CN110962774B - 电源监测装置、电源控制系统以及电源监测方法 - Google Patents

电源监测装置、电源控制系统以及电源监测方法 Download PDF

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Abstract

根据实施例的电源监测装置包括异常检测单元、测量单元和记录单元。异常检测单元检测电源中的异常。电源向车辆的自主驾驶装置供应电力。测量单元测量从异常检测单元检测到电源中的异常的时间点起所经过的时间间隔。记录单元在其中记录由测量单元测量的所经过的时间间隔。

Description

电源监测装置、电源控制系统以及电源监测方法
技术领域
本文讨论的实施例涉及电源监测装置、电源控制系统以及电源监测方法。
背景技术
存在一种传统上已知的技术，其用于向负载供应电力的主电源的电压降低时，从备用电源向负载供应电力，从而延长负载的操作时间间隔(例如，参见日本专利特许公开No.2016-094297)。
在将该技术用于车辆的自主驾驶装置的情况下，例如，在自主驾驶期间电源中发生异常时，从备用电源向自主驾驶装置供应电力，从而可以获得一时间间隔，直到驾驶员开始执行手动驾驶来代替自主驾驶装置。
然而，目前，当在电源中发生异常之后发生车辆事故时，难以指定车辆事故的原因是自主驾驶装置的过失和驾驶员的过失中的哪一个。
鉴于上述内容，提出了实施例的一个方面，并且该实施例的目的是提供一种能够指定车辆事故的原因是自主驾驶装置的过失和驾驶员的过失中的哪一个的电源监测装置、电源控制系统和电源监测方法。
发明内容
根据实施例的电源监测装置(3)包括异常检测单元(51)、测量单元(52)和记录单元(42)。异常检测单元(51)检测电源(11)中的异常。电源(11)向车辆的自主驾驶装置(13)供应电力。测量单元(52)测量从异常检测单元(51)检测到电源(11)中的异常的时间点起所经过的时间间隔。记录单元(42)在其中记录由测量单元(52)测量的所经过的时间间隔。
通过采用根据实施例的一个方面的电源监测装置、电源控制系统和电源监测方法，可以指定车辆事故的原因是自主驾驶装置的过失和驾驶员的过失中的哪一个。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将更容易获得以及更好地理解本公开及其许多伴随优点的更完整的理解，在附图中：
图1是示出根据实施例的电源控制系统的配置示例的框图；
图2是示出根据实施例的电源控制系统的操作的时序图；
图3是示出根据实施例的要通过自主驾驶装置执行的过程的一个示例的流程图；以及
图4是示出根据实施例的要通过电源监测装置的控制单元执行的过程的一个示例的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述电源监测装置、电源控制系统和电源监测方法的实施例。此外，所公开的技术不限于下面描述的实施例。
图1是示出根据实施例的电源控制系统1的配置示例的框图。电源控制系统1是连接到电源11、备用电源12、安装在车辆上的自主驾驶装置13和传感器单元14的系统，以便从电源11或备用电源12向自主驾驶装置13供应电力。
电源11包括例如铅蓄电池。备用电源12包括例如锂离子电池。传感器单元14包括多个传感器，例如捕捉车辆邻近处的图像传感器、检测存在于车辆周围的目标物体的雷达、车辆速度传感器和加速度传感器。
自主驾驶装置13通过经由电源控制系统1从电源11或备用电源12供应的电力来操作，并且基于从包括在传感器单元14中的多个传感器输入的检测结果，自动地对车辆执行加速/减速和转向，以使车辆执行自主驾驶行驶。
当电源11正常时，电源控制系统1从电源11向自主驾驶装置13供应电力。当电源11中发生异常时，例如电源11的电池断开、电压降低和/或短路等；电源控制系统1从备用电源12向自主驾驶装置13供应电力。
备用电源12在其中累积电力，该电力具有使自主驾驶装置13能够在电源11中发生了异常之后正常操作预定时间间隔(例如，十几秒至几分钟)的电量。上述预定时间间隔意指当要将自主驾驶改变为手动驾驶时，足以使自主驾驶车辆的驾驶员为手动驾驶做准备的时间间隔。此外，预定时间间隔意指即使在电源11中发生异常时，自主驾驶装置13也能够通过使用备用电源12的电力正常执行自主驾驶的时间间隔。
因此，即使在电源11中发生异常时，自主驾驶装置13也能够在预定时间间隔期间正常地执行自主驾驶。注意，在从电源11中发生异常起经过了预定时间间隔之后，自主驾驶装置13不能执行自主驾驶。
电源控制系统1包括切换单元2和电源监测装置3。切换单元2向自主驾驶装置13正常供应从电源11输入的电力，并且当从电源监测装置3输入切换指令时，将要供应给自主驾驶装置13的电力由此切换为从备用电源12输入的电力。
当将要供应给自主驾驶装置13的电力切换为从备用电源12输入的电力时，切换单元2向自主驾驶装置13输出指示该事实的切换信息。当从切换单元2输入切换信息时，自主驾驶装置13请求车辆驾驶员开始手动驾驶。
电源监测装置3监测电源11的电压，例如当电源11的电压等于或小于预定阈值时，向切换单元2输出切换指令。因此，即使在电源11中发生异常时，由自主驾驶装置13执行的自主驾驶也可以在预定时间间隔期间，通过使用从备用电源12供应的电力来继续，使得电源监测装置3能够获得一时间间隔，直到驾驶员开始执行手动驾驶来代替自主驾驶装置13。
电源监测装置3包括存储器4和控制单元5。存储器4是诸如数据闪存之类的信息存储设备，包括设置存储器41、记录单元42和确定结果存储器43。
设置存储器41在其中存储设置信息，该设置信息指示正在设置自主驾驶的状态或正在释放自主驾驶的设置的状态。例如，当驾驶员执行自主驾驶的设置操作并且信息指示从自主驾驶装置13输入该事实时，设置存储器41在其中存储指示正在设置自主驾驶的状态的设置信息。
当驾驶员执行用于释放自主驾驶的设置的操作并且信息指示从自主驾驶装置13输入该事实时，设置存储器41在其中存储指示正在释放自主驾驶的设置的状态的设置信息。记录单元42在其中记录由稍后将提到的测量单元52测量的所经过的时间间隔。确定结果存储器43在其中存储由稍后将提到的确定单元54执行的确定的结果。
控制单元5包括微计算机和各种电路，微计算机包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。
控制单元5包括异常检测单元51、测量单元52、事故检测单元53和确定单元54，其中CPU通过使用RAM作为工作区域来执行存储在ROM中的程序，使得异常检测单元51、测量单元52、事故检测单元53和确定单元54执行功能。
包括在控制单元5中的异常检测单元51、测量单元52、事故检测单元53和确定单元54中的一部分或全部可以由诸如专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)之类的硬件构成。
包括在控制单元5中的异常检测单元51、测量单元52、事故检测单元53和确定单元54中的每个单元执行下面描述的对应过程。控制单元5的内部配置不限于图1中所示的配置，并且可以具有另一种配置，只要该配置用于执行稍后将提到的信息处理。
当监测电源11的电压且电源11的电压等于或小于预定阈值时，异常检测单元51检测到电源11中的异常。当检测到电源11中的异常时，异常检测单元51向测量单元52输出指示该事实的信息，并且还向切换单元2输出切换指令。
测量单元52是定时器，其测量从异常检测单元51检测到电源11中的异常的时间点起所经过的时间间隔，换言之，从开始从备用电源12向自主驾驶装置13供应电力的时间点起所经过的时间间隔。测量单元52顺序地更新所测量的时间间隔，并将更新后的测量的时间间隔输出给记录单元42，以便使记录单元42在其中记录更新后的测量的时间间隔。
因此，例如在电源11中发生异常之后发生车辆事故的情况下，当从记录单元42读出所记录的经过的时间间隔时，可以指定车辆事故的原因是自主驾驶装置13的过失和驾驶员的过失中的哪一个。
具体地，当从记录单元42读出的所经过的时间间隔在预定时间间隔(能够确保自主驾驶装置13使用备用电源12进行正常操作的时间间隔)内时，在自主驾驶期间已经发生了车辆事故，从而可以指定原因是自主驾驶装置13的过失。
当从记录单元42读出的所经过的时间间隔不在预定时间间隔内时，即当所经过的时间间隔超过预定时间间隔时，在手动驾驶期间已经发生了车辆事故，从而可以指定原因是驾驶员的过失。
在车辆事故的损坏程度相对较大的情况下，测量单元52由于破损而停止测量所经过的时间间隔，另一方面，在车辆事故的损坏程度相对较小的情况下，即使在事故之后，也有可能继续测量所经过的时间间隔。因此，控制单元5被配置为包括事故检测单元53。
事故检测单元53基于包括在传感器单元14中的加速度传感器的检测结果来检测车辆事故的发生。例如，当加速度传感器检测到加速度超过预定阈值时，事故检测单元53检测到车辆事故的发生。
当检测到车辆事故的发生时，事故检测单元53向测量单元52和确定单元54输出指示该事实的信息。当从事故检测单元53输入指示检测到车辆事故的发生的信息时，测量单元52结束对所经过的时间间隔的测量。因此，记录单元42能够记录从在电源11中检测到异常的时间点到已经发生车辆事故的时间点的精确的经过的时间间隔。
当从事故检测单元53输入指示检测到车辆事故的发生的信息时，确定单元54确定记录单元42中记录的所经过的时间间隔是否在预定时间间隔内，并且将确定结果存储在确定结果存储器43中。
因此，当在电源11中发生异常之后发生车辆事故时，参考确定结果存储器43中存储的所经过的时间间隔是否在预定时间间隔内的确定结果，可以容易地指定车辆事故的原因是自主驾驶装置13的过失和驾驶员的过失中的哪一个。
此外，当记录单元42中记录的所经过的时间间隔在预定时间间隔内时，确定单元54可以确定车辆事故的原因是自主驾驶装置13的过失，当记录单元42中记录的所经过的时间间隔不在预定时间间隔内时，确定单元54可以确定车辆事故的原因是驾驶员的过失。
当以这种方式确定车辆事故的原因时，确定单元54将事故原因的确定结果存储在确定结果存储器43中。因此，当在电源11中发生异常之后发生车辆事故时，仅参考确定结果存储器43中存储的事故原因的确定结果，就可以立即指定车辆事故的原因是自主驾驶装置13的过失和驾驶员的过失中的哪一个。
此外，确定单元54可以基于存储在设置存储器41中的设置信息来确定车辆事故的原因是自主驾驶装置的过失还是驾驶员的过失。例如，当在设置存储器41中存储了指示正在释放自主驾驶的设置的状态的设置信息时，即使在记录单元42中记录的所经过的时间间隔在预定时间间隔内的状态下，确定单元54也确定车辆事故的原因是驾驶员的过失。
因此，当在从电源11中发生异常的时间起经过预定时间间隔之前发生车辆事故时，即使是在手动驾驶期间，也可以防止确定单元54错误地确定车辆事故的原因是自主驾驶装置的过失。
接下来，将参考图2根据实施例的电源控制系统1的操作的一个示例。图2是示出根据实施例的电源控制系统1的操作的时序图。本文中，将解释在自主驾驶装置正在操作(自主驾驶期间)时，在时间点t1处在电源11中发生了异常的情况。
在图2中，从顶部开始示出了，电源11的状态、备用电源的状态、由异常检测单元51的电源11的异常检测状态、由异常检测单元51的切换指令的输出状态、由测量单元52的所经过的时间间隔的测量状态、自主驾驶装置13的操作状态以及车辆事故的责任。
如图2中所示，在电源控制系统1中，当电源11的电压在时间点t1处等于或小于阈值时，异常检测单元51检测到电源11中的异常。异常检测单元51在时间点t1处向切换单元2输出切换指令。因此，自主驾驶装置13能够在时间点t1之后的预定时间间隔期间，通过使用从备用电源12供应的电力继续自主驾驶。
异常检测单元51向测量单元52输出指示在时间点t1处检测到电源11中的异常的信息。测量单元52开始测量从时间点t1起所经过的时间间隔。接下来，在从电源11中发生异常到发生异常的预定时间间隔之后的时间点t2的时间间隔期间，备用电源12的电压逐渐降低，以降至时间点t2处的自主驾驶装置13的可操作电压以下。
因此，从时间点t2开始，自主驾驶装置13已经变为非操作状态。如上所述，在图2中所示的情况下，在时间点t2之前的时间间隔期间，自主驾驶装置13进行操作以通过使用自主驾驶来使车辆行驶。
如上所述，当在电源11中发生异常且从切换单元2输入了切换信息时，自主驾驶装置13请求驾驶员开始手动驾驶。因此，驾驶员应当从在电源11中发生异常到从发生异常起已经经过预定时间间隔的时间间隔期间为手动驾驶做准备，并且还应当至少从时间点t2起开始手动驾驶。
因此，在图2中所示的情况下，当在时间点t2之前发生车辆事故时，确定单元54确定车辆事故的原因是自主驾驶装置13的过失。当在时间点t2之后发生车辆事故时，确定单元54确定车辆事故的原因是驾驶员的过失。
接下来，将参考图3解释根据实施例的由自主驾驶装置13执行的过程。图3是示出根据实施例的要通过自主驾驶装置13执行的过程的一个示例的流程图。当车辆的点火开关(下文中，可以称为“IG”)接通时，自主驾驶装置13以预定时段重复执行图3中所示的过程。
当IG接通时，自主驾驶装置13确定是否设置了自主驾驶(步骤S101)。当自主驾驶装置13确定未设置自主驾驶时(步骤S101：否)，结束处理，从步骤S101重新开始处理。
当确定设置了自主驾驶时(步骤S101：是)，自主驾驶装置13开始自主驾驶(步骤S102)，并且确定是否存在从电源11到备用电源12的切换(步骤S103)。
当确定不存在到备用电源12的切换时(步骤S103：否)，自主驾驶装置13确定是否释放自主驾驶的设置(步骤S107)。当确定不释放自主驾驶的设置时(步骤S107：否)，自主驾驶装置13将处理转移到步骤S103。
当确定释放自主驾驶的设置时(步骤S107：是)，自主驾驶装置13结束自主驾驶(步骤S106)，并且结束处理。接下来，自主驾驶装置13从步骤S101重新开始处理。
当确定存在到备用电源12的切换时(步骤S103：是)，自主驾驶装置13向驾驶员发出手动驾驶的开始请求(步骤S104)。接下来，自主驾驶装置13确定是否已经经过了预定时间间隔(步骤S105)。当确定尚未经过预定时间间隔时(步骤S105：否)，自主驾驶装置13重复步骤S105的确定过程，直到已经经过预定时间间隔。
当确定已经经过预定时间间隔时(步骤S105：是)，自主驾驶装置13结束自主驾驶(步骤S106)，并且结束处理。当在执行图3中所示的过程期间关断IG时，自主驾驶装置13在该时间点结束处理。
接下来，将参考图4解释根据实施例的要通过电源监测装置3的控制单元5执行的过程的一个示例。图4是示出根据实施例的要通过电源监测装置3的控制单元5执行的过程的一个示例的流程图。
当车辆的IG接通时，控制单元5开始图4中所示的过程。当在执行图4中所示的过程期间关断IG时，控制单元5在该时间点结束处理。
当IG接通时，控制单元5从电源11向自主驾驶装置13供应电力(步骤S201)。随后，控制单元5确定是否检测到电源11中的异常(步骤S202)。
当确定在电源11中未检测到异常时(步骤S202：否)，控制单元5将处理转移到步骤S201。当确定在电源11中检测到异常时(步骤S202：是)，控制单元5将电源切换到备用电源12(步骤S203)，并且开始测量和记录所经过的时间间隔(步骤S204)。
接下来，控制单元5确定是否检测到车辆事故的发生(步骤S205)。当确定未检测到车辆事故的发生时(步骤S205：否)，控制单元5重复步骤S205的确定过程，直到检测到车辆事故的发生。
当确定检测到车辆事故的发生时(步骤S205：是)，控制单元5结束测量并记录所经过的时间间隔(步骤S206)。随后，控制单元5确定是否设置了自主驾驶(步骤S207)。
当确定未设置自主驾驶时(步骤S207：否)，控制单元5将处理转移到步骤S211。当确定设置了自主驾驶时(步骤S207：是)，控制单元5确定从切换到备用电源12起所经过的时间间隔是否在预定时间间隔内(步骤S208)。
当确定所经过的时间间隔不在预定时间间隔内时(步骤S208：否)，控制单元5确定车辆事故的原因是驾驶员的过失(步骤S211)，并且将处理转移到步骤S210。
当确定所经过的时间间隔在预定时间间隔内时(步骤S208：是)，控制单元5确定车辆事故的原因是自主驾驶装置的过失(步骤S209)，并且将处理转移到步骤S210。在步骤S210中，控制单元5存储步骤S209或步骤S211的确定结果，并结束处理。
上述实施例仅是一个示例，并且可以进行各种修改。例如，电源监测装置3可以使设置在车辆中的显示器显示确定单元54的确定结果。因此，当在电源11中发生异常之后发生车辆事故时，可以更容易地指定车辆事故的责任是自主驾驶装置的过失和驾驶员的过失中的哪一个。
电源监测装置3可以具有如下配置，其中测量单元52包括多个定时器。在该配置的情况下，例如，确定单元54可以确定定时器测量的时间间隔的平均值是否在预定时间间隔内，以便确定车辆事故的责任是自主驾驶装置13的过失还是驾驶员的过失。
确定单元54可以针对定时器测量的测量的时间间隔中的每个时间间隔确定对应的测量的时间间隔是否在预定时间间隔内，并且将确定结果输入到“与(AND)”逻辑电路，以便通过使用“与(AND)”逻辑电路来确定车辆事故的责任是自主驾驶装置13的过失还是驾驶员的过失。因此，可以提高由确定单元54确定的确定结果的可靠性。
当在开始对所经过的时间间隔的测量之后尚未发生车辆事故的状态下关断车辆的IG时，测量单元52将记录单元42中记录的所经过的时间间隔复位。因此，当在下一次行驶期间在电源11中发生异常时，测量单元52能够从零开始对所经过的时间间隔进行测量。

Claims (4)

1.一种电源监测装置，包括：
异常检测单元，检测电源中的异常，所述电源向车辆的自主驾驶装置供应电力；
切换单元，当所述异常检测单元检测到所述电源中的异常时，使备用电源代替所述电源在预定时间间隔内向所述自主驾驶装置供应电力，其中所述预定时间间隔是所述备用电源能够确保所述自主驾驶装置正常操作的时间间隔；
事故检测单元，检测车辆事故的发生；
测量单元，测量从所述异常检测单元检测到所述电源中的异常的时间点起所经过的时间间隔；
记录单元，在其中记录从检测到所述电源中的异常起直到检测到所述车辆事故的发生为止所经过的时间间隔；以及
确定单元，确定所述记录单元中记录的所经过的时间间隔是否在所述预定时间间隔内，
其中，
所述确定单元被配置为：
当所述记录单元中记录的所经过的时间间隔在所述预定时间间隔内时，确定车辆事故的原因是所述自主驾驶装置的过失；以及
当所述记录单元中记录的所经过的时间间隔不在所述预定时间间隔内时，确定车辆事故的原因是驾驶员的过失。
2.根据权利要求1所述的电源监测装置，还包括：
确定结果存储器，在其中存储所述确定单元的确定结果。
3.根据权利要求1或2所述的电源监测装置，还包括：
设置存储器，在其中存储指示为车辆设置了自主驾驶和手动驾驶中的哪一个的设置信息。
4.一种电源监测方法，包括由电源监测装置执行以下步骤：
异常检测步骤，检测电源中的异常，所述电源向车辆的自主驾驶装置供应电力；
切换步骤，当所述异常检测步骤检测到所述电源中的异常时，使备用电源代替所述电源在预定时间间隔内向所述自主驾驶装置供应电力，其中所述预定时间间隔是所述备用电源能够确保所述自主驾驶装置正常操作的时间间隔；
事故检测步骤，检测车辆事故的发生；
测量步骤，测量从在所述异常检测步骤中检测到所述电源中的异常的时间点起所经过的时间间隔；
记录步骤，记录从检测到所述电源中的异常起直到检测到所述车辆事故的发生为止所经过的时间间隔；
所经过的时间间隔的确定步骤，确定所述记录步骤中记录的所经过的时间间隔是否在所述预定时间间隔内；以及
过失确定步骤，当确定所述记录步骤中记录的所经过的时间间隔在所述预定时间间隔内时，确定车辆事故的原因是所述自主驾驶装置的过失；以及当确定所述记录步骤中记录的所经过的时间间隔不在所述预定时间间隔内时，确定车辆事故的原因是驾驶员的过失。
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