CN110239552B - 车辆驾驶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆驾驶系统，其能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制，其具备：温度监视部，其监视用于控制自动驾驶的自动驾驶ECU的温度；以及控制部，其基于自动驾驶ECU的温度而控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。

Description

车辆驾驶系统
技术领域
本发明涉及一种搭载于车辆上的驾驶系统。
背景技术
在专利文献1(日本特开2016-078530号公报)、专利文献2(日本特开2017-199299号公报)、以及专利文献3(日本特开平09-240502号公报)中，公开了能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制的车辆驾驶系统。
作为车辆驾驶系统，为了从各种传感器和存储器获取图像信息、实体信息、以及地图信息等各种各样的信息，以在把握本车辆周边的状况的同时计算出适当的行驶路径而执行由车辆进行的自动驾驶，在控制自动驾驶的ECU(以下称作“自动驾驶ECU”)中搭载有处理性能较高的系统级芯片(SoC：System On a Chip)。
由于上述SoC的发热量较大，因此，为了避免由于温度上升而引起的硬件故障，预先设置有在设置于SoC内的温度传感器的值超过规定值的情况下关闭硬IP(例如具有图像处理功能的电路块等)的机构。
由于在进行自动驾驶时因为某种原因使SoC的温度上升从而硬IP关闭的情况下，由自动驾驶ECU进行的自动驾驶功能的一部分停止，因此需要快速切换至手动驾驶。但是，在由自动驾驶ECU进行的自动驾驶功能的一部分停止后才开始促使驾驶员切换至手动驾驶的动作的情况下，有时无法快速地进行从由车辆进行的自动驾驶向由驾驶员进行的手动驾驶的切换。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种车辆驾驶系统，其能够在由于含有SoC的自动驾驶ECU的温度上升而引起由自动驾驶ECU进行的自动驾驶功能的一部分停止前就开始促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
为了解决上述课题，本发明的一个方式为一种车辆驾驶系统，其能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制，其特征在于，具备：温度监视部，其监视用于控制自动驾驶的自动驾驶ECU的温度；以及控制部，其基于自动驾驶ECU的温度而控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
根据这一结构，能够在进行由车辆进行的自动驾驶时，基于自动驾驶ECU的温度变化而根据需要进行促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
另外，在该方式中，也可以在自动驾驶ECU的温度成为规定的第一阈值温度以上的情况下，控制部执行促使驾驶员切换至手动驾驶的第一动作，其中，所述第一阈值温度低于执行自动驾驶时所容许的规定的上限温度。
根据这一结构，能够在由于某种原因而自动驾驶ECU的温度达到执行自动驾驶时所容许的规定的上限温度(例如，自动驾驶ECU关闭而自动驾驶功能的一部分停止)前，迅速开始促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
另外，在该方式中，控制部也可以基于上限温度、从执行第一动作起至驾驶员切换至手动驾驶为止的充分的规定时间、以及自动驾驶ECU的温度上升斜率而设定第一阈值温度。
这样一来，通过设置规定时间，能够安全地进行从车辆向驾驶员的驾驶操作的交接。
另外，在该方式中，控制部也可以在第一动作执行后未切换至手动驾驶，自动驾驶ECU的温度成为高于第一阈值温度且低于上限温度的规定的第二阈值温度以上的情况下，执行促使驾驶员切换至手动驾驶的第二动作。
这样一来，通过分阶设置阈值温度，能够以失效保护的方式实现从车辆向驾驶员的驾驶操作的交接。
另外，在该方式中，控制部也可以基于用于冷却自动驾驶ECU的后部空调及鼓风机中的至少一个的驱动状态，使自动驾驶ECU的温度上升斜率变化。
由此，能够推定与冷却机构的冷却能力对应的自动驾驶ECU的温度变化，从而实现驾驶权限移交。
另外，本发明的另一个方式为一种车辆驾驶系统的计算机执行的驾驶权限移交方法，所述车辆驾驶系统能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制，所述驾驶权限移交方法的特征在于，具备下述步骤：监视用于控制自动驾驶的自动驾驶ECU的温度的步骤；以及基于自动驾驶ECU的温度而控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作的步骤。
根据这一方法，能够在进行由车辆进行的自动驾驶时，基于自动驾驶ECU的温度变化而根据需要进行促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
根据上述本发明的车辆驾驶系统，能够在由于含有SoC的自动驾驶ECU的温度上升引起由自动驾驶ECU进行的自动驾驶功能的一部分停止前就开始促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
本发明的上述及其他目的、特征、方面、效果，参照附图并基于下述的详细说明更加明确。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆驾驶系统的概略构成的图。
图2是示出本车辆驾驶系统的自动驾驶ECU执行的驾驶权限移交控制的处理步骤的流程图。
图3A及图3B是用于说明随时间经过而温度传感器的温度上升的图。
具体实施方式
[概要]
本发明的能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制的车辆驾驶系统，基于自动驾驶ECU的温度而控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。由此，能够在由于温度上升而自动驾驶ECU关闭导致自动驾驶功能的一部分停止前就快速开始促使从车辆切换至驾驶员进行的手动驾驶的动作。
[构成]
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆驾驶系统1的概略构成的图。图1所示的车辆驾驶系统1具备信息获取部10、自动驾驶ECU 20、致动器30、冷却机构部40、以及请求输出部50。
信息获取部10是用于获取与车辆周边的状况以及车辆自身的状态有关的各种信息的装置，例如由照相机11、毫米波雷达12、激光雷达13、地图信息数据库(DB)14、驾驶员监视器15、以及车辆状态传感器16等构成。通过该信息获取部10获取到的各种信息被输出至自动驾驶ECU 20。
自动驾驶ECU 20是用于控制由车辆进行的自动驾驶的电子控制单元(ElectronicControl Unit)，至少包含SoC 21和MCU(Micro Controller Unit)22的其中一个以上而构成。SoC 21基于通过信息获取部10获取到的各种信息执行与自动驾驶有关的规定的运算和处理。为了保护未图示的硬IP，该SoC 21中内置有监视SoC 21的温度的温度传感器23(相当于权利要求书中的“温度监视部”)。MCU 22(相当于权利要求书中的“控制部”)基于SoC 21执行的运算和处理的结果而输出用于使致动器30适当地动作的控制信号，控制车辆的自动驾驶。另外，MCU 22基于温度传感器23监视的温度和冷却机构部40的驱动状态，经由请求输出部50控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作。
致动器30是用于执行车辆的行驶控制的装置，例如由发动机致动器(发动机)31、转向致动器(EPS)32，以及制动致动器(制动器)33等构成。该致动器30基于来自自动驾驶ECU 20的控制信号而动作。
冷却机构部40是用于冷却自动驾驶ECU 20的装置，作为一个例子，由后部空调41及/或鼓风机42等构成。冷却机构部40的驱动状态被输出至自动驾驶ECU 20。此外，后部空调41也可以为前部空调。
请求输出部50是用于基于来自自动驾驶ECU 20的指示而输出请求驾驶员进行在自动驾驶时使驾驶权限从车辆移交至驾驶员的规定动作，即进行促使从由车辆进行的自动驾驶切换至由驾驶员进行的手动驾驶的动作。
[控制]
接下来，进一步参照图2、图3A、以及图3B，对本发明的一个实施方式所涉及的车辆驾驶系统1执行的控制进行说明。图2是示出本车辆驾驶系统1的自动驾驶ECU 20执行的驾驶权限移交控制的处理步骤的流程图。图3A及图3B是用于随时间经过而温度传感器23的温度上升的图。
图2所示的驾驶权限移交控制是在车辆的驾驶状态从由驾驶员进行的手动驾驶切换至由车辆进行的自动驾驶时开始的。
步骤S21：自动驾驶ECU 20开始监视内置于SoC 21中的温度传感器23的温度Temp。
步骤S22：自动驾驶ECU 20判断温度传感器23的温度Temp是否成为规定的第一阈值温度T1以上。该第一阈值温度T1是在正常情况下判定是否进行促使从由车辆进行的自动驾驶切换至由驾驶员进行的手动驾驶的动作的基准温度。更具体地，如图3A所示，所述第一阈值温度T1被设定为这样的温度：即，从该第一阈值温度T1起经过规定时间t后SoC 21的温度达到硬IP关闭的温度Tshut。所述硬IP关闭的温度Tshut是执行自动驾驶所容许的自动驾驶ECU 20的上限温度。另外，规定时间t可以设定为足以从进行促使切换至由驾驶员进行的手动驾驶的动作至驾驶员切换为手动驾驶为止的充分的时间，作为一个例子，可以设定为ACSF法规的类别B2中在安全交接中规定的“4秒”。另外，该第一阈值温度T1可以基于随着冷却机构部40的驱动状态而变化的SoC 21的温度上升斜率确定。
例如图3B所示，若后部空调41和鼓风机42均未驱动，则由于SoC 21没有被冷却，因此温度Temp将以曲线C表示的陡峭的斜率上升。与此相对地，若例如鼓风机42驱动，则SoC21被送风冷却，因此，温度Temp将以与曲线C相对平缓的曲线B所表示的斜率上升。若进而后部空调41驱动，则由于SoC 21被冷风冷却，因此，温度Temp将以与曲线B相比更平缓的曲线A所表示的斜率上升。这样一来，自动驾驶ECU 20就能够在基于冷却机构部40的驱动状态确定适当的温度上升斜率的基础上，基于温度Tshut和规定时间t设定在步骤S22中进行判断的第一阈值温度T1。此外，优选将前述温度上升斜率设定为考虑后部空调41和鼓风机42各自具有的波动(低温/常温/高温、电路等)在内的最大值。
在温度Temp低于第一阈值温度T1的情况下(步骤S22为否)，处理前进至步骤S26，在温度Temp为第一阈值温度T1以上的情况下(步骤S22为是)，处理前进至步骤S23。
步骤S23：自动驾驶ECU 20判断温度传感器23的温度Temp是否成为规定的第二阈值温度T2以上。与上述第一阈值温度T1同样地，第二阈值温度T2是在正常情况下判定是否进行促使从由车辆进行的自动驾驶切换至由驾驶员进行的手动驾驶的动作的基准。该第二阈值温度T2是作为第一阈值温度T1的失效保护而设定的，优选如图3A所示，设定为略微低于SoC 21的硬IP关闭温度Tshut的温度(T1＜T2＜Tshut)。
在温度Temp低于第二阈值温度T2的情况下(步骤S23为否)，处理前进至步骤S24，在温度Temp为第二阈值温度T2以上的情况下(步骤S23为是)，处理前进至步骤S25。
步骤S24：由于可能在经过规定时间t后SoC 21的硬IP关闭，因此，自动驾驶ECU 20执行促使从由车辆进行的自动驾驶切换至由驾驶员进行的手动驾驶的第一动作。具体地，该第一动作可以是对驾驶员请求接过驾驶操作的动作。如果第一动作被执行，则处理前进至步骤S26。
步骤S25：由于有可能SoC 21的硬IP即将关闭，因此，自动驾驶ECU 20执行促使从由车辆进行的自动驾驶切换至由驾驶员进行的手动驾驶的第二动作。具体地，由于执行第一动作后仍然没有切换至手动驾驶，因此，该第二动作可以是更强制地请求驾驶员接过驾驶操作的动作。此外，第二动作可以与上述第一动作相同，也可以与第一动作不同。如果第二动作被执行，则处理前进至步骤S26。
步骤S26：自动驾驶ECU 20判断车辆的驾驶状态是否从由车辆进行的自动驾驶切换至由驾驶员进行的手动驾驶。在车辆的驾驶状态仍然为自动驾驶的情况下(步骤S26为否)，处理回到步骤S21，基于温度Temp执行一系列控制。另一方面，在车辆的驾驶状态切换至手动驾驶的情况下(步骤S26为是)，本驾驶权限移交控制结束。
[本实施方式的作用·效果]
如上所述，根据本发明的一个实施方式所涉及的车辆驾驶系统1，具备传感器23和MCU 22，所述传感器23监视自动驾驶ECU 20(SoC 21)的温度Temp，所述MCU 22基于所述温度Temp，经由请求输出部50进行用于在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的请求。
根据这一结构，在进行由车辆进行的自动驾驶时，自动驾驶ECU 20的温度发生了可能导致SoC 21的硬IP关闭这样的变化的情况下，能够在由自动驾驶ECU 20进行的自动驾驶功能的一部分停止前就迅速开始促使从车辆切换至驾驶员的手动驾驶的动作。
特别地，在本实施方式的自动驾驶ECU 20中，分阶设置在SoC 21的温度Temp成为第一阈值温度T1以上的情况下、和成为即将关闭之前的第二阈值温度T2以上的情况下的促使驾驶员切换至手动驾驶的动作(第一、第二)，基于上限温度、规定时间t、以及SoC 21的温度上升斜率设定第一温度阈值T1，从而能够以失效保护的方式安全地进行从车辆向驾驶员的驾驶操作的交接。
另外，由于本实施方式的自动驾驶ECU 20中，使SoC 21的温度上升斜率基于用于自动驾驶ECU 20冷却的后部空调41及鼓风机42中的至少一个的驱动状态而变化，因此能够推定与冷却机构部40的冷却能力相应的自动驾驶ECU 20的温度变化，实现驾驶权限移交。
此外，在上述实施方式中说明了通过SoC 21中内置的温度传感器23监视SoC 21的温度Temp的例子，但也可以替代温度传感器23，通过由外部气温传感器测量的温度以及SoC21的内部负载导致的实际运算时间，推测SoC 21的温度Temp。
另外，在上述实施方式中说明了通过SoC 21中内置的温度传感器23监视SoC 21的温度Temp成为第二阈值T2以上这一情况的例子，但是，也可以通过把握硬IP的动作状况，判断到硬IP处于规定的状态而推测即将关闭。
以上对本发明进行了详细说明，但上述说明的所有内容都不过是本发明的例示，并不限定本发明的保护范围。当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良及变形。

Claims (5)

1.一种车辆驾驶系统，其能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制，其特征在于，具备：
温度监视部，其监视用于控制自动驾驶的自动驾驶ECU的温度；以及
控制部，其基于所述自动驾驶ECU的温度而控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作，
在所述自动驾驶ECU的温度成为规定的第一阈值温度以上的情况下，控制部执行促使驾驶员切换至手动驾驶的第一动作，其中，所述第一阈值温度低于执行自动驾驶时所容许的规定的上限温度。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶系统，其中，
所述控制部基于所述上限温度、从执行所述第一动作起至驾驶员切换至手动驾驶为止的充分的规定时间、以及所述自动驾驶ECU的温度上升斜率而设定所述第一阈值温度。
3.根据权利要求1所述的车辆驾驶系统，其中，
所述控制部在所述第一动作执行后未切换至手动驾驶，所述自动驾驶ECU的温度成为规定的第二阈值温度以上的情况下，执行促使驾驶员切换至手动驾驶的第二动作，所述规定的第二阈值温度为高于所述第一阈值温度且低于所述上限温度的温度。
4.根据权利要求3所述的车辆驾驶系统，其中，
所述控制部基于用于冷却所述自动驾驶ECU的后部空调及鼓风机中的至少一个的驱动状态，使所述自动驾驶ECU的温度上升斜率变化。
5.一种驾驶权限移交方法，其由车辆驾驶系统的计算机执行而能够进行由车辆进行的自动驾驶与由驾驶员进行的手动驾驶之间的切换控制，所述驾驶权限移交方法的特征在于，具备下述步骤：
监视用于控制自动驾驶的自动驾驶ECU的温度的步骤；以及
基于所述自动驾驶ECU的温度而控制在自动驾驶时促使驾驶员切换至手动驾驶的动作的步骤，在该步骤中，在所述自动驾驶ECU的温度成为规定的第一阈值温度以上的情况下，执行促使驾驶员切换至手动驾驶的第一动作，其中，所述第一阈值温度低于执行自动驾驶时所容许的规定的上限温度。
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