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CN110035939B - 车辆控制装置 - Google Patents

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CN110035939B
CN110035939B CN201780065298.6A CN201780065298A CN110035939B CN 110035939 B CN110035939 B CN 110035939B CN 201780065298 A CN201780065298 A CN 201780065298A CN 110035939 B CN110035939 B CN 110035939B
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

本发明实现一种即便在车辆控制装置中的运算处理装置的动作发生了异常的情况下也能提高安全性的车辆控制装置。本发明构成为微电脑(12b)将经由通信线(11f)从微电脑(11b)发送的轨道信息作为同步信号而导入，进行对执行器的控制指令运算，因此，能使微电脑(11b)的运算处理与微电脑(12b)的运算处理同步。微电脑(12b)进行与微电脑(11b)同等的运算，并将运算出的结果与微电脑(11b)的运算结果进行比较，由此，能够准确判断微电脑(11b)是否异常，根据该判断，在微电脑(11b)发生了异常的情况下，切换为与微电脑(11b)的运算处理同步进行运算的微电脑(12b)所运算出的控制指令来控制执行器，因此，能够实现无缝的自动驾驶控制而不会产生骤然的控制间隙。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及一种自动驾驶系统中的车辆控制装置。
背景技术
在车辆的自动驾驶系统中，在检测到控制自动驾驶的动作的ECU(ElectronicControl Unit)的微电脑的电源电压的异常、该微电脑的动作异常的情况下，会考虑其后的恰当的处理。
专利文献1揭示了一种车辆的控制装置，即，在车辆控制装置的微电脑的动作为正常状态、该微电脑的电源电压脱离了恰当范围时，会部分限制多个执行器控制装置的控制功能。
此外，专利文献2揭示了一种车辆的控制装置，即，具备在用系统的处理电路和待机系统的处理电路，通过在用系统的处理电路来进行控制，另一方面，对在用系统的处理电路的动作进行监视，在在用系统的处理电路检测到异常时，待机系统的处理电路代替检测到异常的在用系统的处理电路来进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-93498号公报
专利文献2：日本专利特开2016-60413号公报
发明内容
发明要解决的问题
自动驾驶系统例如由车辆控制装置和多个执行器控制装置构成，所述车辆控制装置输出控制指令，所述多个执行器控制装置根据来自车辆控制装置的控制指令分别实施发动机控制、制动控制、动力转向控制等。
此处，在自动驾驶系统中，在功能安全上期望对运算处理装置(微电脑)的电源电压的低压异常和高压异常都进行检测来实施故障处理，但在针对电源电压的异常而一律实施使运算处理装置停止(重置)等处理的情况下，自动驾驶系统的功能会停止。
但是，若自动驾驶系统的功能在动作中突然停止，则车辆搭乘者须接手车辆的驾驶，但会产生车辆搭乘者接手驾驶之前的时间，因此需要车辆系统进行的控制插补，从而产生需要实现这一目的用的技术这一问题。
作为解决上述问题的手段，专利文献1有关于微电脑的动作为正常状态、微电脑的电源电压脱离了恰当范围的情况下的控制的记载，但在微电脑的电源电压脱离了恰当范围的情况下，担忧对微电脑运算功能的可靠性的影响，存在有可能难以实现恰当的动作控制这一问题。
此外，专利文献2记载的车辆控制装置提出了在在用系统的处理电路发生了异常的情况下由作为冗余系统的待机系统的处理电路继续控制的方法。
然而，若在用系统的处理电路和待机系统的处理电路中各自的微电脑未进行同步处理，则在控制从在用系统转移至待机系统时，会产生从这2个处理电路输出的骤然的控制间隙，认为可能难以实现无缝的自动驾驶控制。
本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于实现一种即便在车辆控制装置中的运算处理装置的动作发生了异常的情况下也能提高安全性的车辆控制装置。
解决问题的技术手段
为了达成上述目的，本发明以如下方式构成。
一种车辆控制装置，具备：控制计划生成部，其生成并发送车辆的控制计划；第1控制指令生成部，其根据从上述控制计划生成部发送的上述车辆的控制计划，来生成对控制车辆的动作的车辆动作控制装置发送的动作控制指令；第2控制指令生成部，其根据从上述控制计划生成部发送的上述车辆的控制计划，来生成对控制车辆的动作的车辆动作控制装置发送的动作控制指令；以及处理时刻同步部，其使上述第1控制指令生成部与上述第2控制指令生成部彼此的上述动作控制指令的处理时刻同步。
此外，一种车辆控制装置，其具备：控制计划生成部，其生成并发送车辆的控制计划；第1控制指令生成部，其根据从上述控制计划生成部发送的上述车辆的控制计划，来生成对控制车辆的动作的车辆动作控制装置发送的动作控制指令；以及第2控制指令生成部，其根据从上述控制计划生成部发送的上述车辆的控制计划，来生成对控制车辆的动作的车辆动作控制装置发送的动作控制指令，上述第1控制指令生成部将上述第1控制指令生成部所生成的控制指令发送至上述第2控制指令生成部，上述第2控制指令生成部对上述第2控制指令生成部所生成的控制指令与从上述第1控制指令生成部接收到的控制指令进行比较，来判定上述第1控制指令生成部的动作是正常还是异常。
发明的效果
根据本发明，能够实现一种即便在车辆控制装置中的运算处理装置的动作发生了异常的情况下也能提高安全性的车辆控制装置。
附图说明
图1为运用本发明的车辆中配备的自动驾驶系统的概略构成图。
图2为表示实施例1中的自主行驶控制部的内部构成的图。
图3为表示实施例1中的微电脑间的处理时刻的时间图。
图4为说明实施例1中的动力转向控制部(第五ECU)15的内部处理的概念图。
图5为实施例1中的微电脑进行的异常检测的变形例的说明图。
图6为实施例1中的检测微电脑的异常以及对外部ECU(控制装置)通知异常的流程。
图7为实施例2中的监视电路进行的微电脑异常检测的说明图。
图8为实施例3中的微电脑的异常检测以及切换控制指令输出的流程。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。
实施例
(实施例1)
在本发明的实施例1中，展示如下例子：由控制计划生成部和第2控制指令生成部判定第1控制指令生成部是正常还是异常，在异常时，将其结果即异常信号输出至执行器控制装置，在执行器控制装置中从第1控制指令生成部所输出的控制指令切换为第2控制指令生成部所输出的控制指令。
图1为运用本发明的车辆中配备的自动驾驶系统的概略构成图。图1中，自动驾驶系统具备作为用于识别车辆的外界状况的外界识别传感器的、输出摄像机信息的摄像机(第1传感器)1、输出雷达信息的雷达(第2传感器)2、输出自身车辆位置信息的自身车辆位置传感器(第3传感器)3、以及用于设定自动驾驶的自动驾驶设定部4。
进一步地，自动驾驶系统具备自主行驶控制部(第一ECU)11、制动控制部(第三ECU)13、发动机控制部(第四ECU)14及动力转向控制部(第五ECU)15。
摄像机1、雷达2、自身车辆位置传感器3、自主行驶控制部11、制动控制部13、发动机控制部14、动力转向控制部15通过车载网络(例如CAN(Controller Area Network，控制器局域网)、Ethernet(注册商标)等)以能够相互通信的方式相连接。
制动控制部13是进行车辆的制动控制(制动力控制)的控制装置，发动机控制部14是控制产生车辆的驱动力的发动机的控制装置。此外，动力转向控制部15是控制车辆的动力转向的控制装置。这些制动控制部13、发动机控制部14及动力转向控制部15是控制车辆的动作的动作控制指令部。
自身车辆位置传感器3是使用来自GPS(Global Positioning System)等的定位用卫星的电波来获取自身车辆的位置的装置。自身车辆位置传感器3将获取到的自身车辆位置信息输出至自主行驶控制部11。
再者，自身车辆位置传感器3也可使用GPS以外的定位系统来获取自身车辆位置信息。
此外，自身车辆位置传感器3内部具有保持自动驾驶中使用的地图数据的存储器，储存道路的路宽、车道数、坡度、弯道的曲率、交叉路口的形状、限速信息等地图数据。
再者，地图数据也可储存在自主行驶控制部11内部。
自动驾驶设定部4是供车辆的搭乘者设定自动驾驶时的目的地、路线、行驶速度等的装置。自动驾驶设定部4具有供搭乘者进行设定用的输入装置(未图示)。
该输入装置例如有按钮或触控面板等物理性输入装置、使用摄像机或红外线的手势输入装置、语音输入装置等。
自动驾驶设定部4将搭乘者经由输入装置输入的信息输出至自主行驶控制部11。
此处，当自主行驶控制部11通过自动驾驶设定部4收到自动驾驶的请求时，根据摄像机1、雷达2、自身车辆位置传感器3等外界的信息来算出车辆要移动的轨道，自主行驶控制部11将制动或驱动力等的控制指令输出至制动控制部13、发动机控制部14及动力转向控制部15以使车辆按照前文所述的路线移动。
制动控制部13、发动机控制部14、动力转向控制部15从自主行驶控制部11接收自动行驶控制的控制指令，并对各控制对象(执行器)输出操作信号。
图2为表示自主行驶控制部(第一ECU)11的内部构成的图。
图2中，作为自动驾驶的行驶控制装置的自主行驶控制部11具有3个微电脑即微电脑10b(控制计划生成部(运算处理装置))、微电脑11b(第1控制指令生成部(运算处理装置))及微电脑12b(第2控制指令生成部(运算处理装置))。
并且，对应于各微电脑10b、11b、12b而配备有电源生成电路10a、电源生成电路11a、电源生成电路12a和通信电路10c、通信电路11c、通信电路12c。
图2中，自主行驶控制部11具有3个微电脑即微电脑10b、微电脑11b及微电脑12b，但是，例如也可在自主行驶控制部11内具有微电脑10b和微电脑11b、将微电脑12b配置在自主行驶控制部11以外的控制部内。
再者，也可设为在自主行驶控制部11内配置微电脑11b和微电脑12b、将微电脑10b配置在自主行驶控制部11以外的控制部内的构成。
电源生成电路10a、电源生成电路11a及电源生成电路12a与车辆中搭载的电池19连接，是使电池电压VB(例如12V)降低至微电脑10b、微电脑11b及微电脑12b的额定电源电压(例如5V)而作为微电脑10a、微电脑11b及微电脑12b的电源电压Vcc输出的电路。
从外界传感器即摄像机1(第1传感器)、雷达2(第2传感器)及自身车辆位置传感器3(第3传感器)经由通信电路10c将传感器信息传递至微电脑10b。微电脑10b根据传递来的传感器信息来识别外界的状况而生成车辆要移动的轨道信息。
继而，微电脑10b将生成的轨道信息经由通信线10e发送至微电脑11b。此外，微电脑10b将生成的轨道信息经由通信线10f发送至微电脑12b。
各微电脑11b和微电脑12b经由通信电路11c和通信电路12c从外部(未图示)即外部ECU(控制装置)接收轮速传感器、加速度传感器、横摆率传感器等的信息，根据这些信息和从微电脑10b接收的轨道信息来对制动控制部(第三ECU)13、发动机控制部(第四ECU)14、动力转向控制部(第五ECU)15生成并发送各自的执行器控制指令。
再者，微电脑10b、微电脑11b和微电脑12b连接有各自的晶体振荡器(未图示)，分别具有个体差异即振荡频率偏差误差，因此，误差时间随着时间的经过而累积，导致各微电脑处理时刻产生差异。
此处，微电脑11b、微电脑12b具有用于使处理时刻同步的处理时刻同步部(同步部1)11d和处理时刻同步部(同步部2)12d。
当来自微电脑10b的轨道信息经由通信线10e、10f被输入至微电脑11b、微电脑12b时，该时刻作为同步信号而被导入至同步部11d、同步部12d，微电脑11b、微电脑12b分别开始对执行器的控制指令的运算处理，微电脑11b与微电脑12的处理时刻相互进行同步。
另一方面，微电脑11b生成执行器控制指令并经由通信电路11c发送至制动控制部13、发动机控制部14及动力转向控制部15，而且将执行器控制指令经由通信线11f也发送至微电脑12b以进行微电脑11b的正常性判断。
当来自微电脑11b的执行器控制指令经由通信线11f被输入至微电脑12b时，在该时刻作为同步信号而被导入至同步部12d，开始下一对执行器的控制指令的运算处理，微电脑11b的控制指令运算处理的处理时刻相互进行同步。
图3为表示微电脑10b、微电脑11b、微电脑12b的处理时刻的时间图。
图3中，在时间点t0，微电脑10b将轨道信息发送至微电脑11b及微电脑12b双方，微电脑11b及12b双方的处理时刻在该时刻进行同步。
微电脑11b和微电脑12b分别经由通信电路11c和通信电路12c从外部(未图示)即外部ECU(控制装置)接收轮速传感器、加速度传感器、横摆率传感器等的信息，而接收频次比微电脑10b所生成的轨道信息的接收频次高。
根据这些轮速传感器、加速度传感器、横摆率传感器等的信息和从微电脑10b接收的轨道信息来对制动控制部13、发动机控制部14、动力转向控制部15生成并发送各自的执行器控制指令。
并且，微电脑11b、微电脑12b对执行器的控制指令的输出频次比微电脑10b所生成的轨道信息的输出频次高，在时间点t1、t2、t3等时刻从微电脑11b对微电脑12b发送控制指令以进行正常性判断，双方的处理时刻在该时刻也进行同步。
其后，当微电脑10b将轨道信息发送至微电脑11b及微电脑12b双方时，微电脑11b及12b双方的处理时刻在该时刻进行同步，并从微电脑11b对微电脑12b发送控制指令以进行正常性判断。微电脑11b及微电脑12b双方的处理时刻在该控制指令的发送时刻也进行同步。
图4为说明从微电脑11b、微电脑12b双方发送对执行器的控制指令的构成中的第五ECU(动力转向控制部)15的内部处理的概念图。
图4中，自主行驶控制部(第一ECU)11的微电脑11b和微电脑12b从双方将由各微电脑运算出的执行器的控制指令11g(控制指令1)和控制指令12g(控制指令2)发送至动力转向控制部(第五ECU)15。
此外，微电脑12b使用后面说明的方法来进行微电脑11b的正常/异常判定，并将作为其结果的微电脑11b的异常信号12h发送至第五ECU(动力转向控制部)15。
第五ECU(动力转向控制部)15在其内部具备控制指令切换部15k，在正常时根据来自微电脑11b的控制指令11g来进行执行器控制，但在通过从微电脑12b发送的微电脑11b的正常/异常信号12h而接收到表示为异常这一情况的信号时，切换为控制指令12g，按照来自微电脑12b的控制指令2来进行执行器控制。
根据不停变化的外界传感器信息(摄像机1、雷达2、自身车辆位置传感器3的信息)而在微电脑11b和微电脑12b双方的处理时刻运算、更新对执行器的控制指令。
此处，通过前文所述的处理时刻的同步方法，从各微电脑11b、12b输出的对执行器的控制指令的差分降低，因此能够抑制因控制切换时的控制间隙而发生的车辆行为。
再者，图4相关的说明是记载的第五ECU 15作为例子，但与第五ECU 15相关的处理相同的处理也能运用于第三ECU 13和第四ECU 14。
图5为图2所示的例子的变形例，为通过微电脑10b和微电脑12b来检测微电脑11b的异常的电路的说明图。
图5中，微电脑10b与微电脑11b例如具备SPI通信等的通信线10q，以能够相互通信的方式连接在一起。微电脑10b使用通信线10q对微电脑11b发送询问信息。微电脑11b将接收到的询问信息的回答信息回复给微电脑10b。微电脑10b对回答的期待值与来自微电脑11b的实际的回复值进行比较，由此进行微电脑11b的正常/异常判定。
图6为由微电脑10b和微电脑12b检测微电脑11b的异常的流程的说明图。
图6中，在步骤S00中，微电脑11b和12b经由通信线10e、10f从微电脑10b接收轨道(控制计划)信息。
其后，在步骤S01中，在微电脑11b和微电脑12b各微电脑中根据轮速传感器、加速度传感器、横摆率传感器等的信息和从微电脑10b接收的轨道信息来运算对执行器的控制指令。
继而，在步骤S02中，将由微电脑11b运算出的控制指令从微电脑11b发送至微电脑12b。
其后，在步骤S03中，在微电脑12b中比较微电脑11b与微电脑12b各自的对执行器的控制指令，在有某一标准以上的差异的情况下，作出异常判定。在没有标准以上的差的情况下，没有问题，因此不作任何处理。
根据不停变化的外界传感器信息而在微电脑11b及微电脑12b双方的处理时刻运算、更新对执行器的控制指令，由于前文所述的处理时刻的同步方法使得从各微电脑11b及12b输出的对执行器的控制指令差分降低，因此所述标准可以设定较低的值，从而能够实现精度较高的正常/异常判定。
另一方面，在图5所示的微电脑10b对微电脑11b的监视结果为异常而且微电脑12b对微电脑11b作出异常判定这一和(AND)条件成立的情况下(步骤S04)，在步骤S05中从微电脑12b将图4所示的微电脑12b的异常信号12h通知给第三ECU 13、第四ECU 14、第五ECU 15等外部ECU(控制装置)。
外部ECU接收该异常信号，通过控制指令切换部15k从微电脑11b所输出的控制指令11g切换为微电脑12b所输出的控制指令12g来继续执行器控制。
再者，微电脑10b对微电脑11b的异常判断结果可通过未图示的通信线通信给微电脑12b，也可以通过通信线10f通信给微电脑12b。
如上所述，根据本发明的实施例1，构成为微电脑12b将经由通信线11f从微电脑11b发送的轨道信息作为同步信号而导入，进行对执行器的控制指令运算，因此，能使微电脑11b的运算处理与微电脑12b的运算处理同步。
并且，微电脑12b进行与微电脑11b同等的运算，并将运算出的结果与微电脑11b的运算结果进行比较，由此，能够准确判断微电脑11b是否异常，根据该判断，在微电脑11b发生了异常的情况下，切换为与微电脑11b的运算处理同步进行运算的微电脑12b所运算出的控制指令来控制执行器，因此，能够进行无缝的自动驾驶控制而不会产生骤然的控制间隙，从而能够实现能提高安全性的车辆控制装置。
微电脑11b是否发生了异常的判断不仅微电脑12b要进行，微电脑10b也要进行，在两者都判断微电脑11b发生了异常的情况下进行异常处理，若以如此方式构成，则可以进一步提高自动驾驶控制的可靠性。
再者，是构成为利用从微电脑11b发送至微电脑12b的执行器控制指令来同步微电脑11b的处理时刻与微电脑12b的处理时刻，但也可构成为将不同于执行器控制指令的别的同步信号从微电脑11b发送至微电脑12b。
此外，也可以构成为在从微电脑10b发送至微电脑11b及微电脑12b的轨道信息中包含使微电脑11b的处理时刻与微电脑12b的处理时刻同步的同步信号。
(实施例2)
接着，对本发明的实施例2进行说明。
图7为表示本实施例2中的自主行驶控制部(第一ECU)11的内部构成的图。再者，自动驾驶系统的概略构成与图1所示的例子相同。
图7所示的例子在图2所示的构成中追加了对微电脑11b进行监视的微电脑监视电路11m(微电脑监视1)、对电源生成电路11a进行监视的电源监视电路11n(电源监视1)、或门11p、对微电脑12b进行监视的微电脑监视电路12m(微电脑监视2)、对电源生成电路12a进行监视的电源监视电路12n(电源监视2)以及或门12p。图7的例子与图2的例子在其他构成上相同。
本实施例2为如下例子：通过微电脑监视电路11m和第2控制指令生成部即微电脑12b的监视功能来判定第1控制指令生成部即微电脑11b的正常/异常，在微电脑11b的异常时，将对执行器的控制指令输出从第1控制指令生成部(微电脑11b)切换为第2控制指令生成部(微电脑12b)。
图7中，电源监视电路11n及电源监视电路12n分别监视电源生成电路11a和电源生成电路12a所输出的电源电压Vcc，检测电源电压Vcc是否发生了异常(动作状态异常)。
详细进行说明，电源监视电路11n和电源监视电路12n检测电源电压Vcc变得比恰当电压范围低的低电压异常的有无以及电源电压Vcc变得比恰当电压范围高的高电压异常的有无，并将监视结果输出至OR门11p及OR门12p各自的第1输入端子。
微电脑监视电路11m和微电脑监视电路12m例如是根据微电脑11b和微电脑12b所输出的程序运行信号等来监视微电脑11b和微电脑12b的动作状态的电路，将监视结果输出至OR门11p及OR门12p各自的第2输入端子。
电源监视电路11n的监视结果和微电脑监视电路11m的监视结果被输入至OR门11p，在任一方的监视结果作出异常判定的情况下，从OR门11p输出异常信号。OR门11p的输出连接至微电脑11b的重置端子11r，在电源监视电路11n作出异常判定的情况下，将微电脑11b重置。
当微电脑11b重置时，不运算从微电脑11b输出的对执行器的控制指令值而停止输出。
同样地，电源监视电路12n的监视结果和微电脑监视电路12m的监视结果被输入至OR门12p，在任一方的监视结果作出异常判定的情况下，从OR门12p输出异常信号。OR门12p的输出连接至微电脑12b的重置端子12r，在电源监视电路12n作出异常判定的情况下，将微电脑12b重置。当微电脑12b重置时，不运算从微电脑12b输出的对执行器的控制指令值而停止输出。
另一方面，OR门11p的输出也连接到微电脑12b的I/O端子12s，假设在微电脑11b异常的情况下，可以在微电脑12b侧监测微电脑11b的异常。
当微电脑12b检测到微电脑11b的异常时，将图4所示的微电脑11b异常信号12h通知第三ECU 13、第四ECU 14、第五ECU 15等外部ECU(控制装置)。
外部ECU(车辆动作控制装置)接收该异常信号而从微电脑11b所输出的控制指令11g切换为微电脑12b所输出的控制指令12g来继续执行器控制。
本实施例2的其他动作与实施例1相同。
如上所述，根据本发明的实施例2，与实施例1一样，构成为微电脑12b将经由通信线11f从微电脑11b发送的轨道信息作为同步信号而导入，进行对执行器的控制指令运算，因此，能使微电脑11b运算处理与微电脑12b的运算处理同步。
并且，微电脑12b准确判断微电脑11b是否异常，在微电脑11b发生了异常的情况下，切换为微电脑12b所运算出的控制指令来控制执行器，因此，能够进行无缝的自动驾驶控制而不会产生骤然的控制间隙，从而能够实现能提高安全性的车辆控制装置。
进一步地，根据本发明的实施例2，构成为通过电源监视电路11n及电源监视电路12n来监视微电脑11b的电源生成电路11a以及微电脑12b的电源生成电路12a，而且通过微电脑监视电路11m及微电脑监视电路12m来监视微电脑11b及微电脑12b，在任一方发生了异常的情况下进行异常处理，因此，能够进一步提高自动驾驶控制的可靠性。
再者，在该实施例2中，与实施例1一样，构成为微电脑12b也对微电脑11b的运算结果与微电脑12b的运算结果进行比较而进行微电脑11b的正常异常的判断，但也可以省略该正常异常判断而将微电脑11b的正常异常的判断仅设为微电脑监视电路11m进行的正常异常判断。
(实施例3)
接着，对本发明的实施例3进行说明。
本实施例3为如下例子：第2控制指令生成部(微电脑12b)对控制计划生成部(微电脑10b)所输出的轨道(控制计划)与根据传感器信息运算的轨迹(车辆行为)进行比较来判定第1控制指令生成部(微电脑11b)的正常/异常，在异常时，从第1控制指令生成部所输出的控制指令切换为第2控制指令生成部所输出的控制指令。
此处，将第1传感器1、第2传感器2及第3传感器统称为车辆行为信息检测部。该车辆行为信息检测部检测车辆的行为信息并输出检测到的车辆的行为信息。
再者，本实施例3中的自动驾驶系统的概略构成与图1所示的例子相同，自主行驶控制部(第一ECU)11的内部构成与图5所示的例子相同。
图8为本发明的实施例3中的由微电脑10b和微电脑12b检测微电脑11b的异常的流程的说明图。
图8中，在步骤S10中，微电脑11b及微电脑12b从微电脑10b接收计划轨道(控制计划)信息，之后，在步骤S11中，微电脑11b经由作为控制部的ECU 13、14或15对执行器控制装置输出控制指令。
接着，在步骤S12中，当作为控制部的ECU 13、14或15对各控制对象(执行器)输出操作信号时，结果车辆移动，微电脑12b接收来自轮速传感器、横摆率传感器等传感器1、2、3的传感器信息。微电脑12b根据传感器信息的变动量来运算车辆所描绘轨迹。
继而，在步骤S13中，对微电脑12b所运算出的轨迹与来自微电脑10b的计划轨道(控制计划)进行比较。继而，在该差异不到某一标准的情况下判断为正常，进行来自微电脑11b的控制指令的输出。
在步骤S13中，在差异为上述标准以上的情况下判定为异常。
另一方面，在图5所示的微电脑10b对微电脑11b的监视结果为正常的情况下，继续来自微电脑11b的控制，而在微电脑10b对微电脑11b的监视结果为异常而且计划轨道与轨迹的比较结果也为异常的情况下，在步骤S15中切换为来自微电脑12b的控制输出。
如上所述，根据本发明的实施例3，与实施例1一样，构成为微电脑12b将经由通信线11f从微电脑11b发送的轨道信息作为同步信号而导入，进行对执行器的控制指令运算，因此，能使微电脑11b运算处理与微电脑12b的运算处理同步。
进一步地，根据本发明的实施例3，构成为对基于微电脑11b所运算出的控制指令的实际的车辆的动作与微电脑12b根据轮速传感器等运算出的车辆动作进行比较来判断微电脑11b是正常还是异常，并结合微电脑10b对微电脑11b的正常异常判断来判断微电脑11b的正常异常，因此，能够进行无缝的自动驾驶控制而不会产生骤然的控制间隙，从而能够实现能提高安全性的车辆控制装置。
再者，图4所示的例子构成为控制指令切换部15k配置在以第五ECU 15为代表的各ECU 13～15中，但也可以配置在第一ECU(自主行驶控制部)11内而不是各ECU 13～15内。
符号说明
1摄像机(第1传感器)，2雷达(第2传感器)，3自身车辆位置传感器(第3传感器)，4自动驾驶设定部，10a、11a、12a电源生成电路，10b控制计划生成部(运算处理装置(微电脑))，10c、11c、12c通信电路，10e、10f通信线，11自主行驶控制部，11b、12b控制指令生成部(运算处理装置(微电脑))，11d、12d同步部，11m、12m微电脑监视电路，11n、12n电源监视电路，11p、12p或门，13制动控制部(第三ECU)，14发动机控制部(第四ECU)，15动力转向控制部(第五ECU)，15k控制指令切换部，19电池。

Claims (13)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，其具备：
控制计划生成部，其生成并发送车辆的控制计划；
第1控制指令生成部，其根据从所述控制计划生成部发送的所述车辆的控制计划，来生成第1动作控制指令并输出至控制车辆的动作的车辆动作控制装置；
第2控制指令生成部，其根据从所述控制计划生成部发送的所述车辆的控制计划，来生成对于控制所述车辆的动作的所述车辆动作控制装置的第2动作控制指令，并判定所述第1控制指令生成部是正常还是异常，在所述第1控制指令生成部异常时，代替所述第1控制指令生成部对所述车辆动作控制装置输出所述第2动作控制指令；
处理时刻同步部，其使所述第1控制指令生成部的所述第1动作控制指令与所述第2控制指令生成部的所述第2动作控制指令的处理时刻同步；
第1电源生成电路，其对所述第1控制指令生成部输出电源电压；
第2电源生成电路，其对所述第2控制指令生成部输出电源电压；
第1电源监视电路，其检测所述第1电源生成电路有无异常；以及
第2电源监视电路，其检测所述第2电源生成电路有无异常，
所述第1控制指令生成部的所述第1动作控制指令的输出频次及所述第2控制指令生成部的所述第2动作控制指令的输出频次比所述控制计划生成部对所述车辆的控制计划的输出频次高，
在所述第1电源监视电路检测到所述第1电源生成电路的异常时，重置所述第1控制指令生成部，所述第2控制指令生成部为了代替所述第1控制指令生成部控制所述车辆动作控制装置而对所述车辆动作控制装置输出所述第2动作控制指令，
在所述第2电源监视电路检测到所述第2电源生成电路的异常时，重置所述第2控制指令生成部。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述控制计划生成部对所述第1控制指令生成部及所述第2控制指令生成部发送同步信号，所述处理时刻同步部根据所述同步信号使所述第1控制指令生成部的第1动作控制指令与所述第2控制指令生成部的所述第2动作控制指令的处理时刻同步。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述同步信号包含在所述控制计划生成部所发送的所述控制计划中，
所述第1控制指令生成部的所述第1动作控制指令与所述第2控制指令生成部的所述第2动作控制指令的处理时刻根据从所述控制计划生成部发送的所述控制计划来进行同步。
4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1控制指令生成部对所述第2控制指令生成部发送同步信号，所述第2控制指令生成部根据从所述第1控制指令生成部发送的所述同步信号使所述第2控制指令生成部的处理时刻与所述第1控制指令生成部的处理时刻同步。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1控制指令生成部将所述第1控制指令生成部所生成的所述第1动作控制指令发送至所述第2控制指令生成部，所述同步信号包含在所述第1控制指令生成部发送至第2控制指令生成部的所述第1动作控制指令中，所述第1控制指令生成部的所述第1动作控制指令与所述第2控制指令生成部的所述第2动作控制指令的处理时刻根据该第1动作控制指令进行同步。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2控制指令生成部将所述第1控制指令生成部的是正常还是异常的判定结果输出至所述车辆动作控制装置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
具备监视所述第1控制指令生成部的动作的监视电路，
所述第2控制指令生成部具有监视所述第1控制指令生成部的监视功能，
所述第2控制指令生成部根据所述监视电路和所述第2控制指令生成部双方的监视结果，来判定所述第1控制指令生成部的动作是正常还是异常。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述控制计划生成部具有监视所述第1控制指令生成部的监视功能，
所述第2控制指令生成部具有监视所述第1控制指令生成部的监视功能，
所述第2控制指令生成部根据所述控制计划生成部的监视结果以及所述第2控制指令生成部的监视结果，来判定所述第1控制指令生成部的动作是正常还是异常。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1控制指令生成部将所述第1控制指令生成部所生成的所述第1动作控制指令发送至所述第2控制指令生成部，
所述第2控制指令生成部对所述第2控制指令生成部所生成的所述第2动作控制指令与从所述第1控制指令生成部接收到的所述第1动作控制指令进行比较，来判定所述第1控制指令生成部的动作是正常还是异常。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
具备检测车辆的行为的车辆行为信息检测部，
所述第2控制指令生成部从所述车辆行为信息检测部接收车辆行为信息，
所述第2控制指令生成部对从所述控制计划生成部发送的所述控制计划与根据该车辆控制计划受到控制的车辆的行为进行比较，来判定所述第1控制指令生成部的动作是正常还是异常。
11.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1控制指令生成部将所述第1控制指令生成部所生成的所述第1动作控制指令发送至所述第2控制指令生成部，
所述第2控制指令生成部对所述第2控制指令生成部所生成的所述第2动作控制指令与从所述第1控制指令生成部接收到的所述第1动作控制指令进行比较，来判定所述第1控制指令生成部的动作是正常还是异常。
12.根据权利要求11所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2控制指令生成部在判断所述第1控制指令生成部的动作正常的情况下，将所述第1控制指令生成部所生成的所述第1动作控制指令发送至所述车辆动作控制装置，在判断所述第1控制指令生成部的动作异常的情况下，将所述第2控制指令生成部所生成的所述第2动作控制指令发送至所述车辆动作控制装置。
13.根据权利要求11所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述车辆动作控制装置具有从所述第1控制指令生成部所生成的所述第1动作控制指令切换为所述第2控制指令生成部所生成的所述第2动作控制指令的控制指令切换部，
所述第2控制指令生成部在判断所述第1控制指令生成部的动作异常的情况下，将异常信号发送至所述控制指令切换部，
在从所述第2控制指令生成部发送了所述异常信号时，所述控制指令切换部将所接收的动作控制指令从所述第1控制指令生成部所生成的所述第1动作控制指令切换为所述第2控制指令生成部所生成的所述第2动作控制指令。
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