JP2016088242A - On-vehicle apparatus control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載機器制御システムに関する。 The present invention relates to an in-vehicle device control system.
乗用車やトラック等の車両の操舵力を軽減するため、操舵補助モータによって操舵を補助する、いわゆる電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)装置がある。EPS装置では、操舵補助モータの駆動力を、減速機を介してギヤまたはベルト等の伝送機構により、ステアリングシャフトまたはラック軸に補助力を付与するようになっている。 In order to reduce the steering force of vehicles such as passenger cars and trucks, there is a so-called electric power steering (EPS) device that assists steering by a steering assist motor. In the EPS device, the driving force of the steering assist motor is applied to the steering shaft or the rack shaft by a transmission mechanism such as a gear or a belt via a speed reducer.
EPS装置は、エンジン・コントロール・モジュール(ECM:Engine Control Module)や、ライトやドアロックなどの車体の電装品を制御するボディ・コントロール・モジュール(BCM:Body Control Module)、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS:Antilock Brake System)などを含む他の電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)との間がCAN(Controller Area Network)と呼ばれる車載用通信バスで接続され、各ECU間で相互にデータの送受信を行うことで、車両の制御を行っている。 The EPS device includes an engine control module (ECM), a body control module (BCM) that controls vehicle body electrical components such as lights and door locks, and an anti-lock brake system. (ABS: Antilock Bracket System) and other electronic control units (ECU: Electronic Control Unit) are connected by an in-vehicle communication bus called CAN (Controller Area Network). The vehicle is controlled by transmitting and receiving.
近年、緊急自動ブレーキなどに代表される前方衝突被害軽減や車線維持のための車両制御などの走行支援や、車線逸脱警報などの警報発令を行う先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driver Assistance System)や、パーキングアシスト、危険回避、自動操舵などに必要なフロント・カメラ・モジュール(FCM:Front Camera Module)や、クリアランスソナーやバックソナーなどの超音波センサの搭載が進み、車載用通信バスの通信量が増加傾向にある。 In recent years, advanced driving assistance systems (ADAS: Advanced Driver Assistance System) that issue warnings such as lane departure warnings and driving support such as forward collision damage reduction and lane maintenance represented by emergency automatic braking, , Front camera modules (FCM) required for parking assistance, danger avoidance, automatic steering, etc., and ultrasonic sensors such as clearance sonar and back sonar, etc. It is increasing.
このような車載用通信バスの通信量の増加により、トラフィックジャムが発生して各ECUがウェイト状態となる場合がある。特に、EPSやADAS等では、リアルタイムでの処理が要求されるため、高い信頼性が求められる。制御系の2重化を図ることで信頼性を維持するものとして、例えば、特許文献1では、複数の制御対象と同数のシーケンスコントローラに複数の制御対象のプログラムを記憶しておき、ある制御対象のシーケンスコントローラが故障した場合に、他の制御対象のシーケンスコントローラに制御を代行させる手法が開示されている。 Such an increase in the communication amount of the in-vehicle communication bus may cause a traffic jam and cause each ECU to enter a wait state. In particular, EPS, ADAS, and the like require high reliability because real-time processing is required. For example, in Patent Document 1, a plurality of control target programs are stored in the same number of sequence controllers as a plurality of control targets in order to maintain reliability by duplicating the control system. A method is disclosed in which the control is performed by another sequence controller to be controlled when the sequence controller fails.
システムの安全性や信頼性を考慮する上では、上記従来技術のような、ハードウェアの2重化、ソフトウェアの2重化、コントローラの2重化、トランシーバと配線(バス)の2重化等により冗長性を持たせることが一般的に行われているが、これら従来の手法は、システムを維持することを目的として同一のハードウェアやソフトウェアを複数有するものであるため、システムが健全である状態ではリソースを有効活用できないこととなり不効率である。 In consideration of system safety and reliability, hardware duplication, software duplication, controller duplication, transceiver and wiring (bus) duplication, etc. In general, these conventional methods have a plurality of identical hardware and software for the purpose of maintaining the system, so the system is healthy. In this state, resources cannot be used effectively, which is inefficient.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リソース利用効率が高く、且つ、高い信頼性を得ることが可能な車載機器制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle device control system that has high resource utilization efficiency and can achieve high reliability.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車載機器制御システムは、車両に搭載されて前記車両の動作制御に関わる3以上の複数種のモジュールが車載用通信バスにより接続され、複数種の前記モジュールが相互にデータの送受信を行うことで、車載機器の制御を行う車載機器制御システムであって、前記車載用通信バスは、複数種の前記モジュールの全てが接続される第1バスと、複数種の前記モジュールのうち、複数種の前記モジュールよりも少ない2以上が接続される第2バスと、を有し、複数種の前記モジュールは、前記第1バスと前記第2バスとの双方に接続された第1モジュール群と、前記第1バスのみに接続された第2モジュール群と、を含み、前記第2バスは、前記第1モジュール群が扱う第1データ群を送受信し、前記第1バスは、前記第1モジュール群が扱う第2データ群と前記第2モジュール群が扱う第3データ群とを送受信する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an in-vehicle device control system according to the present invention includes three or more types of modules that are mounted on a vehicle and related to operation control of the vehicle and are connected by an in-vehicle communication bus. The vehicle-type device control system controls the vehicle-mounted device by transmitting / receiving data to / from each other, and the vehicle-mounted communication bus is connected to all of the plurality of types of modules. A first bus and a second bus to which two or more of the plurality of types of modules are connected, and the plurality of types of modules include the first bus and the first bus. A first module group connected to both of the two buses and a second module group connected only to the first bus, wherein the second bus is a first data group handled by the first module group And receive, the first bus, to receive a third data group the second module group and the first second data group modules handled handled.
本発明の望ましい態様として、前記第2バスは、前記第1バスよりもデータ転送速度が速い。 As a preferred aspect of the present invention, the second bus has a higher data transfer rate than the first bus.
本発明の望ましい態様として、前記第1モジュール群に属する少なくとも1つのモジュールは、前記第1バス及び前記第2バスが正常であるか否かを判定し、前記車両における動作モードを選択するモード選択モジュールとして機能する。 As a desirable aspect of the present invention, at least one module belonging to the first module group determines whether the first bus and the second bus are normal, and selects a mode of operation in the vehicle. Functions as a module.
本発明の望ましい態様として、前記モード選択モジュールは、前記第1バスと前記第2バスとが共に正常であると判定した場合には、前記第1バス及び前記第2バスを介して送受信される前記第1データ群と前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第1モードを選択し、前記第1バスが正常であり、且つ、前記第2バスが異常であると判定した場合には、前記第1バスを介して送受信される前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第2モードを選択し、少なくとも前記第1バスが異常であると判定した場合には、前記各モジュールの自律動作による第3モードを選択する。 As a desirable aspect of the present invention, the mode selection module transmits and receives via the first bus and the second bus when it is determined that both the first bus and the second bus are normal. The first mode using the first data group, the second data group, and the third data group is selected, and it is determined that the first bus is normal and the second bus is abnormal. In the case, when the second mode using the second data group and the third data group transmitted and received via the first bus is selected and it is determined that at least the first bus is abnormal Selects the third mode based on the autonomous operation of each module.
本発明の望ましい態様として、前記モード選択モジュールは、電動パワーステアリング装置として前記車両の運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する機能を有し、前記第1バス及び前記第2バスが正常であるか否かを判定して、前記第1バスと前記第2バスとが共に正常であると判定した場合には、前記第1バス及び前記第2バスを介して送受信される前記第1データ群と前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第1運転支援モードを選択し、前記第1バスが正常であり、且つ、前記第2バスが異常であると判定した場合には、前記第1バスを介して送受信される前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第2運転支援モードを選択し、少なくとも前記第1バスが異常であると判定した場合には、前記各モジュールの自律動作による第3運転支援モードを選択する。 As a desirable mode of the present invention, the mode selection module has a function of giving a steering assisting force to reduce a steering burden on the driver of the vehicle as an electric power steering device, and the first bus and the second bus are When it is determined whether or not both the first bus and the second bus are normal, it is determined whether the first bus and the second bus are normal, and the first and second buses transmitted and received via the first bus and the second bus are transmitted. The first driving support mode using one data group, the second data group, and the third data group is selected, and it is determined that the first bus is normal and the second bus is abnormal. In this case, the second driving support mode using the second data group and the third data group transmitted and received via the first bus is selected, and at least the first bus is determined to be abnormal. In case, each said module It selects the third drive assistance mode by autonomous action.
本発明によれば、リソース利用効率が高く、且つ、高い信頼性を得ることが可能な車載機器制御システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an in-vehicle device control system with high resource utilization efficiency and high reliability.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.
(実施形態)
図1は、本実施形態に係る車載機器制御システムの一例を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る車載機器制御システムは、車両に搭載される各モジュール(車載機器制御システムを構成する各要素)100〜800の間が、CAN(Controller Area Network)やFlexRay(登録商標)などの通信プロトコルを採用した車載用通信バスである第1バス11及び第2バス12を介して接続され構成される。なお、本実施形態における第1バス及び第2バスは、主として操舵補助などの運転支援に関するデータを送受信するものであり、第1バス及び第2バスによるデータの送受信が行えない状態であっても、ドライバーの操縦による操舵、制動、加速を含む全ての車両動作は可能であるものとする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an in-vehicle device control system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an in-vehicle device control system according to the present embodiment has a CAN (Controller Area Network) between each module (each element constituting the in-vehicle device control system) 100 to 800 mounted on the vehicle. It is configured to be connected via a
本実施形態において、第1バスは、例えば、通信プロトコルとしてCANを用いたバスであるものとする。CANは、耐ノイズ性の強化を考慮して設計されたものであり、データ転送速度は、例えば、遅いもの(Low Speed CAN)では最大125kbps程度、早いもの(High Speed CAN)では最大1Mbps程度である。第1バス11に接続されるモジュールとしては、電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering)100、エンジン・コントロール・モジュール(ECM:Engine Control Module)200、ボディ・コントロール・モジュール(BCM:Body Control Module)300、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS:Antilock Brake System)400、メータコントローラ(MET:Meter Controller)500、先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driver Assistance System)600、フロント・カメラ・モジュール(FCM:Front Camera Module)700、クリアランスソナーやバックソナー等の超音波センサ800などを含んでいる。
In the present embodiment, the first bus is assumed to be a bus using CAN as a communication protocol, for example. The CAN is designed in consideration of noise resistance enhancement, and the data transfer rate is, for example, about 125 kbps at the maximum in the low speed (Low Speed CAN), and about 1 Mbps at the maximum in the high speed (High Speed CAN). is there. Modules connected to the
また、本実施形態において、第2バスは、例えば、通信プロトコルとしてFlexRayを用いたバスであるものとする。FlexRayは、次世代車載ネットワークの1つであり、バージョン3.0におけるデータ転送速度が最大20Mbps(10Mbps、5Mbps、2.5Mbpsもサポート)でCANよりも高速通信が可能である。第2バス12に接続されるモジュールとしては、EPS100、ABS400、ADAS600、FCM700、超音波センサ800などを含んでいる。
In the present embodiment, the second bus is assumed to be a bus that uses FlexRay as a communication protocol, for example. FlexRay is one of the next-generation in-vehicle networks, and the data transfer rate in version 3.0 is 20 Mbps at maximum (10 Mbps, 5 Mbps, and 2.5 Mbps are also supported), and higher-speed communication is possible than CAN. Modules connected to the
EPS100は、運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する機能を有している。このEPS100については後述する。
The
ECM200は、エンジンの燃料噴射や点火あるいはスタータモータの動作などを行うエンジン制御モジュールである。 The ECM 200 is an engine control module that performs engine fuel injection, ignition, starter motor operation, and the like.
BCM300は、ライトやドアロックなどの車体の電装品を制御する制御モジュールである。 The BCM 300 is a control module that controls electrical components of the vehicle body such as lights and door locks.
ABS400は、急ブレーキあるいは低摩擦路でのブレーキ操作において、車輪のロックによる滑走発生を低減する機能を有している。
The
MET500は、エンジンの回転数や車速などを表示するメータ装置の作動を制御する制御モジュールである。 The MET 500 is a control module that controls the operation of a meter device that displays the engine speed, vehicle speed, and the like.
ADAS600は、将来における自動運転の礎の1つになるものであり、EPS100などと協働して、パーキングアシスト、危険回避(衝突回避や衝突被害の軽減)、自動操舵などの運転支援を可能としている。 ADAS600 will be one of the cornerstones of automatic driving in the future, and in cooperation with EPS100, etc., it enables driving assistance such as parking assistance, danger avoidance (collision avoidance and collision damage reduction), and automatic steering. Yes.
FCM700及び超音波センサ800は、例えば、ADAS600における前方衝突被害軽減や車線維持のための車両制御に用いられる。
The FCM 700 and the
次に、図1及び図2を用いて、第1バス及び第2バスで扱う各データの分類及び運転支援モードについて説明する。図2は、本実施形態に係る車載機器制御システムにおけるモジュール、データ、バス、及び運転支援モードの関係の一例を示す図である。 Next, with reference to FIGS. 1 and 2, the classification of each data handled in the first bus and the second bus and the driving support mode will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the relationship among modules, data, buses, and driving support modes in the in-vehicle device control system according to the present embodiment.
図2に示す例では、第1バス及び第2バスの双方に接続されるモジュールを第1モジュール群とし、第1バスのみに接続されるモジュールを第2モジュール群としている。 In the example shown in FIG. 2, modules connected to both the first bus and the second bus are defined as a first module group, and modules connected only to the first bus are defined as a second module group.
また、第1モジュール群の各モジュールが扱うデータを第1データ群、及び第2データ群に分類し、第2モジュール群の各モジュールが扱うデータを第3データ群に分類している。 Further, data handled by each module of the first module group is classified into a first data group and a second data group, and data handled by each module of the second module group is classified into a third data group.
第1データ群の各データは、第2バス12を介して各モジュール間で送受信される。第2データ群及び第3データ群の各データは、第1バス11を介して各モジュール間で送受信される。
Each data in the first data group is transmitted and received between the modules via the
ここで、第1バス11及び第2バス12の双方に接続される第1モジュール群に属するモジュールは、危険回避や自動操舵などの高度な運転支援機能の実現に必要なモジュールであり、例えば、図1に示すEPS100、ABS400、ADAS600、FCM700、超音波センサ800などである。高度な運転支援機能を実現するためには、データのリアルタイム処理が必要であり、且つ、送受信するデータ量(情報量)も多くなる。このため、本実施形態では、通信プロトコルとして例えばCANを用いた第1バス11に加えて、より高速なデータ送受信が可能な通信プロトコルとして、例えばFlexRayを用いた第2バス12を併設してバスを2重化している。これにより、運転支援機能の安全性・信頼性の向上を図ることができる。
Here, the modules belonging to the first module group connected to both the
また、第1モジュール群の各モジュールが扱うデータを第1データ群と第2データ群とに分類し、第2バス12が、第1データ群に属するデータを送受信し、第1バス11が、第2データ群に属するデータを送受信する構成とすることで、第2バス12のトラフィックジャムを抑制することができる。なお、第1データ群に属するデータと第2データ群に属するデータとは、実現する運転支援機能の種別に応じて分類すればよい。例えば、第1データ群のデータが必要な運転支援機能と、第2データ群及び第3データ群のデータのみで実現可能な運転支援機能とで分類するのが好ましい。
Further, the data handled by each module of the first module group is classified into a first data group and a second data group, the
第1運転支援モードでは、第1バス11及び第2バス12の双方により送受信された全てのデータ(第1データ群、第2データ群、及び第3データ群の各データ)を用いて、全ての運転支援機能が動作可能なフルスペックでの運転支援が行われる。
In the first driving support mode, all data transmitted and received by both the
第2運転支援モードでは、第1バス11により送受信された全てのデータ(第2データ群、及び第3データ群の各データ)を用いて、限定的な運転支援が行われる。例えば、ADAS600における自動操舵に関わるデータを第1データ群としている場合、この第2運転支援モードでは、自動操舵機能は動作せず、ドライバーの操舵により車両走行を行うダウングレードした運転支援となる。
In the second driving support mode, limited driving support is performed using all the data transmitted and received by the first bus 11 (each data of the second data group and the third data group). For example, when the data related to automatic steering in
第3運転支援モードでは、第1バス11及び第2バス12の双方により送受信された全てのデータ(第1データ群、第2データ群、及び第3データ群の各データ)を用いることなく、例えば、EPS100やABS400の自律動作による運転支援(例えば、EPS100による操舵補助)のような、第2運転支援モードよりもさらに限定的な運転支援が行われる。
In the third driving support mode, without using all data (each data of the first data group, the second data group, and the third data group) transmitted and received by both the
ここで、第1運転支援モードにおけるフルスペックでの運転支援と、第2運転支援モードにおけるダウングレードした運転支援との違いについて説明する。 Here, the difference between the full-spec driving assistance in the first driving assistance mode and the downgraded driving assistance in the second driving assistance mode will be described.
フルスペックでの運転支援では、運転支援機能として車両が具備した機能の全てが、各運転支援機能の動作条件を満たせば、運転者が意図するタイミングで常時利用可能である。 In full-spec driving support, all the functions of the vehicle as driving support functions can be used at the timing intended by the driver as long as the operating conditions of each driving support function are satisfied.
一方、ダウングレードした運転支援では、例えば、EPS100が第1バス11及び第2バス12の判定を行った際、通信障害等が発生してフルスペックでの運転支援機能を利用できないと判定した場合に、運転者に障害発生を通知(例えば、警報ランプやブザー等による通知)することにより、運転者が障害発生を認識して安全に操作可能な状態に遷移するまでの一時的な運転支援を行うものである。このダウングレードした運転支援では、フルスペックでの運転支援に比べて、各モジュール100〜800で行われる制御周期が粗く(長く)なるため、例えば、EPS100におけるステアリングホイールの操舵フィーリングの違和感を運転者が感じやすくなってしまうこととなる。
On the other hand, in the downgraded driving support, for example, when the
本実施形態では、上述したように、EPS100が第1バス11及び第2バス12の判定を行い、上述した第1運転支援モード、第2運転支援モード、及び第3運転支援モードの何れかを選択するモード選択モジュールとして機能することにより、後述するモード選択フローを実施する例について説明する。ここでは、まず、図3及び図4を用いて、EPS100の構成について説明する。
In the present embodiment, as described above, the
図3は、電動パワーステアリング装置(EPS)100の一般的な構成を示す図である。図3において、操向ハンドル1のコラム軸2は減速ギア3、ユニバーサルジョイント4aおよび4b、ピニオンラック機構5を経て操向車輪のタイロッド6に連結されている。コラム軸2には、操向ハンドル1の操舵トルクTを検出するトルクセンサ10が設けられており、操向ハンドル1の操舵力を補助する操舵補助モータ20が、減速ギア3を介してコラム軸2に連結されている。ここで、操舵補助モータ20は、例えば、ブラシレスモータやブラシモータである。
FIG. 3 is a diagram illustrating a general configuration of the electric power steering apparatus (EPS) 100. In FIG. 3, the column shaft 2 of the steering handle 1 is connected to a tie rod 6 of the steering wheel via a
EPS100を制御するコントロールユニット(ECU)30は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTと車速センサ7で検出された車両速度(車速)Vとに基づいて、操舵補助モータ20の電流指令値を演算し、操舵補助モータ20の電流検出値と電流指令値とに基づいて、操舵補助モータ20の電流検出値が電流指令値に追従するように操舵補助モータ20を駆動制御する。
A control unit (ECU) 30 that controls the
図4は、図3のコントロールユニット(ECU)30のハードウェア構成の一例を示す図である。ECU30は、図4に示すように、MCU(マイクロコントロールユニット)110と、モータ駆動回路108と、電流検出回路120と、位置検出回路130等を備えている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the control unit (ECU) 30 in FIG. As shown in FIG. 4, the
MCU110は、CPU101、ROM102、RAM103、EEPROM104、インターフェース(I/F)105a、インターフェース(I/F)105b、A/D変換器106、PWMコントローラ107などを備え、これらがECU30内部でバス接続されている。CPU101は、ROM102に格納された制御プログラムを実行して電動パワーステアリング装置(EPS)100を制御する。
The
インターフェース105aは、第1バス11に接続され、インターフェース105bは、第2バス12に接続されている。ECU30は、第1バス11及び第2バス12を介して、図1に示す他の各モジュール200〜800との間で相互にデータの送受信を行う。
The
ROM102は操舵補助モータ20の制御プログラムを記憶するためのメモリとして使用され、RAM103は当該プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。EEPROM104は電源遮断後においても記憶内容を保持可能なメモリであり、制御プログラムが入出力する制御データなどが格納される。
The
A/D変換器106は、トルクセンサ10からの操舵トルクT、電流検出回路120からの操舵補助モータ20の電流検出値Im、および位置検出回路130からのモータ回転角信号θ等を入力し、デジタル信号に変換する。
The A /
PWMコントローラ107は操舵補助モータ20の電流指令値に基づきUVW各相のPWM制御信号を出力する。モータ駆動回路108は、インバータ回路などにより構成され、PWMコントローラ107から出力された信号に基づき操舵補助モータ20を駆動する。電流検出回路120は操舵補助モータ20の電流値を検出し、電流検出値ImをA/D変換器106に出力する。位置検出回路130は、レゾルバなどの位置センサ25からの出力信号をモータ回転角信号θとして、A/D変換器106に出力する。
The
上記構成において、CPU101が、ROM102に格納されたプログラムを実行することにより、運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する機能を実現する。また、例えば、ADAS600から操舵トルク指令が入力された場合には、トルクセンサ10からの操舵トルクTに代えて、ADAS600からの操舵トルク指令を用いることで、ADAS600による自動操舵機能が実現する。
In the above configuration, the
また、CPU101は、インターフェース(I/F)105a、インターフェース(I/F)105bの状態を監視し、第1バス11及び第2バス12が正常であるか否かを判定すると共に、第1バス11及び第2バス12の状態(正常または異常)に応じて、車両における運転支援モードを選択する。
In addition, the
次に、図5を用いて、EPS100によるモード選択フローについて説明する。図5は、本実施形態に係る車載機器制御システムにおけるモード選択フローの一例を示す図である。
Next, a mode selection flow by the
(ステップS1)
CPU101は、まず第1バス11の判定を行う。CPU101は、第1バス11におけるデータ転送のタイムアウトエラーが発生したか否かを判定する(ステップS11)。
(Step S1)
The
第1バス11におけるデータ転送のタイムアウトエラーが発生していない場合には(ステップS11;No)、CPU101は、第1バス11におけるデータ長エラーが発生したか否かを判定する(ステップS12)。
If no data transfer time-out error has occurred in the first bus 11 (step S11; No), the
第1バス11におけるデータ長エラーが発生していない場合には(ステップS12;No)、CPU101は、第1バス11におけるデータのチェックコードエラーが発生したか否かを判定する(ステップS13)。
If no data length error has occurred in the first bus 11 (step S12; No), the
第1バス11におけるデータのチェックコードエラーが発生していない場合には(ステップS13;No)、CPU101は、第1バス11が正常であると判定する(ステップS14)。
If no data check code error has occurred in the first bus 11 (step S13; No), the
第1バス11におけるデータ転送のタイムアウトエラーが発生した場合(ステップS11;Yes)、第1バス11におけるデータ長エラーが発生した場合(ステップS12;Yes)、及び第1バス11におけるデータのチェックコードエラーが発生した場合(ステップS13;Yes)には、CPU101は、第1バス11が異常であると判定する(ステップS15)。
When a data transfer time-out error occurs in the first bus 11 (step S11; Yes), when a data length error occurs in the first bus 11 (step S12; Yes), and a data check code in the
(ステップS2)
上述したステップS1において第1バス11が正常であると判定した場合(ステップS14)、CPU101は、続いて第2バス12の判定を行う。CPU101は、第2バス12におけるデータ転送のタイムアウトエラーが発生したか否かを判定する(ステップS21)。
(Step S2)
When it is determined in step S1 described above that the
第2バス12におけるデータ転送のタイムアウトエラーが発生していない場合には(ステップS21;No)、CPU101は、第2バス12におけるデータ長エラーが発生したか否かを判定する(ステップS22)。
If a data transfer time-out error in the
第2バス12におけるデータ長エラーが発生していない場合には(ステップS22;No)、CPU101は、第2バス12におけるデータのチェックコードエラーが発生したか否かを判定する(ステップS23)。
If no data length error has occurred in the second bus 12 (step S22; No), the
第2バス12におけるデータのチェックコードエラーが発生していない場合には(ステップS23;No)、CPU101は、第2バス12が正常であると判定する(ステップS24)。
If no data check code error has occurred in the second bus 12 (step S23; No), the
第2バス12におけるデータ転送のタイムアウトエラーが発生した場合(ステップS21;Yes)、第2バス12におけるデータ長エラーが発生した場合(ステップS22;Yes)、及び第2バス12におけるデータのチェックコードエラーが発生した場合(ステップS23;Yes)には、CPU101は、第2バス12が異常であると判定する(ステップS25)。
When a data transfer time-out error occurs in the second bus 12 (step S21; Yes), when a data length error occurs in the second bus 12 (step S22; Yes), and the data check code in the
(ステップS3)
上述したステップS1及びステップS2におけるバス判定結果に基づき、CPU101は、運転支援モードを決定する。
(Step S3)
Based on the bus determination results in step S1 and step S2 described above, the
第1バス11が正常であると判定し(ステップS14)、且つ、第2バス12が正常であると判定した場合には(ステップS24)、CPU101は、第1バス11及び第2バス12の双方により送受信された全てのデータ(第1データ群、第2データ群、及び第3データ群の各データ)を用いて、フルスペックでの運転支援を行う第1運転支援モードに決定し(ステップS31)、当該フローを終了する。
When determining that the
第1バス11が正常であると判定し(ステップS14)、且つ、第2バス12が異常であると判定した場合には(ステップS25)、CPU101は、第1バス11により送受信されたデータ(第2データ群、及び第3データ群の各データ)を用いて、ダウングレードした運転支援を行う第2運転支援モードに決定し(ステップS32)、当該フローを終了する。
When it is determined that the
第1バス11が異常であると判定した場合(ステップS15)、CPU101は、例えば、EPS100の自律動作による操舵補助を行う第3運転支援モードに決定し(ステップS33)、当該フローを終了する。
When it determines with the 1st bus |
上述したモード選択フローは、アイドリング時を含む車載機器制御システムの稼働時の任意のタイミングで実施すればよい。例えば、所定の時間間隔で繰り返し実行するようにしてもよいし、また、例えば、自動車の運転状況に応じて、実行頻度を可変するようにしてもよい。 The mode selection flow described above may be performed at any timing during operation of the in-vehicle device control system including idling. For example, it may be executed repeatedly at predetermined time intervals, or for example, the execution frequency may be varied according to the driving situation of the automobile.
なお、上述した第1バス11及び第2バス12におけるデータ転送のタイムアウトエラー判定(ステップS11,S21)については、例えば、CPU101が、インターフェース(I/F)105a,105bから入力される各データの受信周期が所定周期内であるか否かを判定することで実現できる。このデータ転送のタイムアウトエラー判定に用いる所定周期は、第1バス11と第2バス12とで異なる周期としてもよいし、運転支援機能の種別や、バスのトラフィック状況に応じて可変するようにしてもよい。また、第1バス11及び第2バス12におけるデータ長エラー判定(ステップS12,S22)については、例えば、CPU101が、データのヘッダに書き込まれたビット長であるか否かをカウントすることで実現することができる。また、第1バス11及び第2バス12におけるデータのチェックコードエラー判定(ステップS13,S23)については、例えば、CPU101が、チェックサムやCRCを用いて誤り検出を行うことで実現できる。これらの各エラー判定の手法により本発明が限定されるものではない。
As for the data transfer timeout error determination (steps S11 and S21) in the
以上説明したように、実施形態の車載機器制御システムは、車載機器制御システムを構成する全てのモジュールを第1バス11に接続すると共に、特に、リアルタイム処理が必要であり、且つ、送受信するデータ量(情報量)が多い第1モジュール群に属するモジュールについては、第1バス11よりも高速なデータ送受信が可能な第2バス12を併設し、第1モジュール群の各モジュールが扱うデータを第1データ群と第2データ群とに分類し、第1データ群に属するデータを、第2バス12を介して送受信し、第2データ群に属するデータを、第1バス11を介して送受信することで、第1バス11及び第2バス12の利用効率を高めつつ、トラフィックジャムを抑制することができる。また、トラフィックジャムが抑制されることで、信頼性の高い車載機器制御システムを得ることができる。
As described above, the in-vehicle device control system according to the embodiment connects all the modules constituting the in-vehicle device control system to the
また、電動パワーステアリング装置(EPS)100をモード選択モジュールとして機能させ、第1バス11と第2バス12とが共に正常である場合には、第1バス11及び第2バス12を介して送受信される第1データ群と第2データ群と第3データ群とを用いた第1運転支援モードを選択する。また、第1バス11が正常であり、且つ、第2バス12が異常である場合には、第1バス11を介して送受信される第2データ群と第3データ群とを用いた第2運転支援モードを選択する。また、少なくとも第1バス11が異常である場合には、各モジュールの自律動作による第3運転支援モードを選択する。これにより、例えば、第1運転支援モードでは全ての運転支援機能が動作可能なフルスペックでの運転支援を行い、第2運転支援モードでは、第1運転支援モードよりも限定的なダウングレードした運転支援を行い、第3運転支援モードでは、第2運転支援モードよりもさらに限定的な運転支援を行うことができ、第1バス11及び第2バス12の状態(正常または異常)に応じた運転支援機能を実現することができる。
When the electric power steering device (EPS) 100 functions as a mode selection module and both the
なお、本実施形態では、通信プロトコルとしてCANを用いたバスを第1バス11とし、通信プロトコルとしてFlexRayを用いたバスを第2バス12とする例を示したが、例えば、データ転送速度が最大125kbps程度の低速CAN(Low Speed CAN)を第1バス11とし、データ転送速度が最大1Mbps程度の高速CAN(High Speed CAN)を第2バス12としてもよいことは言うまでもない。また、例えば、第1バス11及び第2バス12を双方とも同一スペックのCANとした場合であっても、運転支援機能を実現する第1モジュール群のデータを、実現する運転支援機能の種別に応じて第1データ群と第2データ群とに分類することで、第1バス11及び第2バス12双方のトラフィックジャムを抑制することができると共に、第2バス12のデータにエラーが生じた場合でも、第1バス11のデータのみを用いて、限定的な運転支援を行うことが可能である。
In the present embodiment, the example in which the bus using CAN as the communication protocol is the
また、本実施形態では、電動パワーステアリング装置(EPS)100がモード選択モジュールとして機能することにより、モード選択フローを実施する例を示したが、EPS100と先進運転支援システム(ADAS)600とが協働して、モード選択フローを実施するようにしてもよい。例えば、ADAS600が第2バス12に所定周期内で第1データ群のデータを送出できなかった場合に、第2バス12のトラフィックジャムが発生したものと見做し、第1バス11を介して、EPS100に第2運転支援モードを選択したことを示す情報を送り、EPS100がその情報を受信することで、第2運転支援モードでの制御を行うようにすることが考えられる。
In the present embodiment, an example in which the mode selection flow is performed by the electric power steering device (EPS) 100 functioning as a mode selection module has been described. However, the
また、本実施形態では、ADAS600の機能である運転支援機能に着目し、第2バス12に接続するモジュール群、第1バス11及び第2バス12で扱うデータ群を分類する例を示したが、ADAS600とは異なる他のモジュールの機能に着目して、第2バス12に接続するモジュール群、第1バス11及び第2バス12で扱うデータ群を適切に分類することで、第1バス11及び第2バス12の利用効率を高めつつ、トラフィックジャムを抑制して、信頼性の高い車載機器制御システムが得られることは言うまでもない。
Further, in the present embodiment, an example of classifying the module group connected to the
また、本実施形態では、第1バス11と第2バス12とで2重化した例を示したが、第2バス12を複数設けることで、各バスに接続されるモジュール群や、各バスで扱うデータ群をより柔軟に設定することが可能である。
In the present embodiment, an example in which the
また、運転支援機能などの付加機能が稼働している状態では、各モジュール間のデータ送受信が多くなる。このため、付加機能の動作モード(本実施形態における運転支援モード)に応じて、データの通信周期を変えるようにしてもよい。このとき、例えば、付加機能の起動時には、データの通信周期を短くするのが好ましい。また、付加機能の稼働時には、第1バス11及び第2バス12のトラフィックが高くなるため、機能毎の情報に優先度を設け、優先度が高い情報のデータの送受信が滞らないように、優先度が低い情報のデータの送受信周期を長くするようにしてもよい。
In addition, when an additional function such as a driving support function is operating, data transmission / reception between modules increases. For this reason, you may make it change the communication cycle of data according to the operation mode (driving assistance mode in this embodiment) of an additional function. At this time, for example, when the additional function is activated, it is preferable to shorten the data communication cycle. In addition, when the additional function is in operation, the traffic on the
1 操向ハンドル
2 コラム軸
3 減速ギア
4a,4b ユニバーサルジョイント
5 ピニオンラック機構
6 タイロッド
7 車速センサ
10 トルクセンサ
11 第1バス
12 第2バス
20 操舵補助モータ
30 コントロールユニット(ECU)
100 電動パワーステアリング装置(EPS)
110 MCU
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 EEPROM
105a,105b インターフェース(I/F)
106 A/D変換器
107 PWMコントローラ
108 モータ駆動回路
120 電流検出回路
130 位置検出回路
200 エンジン・コントロール・モジュール(ECM)
300 ボディ・コントロール・モジュール(BCM)
400 アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)
500 メータコントローラ(MET)
600 先進運転支援システム(ADAS)
700 フロント・カメラ・モジュール(FCM)
800 超音波センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering handle 2
100 Electric power steering system (EPS)
110 MCU
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 EEPROM
105a, 105b interface (I / F)
106 A /
300 Body Control Module (BCM)
400 Antilock Brake System (ABS)
500 Meter controller (MET)
600 Advanced Driver Assistance System (ADAS)
700 Front camera module (FCM)
800 Ultrasonic sensor
Claims (5)
前記車載用通信バスは、
複数種の前記モジュールの全てが接続される第1バスと、
複数種の前記モジュールのうち、複数種の前記モジュールよりも少ない2以上が接続される第2バスと、
を有し、
複数種の前記モジュールは、
前記第1バスと前記第2バスとの双方に接続された第1モジュール群と、
前記第1バスのみに接続された第2モジュール群と、
を含み、
前記第2バスは、
前記第1モジュール群が扱う第1データ群を送受信し、
前記第1バスは、
前記第1モジュール群が扱う第2データ群と前記第2モジュール群が扱う第3データ群とを送受信する
ことを特徴とする車載機器制御システム。 Three or more types of modules mounted on a vehicle and related to the operation control of the vehicle are connected by an in-vehicle communication bus, and the plurality of types of modules mutually transmit and receive data to control in-vehicle devices. An in-vehicle device control system,
The in-vehicle communication bus is
A first bus to which all of the plurality of types of modules are connected;
A second bus to which two or more of the plurality of types of modules are connected, which is less than the plurality of types of modules;
Have
The plurality of types of modules are
A first module group connected to both the first bus and the second bus;
A second module group connected only to the first bus;
Including
The second bus is
Transmitting and receiving a first data group handled by the first module group;
The first bus is
A vehicle-mounted device control system characterized by transmitting and receiving a second data group handled by the first module group and a third data group handled by the second module group.
前記第1バス及び前記第2バスが正常であるか否かを判定し、前記車両における動作モードを選択するモード選択モジュールとして機能する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車載機器制御システム。 At least one module belonging to the first module group is:
The vehicle-mounted device control according to claim 1 or 2, wherein the vehicle-mounted device control functions as a mode selection module that determines whether or not the first bus and the second bus are normal and selects an operation mode in the vehicle. system.
前記第1バスと前記第2バスとが共に正常であると判定した場合には、前記第1バス及び前記第2バスを介して送受信される前記第1データ群と前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第1モードを選択し、
前記第1バスが正常であり、且つ、前記第2バスが異常であると判定した場合には、前記第1バスを介して送受信される前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第2モードを選択し、
少なくとも前記第1バスが異常であると判定した場合には、前記各モジュールの自律動作による第3モードを選択する
ことを特徴とする請求項3に記載の車載機器制御システム。 The mode selection module includes:
When it is determined that both the first bus and the second bus are normal, the first data group, the second data group, and the data transmitted and received through the first bus and the second bus, Select the first mode using the third data group,
When it is determined that the first bus is normal and the second bus is abnormal, the second data group and the third data group transmitted / received via the first bus are used. Select the second mode
4. The in-vehicle device control system according to claim 3, wherein when it is determined that at least the first bus is abnormal, a third mode based on an autonomous operation of each module is selected.
前記第1バス及び前記第2バスが正常であるか否かを判定して、
前記第1バスと前記第2バスとが共に正常であると判定した場合には、前記第1バス及び前記第2バスを介して送受信される前記第1データ群と前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第1運転支援モードを選択し、
前記第1バスが正常であり、且つ、前記第2バスが異常であると判定した場合には、前記第1バスを介して送受信される前記第2データ群と前記第3データ群とを用いた第2運転支援モードを選択し、
少なくとも前記第1バスが異常であると判定した場合には、前記各モジュールの自律動作による第3運転支援モードを選択する
ことを特徴とする請求項3に記載の車載機器制御システム。 The mode selection module has a function of giving a steering assist force that reduces a steering burden on the driver of the vehicle as an electric power steering device,
Determining whether the first bus and the second bus are normal;
When it is determined that both the first bus and the second bus are normal, the first data group, the second data group, and the data transmitted and received through the first bus and the second bus, Select the first driving support mode using the third data group,
When it is determined that the first bus is normal and the second bus is abnormal, the second data group and the third data group transmitted / received via the first bus are used. Selected the second driving support mode,
4. The in-vehicle device control system according to claim 3, wherein when it is determined that at least the first bus is abnormal, a third driving support mode based on an autonomous operation of each module is selected.
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