CN108136977A - 自动驾驶系统、自动驾驶控制方法、数据ecu以及自动驾驶ecu - Google Patents

自动驾驶系统、自动驾驶控制方法、数据ecu以及自动驾驶ecu Download PDF

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Abstract

存在想要根据状况灵活地削减从ECU向其他ECU发送的数据这样的课题。将自动驾驶ECU与多个数据ECU经由第一网络进行连接的自动驾驶系统构成为，自动驾驶ECU具备：第一通信部，与多个数据ECU收发自动驾驶数据；以及车辆控制部，基于从多个数据ECU发送的自动驾驶数据对车辆进行控制，数据ECU分别具备：数据构筑部，进行发送到自动驾驶ECU的自动驾驶数据的构筑；以及第二通信部，与自动驾驶ECU收发自动驾驶数据，在发生了给定事件的情况下，多个数据ECU中的、发生了给定事件的数据ECU的数据构筑部构筑自动驾驶数据，使得发生了给定事件的数据ECU发送的自动驾驶数据的总量不超过给定的数据量。

Description

自动驾驶系统、自动驾驶控制方法、数据ECU以及自动驾驶ECU
技术领域
本发明涉及面向车载的电子控制装置以及多个电子控制装置经由车载用网络连接的车载系统。
背景技术
近年来，伴随着汽车功能的高度化，车辆的电子化正在发展，车辆ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)的数量、在ECU之间传输的信息量一直在增加。可以想到今后由于自动驾驶功能的实现、进化，例如为了掌握车辆周边的状况所需的照相机、雷达等传感器的数量会增加，与此相伴，用于处理从传感器输出的传感数据的CPU处理负荷、以及传感器与ECU间、ECU之间的网络传输路径的负荷会增大。由于CPU性能、网络频带有限，因此削减上述传感数据的数据量很重要。
在专利文献1中，记述了在事件(网络故障)发生时通过减少在ECU间交换的数据来抑制通信频带。本专利文献1记载的通信系统由主CAN总线和备用CAN总线这两个系统的CAN总线对各控制单元进行连接，在主CAN总线中收发预先划分的第一数据(行驶用数据+舒适性提高数据)，在备用的CAN总线中收发数据量比第一数据少的第二数据(行驶用数据)。而且，在感测到两个系统的CAN总线中的任意一个的故障时，仅使用正常的CAN总线进行收发，由此使得至少一定能够收发行驶用数据。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-118072
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1记载的车载系统将全部的ECU发送的数据一律地进行削减，但是存在想要根据状况灵活地进行削减的需求。例如，在自动驾驶系统中，需要进行与道路的种类、时间段、天气、交通量等各种各样的状况相应的通信数据的削减。
用于解决课题的技术方案
本申请具备用于解决上述课题的多个单元，例如，将自动驾驶ECU与多个数据ECU经由第一网络进行连接的自动驾驶系统构成为，
自动驾驶ECU具备：第一通信部，与多个数据ECU收发自动驾驶数据；以及车辆控制部，基于从多个数据ECU发送的自动驾驶数据对车辆进行控制，
各数据ECU具备：数据构筑部，进行发送到自动驾驶ECU的自动驾驶数据的构筑；以及第二通信部，与自动驾驶ECU收发自动驾驶数据，
在发生了给定事件的情况下，多个数据ECU中的发生了给定事件的数据ECU的数据构筑部构筑自动驾驶数据，使得发生了给定事件的数据ECU发送的自动驾驶数据的总量不超过给定的数据量。
发明效果
能够灵活地削减在车载电子控制装置中处理的数据量、以及在车载电子控制装置间收发的数据通信量。
附图说明
图1是本发明涉及的自动驾驶系统整体结构与网络拓扑。
图2是实施例1涉及的自动驾驶ECU与数据ECU的结构。
图3是实施例1涉及的自动驾驶ECU与数据ECU的处理流程。
图4是实施例1涉及的自动驾驶ECU的处理流程的一部分和在自动驾驶ECU和数据ECU内保持的表信息。
图5是自动驾驶数据的信息削减方法的一个例子。
图6是自动驾驶数据的信息削减方法的一个例子。
图7是自动驾驶数据的信息削减方法的一个例子。
图8是实施例2涉及的自动驾驶ECU与数据ECU的结构。
图9是实施例2涉及的自动驾驶ECU与数据ECU的处理流程。
图10是实施例3涉及的自动驾驶ECU与数据ECU的结构。
图11是实施例2涉及的自动驾驶ECU与数据ECU的结构的变形例。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，对于相同的构成要素、处理内容，记载同一附图标记并省略说明。
实施例1
在实施例1中，使用图1至图7，对用于作为成为进行数据削减的触发的事件之一而基于在发生网络故障时从自动驾驶ECU向数据ECU的请求指示来动态地削减从数据ECU向自动驾驶ECU发送的信息的装置的结构以及方法进行说明。
另外，车载用网络大多情况下使用遵循CAN(Controller Area Network，控制器局域网)(注册商标)、LIN(Local Interconnect Network，本地互联网)、FlexRay、MOST(MediaOriented Systems Transport，媒体定向系统传输)、以太网(Ethernet，注册商标)等标准的网络，但是本实施例并不限定于此。
<网络结构>
图1示出对本实施例涉及的各ECU进行连接的网络的结构例。
在图1的(a)中，由星型网络构成主通信路径，并由总线型网络构成备用通信路径，包括自动驾驶ECU1、数据ECU2、网络开关6、主网络10、以及备用网络20。
自动驾驶ECU1使用基于照相机、雷达等的传感器信息来确定本车辆周围的各种各样的对象(标识、地标、车辆、行人、移动体、障碍物等)的外界识别信息、基于GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)信息和加速度、舵角等本车辆的行驶相关信息而计算出的高精度的本车位置信息、用于进行自动驾驶、远程操作驾驶这样的自主行驶的高精度的地图信息等，来计算用于高度驾驶支援系统、自动驾驶系统的车辆的行驶控制涉及的控制信号。
数据ECU2计算前述的外界识别信息、高精度本车位置信息、高精度地图信息并发送到自动驾驶ECU1。
这些自主行驶所需的外界识别信息、高精度本车位置信息、高精度地图信息等信息(以下，称为自动驾驶数据)的计算处理可以由多个数据ECU2分担来实施，也可以协作来实施。
此外，计算处理的一部分或全部也可以合并到自动驾驶ECU1。进而，关于自动驾驶数据，基本上不是从自动驾驶ECU1向数据ECU2发行发送要求，而是以固定周期从数据ECU2对自动驾驶ECU1进行发送。
网络开关6是用于通过星型网络将自动驾驶ECU1和数据ECU2进行连接的开关装置。该装置的目的在于进行多个传输路径间的数据的中继，可以是交换集线器、路由器、网关等装置。
主网络10是用于构成星型网络的传输路径，例如遵循车载用以太网。
备用网络20是用于构成总线型网络的传输路径，例如遵循CAN、CAN-FD(Controller Area Network-Flexible Data rate，控制器局域网灵活数据率)。
在图1的(b)中，主通信路径和备用通信路径均由星型网络构成，由自动驾驶ECU1、数据ECU2、网络开关6、网络开关7、主网络10、以及备用网络30构成。
网络开关7与网络开关6同样地是用于对数据进行中继的开关装置。但是，对应的通信接口可以与网络开关6不同。
备用网络30与主网络10同样地是用于构成星型网络的传输路径，例如遵循面向车载的以太网(注册商标)。此外，与主网络10相比较，作为一例也可以考虑遵循最高通信速度不同的标准那样的结构。
在图1所示的结构中，设自动驾驶ECU1与数据ECU2间的数据的收发基本上经由主网络10来进行，在主网络10发生了故障的情况下，经由备用网络30来进行。另外，也可以使用如下方式，即，并非根据是否发生故障来切换所使用的网络，而是使用如下方式，即，先使用主网络10和备用网络30这两者来进行数据的收发，由接收侧ECU来选择应接收的数据。像这样，只要能够避免由于发生网络故障而导致自动驾驶ECU1与数据ECU2间的数据通信完全断绝，则也可以是其它的数据收发的方式。
此外，也可以是主网络10和备用网络20进行调换的结构，例如，若是图1的(a)，则也可以是主网络10为总线型而备用网络20为星型。
在以后的实施例中，以图1的(a)所示的网络结构为例进行说明。
此外，虽然在图1中图示了3个数据ECU2，但是无需限定于此，只要为一个以上即可。
另外，图1所示的结构示出与自动驾驶系统、高度驾驶支援系统相关的ECU和该ECU间的网络拓扑，并不是表示车辆系统的整体结构，关于以下的实施例也是同样的。
<系统结构>
图2是实施例1涉及的车载系统以及自动驾驶ECU1和数据ECU2的结构例。本车载系统由自动驾驶ECU1、多个数据ECU2、网络开关6、主网络10、以及备用网络20构成。各装置的主要的功能和各装置间的连接方式与图1的(a)所示的相同。此外，多个数据ECU2无需分别为完全相同的结构。在图2中作为数据ECU2的结构示出了代表性的结构。
<自动驾驶ECU1的结构>
自动驾驶ECU1由高速NW接口100、低速NW接口101、通信控制部102、NW故障感测部103、要求信息判定部104、自动驾驶状况判定部105、车辆控制计划部106、要求自动驾驶数据构筑部107、车辆控制部108、以及控制NW接口109构成。
在本实施例中，设想自动驾驶ECU1作为硬件而具备未图示的CPU和存储器、高速NW接口100、低速NW接口101、以及控制NW接口109，通过CPU按照存储在存储器中的程序进行运算，从而实现作为通信控制部102、NW故障感测部103、要求信息判定部104、自动驾驶状况判定部105、车辆控制计划部106、要求自动驾驶数据构筑部107、以及车辆控制部108的功能。但是，本实施例并不限定于这样的实施方式，也可以作为硬件而搭载上述的功能的全部或者一部分。
高速NW接口100是用于经由主网络10、网络开关6与数据ECU2进行连接的接口，例如包含遵循以太网(注册商标)的连接器、IC(Integrated Circuit，集成电路)、控制器、驱动器等。
低速NW接口101是用于经由备用网络20与数据ECU2进行连接的接口，例如包含遵循CAN、CAN-FD的连接器、收发器、控制器、驱动器等。
通信控制部102进行用于经由高速NW接口100以及低速NW接口101的数据收发的通信控制。
NW故障感测部103进行是否在主网络10发生了故障的检测。检测例如通过在自动驾驶ECU1与数据ECU2间以固定周期收发用于保持有效(KeepAlive)的控制包并监视控制包的欠缺、延迟的方法来实现。
要求信息判定部104根据网络故障部位来确定网络故障范围，决定自动驾驶ECU1对数据ECU2要求的自动驾驶相关信息，即，决定从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶相关信息的削减指针。所谓自动驾驶相关信息的削减指针，例如存在信息的大小、类别等，是指如下方针：收发的信息的种类不变而仅减少信息量；通过改变收发的信息的种类来削减信息量。关于要求信息判定部104的具体的处理内容在后面叙述。
自动驾驶状况判定部105判定本车的行驶速度、本车周边的移动体(车辆、行人、自行车、摩托车)的交通量、本车辆与其它移动体的相对速度等本车辆周边的移动体、障碍物、地标等对象相关的信息、面向自动驾驶的高精度地图向自动驾驶ECU1的载入状况。这些判定信息用于后述的要求自动驾驶数据构筑部107中的自动驾驶数据削减用的从自动驾驶ECU1对数据ECU2的要求信息。
车辆控制计划部106判定车辆行驶控制计划。所谓车辆控制计划，表示在发生故障时车辆如何前进(直行、左转、右转、向左变更车道、向右变更车道)的车辆前进路线(行驶轨道)信息、基于由要求信息判定部104判定的网络故障范围的信息而判定的网络故障发生以后的车辆前进路线(行驶轨道)信息。所谓网络发生以后的车辆前进路线信息，表示在维持速度的同时继续自动驾驶、在减速的同时继续自动驾驶、在逐渐减速的同时靠路边停车、在逐渐减速的同时不靠路边而停车等车辆前进路线(行驶轨道)的信息。
要求自动驾驶数据构筑部107构筑向数据ECU2要求的自动驾驶数据的内容信息。对于后述的计算使用了传感器的车辆识别信息的数据ECU2来说，自动驾驶ECU1要求的自动驾驶数据的内容是指用于确定车辆对象范围503的两点的坐标信息。此外，对于提供高精度地图信息的数据ECU2来说，是指用于指定更新的地图信息的范围的信息。
车辆控制部108使用从数据ECU2发送的自动驾驶控制相关的信息，对车辆的行驶进行控制。
控制NW接口109是向车辆的控制网络的接口，车辆控制部108经由该接口对加速器、刹车、转向器等控制器、ECU送出车辆行驶控制涉及的信号。
<数据ECU2的结构>
数据ECU2由高速NW接口200、低速NW接口201、NW故障感测部202、通信控制部203、要求自动驾驶数据接收判定部204、以及要求自动驾驶数据响应构筑发送部205构成。
在本实施例中，设想数据ECU2作为硬件而具备未图示的CPU和存储器、高速NW接口200、以及低速NW接口201，通过CPU按照存储在存储器中的程序进行运算，从而实现作为NW故障感测部202、通信控制部203、要求自动驾驶数据接收判定部204、以及要求自动驾驶数据响应构筑发送部205的功能。但是，本实施例并不限定于这样的实施方式，也可以作为硬件而搭载上述的功能的全部或者一部分。
与高速NW接口100同样，高速NW接口200是用于经由主网络10、网络开关6与数据ECU2进行连接的接口。
与低速NW接口101同样，低速NW接口201是用于经由备用网络20与数据ECU2进行连接的接口。
与NW故障感测部103同样，NW故障感测部202进行是否在主网络10发生了故障的检测。另外，如果将系统构成为仅自动驾驶ECU1能够检测故障，则也可以从结构中删除NW故障感测部202。
通信控制部203进行用于经由高速NW接口200以及低速NW接口201进行数据收发的通信控制。
要求自动驾驶数据接收判定部204判定是否从低速NW接口201接收到从自动驾驶ECU1经由备用网络20发送的要求自动驾驶数据。
要求自动驾驶数据响应构筑发送部205制作、构筑与来自自动驾驶ECU1的要求自动驾驶数据请求对应的自动驾驶数据，并经由低速NW接口201而发送到自动驾驶ECU1。
<要求信息判定部104的动作>
在图4的(a)示出要求信息判定部104的处理流程。在由NW故障感测部103检测到网络故障发生时，开始本流程。
在步骤S200中，进行故障发生部位的判定。在故障发生部位为自动驾驶ECU网络的情况下，设为信息削减模式1(步骤S201)，在为网络开关6的情况下，设为信息削减模式2(步骤S202)，在故障发生部位为数据ECU网络的情况下，设为信息削减模式3(步骤S203)。
另外，自动驾驶ECU网络是指自动驾驶ECU1与网络开关6间的传输路径，数据ECU网络是指数据ECU2与网络开关6间的传输路径。因为根据故障发生部位，要使用备用网络20的数据ECU2的数量不同，所以本流程的目的在于，根据数据ECU2的数量使信息的削减模式可变。因此，步骤S201至步骤S203的信息削减模式1、模式2、模式3可以是相同的，此外，步骤S201至步骤S203的故障发生部位的种类也可以进一步细分化。
<数据削减方法1>
在图5示出要求自动驾驶数据构筑部107使用自动驾驶状况判定部105的判定信息来决定信息的方法的一个例子。
图5图示了在发生网络故障时，在数据ECU2中基于来自照相机、雷达的传感器信息而识别的车辆对象的范围和从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象范围。实际上，还识别车辆以外的移动体、障碍物、地标、白线、道路标识等，但是为了简化说明，限定于车辆。
该图由本车辆500和其他车辆501、从传感器识别的车辆对象的范围502、从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象的范围503、以及本车行驶速度504构成。
图5的(a)和图5的(b)是如下的一个例子，即，从传感器识别的车辆对象的范围502内的其他车辆501的数量和本车行驶速度504不同，由此，通过使从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象的范围503相对于从传感器识别的车辆对象的范围502可变(减小)，从而能够降低从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象信息的大小。另外，在不应用本实施例的情况下，从传感器识别的车辆对象的范围502与从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象的范围503相同。
图5的(b)与图5的(a)相比其他车辆501少、且本车行驶速度504大，因此尽管从传感器识别的车辆对象的范围502相同，但是从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象的范围503变宽。
另外，因为车辆对象的范围502和车辆对象的范围503是矩形，所以在将从传感器识别的车辆对象的范围502的左下端的坐标设为(0，0)＝(x坐标，y坐标)的情况下，能够由图示的两处的坐标信息来表现。但是，对象范围的形状也可以是矩形以外的其它形状。在该情况下，根据需要，使用两处以上的坐标信息来表现。此外，还可以考虑根据故障发生时的行驶状况，使对象范围的形状可变。
<数据削减方法2>
在图6示出要求自动驾驶数据构筑部107使用自动驾驶状况判定部105的判定信息来决定信息的方法的一个例子。
图6图示了在发生网络故障时根据面向自动驾驶的高精度地图信息的载入状况使从数据ECU2对自动驾驶ECU1载入的高精度地图信息的范围可变的思想。
图6的(a)表示未发生网络故障的情况下的地图的载入处理，包括自动驾驶行驶中的本车辆600、行驶计划轨道601、向自动驾驶ECU1载入完成的高精度地图602、预定今后新载入的高精度地图603。按照本车辆600的行驶计划轨道601，定期地进行高精度地图的载入。在该情况下，作为例子，设想以30[sec]间隔载入2[km]的高精度地图。
图6的(b)以及图6的(c)表示发生了网络故障的情况下的地图的载入处理，与图6的(a)相比较，新追加了自动驾驶解除预定地点604。关于自动驾驶解除预定地点604，在由于发生网络故障等而由自动驾驶ECU1的车辆控制计划部106判定为不能继续自动驾驶的情况下，由自动驾驶ECU1的车辆控制计划部106设定在能够继续自动驾驶的续航距离内的给定的地点。自动驾驶解除预定地点604表示如下地点：无论多晚都将车辆控制权限转让给驾驶员的地点，或者车辆在路边或车道内停车的地点。
另外，车辆控制计划部106将如下的地点设定为自动驾驶解除预定地点604，即，不管判定为不能继续自动驾驶时为止的车辆行驶控制计划如何，能够避免需要对车辆进行复杂控制的十字路口的右转、左转等而到达，且能够尽可能安全地移交车辆控制权限的地点。此外，在执行十字路口的右转、左转的过程中判定为不能继续自动驾驶的情况下，将如下地点设定为自动驾驶解除预定地点604，即，保持原样完成右转、左转，之后能够避免车辆的复杂的控制而转让车辆控制权限的地点。
在图6的(b)的情况下，因为到自动驾驶解除预定地点604的高精度地图已经载入完成，所以不会新载入地图。另一方面，在图6的(c)的情况下，因为自动驾驶解除预定地点604与已载入的高精度地图602的差分为0.5[km]，所以并不是像图6的(a)那样新载入2.0[km]的量，而是仅载入0.5[km]。通过这样，从而与在图5中说明的例子同样地，能够降低在自动驾驶ECU1与数据ECU2间传输的高精度地图的信息量。
另一方面，即使在网络发生了故障的情况下，在能够继续自动驾驶的情况下，通过将通常时获取2km相应量的地图信息限制为获取1km的相应量，从而能够降低数据量。
<数据削减方法3>
在图7示出要求自动驾驶数据构筑部107使用自动驾驶状况判定部105的判定信息来决定信息的方法的一个例子。
图7与图5同样地，图示了在数据ECU2中基于来自照相机的传感器信息识别的车辆对象的范围和从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象范围。
图7的(a)表示在网络故障发生时欲直行的样子，图7的(b)表示在网络故障发生时欲向左变更车道的样子，图7的(c)表示在网络故障发生时欲向右变更车道的样子，分别示出根据(a)、(b)、(c)的车辆行驶控制计划使车辆对象的范围503可变(小于从传感器识别的车辆对象的范围502)的例子。
由此，能够根据车辆行驶控制计划来变更车辆对象的范围503，从而降低从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象的信息量。此外，在以图6的高精度地图的载入为例的情况下，行驶计划轨道601相当于车辆行驶控制计划，能够按照行驶计划轨道601载入所需的高精度地图信息，因此能够降低从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的高精度地图的信息量。
作为其它数据削减方法的例子，还可考虑图4的(b)所示的处理流程，即，由自动驾驶ECU1和数据ECU2分别保持要求的自动驾驶数据编号400和与其对应的数据发送模式401的表，由此从自动驾驶ECU1向数据ECU2对要求的自动驾驶数据编号400进行请求发送，从数据ECU2向自动驾驶ECU1进行与对应于该编号的数据发送模式401相应的响应发送。
对于由于网络故障而不能使用主网络10进行数据收发的数据ECU2，经由备用网络20来发送这些要求自动驾驶数据。
<数据削减处理的处理序列>
图3示出用于在发生网络故障时基于从自动驾驶ECU1向数据ECU2的请求指示来削减从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶相关数据的信息量的自动驾驶ECU1和数据ECU2的处理序列。
本处理序列在自动驾驶ECU1的NW故障感测部103感测(S100)到网络故障的情况下开始。
在步骤S101中，NW故障确定部103通过确定网络故障发生部位来掌握网络故障范围，并判定向数据ECU2要求的信息的削减模式(图4的(a))。
此后，转移到步骤S102，自动驾驶状况判定部105进行网络故障发生时的本车以及周围的车辆的行驶状况、高精度地图的载入状况的判定(图5、图6)。
然后，转移到步骤S103，车辆控制计划部106判定在网络故障发生时如何对本车辆进行行驶控制(图7)。
此后，转移到步骤S104，要求自动驾驶数据构筑部107使用在S101至S103中NW故障感测部103、自动驾驶状况判定部105以及车辆控制计划部106判定的信息，判定并构筑向数据ECU2要求的自动驾驶数据(要求自动驾驶数据请求)，并经由低速NW接口101发送到备用网络20(数据ECU2)。自动驾驶ECU1中的S100至S104的处理反复进行，直到NW故障感测部103未感测到网络故障为止。
另外，在步骤S104中，由要求自动驾驶数据构筑部107构筑并经由低速NW接口101发送的要求自动驾驶数据请求，可以不是仅在网络故障发生后送出，在未发生网络故障的情况下也可以送出。此时，可以经由低速NW接口101发送，在未发生网络故障的情况下，也可以使用高速NW接口100。
在数据ECU2的通信控制部203接收到要求自动驾驶数据请求的情况下，转移到步骤S106。
在步骤S106中，基于要求自动驾驶数据请求，进行从自动驾驶ECU1要求的自动驾驶数据的判定。
然后，转移到步骤S107，要求自动驾驶数据响应构筑发送部205进行在步骤S106中判定的自动驾驶数据的构筑。
此后，转移到步骤S108，通信控制部203经由低速NW接口201、备用网络20向自动驾驶ECU1进行发送。
通过以上的动作，能够在发生网络故障时减少在ECU间要收发的自动驾驶相关数据的信息量，因而能够与主网络10相比将备用网络20设为窄带，或者能够像CAN等总线型拓扑那样在多个ECU间共享网络，因此与将比CAN高价的以太网(Ethernet)等通信方式应用到备用网络20的情况相比，能够构筑廉价且高度可靠的网络。
在实施例1中，对发生网络故障时的通信方法进行了说明，但是在发生了网络故障以外的其他事件的情况下，也能够应用本实施例。
所谓其他事件，可考虑由照相机、雷达等用于外界识别的传感器检测、识别的对象数为阈值以上的情况、自动驾驶ECU1中的CPU使用率等处理负荷成为阈值以上的情况。在该情况下，自动驾驶ECU1与数据ECU2可以经由主网络10进行通信，也可以经由备用网络20进行通信。
在将CPU使用率作为触发来削减数据量的情况下，自动驾驶ECU需要在图2中具备监视CPU的使用量的CPU监视部。CPU监视部监视CPU的使用率，在使用率成为阈值以上的情况下，判断为发生了事件。此外，也可以具备测定CPU的温度的温度计，将CPU的温度成为一定以上的情况判断为CPU的使用率高。
在自动驾驶ECU1检测到这些事件的情况下(也可以是基于与数据ECU2的信息共享的检测)，以与实施例1的发生网络故障时相同的要点来降低从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的信息量。由此，能够避免在发生事件时因不能在自动驾驶ECU1中继续进行处理等理由而导致自动驾驶系统完全不发挥功能的情况。
进而，作为其他事件的例子，可考虑在自动驾驶ECU1、数据ECU2的一部分发生了故障的情况下、与高精度地图信息、来自云的提供信息联动地到达了特定的地点、区域时应用本实施例。
在发生这些事件时，通过变更从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的信息的种类，从而能够避免在事件发生时自动驾驶系统完全不发挥功能的情况。另外，所述特定的地点、区域，是指街区等由照相机、雷达等传感器识别的外界识别对象变得庞大的区域、新建设了道路、地标的区域、交通规则变更的区域、由于外界识别对象的误检测而发生了事故的区域等。
关于上述的各种各样的事件发生时的自动驾驶数据的信息量降低，在从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送自动驾驶数据的结构的情况下，在在主网络10未发生故障时，也可以使用主网络10来交换自动驾驶数据。
此外，关于在图4至图7中示出的自动驾驶数据的信息量削减，还可考虑如下情况，即，在为了高度可信而具备多重化的多个传感器的车辆中，根据状况停止特定的传感器的数据分发，由此削减自动驾驶数据的信息量。所谓多个传感器，有照相机、激光雷达、毫米波雷达、红外线、超声波等，由于各自具有优缺点，因而优选根据感知的对象的种类、车辆周围的亮度(昼、液、街区、郊外)、天气(晴、雨、雾)、成本、Raw数据尺寸这样的条件、用途而区分使用。因此，即使根据行驶状况停止不适合该状况的特定传感器的数据分发，也不会对行驶控制造成障碍。关于停止特定传感器的数据分发的触发，能够应用上述的各事件。除此以外，还有使用了天气、时间段、周围的亮度、车辆位置等信息的触发。
实施例2
在实施例2中，使用图8和图9，对用于在发生网络故障时不接受从自动驾驶ECU1向数据ECU2的请求指示而动态地或者以预先决定的固定模式削减数据ECU2对自动驾驶ECU1发送的信息的装置的结构、以及方法进行说明。
图8是实施例2涉及的车载系统以及自动驾驶ECU1和数据ECU2的结构例。
自动驾驶ECU1包括高速NW接口100、低速NW接口101、通信控制部102、NW故障感测部103、车辆控制部108、控制NW接口109、以及NW故障信息通知部800。
与实施例1中的自动驾驶ECU1的结构相比较，成为如下结构，即，删除了要求信息判定部104、自动驾驶状况判定部105、车辆控制计划部106以及要求自动驾驶数据构筑部107，并新追加了NW故障信息通知部800。
NW故障信息通知部800通过将NW故障感测部103检测到的网络故障信息经由高速NW接口100或低速NW接口101通知给数据ECU2，从而在各ECU间共享故障信息。
数据ECU2包括高速NW接口200、低速NW接口201、NW故障感测部202、通信控制部203、NW故障信息通知部801、备份NW发送自动驾驶数据判定部802、以及备份NW发送自动驾驶数据构筑部803。
与实施例1中的数据ECU2的结构相比较，是如下的结构，即，删除了要求自动驾驶数据接收判定部204和要求自动驾驶数据响应构筑发送部205，并追加了NW故障信息通知部801、备份NW发送自动驾驶数据判定部802、以及备份NW发送自动驾驶数据构筑部803。
NW故障信息通知部801将NW故障感测部103检测到的其它ECU的故障信息经由高速NW接口200或者低速NW接口201通知给自动驾驶ECU1。
备份NW发送自动驾驶数据判定部802在发生主网络故障时，判定不是经由主网络10而是经由备用网络20从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的内容。
备份NW发送自动驾驶数据构筑部803进行由备份NW发送自动驾驶数据判定部802判定的自动驾驶数据的内容的构筑处理。
图9示出用于在发生网络故障时在不接受从自动驾驶ECU1向数据ECU2的请求指示而动态地或者以预先决定的固定模式削减数据ECU2对自动驾驶ECU1发送的信息的自动驾驶ECU1和数据ECU2的处理序列。
本处理序列在NW故障感测部103或者NW故障感测部202感测到网络故障时开始。(步骤S400、步骤S402)
在步骤S401以及步骤S403中，NW故障信息通知部800或者NW故障信息通知部801经由高速NW接口100或低速NW接口101将网络故障信息通知给自动驾驶ECU1或者数据ECU2，从而在系统内的ECU间进行网络故障的信息共享。
然后，转移到步骤S404，数据ECU2的备份NW发送自动驾驶数据判定部802在发生主网络故障时，判定不是经由主网络10而是经由备用网络20从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的内容。
此后，在步骤S405中，备份NW发送自动驾驶数据构筑部803进行由备份NW发送自动驾驶数据判定部802判定的自动驾驶数据的内容的构筑处理。
然后，转移到步骤S406，通信控制部203经由低速NW接口201向自动驾驶ECU1发送备份NW发送自动驾驶数据。
此后，转移到步骤S407，自动驾驶ECU1的通信控制部102接收来自数据ECU2的自动驾驶数据。
通过以上的动作，能够在发生网络故障时降低在ECU间要收发的自动驾驶相关数据的信息量，因而能够与主网络10相比将备用网络20设为窄带，或者能够像CAN等总线型拓扑那样在多个ECU间共享网络，因此与将比CAN高价的以太网等通信方式应用到备用网络20的情况相比，能够构筑廉价且高度可靠的网络。
此外，发生网络故障时的本实施例在发生与实施例1同样的其他事件时也能够应用。在发生其他事件时，也能够通过应用本实施例而降低从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的信息量，因此能够避免在发生事件时由于不能在自动驾驶ECU1中继续进行处理等理由而导致自动驾驶系统完全不发挥功能的情况。
实施例3
在实施例3中，示出如下方法，即，在发生网络故障、在实施例1中示出的其他事件时，由自动驾驶ECU1或者数据ECU2判定是否能够执行自动驾驶，并使在ECU间收发的数据可变的方法。
具体地，示出如下方法，即，通过能否执行自动驾驶的判定处理，在能够执行自动驾驶的情况下，使用主网络10或者备用网络20在ECU间进行自动驾驶数据的收发，在判定为不能执行的情况下，使用主网络10或者备用网络20在ECU间进行使自动驾驶功能退化而执行部分的功能所需的自动驾驶退化数据的收发。
图10、图11是实施例3涉及的车载系统、以及自动驾驶ECU1与数据ECU2的结构例。图10的结构是如下的结构，即，在实施例1的结构的基础上，自动驾驶ECU1内的要求自动驾驶数据构筑部107变更为自动驾驶执行可否判定部1000，且数据ECU2内的要求自动驾驶数据接收判定部204和要求自动驾驶数据响应构筑发送部205变更为自动驾驶执行可否信息接收判定部1001和自动驾驶数据构筑发送部1002。
自动驾驶执行可否判定部1000在发生网络故障、实施例1中示出的其他事件时，根据要求信息判定部104、自动驾驶状况判定部105以及车辆控制计划部106的信息来进行能否执行自动驾驶的判定处理。然后，经由通信控制部102将该判定结果信息从高速NW接口100或低速NW接口101对数据ECU2进行发送。
另外，关于自动驾驶执行可否判定部1000中的判定结果信息，可以不仅是网络故障、实施例1中示出的其他事件发生时以外的定时，还包含未发生网络故障、实施例1中示出的其他事件的情况在内从自动驾驶ECU1对数据ECU2进行发送。
关于此时使用的网络，使用高速NW接口100或低速NW接口101。例如，可以是使用低速NW接口101，也可以是，在未发生网络故障、在实施例1中示出的其他事件的情况下，使用高速NW接口100，而在发生了网络故障、在实施例1中示出的其他事件的情况下，使用低速NW接口101。
自动驾驶执行可否信息接收判定部1001在发生事件时判定是否接收到从自动驾驶ECU1发送且表示是否能够执行自动驾驶的判定结果信息。
自动驾驶数据构筑发送部1002构筑与表示能否执行自动驾驶的判定结果信息相应的自动驾驶数据，并经由通信控制部203通过高速NW接口200或低速NW接口201向自动驾驶ECU1发送自动驾驶数据。这里所说的自动驾驶数据，在能够执行自动驾驶的情况下，是指自动驾驶所需的本车辆周边的外界识别对象数据、高精度位置信息、高精度地图信息等。在不能执行自动驾驶的情况下，自动驾驶数据，是指使自动驾驶功能退化而执行部分的自动驾驶功能所需的信息。至于部分的自动驾驶功能，例如是指，AEB(Automatic EmergencyBraking，自动应急制动)、LDW(Lane Depature Warning，车道偏离报警)、FCW(ForwardCollision Warning，前部碰撞报警)、ACC(Adaptive Cruise Control，自适应巡航控制)中的任一功能或几个功能的组合。
图11的结构是如下的结构，即，在实施例2的结构的基础上，将备份NW发送自动驾驶数据判定部802和备份NW发送自动驾驶数据构筑部803分别变更为自动驾驶执行可否判定部1100和自动驾驶数据构筑发送部1101。
自动驾驶执行可否判定部1100在发生网络故障、实施例1中示出的其他事件时，进行能够执行自动驾驶执行的判定处理。
自动驾驶数据构筑发送部1101基于自动驾驶执行可否判定部1100中的判定处理结果来构筑自动驾驶数据，并经由通信控制部203通过高速NW接口200或低速NW接口201发送到自动驾驶ECU1。自动驾驶数据与图10所示的相同。
在图10和图11中，在发生网络故障等事件时，判定是否能够执行自动驾驶并决定从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的处理流程相同，并进行与图9同样的处理，但是在图10的情况下，通过从自动驾驶ECU1向数据ECU2提供用于指定自动驾驶数据的信息，从而决定从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据。
另一方面，在图11的情况下，与图10不同，不同点在于，不从自动驾驶ECU1提供用于指定自动驾驶数据的信息，而是数据ECU2主动地决定向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据。
通过以上的动作，能够在发生网络故障时或发生其他事件时降低在ECU间要收发的自动驾驶相关数据的信息量，因而能够与主网络10相比将备用网络20设为窄带，或者能够像CAN等总线型拓扑那样在多个ECU间共享网络，因此与将比CAN高价的以太网等通信方式应用到备用网络20的情况相比，能够构筑廉价且高度可靠的网络。
此外，在实施例1至3中，对用于在发生网络故障、除此以外的事件时降低从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的自动驾驶数据的信息量的方法进行了记载，但是也可以在发生网络故障、其他的事件时基于自动驾驶ECU1的指示，从数据ECU2对自动驾驶ECU1不发送数据。
进而，也可以设为数据ECU2不自发地对自动驾驶ECU1发送数据。由此，能够削减从数据ECU2发送到自动驾驶ECU1的数据量，因此能够降低备用网络20的频带、自动驾驶ECU1的CPU处理负荷。
附图标记说明
1：自动驾驶ECU，2：数据ECU，6：网络开关，10：主网络，20：备用网络，100：高速NW接口，101：低速NW接口，102：通信控制部，103：NW故障感测部，104：要求信息判定部，105：自动驾驶状况判定部，106：车辆控制计划部，107：要求自动驾驶数据构筑部，108：车辆控制部，109：控制NW接口，200：高速NW接口，201：低速NW接口，202：NW故障感测部，203：通信控制部，204：要求自动驾驶数据接收判定部，205：要求自动驾驶数据响应构筑发送部，S100：NW故障感测处理，S101：要求信息判定处理，S102：自动驾驶状况判定处理，S103：车辆控制计划判定处理，S104：要求自动驾驶数据请求构筑发送处理，S105：要求自动驾驶数据请求接收判定处理，S106：要求自动驾驶数据判定处理，S107：要求自动驾驶数据构筑处理，S108：要求自动驾驶数据响应发送处理，S200：故障发生部位判定处理，S201：信息削减模式1处理，S202：信息削减模式2处理，S203：信息削减模式3处理，400：要求的自动驾驶数据编号，401：数据发送模式，500：本车辆，501：其他车辆，502：从传感器识别的车辆对象的范围，503：从数据ECU2向自动驾驶ECU1发送的车辆对象的范围，504：本车行驶速度，600：自动驾驶行驶中的本车辆，601：行驶计划轨道，602：已完成向自动驾驶ECU1的载入的高精度地图，603：预定今后新载入的高精度地图，604：自动驾驶解除预定地点，800：NW故障信息通知部，801：NW故障信息通知部，802：备份NW发送自动驾驶数据判定部，803：备份NW发送自动驾驶数据构筑部，S400：NW故障感测处理，S401：NW故障信息通知处理，S402：NW故障感测处理，S403：NW故障信息通知处理，S404：备份NW发送自动驾驶数据判定处理，S405：备份NW发送自动驾驶数据构筑处理，S406：备份NW发送自动驾驶数据发送处理，S407：自动驾驶数据接收判定处理，1000：自动驾驶执行可否判定部，1001：自动驾驶执行可否信息接收判定部，1002：自动驾驶数据构筑发送部，1100：自动驾驶执行可否判定部，1101：自动驾驶数据构筑发送部。

Claims (16)

1.一种自动驾驶系统，自动驾驶ECU与多个数据ECU经由第一网络进行连接，所述自动驾驶系统的特征在于，
所述自动驾驶ECU具备：
第一通信部，与所述多个数据ECU收发自动驾驶数据；以及
车辆控制部，基于从所述多个数据ECU发送的自动驾驶数据对车辆进行控制，
各所述数据ECU具备：
数据构筑部，进行发送到所述自动驾驶ECU的自动驾驶数据的构筑；以及
第二通信部，与所述自动驾驶ECU收发自动驾驶数据，
在发生了给定事件的情况下，所述多个数据ECU中的发生了所述给定事件的数据ECU的所述数据构筑部构筑自动驾驶数据，使得发生了所述给定事件的数据ECU发送的自动驾驶数据的总量不超过给定的数据量。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其特征在于，
所述自动驾驶ECU与所述多个数据ECU除了所述第一网络以外还经由通信频带比所述第一网络窄的第二网络进行连接，
所述给定的数据量是指能够由所述第二网络发送的数据量，
发生了所述给定事件的数据ECU的所述第二通信部经由所述第二网络发送构筑为不超过所述给定的数据量的自动驾驶数据。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶系统，其特征在于，
所述给定事件是指在所述第一网络中发生了故障的情况，
所述自动驾驶ECU还具备：
网络故障部位确定部，判定由于所述故障而不能经由所述第一网络发送所述自动驾驶数据的数据ECU；
行驶状况确定部，判定所述故障发生时和所述故障发生以前的本车辆及其周边的行驶状况；以及
故障时车辆控制计划确定部，确定所述故障发生时和所述故障发生以后的本车辆的控制计划，
在发生了所述故障的情况下，所述自动驾驶ECU使用由所述网络故障部位确定部、所述行驶状况确定部和所述故障时车辆控制计划确定部各自确定的信息中的任意一个以上，来确定由于所述故障而不能发送所述自动驾驶数据的数据ECU的所述数据构筑部进行构筑的故障发生时的自动驾驶数据。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶系统，其特征在于，
所谓由所述故障时车辆控制计划确定部确定的所述第一网络的故障发生以后的本车辆的控制计划，是指从在所述第一网络发生故障起到经过一定时间后自动停车为止或者到将驾驶权限移交给车辆的乘员为止的计划。
5.根据权利要求2所述的自动驾驶系统，其特征在于，
所述自动驾驶ECU经由所述第二网络，将用于对发生了所述给定事件的数据ECU的所述数据构筑部包含在所述自动驾驶数据中的信息进行指定的信息发送到发生了所述给定事件的数据ECU。
6.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其特征在于，
所述自动驾驶ECU具备：自动驾驶执行可否判定部，判定是否能够执行自动驾驶，
各所述数据ECU具备：退化自动驾驶数据构筑部，在由所述自动驾驶执行可否判定部判定为不能执行自动驾驶的情况下，构筑与由所述数据构筑部构筑的自动驾驶数据不同的退化自动驾驶数据，
对于所述多个数据ECU，在由所述自动驾驶执行可否判定部判定为能够执行自动驾驶的情况下，所述数据构筑部发送自动驾驶数据，在由所述自动驾驶执行可否判定部判定为不能执行自动驾驶的情况下，发送所述退化自动驾驶数据构筑部构筑的退化自动驾驶数据。
7.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其特征在于，
所述给定事件是指如下情况中的任意一种：
在所述第一网络发生了故障的情况；或者
所述车辆控制部的处理负荷成为给定量以上的情况；或者
所述车辆控制部的温度成为给定以上的情况；或者
所述数据构筑部构筑的数据量成为给定以上的情况；或者
在所述自动驾驶ECU或者所述多个数据ECU的一部分发生了故障的情况；或者
所述车辆的位置信息成为给定坐标的情况。
8.一种自动驾驶控制方法，是自动驾驶ECU与多个数据ECU经由第一网络进行连接的自动驾驶系统中的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所述多个数据ECU构筑自动驾驶数据并向所述自动驾驶ECU发送自动驾驶数据，
在发生了给定事件的情况下，所述多个数据ECU中的发生了所述给定事件的数据ECU构筑自动驾驶数据并发送到所述自动驾驶ECU，使得发生了所述给定事件的数据ECU发送的自动驾驶数据的总量不超过给定的数据量，
所述自动驾驶ECU基于从所述数据ECU发送的自动驾驶数据对车辆进行控制。
9.根据权利要求8所述的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所述自动驾驶ECU与所述多个数据ECU除了所述第一网络以外还经由通信频带比所述第一网络窄的第二网络进行连接，
所述给定的数据量是指能够由所述第二网络发送的数据量，
发生了所述给定事件的数据ECU经由所述第二网络发送构筑为不超过所述给定的数据量的自动驾驶数据。
10.根据权利要求9所述的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所述给定事件是指在所述第一网络中发生了故障的情况，
所述自动驾驶ECU，
判定由于所述故障而不能经由所述第一网络发送所述自动驾驶数据的数据ECU，
判定所述故障发生时和所述故障发生以前的本车辆及其周边的行驶状况，
并确定所述故障发生时和所述故障发生以后的本车辆的控制计划，
在发生了所述故障的情况下，所述自动驾驶ECU使用与所判定的由于所述故障而不能发送所述自动驾驶数据的数据ECU相关的信息、与所判定的本车辆及其周边的行使状况相关的信息、以及与所判定的本车辆的控制计划相关的信息中的任意一个以上，来确定由于所述故障而不能发送所述自动驾驶数据的数据ECU进行构筑的所述故障发生时的自动驾驶数据。
11.根据权利要求10所述的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所谓所述第一网络的故障发生以后的本车辆的控制计划，是指从在所述第一网络发生故障起到经过一定时间后自动停车为止或者到将驾驶权限移交给车辆的乘员为止的计划。
12.根据权利要求9所述的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所述自动驾驶ECU经由第二网络，将用于对发生了所述给定事件的数据ECU发送的所述自动驾驶数据中包含的信息进行指定的信息发送到发生了所述给定事件的数据ECU。
13.根据权利要求8所述的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所述自动驾驶ECU判定是否能够执行自动驾驶，
各所述数据ECU在由所述自动驾驶ECU判定为不能执行自动驾驶的情况下，构筑与所述自动驾驶数据不同的退化自动驾驶数据，
各所述数据ECU，
在由所述自动驾驶ECU判定为能够执行自动驾驶的情况下，发送所述自动驾驶数据，
在由所述自动驾驶ECU判定为不能执行自动驾驶的情况下，发送所述退化自动驾驶数据。
14.根据权利要求8所述的自动驾驶控制方法，其特征在于，
所述给定事件是指如下情况中的任意一种：
所述自动驾驶ECU的处理负荷成为给定量以上的情况；或者
所述自动驾驶ECU的温度成为给定以上的情况；或者
所述多个数据ECU构筑的数据量成为给定以上的情况；或者
在所述自动驾驶ECU或者所述多个数据ECU的一部分发生了故障的情况；或者
所述车辆的位置信息成为给定坐标的情况。
15.一种数据ECU，经由网络与多个数据ECU以及自动驾驶ECU进行连接，所述数据ECU的特征在于，具备：
通信部，经由所述网络与所述自动驾驶ECU进行通信；以及
自动驾驶数据构筑部，进行所述自动驾驶ECU用于车辆的控制的自动驾驶数据的构筑，
在所述数据ECU发生了给定事件的情况下，所述数据构筑部构筑自动驾驶数据，使得所述多个数据ECU中的发生了所述给定事件的数据ECU发送的自动驾驶数据和所述通信部发送的自动驾驶数据的总量不超过给定的数据量。
16.一种自动驾驶ECU，经由网络与多个数据ECU进行连接，所述自动驾驶ECU的特征在于，具备：
第一通信部，与所述多个数据ECU收发自动驾驶数据；以及
车辆控制部，基于从所述多个数据ECU发送的自动驾驶数据对车辆进行控制，
在发生了给定事件的情况下，所述车辆控制部如下控制所述多个数据ECU：即，使所述多个数据ECU中的发生了所述给定事件的数据ECU构筑自动驾驶数据，使得发生了所述给定事件的数据ECU发送的自动驾驶数据的总量不超过给定的数据量，并将所构筑的自动驾驶数据发送到所述自动驾驶ECU。
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