減速度Gxt2=3.0m/s2が送信される。更に、目標ヨーモーメントMztとして、上述の道路半径ρを基に、例えば、前述の(1)式と(2)式、および、(4)式により算出される目標ヨーモーメントMzt0である第1の目標ヨーモーメントMzt1=100N・mと、上述の平均カーブ半径ρFTを基に、例えば、前述の(1)式と(2)式、および、(4)式により算出される目標ヨーモーメントMzt0である第2の目標ヨーモーメントMzt2=0.0N・mが送信される。
For the
そして、ステアリング制御部12では、上述の第1の目標ハンドル角θHt1=30degと第2の目標ハンドル角θHt2=15degとを受信して、第1の目標ハンドル角θHt1=30degを目標ハンドル角θHtとしてパワーステアリングモータを駆動制御する。また、ステアリング制御部12内に記憶しておいた第2の目標ハンドル角θHt2を、受信した第2の目標ハンドル角θHt2=15degで更新する。
Then, the
また、ブレーキ制御部13では、上述の第1の目標減速度Gxt1=1.0m/s2と第2の目標減速度Gxt2=3.0m/s2、及び、第1の目標ヨーモーメントMzt1=100N・mと第2の目標ヨーモーメントMzt2=0.0N・mを受信して、第1の目標減速度Gxt1=1.0m/s2を目標減速度Gxtとし、第1の目標ヨーモーメントMzt1=100N・mを目標ヨーモーメントMztとして各輪のブレーキ力を設定し、ブレーキ駆動部(図示せず)に出力する。更に、ブレーキ制御部13内に記憶しておいた第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を、受信した第2の目標減速度Gxt2=3.0m/s2、第2の目標ヨーモーメントMzt2=0.0N・mで更新する。
In the
次に、図5は、ステアリング制御部12のみがフェールした場合、すなわち、図2のS102の判定で、全てのアクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)が正常と判定されずに、S105、S106に進む場合の一例を示す。
Next, FIG. 5 shows that when only the
まず、ステアリング制御部12に対しては、フェールしていることが検出されているため、メイン制御部(運転支援制御部20)からは、目標ハンドル角θHt(第1の目標ハンドル角θHt1、第2の目標ハンドル角θHt2)は、送信されない。
First, since it is detected that the
一方、ブレーキ制御部13に対しては、目標減速度Gxtとして、ステアリング制御部12がフェール状態として、例えば、第1の目標減速度Gxt1が1.0m/s2から2.0m/s2に大きな値に変更されて設定され、送信される。また、第2の目標減速度Gxt2としては、3.0m/s2が送信される。更に、目標ヨーモーメントMztとして、ステアリング制御部12がフェール状態として、例えば、第1の目標ヨーモーメントMzt1が、上述の(4)式における加重配分係数Cの変更によって、100N・mから200N・mに大きな値に変更されて設定され、送信される。また、第2の目標ヨーモーメントMzt2としては、0.0N・mが送信される。
On the other hand, for the
そして、ステアリング制御部12は、フェールしているため目標ハンドル角θHtの出力はないが、ブレーキ制御部13では、上述の第1の目標減速度Gxt1=2.0m/s2と第2の目標減速度Gxt2=3.0m/s2、及び、第1の目標ヨーモーメントMzt1=200N・mと第2の目標ヨーモーメントMzt2=0.0N・mを受信して、第1の目標減速度Gxt1=2.0m/s2を目標減速度Gxtとし、第1の目標ヨーモーメントMzt1=200N・mを目標ヨーモーメントMztとして各輪のブレーキ力を設定し、ブレーキ駆動部(図示せず)に出力する。更に、ブレーキ制御部13内に記憶しておいた第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2を、受信した第2の目標減速度Gxt2=3.0m/s2、第2の目標ヨーモーメントMzt2=0.0N・mで更新する。
Since the
次に、図6は、ブレーキ制御部13のみがフェールした場合、すなわち、この図6も前述の図5の場合と同様、図2のS102の判定で、全てのアクチュエータ制御部(ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13)が正常と判定されずに、S105、S106に進む場合の一例を示す。
Next, FIG. 6 shows a case where only the
まず、ブレーキ制御部13に対しては、フェールしていることが検出されているため、メイン制御部(運転支援制御部20)からは、目標減速度Gxt(第1の目標減速度Gxt1、第2の目標減速度Gxt2)、目標ヨーモーメントMzt(第1の目標ヨーモーメントMzt1、第2の目標ヨーモーメントMzt2)は、送信されない。
First, since it is detected that the
一方、ステアリング制御部12に対しては、目標ハンドル角θHtとして、ブレーキ制御部13がフェール状態として、例えば、第1の目標ハンドル角θHt1が、上述の(4)式における加重配分係数Cの変更によって、30degから45degに大きな値に変更されて設定され、送信される。また、第2の目標ハンドル角θHt2として、15degが送信される。
On the other hand, for the
そして、ブレーキ制御部13は、フェールしているため目標減速度Gxt、目標ヨーモーメントMztに対応するブレーキ力の出力はないが、ステアリング制御部12では、上述の第1の目標ハンドル角θHt1=45degと第2の目標ハンドル角θHt2=15degを受信して、第1の目標ハンドル角θHt1=45degを目標ハンドル角θHtとしてパワーステアリングモータを駆動制御する。また、ステアリング制御部12内に記憶しておいた第2の目標ハンドル角θHt2を、受信した第2の目標ハンドル角θHt2=15degで更新する。
Since the
次に、図7は、メイン制御部(運転支援制御部20)のみがフェールした場合、すなわち、図3のS202の判定で、運転支援制御部20がフェールと判定されてS205に進む場合の一例を示す。
Next, FIG. 7 shows an example when only the main control unit (driving support control unit 20) fails, that is, when the driving
まず、運転支援制御部20がフェールしているため、ステアリング制御部12に対する目標ハンドル角θHt(第1の目標ハンドル角θHt1、第2の目標ハンドル角θHt2)は送信されない。同様に、ブレーキ制御部13に対する目標減速度Gxt(第1の目標減速度Gxt1、第2の目標減速度Gxt2)、目標ヨーモーメントMzt(第1の目標ヨーモーメントMzt1、第2の目標ヨーモーメントMzt2)は、送信されない。
First, since the driving
このため、ステアリング制御部12は、更新しつつ記憶しておいた、例えば、運転支援制御部20がフェール=15degを目標ハンドル角θHtとしてパワーステアリングモータを駆動制御する。また、ブレーキ制御部13は、更新しつつ記憶しておいた、例えば、第2の目標減速度Gxt2=3.0m/s2、第2の目標ヨーモーメントMzt2=0.0N・mを目標減速度Gxt、目標ヨーモーメントMztとして各輪のブレーキ力を設定し、ブレーキ駆動部(図示せず)に出力する。すなわち、たとえ運転支援制御部20がフェールしたとしても、また、たとえ車載ネットワーク等がフェールしたとしても、これにより、運転支援制御が急に中断されることなく、ステアリング制御部12、ブレーキ制御部13は、運転支援制御部20がフェールする前に設定された適切な、安全性を考慮し、道路形状に応じた、第2の目標ハンドル角θHt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2で旋回され、第2の目標減速度Gxt2で減速されて停止されることになる。
For this reason, the
このように、本実施の形態によれば、車両の運転状態に基づいて車両に発生させる車両挙動の制御量を算出して出力する運転支援制御部20と、運転支援制御部20からの制御量に基づいてアクチュエータの作動を制御するステアリング制御部12、ブレーキ制御部13を備え、運転支援制御部20が、運転支援制御部20がフェールしていない場合に実行する第1の目標ハンドル角θHt1、第1の目標減速度Gxt1、第1の目標ヨーモーメントMzt1と運転支援制御部20がフェールした場合に実行する第2の目標ハンドル角θHt2、第2の目標減速度Gxt2、第2の目標ヨーモーメントMzt2の両方の制御量を算出して出力するようにした。このため、下位のステアリング制御部12、ブレーキ制御部13等の制御装置の上位の運転支援制御部20を考慮した変更や高度化が不要で、たとえ、上位の制御装置や車載ネットワークがフェールした場合であっても、上位の運転支援制御部20が急に中断されることがなく、安全な走行状態を容易かつ確実に維持することができる
As described above, according to the present embodiment, the driving
1 制御装置
2 通信バス
11 エンジン制御部
12 ステアリング制御部(第2の制御手段)
13 ブレーキ制御部(第2の制御手段)
20 運転支援制御部(第1の制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
13 Brake control unit (second control means)
20 Driving support control unit (first control means)
Claims (6)
上記第1の制御手段が算出して出力する上記制御量は、上記第1の制御手段がフェールしていない場合に実行する第1の制御量と上記第1の制御手段がフェールした場合に実行する第2の制御量の両方であることを特徴とする車両のフェールセーフ制御装置。 A first control unit that calculates and outputs a control amount of a vehicle behavior generated in the vehicle based on a driving state of the vehicle; and a second control unit that controls the operation of the actuator based on the control amount from the first control unit. And a vehicle fail-safe control device comprising:
The control amount calculated and output by the first control unit is executed when the first control unit fails when the first control unit fails and when the first control unit fails. A fail-safe control device for a vehicle, characterized in that both of the second controlled variables are.
上記第1の制御手段は、上記複数の第2の制御手段に対し、それぞれ上記第1の制御手段がフェールしていない場合に実行する第1の制御量と上記第1の制御手段がフェールした場合に実行する第2の制御量の両方を算出して出力することを特徴とする請求項1記載の車両のフェールセーフ制御装置。 A plurality of the second control means;
The first control means causes the first control amount to be executed when the first control means does not fail and the first control means fail to the plurality of second control means, respectively. The vehicle fail-safe control device according to claim 1, wherein both of the second control amount executed in the case are calculated and output.
上記第1の制御手段は、上記第2の制御手段の何れかがフェールした場合には、フェールしていない第2の制御手段で上記フェールした第2の制御手段で発生させる車両挙動を補償自在であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両のフェールセーフ制御装置。 A plurality of the second control means;
If any of the second control means fails, the first control means can compensate for the vehicle behavior generated by the second control means that has failed by the second control means that has not failed. The vehicle failsafe control device according to claim 1 or 2, wherein the vehicle is a failsafe control device.
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