TW202337740A - 致動器系統、車輛、車輛控制方法、及非暫態儲存媒體 - Google Patents

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Abstract

一種致動器系統，組態用以控制車輛的操作，該致動器系統包含至少一個應用程式，組態用以設定用於該車輛的運動學計畫，以及一或多個處理器，組態用以仲裁複數個運動學計畫，包括由該至少一個應用程式所設定的運動學計畫。

Description

致動器系統、車輛、車輛控制方法、及非暫態儲存媒體
本發明關於致動器系統、車輛、車輛控制方法、及非暫態儲存媒體。
例如，在日本未審查專利申請案公告第2020-032892(JP 2020-032892 A)號中所描述的控制裝置包含請求仲裁單元，其在駕駛員輔助上仲裁來自複數個應用程式請求單元的運動請求。請求仲裁單元包含在制動ECU中，該制動ECU係用以控制車輛制動的控制裝置。應用程式請求單元和制動ECU(請求仲裁單元)包含在不同的ECU中。換言之，應用程式請求單元和制動ECU可以經由ECU間通信來相互通信。
在JP 2020-032892 A中所描述的控制裝置中，如上所述，應用程式請求單元和制動ECU(請求仲裁單元)包含在不同的ECU中，並可經由ECU間通信來相互通信。出於此原因，當來自應用程式請求單元的請求(運動學計畫)被傳輸到請求仲裁單元時，請求(運動學計畫)可以在ECU之間被更改。因此，希望限制應用程式的請求(運動學計畫)被變更。
本發明提供了能夠限制應用程式的請求(運動學計畫)被更改的致動器系統、車輛、車輛控制方法、及非暫態儲存媒體。
依據本發明第一觀點的致動器系統係組態用以控制車輛的操作。該致動器系統包含至少一個應用程式，組態用以設定用於該車輛的運動學計畫，以及一或多個處理器，組態用以仲裁複數個運動學計畫，包括由該至少一個應用程式所設定的運動學計畫。
如上所述，依據該第一觀點的致動器系統包含應用程式和處理器做為仲裁單元。因此，由於應用程式和仲裁單元包含在公共的系統(致動器系統)中，仲裁單元可以容易地獲取應用程式的請求(運動學計畫)，而無需使用通信。結果，由於應用程式的請求(運動學計畫)在通信期間沒有被更改，因此可以限制應用程式的請求(運動學計畫)被變更。
在該第一觀點中，致動器系統可以進一步包含致動器，組態用以控制該車輛的驅動，以及電子控制單元，組態用以控制該致動器的操作。該電子控制單元包括該至少一個應用程式和該等處理器。具備此組態，由於應用程式和仲裁單元包含在致動器系統的公共部分(該電子控制單元做為致動器控制單元)中，仲裁單元可以更容易地獲取應用程式的請求(運動學計畫)，而無需使用通信。結果，可以限制應用程式的請求(運動學計畫)被變更。
在該第一觀點中，致動器系統可以進一步包含致動器，組態用以控制該車輛的驅動，以及電子控制單元，組態用以控制該致動器的操作。該致動器可以包括動力傳動系。具備此組態，可以限制來自控制該動力傳動系之致動器系統(動力傳動系系統)的請求(運動學計畫)被變更。
在該第一觀點中，該至少一個應用程式可以包括用以限制該車輛之速度的應用程式。具備此組態，可以限制限制該車輛之速度的請求(運動學計畫)被變更。
依據本發明第二觀點的車輛包含車體，以及第一致動器系統，組態用以控制該車體的操作並包括至少一個第一應用程式和第一處理器。該第一應用程式係組態用以設定用於該車輛的第一運動學計畫，且該第一處理器係組態用以仲裁複數個運動學計畫，包括該第一運動學計畫。
如上所述，依據該第二觀點的車輛包含至少一個應用程式和處理器做為仲裁單元，其仲裁複數個運動學計畫，包括由該至少一個應用程式所設定的運動學計畫。因此，由於第一應用程式和第一仲裁單元包含在公共的系統(第一致動器系統)中，第一仲裁單元可以容易地獲取第一應用程式的請求(運動學計畫)，而無需使用通信。結果，可以限制第一應用程式的請求(第一運動學計畫)被變更。
在該第二觀點中，車輛可以進一步包含第二應用程式，組態用以設定用於該車輛的第二運動學計畫，以及第二致動器系統，其係組態用以控制該車體的操作且係與該第一致動器系統不同。該第一處理器可被組態用以執行第一仲裁，以及該第二致動器系統可以包括第二處理器，該第二處理器係組態用以仲裁該第一致動器系統之該第一仲裁的仲裁結果和由該第二應用程式所設定的該第二運動學計畫。具備此組態，由做為第二仲裁單元之第二處理器的第二應用程式之請求的仲裁結果被輸入於預定系統中，第二應用程式的第二運動學計畫被傳輸到該預定系統，而不直接輸入第二應用程式的請求(運動學計畫)。正因如此，即使增加了第二應用程式的請求(第二運動學計畫)數量，也不需要增加第二仲裁單元與該預定系統之間的介面數量。換言之，可以將第二致動器系統與預定系統之間的介面整合到第二仲裁單元與預定系統之間的介面內。結果，即使增加了第二應用程式的請求(第二運動學計畫)數量，也可以限制車輛的組態變得複雜。
在該第二觀點中，車輛可以進一步包含駕駛員輔助系統，該駕駛員輔助系統係組態用以在該車輛的駕駛員輔助上設定駕駛員輔助運動學計劃。該駕駛員輔助系統可被組態用以根據第二處理器的仲裁結果來設定駕駛員輔助運動學計劃。具備此組態，可以將第二致動器系統與駕駛員輔助系統之間的介面整合到第二仲裁單元與駕駛員輔助系統之間的介面。
在該第二觀點中，車輛可以進一步包含第三致動器系統，其係組態用以設定用於該車輛的第三運動學計畫且係與該第一致動器系統不同。第一處理器可被組態用以執行第二仲裁，以及在該第二仲裁中所仲裁的複數個運動學計畫除了由第一致動器系統之第一應用程式所設定的第一運動學計畫外，可以包括由該第三致動器系統所設定的該第三運動學計畫。具備此組態，藉由包含在第一致動器系統中的第一處理器，可以容易地仲裁包含在第一致動器系統中之第一應用程式的請求(第一運動學計畫)及與第一致動器系統不同之第三致動器系統的請求(第三運動學計畫)。
在該第二觀點中，第一處理器可被組態用以決定由第一應用程式所設定的第一運動學計畫是否正常，且當決定該第一運動學計畫不正常時，執行用以拒絕或改變該第一運動學計畫的第一處理。第一處理器可被組態用以決定由第三致動器系統所設定的第三運動學計畫是否正常，且當決定該第三運動學計畫不正常時，執行用以拒絕或改變該第三運動學計畫的第二處理。在第二仲裁中，第一處理器可被組態用以仲裁由該第一處理所處理的結果和由該第二處理所處理的結果。具備此組態，當第一運動學計畫和第三運動學計畫的至少一者不正常時，可以拒絕或改變第一處理及第二處理中不正常之第一運動學計畫和第三運動學計畫的至少一者。結果，可以根據第一處理器中之異常來限制仲裁被執行。
本發明之第三觀點係使用致動器系統的車輛控制方法，該致動器系統係組態用以控制車輛的操作。該車輛控制方法包含接收複數個運動學計畫，該複數個運動學計畫包括由包含在該致動器系統中的至少一個應用程式所設定的運動學計畫，藉由包含在該致動器系統中的一或多個處理器來仲裁在該接收中所接收的該複數個運動學計畫。
如上所述，在依據該第三觀點的車輛控制方法中，接收複數個運動學計畫，該複數個運動學計畫包括由包含在致動器系統中的至少一個應用程式所設定的運動學計畫，以及藉由包含在致動器系統中之做為仲裁單元的處理器來仲裁該複數個運動學計畫。因此，由於第一應用程式和第一仲裁單元包含在公共的系統(第一致動器系統)中，第一仲裁單元可以容易地獲取第一應用程式的請求(運動學計畫)，而無需使用通信。結果，可提供其中可以限制第一應用程式的請求(第一運動學計畫)被變更的車輛控制方法。
本發明之第四觀點係非暫態儲存媒體，用以儲存指令，該等指令可由電腦執行並致使該電腦執行包含以下的功能。該等功能包括接收複數個運動學計畫，該複數個運動學計畫包括由包含在被組態用以控制車輛之操作的致動器系統中之至少一個應用程式所設定的運動學計畫，以及藉由包含在該致動器系統中的一或多個處理器來仲裁在該接收中所接收的該複數個運動學計畫。
如上所述，在依據該第四觀點的非暫態儲存媒體中，儲存致使電腦執行並致使電腦接收包含在致動器系統中之至少一個應用程式所設定的運動學計畫的複數個運動學計畫，以及藉由包含在該致動器系統中之做為仲裁單元的處理器來仲裁該複數個運動學計畫的指令。因此，由於第一應用程式和第一仲裁單元包含在公共的系統(第一致動器系統)中，第一仲裁單元可以容易地獲取第一應用程式的請求(運動學計畫)，而無需使用通信。結果，可提供其中可以限制第一應用程式的請求(第一運動學計畫)被變更的非暫態儲存媒體。
具備本發明的各個觀點，都可以限制應用程式的請求(運動學計畫)被變更。
第一實施例
在下文中，將參照圖式來詳細描述本發明的第一實施例。在圖式中之相同或對應的部件係由相同的參考符號所表示，且其說明將不被重複。 車輛的組態
圖1係說明車輛1之組態實例的圖式。如圖1中所示，車輛1包括ADAS–電子控制單元(ECU)10、制動ECU 20、致動器系統30、及中央ECU 40。
車輛1可係具有能夠實現下文所述之駕駛員輔助系統之功能的組態的車輛，且例如，可係具有引擎做為驅動源的車輛，具有電動馬達做為驅動源的電池電動車，或者一種混合動力電動車，其具有安裝於其上的引擎和電動馬達並使用它們的至少一者做為驅動源。
下文所述的ADAS-ECU 10、制動ECU 20、動力傳動系ECU 302b、以及中央ECU 40皆係電腦，其每一個都具有諸如中央處理單元(CPU)之執行程式的處理器、記憶體、和輸入/輸出介面。因此，包含在制動ECU 20及動力傳動系ECU 302b中的每個功能性方塊(請參閱圖2)係在電腦執行程式時展示其功能的軟體。
ADAS-ECU 10包含駕駛員輔助系統100，其具有車輛1的駕駛員輔助之功能。駕駛員輔助系統100在車輛1的駕駛員輔助上設定運動學計畫。具體地，駕駛員輔助系統100係組態用以藉由安裝在駕駛員輔助系統100上的應用程式來實現用於輔助車輛1駕駛的各種功能，包括車輛1的轉向控制、駕駛控制、和制動控制的至少一者。安裝在駕駛員輔助系統100上的應用程式的實例包括實現自動駕駛系統(AD)之功能的應用程式，實現自動泊車系統之功能的應用程式，實現高級駕駛員輔助系統(ADAS)之功能的應用程式(下文稱作ADAS應用程式)，等等。由駕駛員輔助系統100所設定的運動學計畫係本發明之“駕駛員輔助運動學計畫”的一實例。
ADAS應用程式的實例包括實現與前車保持一定距離行駛的跟車行駛(自適應巡航控制(ACC)或其類似者)之功能的應用程式，實現辨識車輛速度限制並維持目標車輛之速度上限值的自動限速器(ASL)之功能的應用程式，實現執行其中車輛行駛之車道維持的車道維持輔助(車道保持輔助(LKA)、車道跟蹤輔助(LTA)、等等)之功能的應用程式，實現執行減輕由碰撞所造成的損傷之自動制動的碰撞損傷減輕制動(自動緊急制動(AEB)、預碰撞安全(PCS)、等等)之功能的應用程式，以及實現警告車輛1偏離其中其行駛之車道的車道偏離警告(車道偏離警告(LDW)、車道偏離警報(LDA)、等等)之功能的應用程式的至少一者。
駕駛員輔助系統100的每個應用程式都根據獲取(輸入)自複數個感測器(未顯示)的車輛周遭情勢、駕駛員的輔助請求、等等的資訊，而向制動ECU 20(更具體地，運動管理器200)輸出保證每個應用程式的商業值(功能)之運動學計畫的請求。該複數個感測器的實例包括諸如前視相機的視覺感測器、雷達、光偵測和測距(LiDAR)、位置偵測裝置、等等。
每個應用程式都獲取整合一或多個感測器之偵測結果的車輛周遭情勢的資訊做為辨識感測器資訊，並藉由諸如開關的使用者介面(未顯示)來獲取駕駛員的輔助請求。例如，每個應用程式可以使用人工智能(AI)或影像處理處理器，藉由複數個感測器所獲取之車輛周遭的影像或視頻上的影像處理，來辨識其他車輛、障礙物、或車輛周遭的人。
更進一步地，運動學計畫包括例如，用於車輛1中所產生之縱向加速/減速的請求、用於車輛1之轉向角的請求、用於車輛1之保持停止的請求、等等。
用於車輛1中所產生之縱向加速/減速的請求之實例包括對動力傳動系系統302的操作請求或對制動器304的操作請求。制動系統304a係由制動ECU 20和制動器304所組成。動力傳動系系統302係本發明之“第一致動器系統”和“致動器系統”的一實例。此外，制動系統304a係本發明之“第二致動器系統”的一實例。
安裝在駕駛員輔助系統100上的應用程式並未特別地受限於上述的應用程式。可以添加實現其他功能的應用程式或者可以省略已有的應用程式，尤其並不限制所安裝之應用程式的數量。
此外，在第一實施例中，描述了其中ADAS-ECU 10包括由複數個應用程式所組成之駕駛員輔助系統100的情況，但是例如，可以將ECU配置用於每個應用程式。例如，駕駛員輔助系統100可以由安裝有實現自動駕駛系統(AD)的功能之應用程式的ECU，安裝有實現自動泊車系統的功能之應用程式的ECU，和安裝有ADAS應用程式的ECU所組成。
制動ECU 20包括運動管理器200。在第一實施例中，做為實例描述了其中制動ECU 20具有包括運動管理器200之硬體組態的情況，但是可以將運動管理器200配置為與制動ECU 20分離的單個ECU，或者可以將運動管理器200包括在與制動ECU 20不同的另一個ECU中。制動ECU 20係組態為與ADAS-ECU 10、致動器系統30中所包括的各種ECU、及中央ECU 40的每一個進行通信。
運動管理器200依據駕駛員輔助系統100之複數個應用程式的至少一者中所設定的運動學計畫，向致動器系統30請求車輛1的運動。下文將描述運動管理器200的詳細組態。
致動器系統30係組態用以實現用於輸出自運動管理器200之車輛1運動的請求。致動器系統30包括複數個致動器。圖1說明其中致動器系統30包括例如，動力傳動系系統302(動力傳動系302a，請參閱圖2)、制動器304、及轉向系統306(轉向裝置)做為致動器的實例。請求運動管理器200之目的地的致動器數量並不受限於如上述的三種，且可以是四種或更多，或可係兩種或更少。動力傳動系302a係本發明之“致動器”的一實例。
動力傳動系系統302控制包括在車輛1中之車體1a的操作。動力傳動系系統302包括能夠控制(在驅動輪中產生驅動力)車輛1(車體1a)之驅動的動力傳動系302a，以及動力傳動系ECU 302b (請參閱圖2)，該動力傳動系ECU 302b控制動力傳動系302a的操作。動力傳動系302a包含例如，諸如汽油引擎或柴油引擎之內燃機，包括齒輪箱、差動裝置、等等之變速器，做為驅動源之馬達發電機，蓄電向馬達發電機供應的電力之蓄電裝置，在馬達發電機與蓄電裝置之間相互轉換電力之電力轉換裝置，以及諸如燃料電池之發電源的至少一者。控制動力傳動系302a之操作的動力傳動系ECU 302b執行對應裝置的控制，以便實現運動管理器200對動力傳動系系統302中的對應裝置之運動的請求。動力傳動系ECU 302b係本發明之“致動器控制單元”的一實例。
制動系統304a控制車體1a的操作。制動系統304a係與動力傳動系系統302不同(單獨配置)。此外，制動器304包括例如，配置在車輛1的各個輪子上的複數個制動裝置。該等制動裝置包括例如，液壓制動器，諸如使用液壓來產生制動力的碟式制動器。做為制動裝置，例如還可以包括與車輪連接並產生再生扭矩的馬達發電機。使用複數個制動裝置之車輛1的制動操作係由制動ECU 20所控制。例如，與運動管理器200分開，用以控制制動器304的控制單元(未顯示)係配置在制動ECU 20中。
轉向系統306包括例如，能夠改變車輛1之轉向輪(例如，前輪)的轉向角的轉向裝置，以及控制轉向裝置之操作的ECU(均未顯示)。轉向裝置包括例如，依據操作量來改變轉向角的轉向輪，以及其中與轉向輪的操作分開地可以藉由致動器來仲裁的電性動力轉向(EPS)。控制轉向裝置之操作的ECU控制該EPS之致動器的操作。
中央ECU 40包括能夠更新所儲存之內容的記憶體42。中央ECU 40係組態為可與例如，制動ECU 20通信，並組態為可藉由通信模組(未顯示)來與車輛1外部的裝置(未顯示，例如伺服器，)通信。
圖2係說明運動管理器200、駕駛員輔助系統100、和動力傳動系ECU 302b之詳細組態的圖式。
動力傳動系ECU 302b包括設定用於車輛1之運動學計畫的車輛速度限制應用程式A(在下文中，稱作車輛速度限制應用程式A)和車輛速度限制應用程式B(在下文中，稱作車輛速度限制應用程式B)。由車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的每一個所設定之車輛1的運動學計畫(車輛速度的上限值)係由仲裁單元302c所仲裁。在此情況中，由車輛速度限制應用程式A所設定之車輛速度的上限值和由車輛速度限制應用程式B所設定之車輛速度的上限值中之較小的一個成為仲裁單元302c的仲裁結果。仲裁單元302c的仲裁結果被輸入到運動管理器200的仲裁單元201(如下所述)。車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的每一個都是本發明之“第一應用程式”的實例。此外，仲裁單元302c係本發明之“第一仲裁單元”的實例，並且仲裁單元302c的處理係本發明之“第一處理器”的處理實例。進一步地，由車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的每一個所設定之車輛1的運動學計畫(車輛速度的上限值)都是本發明之“第一運動學計畫”的實例。
車輛速度限制應用程式A包括例如，固定速度限制器。具體地，車輛速度限制應用程式A係用以始終限制車輛速度的上限值，以使其不等於或不高於預定值(例如，80公里/小時)的應用程式。此外，車輛速度限制應用程式B包括例如，用於大型柴油車輛之藉由尿素選擇性催化還原的速度限制器。具體地，車輛速度限制應用程式B係用以限制車輛速度的上限值，以使其在車輛1的催化劑(尿素)量等於或小於預定量時不等於或不高於預定值(例如，100公里/小時)的應用程式。換言之，當車輛1的催化劑(尿素)量等於或小於預定量時，車輛速度限制應用程式B設定車輛速度的上限值(運動學計畫)為預定值(例如，100公里/小時)。如上所述，車輛速度限制應用程式A之車輛速度的上限值和車輛速度限制應用程式B之車輛速度的上限值係不同的值。
車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B之一可係範圍模式的速度限制器。範圍模式的速度限制器係用以設定車輛速度的上限值為預定值(例如，90公里/小時)，以使車輛可以根據例如，藉由使用者之車輛1的範圍操作或車輛1的剩餘電池電量來行駛較長之距離的應用程式。範圍模式的速度限制器之運動學計畫(車輛速度的上限值)可被輸入到仲裁單元302c之未使用的埠302d(如下所述)。此外，車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的控制並不限於上述實例。
在此，當車輛速度限制應用程式A(車輛速度限制應用程式B)和仲裁單元302c係包括在不同的系統(ECU)之中時，車輛速度限制應用程式A(車輛速度限制應用程式B)的請求(運動學計畫)可以在系統(ECU)之間被更改。因此，希望限制車輛速度限制應用程式A(車輛速度限制應用程式B)的請求(運動學計畫)被變更。
因此，在第一實施例中，動力傳動系系統302包括車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c。換言之，車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c係包括在公共的系統(動力傳動系系統302)中。
具體地，動力傳動系ECU 302b包括車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c。換言之，車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c係包括在公共的ECU(動力傳動系ECU 302b)中。
因此，車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的請求(運動學計畫)在沒有控制器區域網路(CAN)或其類似者之通信的情況下被傳遞到仲裁單元302c。換言之，仲裁單元302c獲取車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B之每一個的請求(運動學計畫)，無需使用通信。
此外，仲裁單元302c包括複數個(圖2中的三個)輸入埠302d，用以從包括車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的複數個應用程式獲取運動學計畫。在圖2中，來自應用程式的請求(運動學計畫)並未被輸入到該三個輸入埠302d之一。因此，仲裁單元302c可以仲裁來自另一個應用程式的請求(運動學計畫)。
更進一步地，動力傳動系ECU 302b包括處理單元302e和驅動力控制單元302f。驅動力控制單元302f控制用以驅動動力傳動系302a的驅動力。處理單元302e的細節將在下文加以描述。
此外，制動系統304a(制動ECU 20、運動管理器200)包括仲裁單元201、車輛速度限制應用程式C(在下文中，稱作車輛速度限制應用程式C)、仲裁單元202、及分配單元203。仲裁單元201和車輛速度限制應用程式C分別係本發明之“第二仲裁單元”和“第二應用程式”的實例。更進一步地，仲裁單元201之處理係本發明的“第二處理器”之處理的一實例。
車輛速度限制應用程式C設定用於車輛1的運動學計畫(車輛速度的上限值)。具體地，車輛速度限制應用程式C係用以當異常出現在轉向系統306(請參閱圖1)之中時，限制車輛速度的上限值(例如，30公里/小時)的應用程式。換言之，當異常出現在轉向系統306之中時，車輛速度限制應用程式C將車輛速度的上限值(運動學計畫)設定為預定值(例如，30公里/小時)。車輛速度限制應用程式C可以包括在轉向系統306中。此外，由車輛速度限制應用程式C所設定的運動學計畫係本發明之“第二運動學計畫”的實例。
在此，在第一實施例中，仲裁單元201仲裁動力傳動系系統302之仲裁單元302c的仲裁結果和由車輛速度限制應用程式C所設定的運動學計畫(車輛速度的上限值)。具體地，由仲裁單元302c所設定之車輛速度限制值和由車輛速度限制應用程式C所設定之車輛速度限制值中之較小的一個成為仲裁單元201中的仲裁結果。
此外，如上所述，車輛速度限制應用程式C和仲裁單元201係包括在公共的ECU (制動ECU 20)中。因此，車輛速度限制應用程式C的請求(運動學計畫)在沒有CAN或其類似者之通信的情況下被傳遞到仲裁單元201。換言之，仲裁單元201獲取車輛速度限制應用程式C的請求(運動學計畫)，無需使用通信。
更進一步地，仲裁單元201包括複數個(圖2中的三個)輸入埠201a，用以獲取車輛速度限制應用程式C的請求(運動學計畫)和仲裁單元302c的仲裁結果。在圖2中，來自應用程式的請求(運動學計畫)並未被輸入到該三個輸入埠201a之一。因此，仲裁單元201可以仲裁來自另一個應用程式的請求(運動學計畫)。
更進一步地，駕駛員輔助系統100包括加速度請求應用程式D(在下文中，稱作加速度請求應用程式D)和加速度請求應用程式E(在下文中，稱作加速度請求應用程式E)。
加速度請求應用程式D和加速度請求應用程式E的每一個皆係用以在預定條件下將車輛1之加速度的下限值設定為請求(運動學計畫)的應用程式。例如，當預期車輛1會發生碰撞時，加速度請求應用程式D將加速度的下限值設定為例如，-30米/秒 2。此外，加速度請求應用程式E總是將加速度的下限值設定為例如，+10米/秒 2。換言之，在加速度請求應用程式D中之加速度的下限值和在加速度請求應用程式E中之加速度的下限值係不同的值。根據加速度請求應用程式D和加速度請求應用程式E的控制並未受限於上述實例。
在此，在第一實施例中，駕駛員輔助系統100根據仲裁單元201的仲裁結果來設定運動學計畫。具體地，加速度請求應用程式D和加速度請求應用程式E的每一個從運動管理器200的仲裁單元201接收車輛速度限制值做為輸入，並且在運動學計畫中設定加速度的下限值。在加速度請求應用程式D和加速度請求應用程式E的每一個中所設定的運動學計畫(加速度的下限值)係由運動管理器200的接收單元(未顯示)所接收。
制動ECU 20(運動管理器200)的仲裁單元202仲裁由接收單元所接收之加速度請求應用程式D和加速度請求應用程式E的每一個的運動學計畫(加速度的下限值)。具體地，仲裁單元202將加速度請求應用程式D中所設定之加速度的下限值和加速度請求應用程式E中所設定之加速度的下限值的較小的一個設定為仲裁結果。
更進一步地，運動管理器200的計算單元(未顯示)根據仲裁單元202中的仲裁結果和其係根據仲裁結果所決定之車輛1的運動來計算運動請求。該運動請求係用以控制致動器系統30的至少一個致動器的物理量，並且包括與用於運動學計畫之請求的物理量不同的物理量。例如，當用於運動學計畫的請求(第一請求)係縱向加速度時，計算單元計算藉由將該加速度轉換為驅動力或驅動扭矩而獲得的值做為運動請求(第二請求)。
分配單元203將計算單元所計算出的運動請求分配給致動器系統30的至少一個致動器。例如，當請求車輛1的加速時，分配單元203僅將運動請求分配給動力傳動系系統302。或者，當請求車輛1的減速時，分配單元203將運動請求適當地分配給動力傳動系系統302和制動器304，以便實現目標減速度。在第一實施例中，分配單元203將運動請求分配給動力傳動系ECU 302b的處理單元302e。
動力傳動系302a的處理單元302e決定來自分配單元203的運動請求(驅動力的下限值)是否正常。例如，處理單元302e決定來自分配單元203的驅動力的下限值是否高於(或低於)預定的臨限值。當決定該運動請求(驅動力的下限值)不正常時，處理單元302e拒絕或改變(減少)該運動請求。
此外，當偵測到與運動管理器200的通信被中斷的事實時，處理單元302e可以在偵測到通信被中斷的事實時拒絕或改變運動請求。
動力傳動系ECU 302b的驅動力控制單元302f根據來自處理單元302e所輸出的值和加速器開度(使用者踩下加速器踏板2的量)來決定要輸出到動力傳動系302a的驅動力。 車輛控制方法
接下來，將參照圖3來描述使用致動器系統30控制車輛1的方法。
首先，在步驟S1中，由包含在動力傳動系系統302中之車輛速度限制應用程式A(請參閱圖2)和車輛速度限制應用程式B(請參閱圖2)的每一個所設定的運動學計畫(車輛速度的上限值)係由包含在動力傳動系系統302中的仲裁單元302c(請參閱圖2)所接收。
其次，在步驟S2中，其係在步驟S1中所接收且係由車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的每一個所設定的運動學計畫(車輛速度的上限值)係由仲裁單元302c所仲裁。具體地，仲裁單元302c將車輛速度限制應用程式A所設定之車輛速度的上限值和車輛速度限制應用程式B所設定之車輛速度的上限值的較小的一個設定為仲裁結果。
在步驟S1和S2中的控制係藉由致使動力傳動系ECU 302b的處理器(未顯示)讀取預定程式來執行。該處理器係本發明中之“電腦”的實例。
接下來，在步驟S3中，運動管理器200(計算單元，未顯示)根據仲裁單元302c的仲裁結果來計算輸出到分配單元203(請參閱圖2)的運動請求。具體地，仲裁單元202(請參閱圖2)根據仲裁單元302c的仲裁結果來仲裁加速度請求應用程式D和加速度請求應用程式E的每一個的運動學計畫(加速度的下限值)，藉此計算運動請求。
然後，在步驟S4中，藉由分配單元203來將步驟S3中所計算出的運動請求分配給致動器系統30的任何致動器。
如上所述，在依據第一實施例的車輛1中，動力傳動系系統302包括用以設定用於車輛1之運動學計畫的車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B，以及仲裁單元302c。正因如此，由於車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c係包括在公共的系統(動力傳動系系統302)中，並不需要在車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、與仲裁單元302c之間使用通信。結果，可以限制車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的請求(運動學計畫)在通信期間被變更。
此外，車輛速度限制應用程式A和B的請求(運動學計畫)並不直接接收到制動ECU 20的輸入，此係與動力傳動系系統302不同，而是仲裁單元302c之車輛速度限制應用程式A和B的運動學計畫之仲裁結果被輸入。正因如此，即使增加了應用程式的請求(運動學計畫)數量，也不需要增加仲裁單元302c與制動ECU 20之間的介面數量。換言之，可以將用以從動力傳動系系統302傳輸資料到制動ECU 20的介面整合到仲裁單元302c與制動ECU 20之間的介面內。結果，即使增加了應用程式的請求(運動學計畫)數量，也可以限制車輛1的組態變得複雜。
更進一步地，車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c係包括在動力傳動系ECU 302b中。正因如此，可以增強車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c之間的回應性。
此外，制動系統304a包括仲裁單元201，其仲裁動力傳動系系統302之仲裁單元302c的仲裁結果和由車輛速度限制應用程式C所設定的運動學計畫。正因如此，與僅仲裁單元302c和仲裁單元201中的一個執行仲裁時相比，可以分配更合適的運動請求給動力傳動系302a。 第二實施例
其次，將參照圖4及5來描述本發明的第二實施例。在第二實施例中，與其中仲裁動力傳動系系統302之應用程式(車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B)的第一實施例不同，仲裁來自不同系統的請求(運動學計畫)。與第一實施例中相同的組態係由相同的參考符號所表示，且其說明將不被重複。 車輛的組態
圖4係說明車輛11之組態實例的圖式。如圖4中所示，車輛11包括制動ECU 21、致動器系統31、及駕駛員輔助系統110。
車輛11包括制動系統314a，其設定用於車輛11的運動學計畫且係與下文所述的動力傳動系系統312不同。制動系統314a包括制動ECU 21。制動系統314a係本發明之“第三致動器系統”的實例。
制動ECU 21包括運動管理器210。制動ECU 21係組態為可與包括在致動器系統31中的各種ECU進行通信。
致動器系統31包括動力傳動系系統312。動力傳動系系統312包括動力傳動系312a和動力傳動系ECU 312b。包含在制動ECU 21及動力傳動系ECU 312b中的每個功能性方塊(請參閱圖4)係在電腦執行程式時展示其功能的軟體。此外，動力傳動系系統312係本發明之“第一致動器系統”和“致動器系統”的實例。更進一步地，動力傳動系312a和動力傳動系ECU 312b係本發明之“致動器”和“致動器控制單元”的實例。
駕駛員輔助系統110包括加速度請求應用程式F(在下文中，稱作加速度請求應用程式F)和加速度請求應用程式G(在下文中，稱作加速度請求應用程式G)。
加速度請求應用程式F和加速度請求應用程式G的每一個皆係用以在預定條件下將車輛11之加速度的上限值設定為運動學計畫的應用程式。例如，當預期車輛11會發生碰撞時，加速度請求應用程式F將加速度的上限值設定為例如，-30米/秒 2。此外，加速度請求應用程式G總是將加速度的上限值設定為例如，0米/秒 2。換言之，在加速度請求應用程式F中之加速度的上限值和在加速度請求應用程式G中之加速度的上限值係不同的值。根據加速度請求應用程式F和加速度請求應用程式G的控制並未受限於上述實例。
此外，制動系統314a(制動ECU 21、運動管理器210)包括仲裁單元211及分配單元212。
在加速度請求應用程式F和加速度請求應用程式G的每一個中所設定的運動學計畫(加速度的上限值)係由運動管理器210的接收單元(未顯示)所接收。
制動ECU 21(運動管理器210)的仲裁單元211仲裁由接收單元所接收之加速度請求應用程式F和加速度請求應用程式G的每一個的運動學計畫(加速度的上限值)。具體地，仲裁單元211將加速度請求應用程式F中所設定之加速度的上限值和加速度請求應用程式G中所設定之加速度的上限值的較小的一個設定為仲裁結果。
更進一步地，運動管理器210的計算單元(未顯示)根據仲裁單元211中的仲裁結果和其係根據仲裁結果所決定之車輛11的運動來計算運動請求。
分配單元212將計算單元所計算出的運動請求分配給致動器系統31的至少一個致動器。在第二實施例中，分配單元212將運動請求分配給動力傳動系ECU 312b的處理單元312d(如下所述)。
動力傳動系ECU 312b包括車輛速度限制應用程式H(在下文中，稱作車輛速度限制應用程式H)、處理單元312c、處理單元312d、仲裁單元312e、和驅動力控制單元312f。處理單元312c和處理單元312d分別係本發明之“第一處理單元”和“第二處理單元”的實例。更進一步地，處理單元312c的處理和處理單元312d的處理分別係本發明之“第一處理”和“第二處理”的實例，且係“第一處理器”之處理的實例。此外，車輛速度限制應用程式H係本發明之“第一應用程式”的實例。更進一步地，仲裁單元312e係本發明之“第一仲裁單元”的實例。此外，仲裁單元312e的處理係本發明之“第一處理器”的處理的實例。
車輛速度限制應用程式H包括例如，固定速度限制器。更進一步地，車輛速度限制應用程式H向處理單元312c輸出動力傳動系312a之驅動力上的運動學計畫(驅動力的上限值)。在此，車輛速度限制應用程式H係高度地需要防止所設定的運動學計畫(車輛速度的上限值和驅動力的上限值)被變更的應用程式。由車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫(車輛速度的上限值和驅動力的上限值)係本發明之“第一運動學計畫”的實例。
處理單元312c和處理單元312d係彼此分開地配置。因此，處理單元312c和處理單元312d根據不同的輸入來執行處理。
處理單元312c決定車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)是否正常，並且當決定該運動學計畫不正常時，拒絕或改變該運動學計畫。
處理單元312d決定制動系統314a(制動ECU 21)所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)是否正常，並且當決定該運動學計畫不正常時，拒絕或改變該運動學計畫。此外，當偵測到與運動管理器210的通信被中斷的事實時，處理單元312d可以在偵測到通信被中斷的事實時拒絕或改變該運動學計畫。
藉由從0逐漸增大驅動力的上限值(運動學計畫)或來自車輛速度限制應用程式H的驅動力到根據使用者的加速器操作的驅動力上之運動學計畫(驅動力的上限值)，處理單元312c(處理單元312d)可以改變運動學計畫。
在此，在第二實施例中，仲裁單元312e仲裁動力傳動系系統312之車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫和制動系統314a(制動ECU 21、運動管理器210)所設定的運動學計畫。具體地，仲裁單元312e仲裁接收車輛速度限制應用程式H的運動學計畫做為輸入的處理單元312c的輸出和接收制動系統314a所設定的運動學計畫做為輸入的處理單元312d的輸出。仲裁單元312e將處理單元312c的輸出和處理單元312d的輸出中之較小的一個當作仲裁結果向驅動力控制單元312f輸出。當處理單元312c的輸出和處理單元312d的輸出中的一個被拒絕時，仲裁單元312e將處理單元312c的輸出和處理單元312d的輸出中的另一個設定做為仲裁結果。
此處，在其中仲裁單元312e中的處理係在處理單元中的處理(用於決定和拒絕的處理)之前執行的情況(比較實例)中，可以在該處理單元中拒絕仲裁單元312e中的仲裁結果。在此情況中，用於驅動力控制單元312f的請求消失了，並且動力傳動系312a的控制無法被正常執行。相比之下，在第二實施例中，即使運動學計畫係由處理單元312c和處理單元312d中的一個所拒絕時，仲裁單元312e中的仲裁根據來自處理單元312c和處理單元312d中的另一個的輸出而執行。結果，可以限制用於驅動力控制單元312f的請求消失。
動力傳動系ECU 312b的驅動力控制單元312f根據仲裁單元312e的仲裁結果和加速器開度(使用者踩下加速器踏板2的量)來決定要輸出到動力傳動系312a的驅動力。正因如此，執行了加速器的限制控制。 車輛控制方法
接下來，將參照圖5來描述使用致動器系統31控制車輛11的方法。
首先，在步驟S11中，由制動系統314a(制動ECU 21)所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)和由動力傳動系系統312之車輛速度限制應用程式H(請參閱圖4)所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)係由動力傳動系系統312的仲裁單元312e(請參閱圖4)所接收。具體地，接收由制動系統314a(制動ECU 21)所設定的運動學計畫做為輸入的處理單元312d的輸出和接收由車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫做為輸入的處理單元312c的輸出係由仲裁單元312e所接收。
其次，在步驟S12中，在步驟S11中所接收之處理單元312c的輸出和處理單元312d的輸出係由仲裁單元312e所仲裁。
然後，在步驟S13中，將步驟S12中的仲裁結果輸入到驅動力控制單元312f。因此，用以驅動動力傳動系312a的驅動力係由驅動力控制單元312f所決定。
正因如此，在依據第二實施例的車輛11中，由仲裁單元312e所仲裁的運動學計畫包括除了由動力傳動系系統312之車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)外之由制動系統314a(制動ECU 21)所設定的運動學計畫(分配單元212的輸出)。因此，與僅根據由車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫來驅動動力傳動系312a時相比，可以根據由包含制動系統314a所設定的運動學計畫來更合適地控制動力傳動系312a的驅動力。
更進一步地，仲裁單元312e仲裁處理單元312c所處理的結果和處理單元312d所處理的結果。正因如此，即使由車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)和由制動系統314a(制動ECU 21)所設定的運動學計畫(分配單元212的輸出)中的一個不正常時，可以根據另一個來控制動力傳動系312a。
第二實施例的其他組態和有利功效係與第一實施例的相同。
此外，如圖6中所示，可以將第一實施例的組態和第二實施例的組態整合起來。圖6中所示的車輛41包括駕駛員輔助系統120，該駕駛員輔助系統120包括加速度請求應用程式D到G。更進一步地，車輛41包括制動系統324a(制動ECU 22、運動管理器220)，該制動系統324a包括仲裁單元201、仲裁單元202、仲裁單元211、分配單元203、分配單元212、和車輛速度限制應用程式C。制動系統324a係本發明之“第二致動器系統”和“第三致動器系統”的實例。
此外，車輛41包括動力傳動系ECU 322b，該動力傳動系ECU 322b包括仲裁單元302c、處理單元302e、處理單元312c、處理單元312d、仲裁單元312e、車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式H、和驅動力控制單元322f。動力傳動系系統322係由動力傳動系ECU 322b和動力傳動系322a所組成。動力傳動系322a和動力傳動系ECU 322b分別係本發明之“致動器控制單元”和“致動器”的實例。此外，動力傳動系系統322係“第一致動器系統”和“致動器系統”的實例。
驅動力控制單元322f根據來自處理單元302e之驅動力的下限值，來自仲裁單元312e之驅動力的上限值，以及來自加速器踏板2的輸入(驅動力)來決定動力傳動系322a的驅動力。具體地，驅動力控制單元322f決定來自加速器踏板2的輸入值和來自處理單元302e之驅動力的下限值的較高的一個(MAX)，以及來自加速器踏板2的輸入值和來自仲裁單元312e之驅動力的上限值的較小的一個(MIN)，成為動力傳動系322a的驅動力。與第一實施例或第二實施例中相同的功能性方塊係由與第一實施例或的二實施例中相同的參考符號所表示。
更進一步地，在圖6中所示的實例中，仲裁單元302c仲裁由車輛速度限制應用程式A所設定的運動學計畫(車輛速度的上限值)和由車輛速度限制應用程式H所設定的運動學計畫(驅動力的上限值)。
此外，在第一實施例中，已描述其中車輛速度限制應用程式A(第一應用程式)和車輛速度限制應用程式B(第一應用程式)係包含在動力傳動系系統302b(第一致動器系統)中的實例，但是本發明並未受限於此。車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的只有一個包含在動力傳動系系統302b中，車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B的另一個可以包含在另一個系統(例如，轉向系統306和制動系統304a)中。
更進一步地，在第一實施例中，已描述其中車輛速度限制應用程式A(第一應用程式)、車輛速度限制應用程式B(第一應用程式)、和仲裁單元302c(第一仲裁單元)係包含在動力傳動系系統302b(第一致動器系統)中的實例，但是本發明並未受限於此。車輛速度限制應用程式A、車輛速度限制應用程式B、和仲裁單元302c可以包含在制動系統304a(第二致動器系統)或轉向系統306中。此外，同樣在第二實施例中，車輛速度限制應用程式H(第一應用程式)和仲裁單元312e(第一仲裁單元)可以包含在制動系統314a(第二致動器系統)或轉向系統306中。
此外，在第一實施例中，已描述其中車輛速度限制應用程式A(B)(第一應用程式)係包含在動力傳動系系統302b(第一致動器系統)中的實例，但是本發明並未受限於此。限制車輛速度以外的參數(例如，加速度和轉向角)的應用程式可以包含在動力傳動系系統302b中。更進一步地，駕駛員輔助系統110可以包括限制加速度以外的參數(例如，車輛速度和轉向角)的應用程式。此同樣可以應用於在第二實施例。
更進一步地，在第一實施例中，已描述其中車輛速度限制應用程式A(第一應用程式)和車輛速度限制應用程式B(第一應用程式)係設定車輛速度的上限值之應用程式的實例，但是本發明並未受限於此。車輛速度限制應用程式A和車輛速度限制應用程式B可以是設定車輛速度的下限值的應用程式。此外，在第二實施例中的車輛速度限制應用程式H(第一應用程式)可以是設定車輛速度的下限值的應用程式。
可以實施其中適當組合所有或一些修改實例的組態。
在本發明中所揭示的該等實施例在所有方面都應該被視為是說明性的，而不應該被認為是限制性的。本發明的範圍係由申請專利範圍而非由上述描述所界定，並且旨在包含與申請專利範圍等效的含義和其範疇內的所有修飾。
1,11,41:車輛 2:加速器踏板 10:ADAS-電子控制單元(ECU) 20,21,22:制動ECU 30,31:致動器系統 40:中央ECU 42:記憶體 100,110,120:駕駛員輔助系統 200,210,220:運動管理器 201,202,211,302c,312e:仲裁單元 201a,302d:輸入埠 203,212:分配單元 302,312,322:動力傳動系系統 302a,312a,322a:動力傳動系 302b,312b,322b:動力傳動系ECU 302e,312c,312d:處理單元 302f,312f,322f:驅動力控制單元 304:制動器 304a,314a,324a:制動系統 306:轉向系統
下文將參照附圖來描述本發明示例性實施例的特徵、優點、及技術和產業意義，其中相同的符號表示相同的元件，且其中： [圖1]係說明依據第一實施例之車輛組態的圖式； [圖2]係說明依據第一實施例之車輛詳細組態的圖式； [圖3]係說明依據第一實施例之車輛控制方法的流程圖； [圖4]係說明依據第二實施例之車輛組態的圖式； [圖5]係說明依據第二實施例之車輛控制方法的流程圖；以及 [圖6]係說明依據第一及第二實施例的修改實例之車輛組態的圖式。
2:加速器踏板
20:制動ECU
100:駕駛員輔助系統
200:運動管理器
201,202:仲裁單元
201a:輸入埠
203:分配單元
302a:動力傳動系
302b:動力傳動系ECU
302c:仲裁單元
302d:輸入埠
302e:處理單元
302f:驅動力控制單元

Claims (11)

  1. 一種致動器系統，組態用以控制車輛的操作，該致動器系統包含： 至少一個應用程式，組態用以設定用於該車輛的運動學計畫；以及 一或多個處理器，組態用以仲裁複數個運動學計畫，包括由該至少一個應用程式所設定的該運動學計畫。
  2. 如請求項1之致動器系統，進一步包含： 致動器，組態用以控制該車輛的驅動；以及 電子控制單元，組態用以控制該致動器的操作，其中該電子控制單元包括該至少一個應用程式和該等處理器。
  3. 如請求項1或2之致動器系統，進一步包含： 致動器，組態用以控制該車輛的驅動；以及 電子控制單元，組態用以控制該致動器的操作，其中該致動器包括動力傳動系。
  4. 如請求項3之致動器系統，其中至少一個應用程式包括用以限制該車輛之速度的應用程式。
  5. 一種車輛，包含： 車體；以及 第一致動器系統，組態用以控制該車體的操作並包括至少一個第一應用程式和第一處理器，該第一應用程式係組態用以設定用於該車輛的第一運動學計畫，且該第一處理器係組態用以仲裁複數個運動學計畫，包括該第一運動學計畫。
  6. 如請求項5之車輛，進一步包含： 第二應用程式，組態用以設定用於該車輛的第二運動學計畫；以及 第二致動器系統，其係組態用以控制該車體的操作且係與該第一致動器系統不同，其中： 該第一處理器係組態用以執行第一仲裁；以及 該第二致動器系統包括第二處理器，該第二處理器係組態用以仲裁該第一致動器系統之該第一仲裁的仲裁結果和由該第二應用程式所設定的該第二運動學計畫。
  7. 如請求項6之車輛，進一步包含駕駛員輔助系統，該駕駛員輔助系統係組態用以在該車輛的駕駛員輔助上設定駕駛員輔助運動學計劃， 其中該駕駛員輔助系統係組態用以根據該第二處理器的仲裁結果來設定該駕駛員輔助運動學計劃。
  8. 如請求項5至7中任一項之車輛，進一步包含第三致動器系統，其係組態用以設定用於該車輛的第三運動學計畫且係與該第一致動器系統不同，其中： 該第一處理器係組態用以執行第二仲裁；以及 在該第二仲裁中所仲裁的複數個運動學計畫除了由該第一致動器系統之該第一應用程式所設定的該第一運動學計畫外，尚包括由該第三致動器系統所設定的該第三運動學計畫。
  9. 如請求項8之車輛，其中該第一處理器係組態用以： 決定由該第一應用程式所設定的該第一運動學計畫是否正常，且當決定該第一運動學計畫不正常時，執行用以拒絕或改變該第一運動學計畫的第一處理； 決定由該第三致動器系統所設定的該第三運動學計畫是否正常，且當決定該第三運動學計畫不正常時，執行用以拒絕或改變該第三運動學計畫的第二處理；以及 在該第二仲裁中仲裁由該第一處理所處理的結果和由該第二處理所處理的結果。
  10. 一種使用致動器系統的車輛控制方法，該致動器系統係組態用以控制車輛的操作，該車輛控制方法包含： 接收複數個運動學計畫，該複數個運動學計畫包括由包含在該致動器系統中的至少一個應用程式所設定的運動學計畫；以及 藉由包含在該致動器系統中的一或多個處理器來仲裁在該接收中所接收的該複數個運動學計畫。
  11. 一種非暫態儲存媒體，用以儲存指令，該等指令可由電腦執行並致使該電腦執行包含以下的功能： 接收複數個運動學計畫，該複數個運動學計畫包括由包含在被組態用以控制車輛之操作的致動器系統中之至少一個應用程式所設定的運動學計畫；以及 藉由包含在該致動器系統中的一或多個處理器來仲裁在該接收中所接收的該複數個運動學計畫。
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