车载控制装置的制作方法

本发明涉及车载控制装置。

背景技术：

在车辆中，搭载有检测车辆的动态的偏航率(yawrate)传感器及加速度传感器等的动态传感器。并且，基于动态传感器的值对车辆的姿势进行控制，因为安全上的理由，双重地等冗余性地设置动态传感器。

例如，在专利文献1中，表示了以下的技术：具备对埋入在道路中的磁标记的磁进行检测的磁传感器和对白线进行识别的照相机，哪个都输出横变位距离，如果磁传感器被判断为故障，则由照相机替换同等的功能。

车辆在处于高温及振动的影响下，搭载在车辆上的动态传感器有因噪声等造成的暂时故障而在一定期间中输入不正确的值的情况。如果基于该传感器值进行控制介入，则有可能进行不想要的制动等的控制。因此，要求不进行基于动态传感器的不正确值的控制介入。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－245298号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1的装置中，不能抑制基于动态传感器的不正确值的控制介入。

用来解决课题的手段

本发明的一技术方案的车载控制装置具备：控制部，基于检测车辆的动态的动态传感器的值对上述车辆的姿势进行控制，在上述动态传感器的值超过了阈值的情况下禁止基于上述动态传感器的控制；以及行驶环境判定部，基于由照相机摄影的图像信息，判定上述车辆的行驶环境；上述控制部基于由上述行驶环境判定部判定出的上述行驶环境，将上述阈值变更为更低的值。

发明效果

根据本发明，能够抑制基于动态传感器的不正确值的控制介入。

附图说明

图1是表示车载装置和车辆的整体结构图。

图2是阈值计算部的结构框图。

图3是表示通常的偏航率传感器的输出和既定阈值的时间图。

图4是表示本实施方式的偏航率传感器的输出和阈值变更的时间图。

图5是说明故障耐受性时间间隔的图。

图6是表示基于偏航率传感器的车辆的通常的行驶模型的图。

图7是表示本实施方式的基于偏航率传感器的车辆的行驶模型的图。

图8是表示基于纵向g传感器的车辆的通常的行驶模型的图。

图9是表示本实施方式的基于纵向g传感器的车辆的行驶模型的图。

图10是表示由行驶环境信息制作部制作的行驶环境信息的一例的图。

图11是表示阈值表的一例的图。

图12是表示行驶环境判定部的处理的流程图。

图13是表示控制部的处理的流程图。

图14是表示车载控制装置的动作次序的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明有关本发明的车载控制装置的实施方式。

图1是表示车载控制装置1和车辆30的整体结构图。车载控制装置1具备行驶环境判定部10和控制部20。车载控制装置1被搭载于车辆30。

行驶环境判定部10具备照相机11、图像识别部12及行驶环境信息制作部13。照相机11是将例如车辆30的行驶方向前方摄影的立体照相机。由照相机11摄影的图像信息被向图像识别部12输入。图像识别部12对图像信息进行识别，识别正在行驶的前方的道路是全长几m的直线道路，此外，识别在前方的几m处有障碍物(前方的车辆等)等。此外，图像识别部12基于图像信息求出行驶中的路面的摩擦系数。例如在照相机11中设置偏向滤波器，将对经过了偏向滤波器的光中的图像信息和没有经过偏向滤波器的光中的图像信息施以傅里叶变换等的滤波后的值比较，参照记载有其比较结果和路面的摩擦系数μ的词典来求出路面的摩擦系数。由此，能够识别出正在行驶的道路是否不易打滑。

将由图像识别部12识别出的表示直线道路的信息、表示路面的摩擦系数μ的信息等向行驶环境信息制作部13输入。在行驶环境信息制作部13中，也从车辆30输入操舵角等的车辆信息。行驶环境信息制作部13基于输入的信息来制作后述的行驶环境信息。例如，如果通过图像的识别是全长100m的直线道路、基于车辆信息的操舵角是零，则制作表示是可靠度较高的100m的直线道路的行驶环境信息。将制作出的行驶环境信息向控制部20输入。

控制部20具备阈值计算部21、控制值计算部22。阈值计算部21基于从行驶环境信息制作部13输入的行驶环境信息和从车辆30的动态传感器32输入的传感器信息，求出控制阈值并输出。动态传感器32是车辆的偏航率及纵向g传感器。通常，控制部20对于动态传感器32的输出值设置既定阈值，在因动态传感器32的故障等而输出了超过既定阈值的较大的传感器值的情况下，不进行基于该动态传感器32的控制介入。所述的既定阈值，是预先设定的默认的阈值。进而，在本实施方式中，控制部20例如在行驶环境良好的情况下，在从动态传感器32输出了虽然是既定阈值以下但较大的值的传感器信息的情况下，看作传感器信息是不正确的值。动态传感器32的不正确的值是因高温、振动、噪声等的影响而暂时性地输出的。在此情况下，在本实施方式中，将既定阈值变更为较低的值的控制阈值，通过由控制部20抑制控制介入，抑制基于动态传感器32的不正确的值的控制介入而实现功能安全。这里，所述的控制介入，是也包括基于传感器信息执行各种控制的概念。

对于控制值计算部22，从阈值计算部21输入控制阈值，从动态传感器32输入传感器值。控制值计算部22在没有被从阈值计算部21输入控制阈值的情况下，如果从动态传感器32输入的传感器值是预先设定的既定阈值以下，则基于被输入的传感器值而对车辆30的致动器31进行控制。另外，致动器31是在刹车制动控制、发动机驱动控制等中使用的致动器。另一方面，控制值计算部22如果被从阈值计算部21输入控制阈值，则将传感器的既定阈值变更为更低的控制阈值，结果，抑制了起因于动态传感器32的暂时性的不正确值的控制介入。

车辆30具备致动器31、动态传感器32。还具备由致动器31控制的图示省略的防侧滑装置、abs(防死锁刹车系统)等的控制系统。

图2是阈值计算部21的结构框图。

阈值计算部21具备can解码器211、运算部212、阈值表213。can解码器211基于从动态传感器32输入的传感器信息，将从行驶环境信息制作部13输入的can数据形式的行驶环境信息解码，将解码而得到的行驶环境数据向运算部212输出。此外，can解码器211将传感器识别码向阈值表213输出。

运算部212将行驶环境信息变换为由条件1～条件3构成的条件参数的形式，向阈值表213输出。阈值表213是存储有与传感器识别码和条件参数对应的控制阈值的表，输出与被输入的传感器识别码和条件参数匹配的控制阈值。阈值表213的详细情况后述。

图3是表示通常的偏航率传感器的输出和既定阈值的时间图，图4是表示本实施方式的偏航率传感器的输出和阈值变更的时间图。图3、图4的横轴表示时间，纵轴表示偏航率传感器的输出值，表示车辆30到时间ta为止沿曲线行驶、从时间ta到时间tb沿直线道路行驶、然后沿曲线行驶的例子。

如图3所示，伴随着车辆30的行驶的偏航率传感器值按照时间而变动。通常，对于偏航率传感器的输出值设定既定阈值，在因偏航率传感器的故障等而输出了超过既定阈值s2的较大的传感器值的情况下禁止其输出。阈值s1是开始控制介入的最小的值，在从阈值s1到既定阈值s2的范围中进行与偏航率传感器的输出值对应的控制。在作为传感器的清楚的故障处置的超过既定阈值s2的值的情况下，禁止控制介入。通常，即使在车辆30沿直线道路行驶的情况下，如果传感器值在不超过既定阈值s2的范围内成为阈值s1以上则进行由车辆的控制系统的控制介入。

在本实施方式中，如图4所示，在车辆30沿直线道路行驶的情况下，将既定阈值变更为控制阈值。即，在从时间ta到时间tb的期间中，将既定阈值s2变更为阈值s3。在该期间中，当传感器值为阈值s1与阈值s3之间进行控制介入，如果传感器值超过阈值s3则不进行控制介入。另外，也能够将既定阈值s2变更为阈值s1，在此情况下，如果传感器值超过阈值s1则不再进行控制介入。这样，在行驶环境良好的情况下，能够抑制基于因高温、振动、噪声等的影响而暂时被输出的动态传感器32的不正确的值进行的控制介入。

图5是说明故障耐受性时间间隔ftti(faulttoleranttimeinterval)的图。

在图5中，横轴表示时间经过。表示将车辆30通常运用、在时间t1发生了故障的情况。在时间t1故障后，在时间t2在车辆30中发生异常，在诊断后在时间t3检测到故障，在失效保护后向安全状态转移。将从故障发生至向安全状态转移的时间称作故障耐受性时间间隔ftti。故障耐受性时间间隔ftti可以表示为从故障发生并诊断至检测到故障的故障检测时间f1、与从检测到故障至向安全状态转移的故障反应时间f2的和。

图6是表示基于偏航率传感器的车辆30的通常的行驶模型的图，图7是表示本实施方式的基于偏航率传感器的车辆30的行驶模型的图。在图6、图7中，车辆30的行驶路相同，以车辆30到时间t4为止沿直线道路行驶、然后沿曲线行驶的例子表示。

如图6所示，时间t1～时间t4是故障耐受性时间间隔ftti。假设在时间t1在车辆30中发生了逆时针的偏航率传感器的不正确值。不正确的偏航率传感器的值被向控制部传递。在一定时间后，基于该不正确值的值，进行本来不需要的防侧滑装置动作，而进行控制以向车辆30作用顺时针的旋转，以使车辆30的位置回位。在时间t2～时间t3中进行诊断，诊断的结果是检测出偏航率传感器故障，在时间t3～时间t4中进行失效保护，在时间t4以后禁止基于偏航率传感器的控制介入。

在本实施方式中，如图7所示，在时间t1在车辆30中发生逆时针的偏航率传感器的不正确值，不正确的偏航率传感器的值被向控制部传递。另一方面，控制部如果判定为车辆30是沿直线道路行驶中，则在时间t2’禁止基于不正确的偏航率传感器的值的控制介入。接着，进行诊断，诊断的结果使检测出偏航率传感器故障，在时间t3～时间t4中进行失效保护，在时间t4以后禁止基于偏航率传感器的控制介入。

图8是表示基于纵向g传感器的车辆30的通常的行驶模型的图，图9是表示本实施方式的基于纵向g传感器的车辆30的行驶模型的图。在图8、图9中，假设车辆30的行驶路相同，在行驶路中没有障碍物，道路的摩擦系数μ具有对行驶没有妨碍的摩擦系数。

如图8所示，时间t1～时间t4是故障耐受性时间间隔ftti。假设在时间t1，驾驶员将脚刹车较轻地踩下。此时，如果产生了不正确的纵向g传感器的值，则该值被向控制部传递，例如被判定为急刹车，进行本来不需要的abs动作，以使轮胎不死锁。在时间t2～时间t3中进行诊断，诊断的结果是检测到纵向g传感器故障，在时间t3～时间t4中进行失效保护，在时间t4以后禁止基于纵向g传感器的控制介入。

在本实施方式中，如图9所示，假设在时间t1驾驶员将脚刹车较轻地踩下。此时，如果产生了不正确的纵向g传感器的值，则该值被向控制部传递。另一方面，控制部判定为车辆30正在没有障碍物的、具有对行驶没有妨碍的摩擦系数的道路中行驶，并在时间t2’禁止基于不正确的纵向g传感器的值的控制介入。并且，进行诊断，诊断的结果是检测出纵向g传感器故障，在时间t3～时间t4中进行失效保护，在时间t4以后禁止基于纵向g传感器的控制介入。

图10是表示由行驶环境信息制作部13制作的行驶环境信息的一例的图。行驶环境信息制作部13基于由图像识别部12识别出的表示直线道路的信息、表示路面的摩擦系数μ的信息、来自车辆30的操舵角等的车辆信息，制作图10所示的行驶环境信息。

图10的第1行的行驶环境信息c1表示由canid和数据1～数据3构成的行驶环境数据的一例。该行驶环境信息c1表示：数据1是直线道路，数据2是100m，数据3是可靠度90％。即，表示了由图像识别部12识别出车辆30的前方是100m的直线道路，其识别的可靠度是90％。另外，也可以也添加车辆信息的操舵角来判定是直线道路。

行驶环境信息c2表示：在前方80m的距离有障碍物(前方车等)，可靠度是99％。行驶环境信息c3表示：前方的路面摩擦系数μ是0.60，可靠度是70％。这里，可靠度表示根据连续地识别障碍物及车线的时间等的识别的可靠性。例如，识别的时间越短，越有噪声的可能性，可靠度越低。相反，识别的时间越长，识别越稳定，可靠度越高。此外，例如通过图像的识别是100m的直线道路，如果基于车辆信息的操舵角是零，则提高可靠度。

图11是表示阈值计算部21的阈值表213的一例的图。

由运算部212将行驶环境信息变换为由条件1～条件3构成的条件参数的形式，向阈值表213输入。此外，从can解码器211将传感器识别码向阈值表213输入。阈值表213存储对应于被输入的传感器识别码和条件参数而输出的控制阈值。图11的第1行的信息d1表示：传感器识别码是偏航率传感器，在根据条件参数是100m以上的直线道路的情况下，将偏航率传感器的控制阈值设为30％。另外，在此情况下是良好的行驶环境，也可以即使有偏航率传感器的输出，也看作它是不正确的输出值，将控制阈值设为0％。

在信息d2至信息d3中，直线距离比100m短，与其匹配而使控制阈值上升。在信息d4中表示：传感器识别码是纵向g传感器，在前方30m以上处有障碍物的情况下，将纵向g传感器的控制阈值设为50％。在信息d5至信息d6中，在前方30m以内有障碍物的情况下，与路面的摩擦系数匹配而使控制阈值上升。

另外，在图11所示的阈值表213中，不利用图10所示的行驶环境数据的可靠度(数据3)，但也可以利用它。例如，对输出的控制阈值乘以表示可靠度的％，将其作为控制阈值输出。具体而言，在将偏航率传感器的控制阈值设为30％的情况下，如果可靠度是90％，则将偏航率传感器的控制阈值×30％×90％设为控制阈值而输出。

图12是表示行驶环境判定部10的处理的流程图。

在图12的步骤s40中，取得由照相机11摄影的图像信息。在步骤s41中，图像识别部12识别图像信息，识别行驶中的道路是全长多少m的直线道路、在前方的多少m处有障碍物。此外，基于路面的图像信息，求出道路的摩擦系数。

在步骤s42中，行驶环境信息制作部13基于识别出的图像信息及被输入的车辆信息，制作在图10中说明的行驶环境信息。并且，在步骤s43中，将制作出的行驶环境信息以can的数据形式向控制部20输出。然后，向步骤s40返回，重复处理。结果，作为行驶环境信息，将识别出的直线道路、前方障碍物、路面的摩擦系数等定量化，总是以被决定了的周期被向控制部20输出。

图13是表示控制部20的处理的流程图。

在图13的步骤s50中，取得从行驶环境信息制作部13输入的行驶环境信息、以及从车辆30输入的动态传感器32的传感器信息。在步骤s51中，基于根据传感器识别码和行驶环境信息的条件参数，参照图11所示的阈值表213。在步骤s52中，判别是否有与阈值表213匹配的条件参数的输入，在有匹配的条件参数的输入的情况下，即在将阈值变更的情况下，向步骤s53前进。在步骤s53中，从阈值表213将条件参数和传感器识别码匹配的控制阈值读出并输出。并且，在步骤s54中，将传感器的既定阈值变更为控制阈值，向步骤s55前进。在步骤s52中，在没有与阈值表213匹配的条件参数的输入的情况下也向步骤s55前进。在步骤s55中，基于从动态传感器32输出的传感器值对致动器31进行控制，但在传感器的既定阈值被变更为控制阈值的情况下，在传感器值超过了控制阈值的情况下不进行控制介入。

例如，根据图11所示的阈值表213的信息d1，在是100m以上的直线道路的情况下，在输出了将偏航率传感器的控制阈值设为30％的情况下，在步骤s54中作为控制阈值而变更为既定阈值的30％的值。并且，在步骤s55中，在偏航率传感器的值超过了控制阈值的情况下不进行控制介入。此外，例如根据图11所示的阈值表213的信息d4，在前方30m以上处有障碍物的情况下，在输出了将纵向g传感器的控制阈值设为50％的情况下，在步骤s54中作为控制阈值而变更为既定阈值的50％的值。并且，在步骤s55中，在纵向g传感器的值超过了控制阈值的情况下不进行控制介入。

图14是表示车载控制装置的动作次序的图。

行驶环境判定部10从车辆30取得操舵角等的车辆信息，从照相机11取得图像信息。并且，识别图像信息，参照车辆信息，制作车辆30的行驶环境信息，向阈值计算部21输出。阈值计算部21基于行驶环境信息和来自车辆30的传感器信息，参照阈值表213，输出控制阈值。控制值计算部22在没有被从阈值计算部21输入控制阈值的情况下，基于被输入的传感器值，对车辆30的致动器31进行控制。此外，控制值计算部22如果被从阈值计算部21输入控制阈值，则将传感器的既定阈值变更为更低的控制阈值，结果，抑制了起因于动态传感器32的暂时性的不正确值的控制介入。

根据本实施方式，通过对通常搭载在车辆上的照相机的图像信息进行识别，在车辆的行驶环境良好的情况下抑制控制介入，所以能够不使搭载的传感器多重化，而抑制基于传感器的暂时性的不正确值的控制介入。

根据以上说明的实施方式，能得到以下的作用效果。

(1)车载控制装置1具备：控制部20，基于检测车辆30的动态的动态传感器32的值，对车辆30的姿势进行控制，在动态传感器32的值超过了阈值的情况下禁止基于动态传感器32的控制；以及行驶环境判定部10，基于由照相机11摄影的图像信息，判定车辆30的行驶环境；控制部20基于由行驶环境判定部10得到的行驶环境，将阈值变更为更低的值。由此，能够抑制基于动态传感器32的不正确值的控制介入。

(2)控制部20在行驶环境是预先设定的行驶环境的情况下，将阈值变更为更低的值。由此，能够根据预先设定的行驶环境，抑制基于动态传感器32的不正确值的控制介入。

(3)动态传感器32是检测车辆30的偏航率的偏航率传感器；控制部20在由行驶环境判定部10判定为车辆30沿直线道路行驶中的情况下，将偏航率传感器的阈值变更为更低的值。由此，能够在车辆30沿直线道路行驶中抑制基于偏航率传感器的不正确值的控制介入。

(4)行驶环境判定部10除了由照相机11摄影的图像信息外，还从车辆30取得关于操舵角的信息，判定车辆30是沿直线道路行驶中。由此，能够更可靠地判定车辆30是沿直线道路行驶中。

(5)动态传感器32是检测车辆30的纵向加速度的加速度传感器；控制部20在由行驶环境判定部10判定为车辆30与前方的障碍物的距离是规定距离以上的情况下，将加速度传感器的阈值变更为更低的值。由此，在车辆30沿在前方没有障碍物的道路行驶中，能够抑制基于加速度传感器的不正确值的控制介入。

(6)行驶环境判定部10基于由照相机11摄影的图像信息，判定车辆30行驶中的道路的摩擦系数，控制部20根据道路的摩擦系数，将加速度传感器的阈值变更为更低的值。由此，在沿摩擦系数较高的道路行驶中，能够抑制基于加速度传感器的不正确值的控制介入。

(7)还具备将由行驶环境判定部10判定的行驶环境与动态传感器32的应变更为较低的值的阈值建立对应而保存的阈值表213；控制部20根据行驶环境，从阈值表213读出应变更为较低的值的阈值，将阈值变更。由此，能够变更为与行驶环境对应的阈值。

(变形例)

本发明可以将以上说明的实施方式如以下这样变形而实施。

(1)以车载控制装置1具备行驶环境判定部10、控制部20，进行由图12、图13的流程图表示的处理的例子进行了说明。但是，也可以通过由具备cpu、存储器等的计算机执行由这些流程图表示的程序来实现。进而，也可以将这些程序作为记录介质或数据信号(载波)等的各种形态的计算机可读入的计算机程序制品供给。

(2)以行驶环境判定部10具备照相机11、图像识别部12及行驶环境信息制作部13的结构进行了说明。但是，也可以构成为：将照相机11设为照相机的透镜，将具备图像识别部12及行驶环境信息制作部13的功能的相当于行驶环境判定部10的部分设为照相机或立体照相机。

本发明并不限定于上述的实施方式，只要不损害本发明的特征，关于在本发明的技术思想的范围内考虑到的其他的形态也包含在本发明的范围内。此外，也可以做成将上述实施方式与变形例组合的结构。

本申请基于日本专利申请2017年第026757号(2017年2月16日申请)主张优先权，这里引用其全部内容。

附图标记说明

1…车载控制装置

10…行驶环境判定部

11…照相机

12…图像识别部

13…行驶环境信息制作部

20…控制部

21…阈值计算部

22…控制值计算部

31…致动器

32…动态传感器

211…can解码器

212…运算部

213…阈值表