控制装置、管理器、方法、非暂时性存储介质、车辆、车辆控制装置和车辆控制方法与流程

1.本发明涉及一种控制装置、管理器、方法、非暂时性存储介质、车辆、车辆控制装置和车辆控制方法。


背景技术：

2.为了辅助车辆的驾驶，车辆可以包括安装在其上的多个驾驶员辅助装置，以输出用于控制车辆运动的控制指令。提出了一种车辆控制装置，其在来自多个驾驶员辅助装置的控制指令之间进行仲裁。例如，日本未审查专利申请公开第2017
‑
30472号(jp 2017
‑
30472a)公开了一种在来自避免碰撞辅助装置的转向指令与来自避免车道偏离辅助装置的转向指令之间进行仲裁的车辆控制装置，避免碰撞辅助装置是辅助使用者驾驶以避免车辆与障碍物碰撞的驾驶员辅助装置，避免车道偏离辅助装置是辅助使用者驾驶以使车辆在车道上行驶的驾驶员辅助装置。


技术实现要素：

3.用于由驾驶员辅助装置处理并且与转向有关的控制量(例如转向角)的、表示与车辆直线行驶的状态相对应的控制值的中点，可以根据构成转向装置等的各种部件的扭转、弯曲等而变化。
4.驾驶员辅助装置优选根据这些变化适当地更新中点，并精确地保持中点。例如，可以通过使用加速度传感器等检测车辆在横向方向上的加速度并基于检测结果计算校正量来更新中点。然而，一些驾驶员辅助装置不具有计算用于中点的校正量的功能，而是从不同的装置获取用于更新中点的信息并基于这些信息更新中点。
5.如果一些驾驶员辅助装置更新了中点，而其他的驾驶员辅助装置没有更新，则当用于车辆的驾驶员辅助控制从一个驾驶员辅助装置的控制切换到另一个驾驶员辅助装置的控制时，由于中点的波动，可能会对车辆的行为感到不适。
6.本公开提供了一种车辆控制装置，其能够适当地更新要用于控制的、存储在多个驾驶员辅助装置中的用于转向的中点。
7.根据本发明的第一方案并且安装在车辆上的控制装置，包括一个以上处理器，所述一个以上处理器被配置为：从驾驶员辅助系统接收多个第一请求；仲裁所述多个第一请求；基于仲裁结果计算第二请求，其中所述第一请求和所述第二请求是彼此不同的物理量；将所述第二请求分配给多个执行器系统中的至少一个；以及向所述驾驶员辅助系统输出关于所述驾驶员辅助系统中的所述执行器系统中包括的转向执行器的中点的信息。
8.根据本发明第二方案并且安装在车辆上的管理器，包括一个以上处理器，所述一个以上处理器配置为：从多个adas应用接收多个行动计划；仲裁所述多个运动计划；基于仲裁结果计算运动请求；将所述运动请求分配给多个执行器系统中的至少一个；以及向所述adas应用输出关于所述adas应用中的所述执行器系统中包括的转向执行器的中点的信息。
9.根据本发明的第三方案的并且安装在车辆上的管理器，包括一个以上处理器，所述一个以上处理器被配置为：从多个adas应用接收多个第一请求；仲裁所述多个第一请求；基于仲裁结果计算第二请求，其中所述第一请求和所述第二请求是彼此不同的物理量；将所述第二请求分配给多个执行器系统中的至少一个；以及向所述adas应用输出关于所述adas应用中的所述执行器系统中包括的转向执行器的中点的信息。
10.根据本发明的第四方案的方法，其由安装在车辆上的管理器的计算机执行，所述方法包括：从多个adas应用接收多个行动计划；仲裁所述多个行动计划；基于仲裁结果计算运动请求；将所述运动请求分配给多个执行器系统中的至少一个；以及向所述adas应用输出关于所述adas应用中的所述执行器系统中包括的转向执行器的中点有关的信息。
11.根据本发明的第五方案的非暂时性存储介质，存储有指令，所述指令能够由安装在车辆上的管理器的一个以上计算机执行并且使所述一个以上计算机执行功能，所述功能包括：从多个adas应用接收多个行动计划；仲裁所述多个运动计划；基于仲裁结果计算运动请求；将所述运动请求分配给多个执行器系统中的至少一个；以及向所述adas应用输出关于所述adas应用中的所述执行器系统中包括的转向执行器的中点的信息。
12.根据本发明的第六方案的车辆包括根据第二方案的管理器。
13.根据本公开的第七方案的车辆控制装置设置在车辆中，该车辆包括多个驾驶员辅助装置和更新信息生成装置，多个驾驶员辅助装置配置为分别实现多个驾驶员辅助功能，更新信息生成装置被配置为提供更新信息，所述更新信息要由至少一个所述驾驶员辅助装置用来更新由所述至少一个所述驾驶员辅助装置执行的转向控制中的中点。车辆控制装置包括一个以上处理器，其被配置为：判定是否允许更新所述至少一个所述驾驶员辅助装置的所述中点；以及当所述一个以上处理器已经判定允许更新中点时，发出允许使用更新信息更新中点的处理的通知。
14.根据本公开的第八方案的车辆控制方法由设置在车辆中的车辆控制装置的计算机执行，车辆包括多个驾驶员辅助装置和更新信息生成装置，所述多个驾驶员辅助装置配置为分别实现多个驾驶员辅助功能，所述更新信息生成装置被配置为提供更新信息，所述更新信息要由至少一个所述驾驶员辅助装置用来更新由所述至少一个所述驾驶员辅助装置执行的转向控制中的中点。所述车辆控制方法包括：判定是否允许更新所述至少一个所述驾驶员辅助装置的所述中点；以及当作出允许更新所述中点的判定时，发出允许使用所述更新信息更新所述中点的处理的通知。
15.根据本公开的第九方案的非暂时性存储介质存储有指令，该指令可由车辆中设置的车辆控制装置的计算机执行，所述车辆包括多个驾驶员辅助装置和更新信息生成装置，所述多个驾驶员辅助装置配置为分别实现多个驾驶员辅助功能，所述更新信息生成装置被配置为提供更新信息，所述更新信息要由至少一个所述驾驶员辅助装置用来更新由所述至少一个所述驾驶员辅助装置执行的转向控制中的中点。所述指令使所述计算机执行功能，所述功能包括：判定是否允许更新所述至少一个所述驾驶员辅助装置的所述中点；以及当作出允许更新所述中点的判定时，发出允许使用更新信息更新中点的处理的通知。
16.根据本公开的第十方案的车辆包括根据本公开的第七方案的车辆控制装置。
17.根据本公开，多个驾驶员辅助装置可以在确定的时刻同时更新中点，因此即使在驾驶员辅助装置之间切换控制，也能抑制对车辆的行为感到不适的可能性。
附图说明
18.下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的标号示出相同的元件，并且其中：
19.图1是示出根据实施例的车辆控制装置及周边部分的功能框图；以及
20.图2是由根据实施例的车辆控制装置执行的处理的序列图。
具体实施方式
21.根据本公开的车辆控制装置在被认为对车辆的行为几乎没有影响的时刻对要用于多个驾驶员辅助装置的控制的中点同时更新。
22.实施例
23.配置
24.图1是示出根据实施例的车辆控制装置20及周边部分的功能框图。图1所示的功能框包括多个驾驶员辅助装置11至13、车辆控制装置20、动力系统控制单元31、制动控制单元32、转向控制单元33和执行器41至43。这些装置通常由诸如电子控制单元(ecu)的计算机实现，该电子控制单元具有诸如控制处理单元(cpu)的处理器(控制单元)和存储器，并且这些装置例如经由诸如控制器局域网(can：注册商标)或以太网(注册商标)的车载网络可通信地连接。
25.每个驾驶员辅助装置11至13执行驾驶员辅助程序，以实现用于车辆的驾驶员辅助功能，例如自动驾驶、自动停车、自适应巡航控制、车道保持辅助和碰撞缓解制动。例如，驾驶员辅助装置11至13实现不同的驾驶员辅助功能，并且可以同时操作。安装在车辆上的驾驶员辅助装置的数量不限于如图1所示的三个，可以是两个以下或者四个以上。驾驶员辅助装置11至13输出用于请求执行器41至43的操作的控制指令。驾驶员辅助装置11至13是驾驶员辅助系统或adas应用的示例。
26.驾驶员辅助装置11至13根据驾驶员辅助装置11至13各自的驾驶员辅助功能，确定与车辆运动相关的控制内容的一部分或全部，例如车辆的“行驶”、“转弯”和“停止”，并输出控制指令。控制指令的示例包括对于“行驶”和“停止”的在车辆的前进方向上的运动的要求值、对于“转弯”的在车辆横向方向上的运动的要求值等。对于前进方向上的运动的要求值，具体地，例如前进方向上的加速度被表示为目标控制量。同时，对于横向方向上的运动的要求值，具体地，例如根据驾驶员辅助程序的规范，将横向加速度、横摆角、转向盘转角等之一表示为目标控制量。
27.驾驶员辅助装置11至13从车辆中设置的各种传感器(未示出)和不同的ecu获取诸如车辆速度、前进方向的加速度、横向加速度以及拍摄的关于车辆周围场景的图像数据等的信息，并基于这些信息生成控制指令。驾驶员辅助装置11至13根据生成控制指令的处理的需要，对于与转向相关的控制量存储与车辆直线行驶且没有在横向方向上产生加速度的状态相对应的控制值，即关于表示转向的中心的中点的信息。中点可以根据构成转向装置等的各种部件的扭转、弯曲等而变化。驾驶员辅助装置11至13优选地根据这些变化适当地更新中点并精确地保持中点。例如，可以通过使用加速度传感器等检测车辆在横向方向上的加速度并基于检测结果计算校正量来更新中点。
28.在本实施例中，驾驶员辅助装置13包括更新信息生成装置50。更新信息生成装置
50生成可用于更新中点的更新信息，例如上述的用于中点的校正量。另外，驾驶员辅助装置11至13从更新信息生成装置50获取更新信息，并基于更新信息计算中点。更新信息生成装置50可以不设置在驾驶员辅助装置13中。例如，更新信息生成装置50可以设置在车辆控制装置20中，可以设置在诸如转向控制单元33的不同ecu中，或者可以独立地设置。还可以设置不存储中点并且不将中点用于生成控制指令的处理的驾驶员辅助装置。
29.车辆控制装置20通过基于来自驾驶员辅助装置11至13的控制指令确定与车辆的运动(如车辆的“行驶”、“转弯”和“停止”)相关的控制内容，并通过基于确定的控制内容向动力系统控制单元31、制动控制单元32和转向控制单元33(以及另外的控制档位的变速控制单元(未示出)等)提供必要的指令，从而通过用作适当地控制与车辆的运动相关的执行器41至43等的运动管理器或运动管理器的一部分来控制车辆的运动。可选地，车辆控制装置20也可以是专门控制车辆在横向方向上的运动的装置。车辆控制装置20由具有处理器(诸如cpu)和存储器的计算机(诸如ecu)来实现，并且包括仲裁单元21、判定单元22和通知单元23。车辆控制装置20可以被视为控制装置或管理器，并且可以包括多个ecu、多个处理器和多个存储器。
30.车辆控制装置20的仲裁单元21获取从驾驶员辅助装置11至13输出的控制指令，并在所获得的控制指令之间进行仲裁。控制指令是第一请求和行动计划的示例。行动计划可以是包括纵向加速度/减速度、曲率、转向角和横摆率中的至少一项的车辆运动或行为计划。
31.例如，作为仲裁处理，仲裁单元21基于预定的选择标准在从驾驶员辅助装置11至13获取的多个控制指令中选择一个控制指令，或者基于所获得的控制指令生成新的控制指令。新的控制指令是第二请求的示例，其具有与第一请求不同的物理量。此外，新的控制指令是运动请求的示例。仲裁的结果可以从仲裁单元21反馈到驾驶员辅助装置11至13。仲裁单元21还可以基于表示作为执行器41到43的当前可操作性能范围的操作状态或可用性的信息来执行仲裁处理。该信息由稍后讨论的动力系统控制单元31、制动控制单元32和转向控制单元33通知。
32.车辆控制装置20的仲裁单元21基于通过仲裁获得的控制指令，可以指示用于与驾驶员辅助程序所需的车辆运动有关的控制的动力系统控制单元31、制动控制单元32和转向控制单元33中的一个或两个或更多个。车辆在横向方向上的运动通常可以通过控制转向装置的转向来实现。车辆在前进方向上的运动可通过单独或组合地控制制动装置的制动力的产生和动力系统的驱动力或制动力的产生来实现。动力系统控制单元31和执行器41、制动控制单元32和执行器42以及转向控制单元33和执行器43中的每一对是执行器系统的示例。
33.车辆控制装置20的判定单元22判定是否允许更新存储在驾驶员辅助装置11至13中的中点。
34.当判定单元22已经判定允许更新中点时，车辆控制装置20的通知单元23发出允许使用更新信息更新中点的处理的通知。
35.动力系统控制单元31基于所获得的控制指令，通过控制构成动力系统的执行器41来产生驱动力或制动力。
36.制动控制单元32基于所获得的控制指令，通过控制构成制动装置的执行器42来产生制动力。
37.转向控制单元33基于所获得的控制指令，通过控制构成转向装置的执行器43来产生转向角。
38.控制
39.将描述根据本实施例的更新中点的处理。图2是示出更新处理的示例的序列图。例如，可以在车辆的电源已开启(诸如电源开启、点火开启和准备就绪开启(ready on))的状态下重复地执行根据该示例的更新处理。更新处理与上面讨论的仲裁处理并行执行。
40.步骤s101
41.车辆控制装置20的判定单元22判定是否允许更新中点。例如，当车辆的操作稳定并且即使更新了中点车辆的行为也不会受到显著影响时，优选地执行中点的更新。
42.例如，当获取了驾驶员辅助装置11至13的操作状态并且驾驶员辅助装置11至13中的任何一个都没有正在操作时，判定单元22可以判定车辆的行为不受影响并且允许中点的更新。
43.或者，当获取了车辆的电源的状态并且从电源关闭状态(例如电源关闭、点火关闭和准备就绪关闭(ready off))更改为电源开启状态(例如电源开启、点火开启和准备就绪开启)时，即，在车辆控制装置20和驾驶员辅助装置11至13的起动的初始状态下，判定单元22可以判定车辆的行为不受影响并且允许更新中点。
44.或者，基于从车辆中设置的转向角传感器获取的转向角、从加速度传感器获取的横向加速度、从仲裁单元21获取的与转向有关的控制指令等，当车辆的转向量等于或小于第一值(即，转向量为0或相对较小)且车辆正在基本直线行驶时，并且当不特别需要对车辆在横向方向上的位移进行控制时，与需要这种控制时相比，判定单元22可以判定即使中点被更新，车辆的行为也不会受到显著的影响，并且允许中点的更新。
45.当在该步骤中判定允许更新中点时，处理进行到步骤s102。如果不是，则重复此步骤中的判定，直到判定允许更新中点为止。
46.步骤s102
47.车辆控制装置20的通知单元23发出允许更新中点的处理的通知。
48.步骤s103
49.允许更新中点的处理的通知由更新信息生成装置50获取。更新信息生成装置50响应于该通知生成并发布上面讨论的更新信息。
50.步骤s104
51.允许更新中点的处理的通知和更新信息由驾驶员辅助装置11至13获取。驾驶员辅助装置响应于该通知和更新信息而执行存储在装置本身中的中点的更新。可能存在两个以上的更新信息生成装置。在这种情况下，两个以上的更新信息生成装置例如在更新信息的生成方法、精度、格式等方面彼此不同。每个驾驶员辅助装置可以获取由与驾驶员辅助装置最兼容的并且根据驾驶员辅助装置的规范预先确定的更新信息生成装置生成的更新信息，并且使用该更新信息来更新中点。
52.当通过网络的通信出现相对较大的延迟时，更新信息生成装置50生成更新信息的时间与通过网络的方式已经获取了更新信息的驾驶员辅助装置更新中点的时间之间可能存在较大的差，并且在延迟期间实际的中点可能会发生显著变化，即使通过更新处理，中点的精度也可能不会提高。因此，更新信息生成装置50可以多次生成和发布更新信息，并且例
如当由连续接收的多个更新信息表示的中点的波动量等于或小于阈值并且中点相对稳定时，驾驶员辅助装置11至13可以执行更新处理。更新处理以上述方式结束。
53.虽然上面已经描述了配置和处理的示例，但是如果驾驶员辅助装置的中点可以在适当的时间更新，则配置和处理可以适当地改变。例如，车辆控制装置20的判定单元22和通知单元23的功能可以由与仲裁单元21的ecu不同的ecu来实现。例如，判定单元22和通知单元23可以设置在更新信息生成装置50中，可以设置在例如驾驶员辅助装置11至13中的一个中，或者可以独立地设置。另外，更新信息生成装置50可以周期性地生成和发布更新信息，而不是在更新信息生成装置50获取到允许更新的通知时。另外，更新信息生成装置50可以设置为具有判定单元22和通知单元23的功能，并且更新信息可以包括允许更新的通知。
54.作用与效果
55.如上所述，根据本实施例的车辆控制装置可以对用于多个驾驶员辅助装置的控制的中点同时更新，从而即使在驾驶员辅助装置之间切换控制也能抑制对车辆的行为感到不适的可能性。另外，车辆控制装置可以在对车辆的行为几乎没有影响的时刻更新中点，这也使得能够抑制对车辆的行为感到不适的可能性。
56.虽然上面已经描述了根据本公开的技术的一个实施例，但是根据本公开的技术可以被理解为车辆控制装置、由包括处理器和存储器的车辆控制装置的计算机执行的车辆控制方法以及用于执行车辆控制方法的车辆控制程序、存储车辆控制程序的计算机可读非暂时性存储介质、包括车辆控制装置、驾驶员辅助装置、执行器控制单元和执行器的系统以及其上安装有车辆控制装置的车辆。
57.本发明可适用于控制车辆运动的车辆控制装置。