CN113631431A - 汽车用运算装置 - Google Patents

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Abstract

汽车用运算装置(6)包括存储部(63)、更新控制部(64)以及电力控制部(66)，存储部(63)中存储从外部的网络(90)接收到的软件更新信息，更新控制部(64)根据软件更新信息对软件进行更新，电力控制部(66)控制向运算装置的各构成要素供电的供给电源。当存储部(63)中有软件更新信息且汽车(1)的驱动机构不工作时，电力控制部(66)使存储部(63)、更新控制部(64)以及由软件更新信息所示的更新对象进入通电状态，更新控制部(64)对更新对象软件进行更新。

Description

汽车用运算装置
技术领域
此处所公开的技术例如涉及一种汽车用运算装置。
背景技术
专利文献1公开了一种涉及车载通信机的技术，该车载通信机将由用于对ECU中存储的程序(软件)进行更新的程序和参数等构成的重编程数据写入对象设备并对该对象设备的软件进行更新。
专利文献2公开了一种技术，当控制车载装置的程序出现功能扩展或功能修正时，用户使车辆的发动机停止运转，在不使用车载装置时进行程序版本升级。
专利文献1：日本公开专利公报特开2013－84143号公报
专利文献2：日本公开专利公报特开2004－249914号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
近年来，安全驾驶辅助技术、自动驾驶技术的导入得到推进，其中使用了通过车车间通信得到的信息、通过与外部服务器等之间的网络通信得到的信息等。在上述安全驾驶辅助技术和自动驾驶技术中，人工智能等的应用得到推进，程序量飞跃性地增加，其结果是，有时会采用相对规模较大的运算装置。这样一来，如果同时更新上述程序，就会出现耗电量非常大且所需时间也非常长的问题。尤其是在车载运算装置中，因为从车载电池接受供电，且车载电池的电也用于车辆起动时等，所以能够使用的电量有限，因此需要采取措施。
此处公开的技术正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于：在汽车用的运算装置中，既能够最大限度地抑制驱动机构不工作时的耗电量，又能够支持需要的软件更新。
－用以解决技术问题的技术方案－
为了解决所述问题，此处公开的技术以一种搭载在汽车上的汽车用运算装置为对象，且构成为：包括无线通信部、存储部、更新控制部以及电力控制部，所述无线通信部从外部的网络接收软件更新信息，所述存储部中存储从所述无线通信部接收到的所述软件更新信息，所述更新控制部根据所述存储部中存储的所述软件更新信息，对所述运算装置的软件进行更新，所述电力控制部控制向所述运算装置的各构成要素供电的供给电源，当所述存储部中有软件更新信息，且所述汽车的驱动机构不工作时，所述电力控制部使所述存储部、所述更新控制部以及由所述软件更新信息所示的更新对象进入通电状态，所述更新控制部对所述更新对象的软件进行更新。
在本方面中，构成为：在驱动机构不工作且存储部中有软件更新信息的情况下，使存储部、更新控制部以及更新对象软件进入通电状态，更新控制部能够对更新对象的软件进行更新。这样一来，既能够最大限度地抑制驱动机构不工作时的耗电量，又能够支持需要的软件更新。
可以是这样的，在所述运算装置中，当所述驱动机构正在工作时，在接收到所述软件更新信息的情况下，将该软件更新信息暂时保存到所述存储部，等到所述驱动机构停止工作之后，所述更新控制部再对所述更新对象的软件进行更新。
这样一来，当驱动机构正在工作时也能够接收软件更新信息，此外，能够在适当的时刻对更新对象的软件进行更新。此外，能够不受停车地点的通信情况影响，对软件进行更新。
可以是这样的，在所述运算装置中，所述更新控制部根据用户输入的输入信息或用户的使用习惯，在用户不使用的时间段，对所述更新对象的软件进行更新。
这样一来，能够缩短或去除用户无法使用的时间，从而能够提高便利性。
在所述运算装置中，所述运算装置构成为可获取所述汽车的电池的状态信息，在所述汽车的电池和存储器容量中至少一者的剩余容量少的情况下，所述更新控制部按照重要度从高到低的顺序对所述更新对象的软件进行更新或不对所述更新对象的软件进行更新。
这样一来，在存储器和电池的剩余容量少的情况下，也能够执行重要度高的软件的更新。此外，通过设置不进行更新的选项，能够避免出现例如因软件更新而对汽车行驶造成影响的情况。
可以是这样的，所述运算装置构成为可获取所述汽车的电池的状态信息，在所述汽车的电池处于充电状态的情况下，所述更新控制部从所述更新对象的软件的更新中耗电量高者开始依次进行更新。
与不充电的情况不同，电池充电的过程中，软件更新可使用的电量较多，因此通过先从耗电量高者开始依次进行更新，能够减少软件更新对电池的影响。
可以是这样的，所述运算装置构成为可获取所述汽车的电池的状态信息，在所述汽车的电池处于充电状态的情况下，所述更新控制部结合该充电的所需时间，从所述更新对象的软件的更新中耗电量高且所需时间长者开始依次进行更新。
这样一来，能够有效利用充电时间。此外，能够缩短用户无法使用的时间。
－发明的效果－
正如以上说明的那样，根据此处公开的技术，在汽车用的运算装置中，既能够最大限度地抑制驱动机构不工作时的耗电量，又能够支持需要的软件更新。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的汽车用运算装置的功能构成的方框图；
图2是示出实施方式所涉及的运算装置的软件的构成例的图；
图3是示出运算装置对软件的更新处理的流程图；
图4A是向实际系统导入的例子的功能构成的方框图；
图4B是向实际系统导入的例子的功能构成的方框图。
具体实施方式
下面参照附图对示例性的实施方式进行详细说明。
(实施方式)
图1是本实施方式所涉及的汽车1(例如四轮车)的构成例的方框图。汽车1是可进行手动驾驶、辅助驾驶以及自动驾驶的汽车，手动驾驶根据驾驶员对油门等的操作使汽车1行驶，辅助驾驶辅助驾驶员的操作来使汽车1行驶，自动驾驶在没有驾驶员操作的情况下使汽车1行驶。需要说明的是，在下述说明中，为了将本实施方式的汽车1与其他车辆加以区分，有时称之为本车辆1。
汽车1包括车外信息获取装置M1、车内信息获取装置M2、通信单元2、安全网关装置4、车辆电源5、运算装置6以及执行装置7。
车外信息获取装置M1由向运算系统SY输出汽车1的车外环境信息的传感器等构成，例如包括：(1)设在汽车1的车身等上且拍摄车外环境的多个摄像头；(2)设在汽车1的车身等上且检测车外的人与物等的多个雷达；(3)检测汽车1的绝对速度的车速传感器；(4)检测汽车1的油门踏板的踩踏量的油门开度传感器；(5)检测汽车1的方向盘的旋转角度(方向盘转角)的方向盘转角传感器；(6)检测汽车1的制动踏板的踩踏量的制动传感器；(7)利用全球定位系统(Global Positioning System：GPS)检测汽车1的位置(车辆位置信息)的位置传感器。
车内信息获取装置M2由向运算装置6输出汽车1的车内环境信息的传感器等构成，包括：(1)设在汽车1的车内反射镜或仪表板等上且拍摄驾驶员的表情、姿势以及车内环境等的车内摄像头；(2)获取驾驶员生物信息(体温、心率、呼吸等)的车内传感器。
运算装置6构成为接收车外信息获取装置M1的输出，生成道路上避开障碍物的路径，并决定汽车1沿该路径行驶时的目标运动。而且，运算装置6构成为将用于实现所决定的目标运动的控制信号输出到生成驱动力、制动力以及方向盘转角的执行装置7。本实施方式的特征在于：上述目标运动的决定和用于实现目标运动的控制信号的输出是由一单元构成的运算装置实现的。一单元构成的运算装置6例如是由一个或多个芯片构成的微处理器，且具有CPU和存储器等。需要说明的是，关于运算装置6的详情将会后述。
执行装置7构成为受运算装置6控制而工作，例如包括发动机71、制动器72、转向器73以及变速器74。此外，执行装置7中还包括气囊、电动车窗等所谓的车身系统的执行装置75(在图1中，记载为“车身系统”)。需要说明的是，本公开中提到“执行装置”时，有以下两种情况：对生成驱动力、制动力以及方向盘转角的各种执行装置不做区分，指上述执行装置中的至少一个，如发动机71、制动器72、转向器73、变速器74等；上述执行装置类的总称。需要说明的是，执行装置7可以分别包括ECU，也可以构成为不包括ECU，受后述的自动驾驶功能部60控制而工作，省略具体图示。
发动机71是动力驱动源，包括内燃机(汽油发动机、柴油发动机)。当需要使汽车1加速或减速时，运算装置6向发动机71输出发动机输出改变信号。手动驾驶时，根据驾驶员对油门踏板的操作量等控制发动机71，辅助驾驶和自动驾驶时，根据从运算系统SY输出的表示目标运动的目标运动信号(以下简称为目标运动信号)控制发动机71。需要说明的是，发动机71的旋转轴与利用发动机71的输出发电的发电机相连结，省略图示。发动机71是生成驱动力的执行装置的一例。
制动器72在此处为产生制动力的电动制动器。当需要使汽车1减速时，运算系统SY向制动器72输出制动要求信号。接收到制动要求信号的制动器72根据该制动要求信号使制动器执行装置(省略图示)工作，从而使汽车1减速。手动驾驶时，根据驾驶员对制动踏板的操作量等控制制动器72，辅助驾驶和自动驾驶时，根据从运算系统SY输出的目标运动信号控制制动器72。制动器72是生成制动力的执行装置的一例。
转向器73在此处为EPS(Electric Power Steering：电动助力转向器)。当需要改变汽车1的前进方向时，运算装置6向转向器73输出转向方向改变信号。手动驾驶时，根据驾驶员对转向盘(所谓的方向盘)的操作量等控制转向器73，辅助驾驶和自动驾驶时，根据从运算装置6输出的目标运动信号控制转向器73。转向器73是生成方向盘转角的执行装置的一例。
变速器74是有级变速器。运算装置6根据应输出的驱动力，向变速器74输出档位改变信号。手动驾驶时，根据驾驶员对变速杆的操作和驾驶员对油门踏板的操作量等控制变速器74，辅助驾驶和自动驾驶时，根据由运算装置6计算出的目标运动控制变速器74。
手动驾驶时，运算装置6将基于油门开度传感器等的输出的控制信号输出到发动机71等。另一方面，辅助驾驶时和自动驾驶时，运算装置6设定汽车1的行驶路径，向发动机71等输出控制信号，以使汽车1在该行驶路径上行驶。
通信单元2(相当于无线通信部)包括RF部21和解调部22。RF部21处理通过车载天线(省略图示)从外部的网络90接收到的RF信号。解调部22对RF部21接收到的RF信号进行解调，并输出到安全网关装置4。此处，外部的网络90作为广泛包括以下通信环境和构成的概念使用，该通信环境和构成由构成为可与本车辆1互相通信的移动通信网和互联网等通信网、搭载有通信单元的装置等形成。通信单元2例如通过外部的网络90与云服务和管理服务器等相连。此外，还可以构成为由汽车1的乘坐者和经销商的员工从车外带入车内的终端装置92和通信单元2通过Bluetooth(蓝牙，注册商标)和Wi－Fi(注册商标)与移动网络等直接互相通信，在此情况下的通信也包含在与外部的网络90进行的通信内。需要说明的是，在本公开中，作为包括汽车1的驾驶员、乘坐者以及经销商的员工等的概念，有时会简单表述为用户。此外，通信单元2的RF部21和解调部22的电路构成能够采用迄今已知的一般电路，因此此处省略其说明。
安全网关装置4包括接收通信单元2的解调部22的输出的认证部41、解码部42以及加密部44。在本实施方式中，来自外部通信装置的访问被集中到该安全网关装置4中，在该安全网关装置4中经过认证后被输入运算装置6。
当运算装置6通过外部的网络90从外部通信装置接收到访问时，认证部41根据预设的基准，判断来自该外部通信装置的访问的正当性，并决定是否允许该外部通信装置对运算装置6的访问。“预设的基准”只要是能够判断访问正当性的基准，便没有特别限定，例如，能够根据带有认证机构的数字签名的公开密匙加密方式，判断外部通信装置的正当性。此外，预设的基准也可以采用自己公司预先持有的或通过网络90接收到的白名单、黑名单等信息。认证部41将来自正当性由认证部41认证后的外部通信装置的接收信号输出到解码部42。此处，来自外部的通信装置的访问例如是包括所谓的访问请求和访问的概念，进行所谓的访问请求时，外部的通信装置向运算装置6请求读出或写入车内信息，所述访问供运算装置6向外部的通信装置(包括外部的管理服务器)请求信息等，并将信息从外部的通信装置发回运算装置6。
解码部42对从认证部41接收到的数据进行解码。换言之，解码部42对来自正当性由认证部41认证后的外部通信装置的接收数据进行解码。例如，接收到基于上述公开密匙加密方式的加密数据时，执行该加密数据的解码处理。此外，解码时，也可以进行使用了散列运算的篡改检测。
需要说明的是，认证部41和解码部42有时会协作进行处理，根据接收到的数据的种类和属性不同，有时处理顺序不同或各自实施的处理内容不同。
由认证部41认证且由解码部42解码后的数据由加密部44加密，并输出到运算装置6。即，安全网关装置4与运算装置6之间通过加密通信连接。需要说明的是，也可以省略加密部44，从安全网关装置4向运算装置6直接发送由认证部41认证且由解码部42解码后的数据。加密部44所使用的加密方式没有特别限定，能够根据所需要的安全级别区分使用。此外，与所选的加密方式对应的电路构成能够根据各加密方式采用迄今已知的构成，因此此处省略其详细说明。
运算装置6包括自动驾驶功能部60、舒适功能部61、通信控制部62、存储部63、更新控制部64、电力控制部66、输入判断部67以及驱动状态检测部68。需要说明的是，在图1中，示出的是用于发挥在本实施方式中说明的功能的构成，并未示出运算装置6所具有的所有功能。此外，在本实施方式中，为了便于说明，将运算装置6分割为各块，但当运算装置6上搭载有CPU时，也可以构成为由CPU承担上述功能块中的多个块的功能。
通信控制部62具有与安全网关装置4进行通信的功能。通信控制部62包括解码部(省略图示)，解码部例如对安全网关装置4的加密部44的输出进行解码并输出到自动驾驶功能部60。解码部的构成只要构成为能够对由加密部44加密后的信号进行解码即可，能够采用迄今已知的构成，因此此处省略其详细说明。
存储部63中存储有后述的OS、中间件、用于执行应用程序的软件(包括程序)。此外，存储部63中还存储通过通信单元2从外部的网络90接收到的数据，例如，存储各软件的更新信息(以下称为软件更新信息)。此外，进行各种软件的更新时，如果创建了备份文件，则将该备份文件暂时保存在存储部63中，或者为了验证更新信息的正确性进行一定期间的镜像处理时将被镜像的软件等存储到存储部63中。
更新控制部64根据存储部63中存储的软件更新信息，对运算装置6的软件进行更新。更新控制部64的具体工作方式会在后述的“运算装置的工作方式”中具体说明。
电力控制部66与搭载在汽车上的车辆电源5(例如车载电池)相连，控制从车辆电源5供往运算装置6的各构成要素的供给电源。构成要素的单位没有特别限定，例如，可以将各功能块作为构成要素，也可以将硬件(例如电路)或软件(例如程序)的部分区域作为构成要素的单位。而且，电力控制部66具有以下功能：当车辆电源部为充电式电池时，判断车辆电源部是否正在充电或检测电池的剩余容量。而且，电力控制部66计算软件更新所需的耗电量，并判断是否进行软件的更新。此外，电力控制部66具有以下功能：控制是否向各构成要素通电或调节供给的电量。
此处，在安全驾驶辅助技术和自动驾驶技术中，因为运算装置6的电路规模较大，所以即使进入休眠状态，也会消耗一定的电，这有时会导致车辆电源(尤其是车载电池)的剩余容量降低或寿命缩短。于是，在本实施方式中，例如，当驱动机构不工作时，在运算装置6中，关于其起动所需最低限度的构成以外的构成，电力控制部66停止向上述构成供电。而且，本实施方式的特征在于：构成为当驱动机构不工作且存储部63中有软件更新信息时，使存储部63、更新控制部64以及由软件更新信息所示的更新对象进入通电状态，更新控制部64能够对更新对象的软件进行更新。需要说明的是，更新对象是指为了对更新对象的软件进行更新而需要事先起动的构成要素。
输入判断部67具有以下功能：当用户对接受用户操作的开关按钮、触摸屏等输入接口进行操作时，检测该操作内容。具体而言，能够采用迄今已知的方法。
驱动状态检测部68具有检测车辆的驱动机构的状态的功能。例如，当汽车1为发动机驱动式汽车或混合动力式汽车时，驱动状态检测部68构成为检测点火装置的开、关状态。此外，当汽车1为电动汽车时，驱动状态检测部68构成为检测驱动电机的运行、停止状态。具体而言，能够采用迄今已知的方法。
进行辅助驾驶和自动驾驶时，自动驾驶功能部60根据车外信息获取装置M1的输出或车外信息获取装置M1和车内信息获取装置M2的输出，决定汽车1的目标运动，输出用于使执行装置类7按该目标运动工作的控制信号。关于自动驾驶功能部60的构成，会在后述的“向实际系统导入的例子”中举出一例进行说明，此处省略其详细说明。
舒适功能部61是在车室内用于提高驾驶员和乘坐者的舒适度而发挥作用的构成的总称。例如，舒适功能部61中包括用于将车室内的温度、湿度等保持在舒适状态的空调等空调设备及其控制装置(包括控制软件)、用于播放音乐的音响设备及其控制装置(包括控制软件)。此外，还可以包括照明设备及其控制装置等。
图2以软件的构成为中心记载了自动驾驶功能部60和舒适功能部61的构成例。例如，自动驾驶功能部60和舒适功能部61构成为在一个或多个平台上工作。即，在运算装置6中，安装有一个或多个OS(Operating System：操作系统)，自动驾驶功能部60和舒适功能部61的各功能块的处理构成为在OS上工作。
在图2的例子中，为了使自动驾驶功能部60和舒适功能部61工作，在运算装置6中，假设安装有两个OS(为了便于说明，称为OS1、OS2)，中间件A、B和应用程序A1、A2、B在OS1上工作，中间件C、D和应用程序C1、C2、D在OS2上工作。即，假设在硬件上，构筑了OS层、中间件层、应用程序层。需要说明的是，OS的数量和构成能够任意地进行设置，没有特别限制。例如，在图2中，可以由OS1执行自动驾驶功能部60的处理，且由OS1执行舒适功能部61的处理，也可以是例如舒适功能部61的仅部分功能使用与其他处理不同的OS执行，例如与音乐播放相关的处理使用与其他处理不同的OS执行。
下面，参照图2和图3对运算装置6的工作方式进行具体说明。需要说明的是，关于与以运算装置6的自动驾驶功能部60为中心的自动驾驶相关的工作方式，会在后述的“向实际系统导入的例子”中举出一例进行说明，此处对从外部的网络接收到的软件的更新处理进行说明。此处，假设图2的斜线所示的部分的软件的更新信息存储在存储部63中，OS层的更新时间最长，耗电量最大，更新时间、耗电量按照中间件层、应用程序层的顺序减小。此外，假设应用程序A1的更新的重要度最高，应用程序B的更新的重要度第二高。
在步骤S11中，确认驱动机构的工作状态，即运行/停止(ON/OFF)状态。例如，当汽车1被发动机驱动时，根据驱动状态检测部68的检测结果，判断点火装置的开/关。此外，当汽车1被电机驱动时，判断电机的运行/停止。在步骤S12中，判断存储部63中是否有通过外部的网络90接收到的软件的更新信息。并且，当驱动机构不工作(步骤S11中判断为停止(OFF))且存储部63中有软件更新信息(步骤S12中判断为是)时，流程进入步骤S13。需要说明的是，步骤S11和步骤S12的处理顺序不限于图3，步骤S11和步骤S12的处理顺序可以相反，也可以并行处理步骤S11和步骤S12。
如上所述，当驱动机构不工作且有软件的更新信息时，电力控制部66使运算装置中软件更新所需的构成要素即存储部63、更新控制部64以及软件的更新对象进入通电状态，对此外的构成停止供电。
关于上述通电状态和停止供电，可以是：例如当驱动机构受到停止控制时，电力控制部66对存储部63进行确认，确定软件的更新对象，如果有更新对象，则维持存储部63、更新控制部64以及软件的更新对象构成的通电状态。此外，可以是：当没有软件的更新对象时，先对运算装置6起动所需最低限度的构成以外的构成进行停止控制，在此状态下待机。并且，可以构成为：当从外部的网络90发送来软件的更新信息时，例如通信单元2将起动信号发送到运算装置6，根据该起动信号，例如使运算装置6的电力控制部66起动，电力控制部66使存储部63、更新控制部64以及软件的更新对象构成进入通电状态。
在步骤S13中，在电力控制部66中，判断电池是否正在充电。步骤S13是特别考虑到汽车1为电动汽车的情况下的处理。因此，汽车1为汽油车时，可以省略步骤S13。
在步骤S13中，判断为是时，因为正在充电而电量的限制较少。此外，开始充电后，规定期间内，汽车1行驶的可能性低。因此，更新控制部64例如根据存储部63的软件更新信息，从耗电量大且用时长的更新开始依次执行处理。在图2的例子中，从OS2的软件更新开始依次进行处理。此时，可以是：作为软件的更新对象，仅使此时要更新的软件起动，更新结束后对该更新对象停止通电，使下一个更新对象起动并对其通电，像这样，按照更新对象依次切换通电/不通电。
需要说明的是，当OS2的重要度不太高时，根据正在充电的地点和时间段，判断是否进行OS2的更新处理。例如，可根据用户的使用习惯进行判断，在正在充电的时间是白天的情况下，例如根据用户过去的历史将充电时间设为一小时左右时，如果OS2的更新需要一小时以上，则停止OS2的更新，优先进行其他更新。此外，可以是：例如，当应用程序A1的重要度高时，如果先进行应用程序A1的更新之后还有对OS2进行更新的时间，则对OS2进行更新，按照这样的顺序进行更新处理。此外，可以向用户提示软件的更新信息的内容，根据用户所选择的优先级执行更新处理。后述的步骤S16、S19也一样。
并且，在步骤S14中，按照OS2、中间件A以及应用程序A1、B的顺序对软件进行更新，结束后，结束软件更新处理。需要说明的是，可以在每次各块的更新结束时，返回步骤S11的判断。此外，可以在驱动机构开始工作时，通过中断处理，使软件的更新暂时或整体停止，等下次机会再继续开始或从头开始。
另一方面，在步骤S13中判断为否时，流程进入步骤S15，判断车辆电源5是否剩有足够的剩余容量。在步骤S15中，例如，根据要更新的软件，判断是否有预设的规定值以上的剩余容量。需要说明的是，规定值不限于一个值，可以定为互不相同的规定值(例如层级性的值)。此外，可以像“电池的剩余容量”和“软件更新信息(更新软件)的容量”那样，使用互不相同的多个参数。具体而言，例如可以是：作为规定值，当更新软件的容量为几百兆字节[Mbyte]时需要电池剩余容量在80％以上，当更新软件的容量为几十兆字节[Mbyte]时需要电池剩余容量在60％以上，更新软件的容量为几兆字节[Mbyte]时需要电池剩余容量在40％以上，像这样，设定几个级别的规定值。
在步骤S15中，当车辆电源5的剩余车辆电源的剩余容量足够时(步骤S15中为是)，更新控制部64综合判断软件的更新处理所需的时间、重要度等，决定优先级，在能够使用的电源的范围内，按照优先级执行软件的更新处理。优先级的判断方法没有特别限定，例如，可以对各个事件打分，按照得分从高到底的顺序，也可以定为特定的功能优先于其他功能进行升级，还可以由管理服务器指定顺序。此外，在步骤S15中，可以在车辆电源5的剩余车辆电源的剩余容量的判断的基础上，判断存储器容量是否剩有足够的剩余容量，或者不进行车辆电源5的剩余车辆电源的剩余容量的判断，而是判断存储器容量是否剩有足够的剩余容量。在此情况下，在上述记载中，与“剩余车辆电源的剩余容量”的情况一样，关于“存储器容量的剩余容量”，进行步骤S15的判断即可。
另一方面，在步骤S15中判断为否时，流程进入下面的S17，根据当前车辆电源5的剩余容量，判断部分软件是否能够进行更新。
并且，在步骤S17中，当判断仅部分软件也难以进行更新时(如车辆电源5的剩余容量低于规定的规定值等)(步骤S17中为否)，更新控制部64不对任一软件进行更新而结束处理(步骤S18)。
另一方面，步骤S17中判断为是时，更新控制部64在车辆电源5的剩余容量的范围内从重要度高的更新开始依次执行，该更新处理结束后，结束处理。
如上所述，根据本实施方式，当存储部63中有软件更新信息且汽车1的驱动机构不工作时，电力控制部66使存储部63、更新控制部64以及由软件更新信息所示的更新对象进入通电状态，更新控制部64对所述更新对象软件进行更新。这样一来，既能够最大限度地抑制驱动机构不工作时的耗电量，又能够支持需要的软件更新。
(其他实施方式)
此外，以上公开的技术并不限于上述实施方式，在不脱离权利要求范围主旨的范围内可进行替换。
需要说明的是，当在执行装置7(71～75)上搭载有微控制器等控制芯片时，可以在微控制器上安装更新对象的存储器。在此情况下，例如，通过通信单元2接收到微控制器的软件更新信息后将该软件更新信息存储到存储部63中，更新控制部64使用存储部63中存储的软件更新信息，对微控制器的更新对象进行更新。
此外，关于更新对象的软件的更新，当汽车1的车辆电源5处于充电状态时，更新控制部64结合充电的所需时间，从更新对象的软件的更新中耗电量高且所需时间长者开始依次进行更新。例如，当知道充电大概的所需时间时，在充电的所需时间的范围内，从耗电量高且所需时间长者开始依次进行更新。
这样一来，能够有效利用充电时间。此外，能够缩短用户无法使用的时间。
(向实际系统导入的例子)
参照图4A和图4B，对向实际系统导入的例子进行说明。需要说明的是，在下述说明中，将图4A和图4B统一简称为图4。
－1.概要－
首先，本公开所涉及的汽车用运算装置6(以下简称为运算装置6)在功能上分为：(1)用于认知车外环境、车内环境(包括驾驶员状态)的构成(以下也称为认知系统块B1)；(2)用于根据认知系统块B1的认知结果对各种状态和状况等作出判断，决定汽车1的工作方式的构成(以下也称为判断系统块B2)；(3)用于根据判断系统块B2的决定，生成具体向执行装置类传递的信号和数据等的构成(以下也称为操作系统块B3)。本公开的技术的特征在于：将认知系统块B1、判断系统块B2以及操作系统块B3集成到一个单元来实现。在运算装置6中，由认知系统块B1、判断系统块B2以及操作系统块B3实现作为所述自动驾驶功能部60的功能。
此外，本运算装置6包括：(1)主运算部610，由用于实现正常驾驶时的自动驾驶的认知系统块B1、判断系统块B2以及操作系块B3构成；(2)安全功能部630，具有主要对主运算部610的认知系统块B1和判断系统块B2进行弥补的功能；(3)备用安全功能部650，当发生主运算部610和安全功能部630的功能失效等异常状况时，使汽车1移动到安全的位置。
在本运算装置6中，在主运算部610的认知系统块B1和判断系统块B2中，利用各种模型执行处理，该各种模型是通过利用神经网络的深度学习构筑得到的。通过使用上述模型进行处理，能够进行基于对车辆状态、车外环境、驾驶员状态等的综合判断的驾驶控制，即，能够实时地对大量输入信息进行协调和控制。利用深度学习的车外环境的认定和路径的计算还处于发展阶段，停留在ASIL－B左右。需要说明的是，在图4中，作为参考信息，记载了各块的ASIL信息，但并不限于该记载的信息，各块也可以具有与图4不同的功能安全等级。
安全功能部630构成为：(1)根据迄今在汽车等中所采用的人与物等的认定方法，识别车外的物体(本公开中称为对象物)；(2)根据迄今在汽车等中所采用的方法，设定车辆能够安全通过的安全区域，将通过该安全区域的路径设为汽车应通过的行驶路径。这样，通过进行所谓的基于规则的判断和处理，能够实现相当于ASIL－D的功能安全等级。
并且，本运算系统SY的特征在于：主运算部610和安全功能部630根据同一输入信息(包括由车外信息获取装置M1和车内信息获取装置M2获取到的信息)，并行进行同一目的的处理(例如路径生成)。这样一来，能够监控从主运算部610导出脱离处理的情况，并能够根据需要，采用安全功能部630的判断和处理或使主运算部610进行再次运算。
主运算部610和安全功能部630可以将两个功能结合(以下也将两个功能合起来称为车辆控制功能)，并由一个或多个芯片构成，主运算部610和安全功能部630也可以分别由独立的芯片构成。
此外，在本运算装置6中，设有备用安全功能部650，以便也能够应对主运算部610和安全功能部630这二者都发生故障的状况。备用安全功能部650以与主运算部610和安全功能部630不同的构成准备了下述功能：根据车外信息基于规则生成路径，执行使车辆行驶到安全的位置停车的车辆控制。因此，备用安全功能部650优选以与主运算部610和安全功能部630不同的装置(芯片)构成。
－2.构成－
下面，参照图4，对本运算系统SY的具体构成进行说明。需要说明的是，有时使用相同的符号对与实施方式相同的构成进行说明。此外，有时对相同的构成省略详细说明。
将获取汽车1的车外环境信息的车外信息获取装置M1和获取车内环境信息的车内信息获取装置M2各自获取到的数据作为输入信号提供给运算装置6。此外，也可以通过安全网关装置4输入来自连接在车外网络(例如互联网等)上的系统或服务的信息作为向运算装置6输入的输入信号。
车外信息获取装置M1例如有：(1)多个摄像头50；(2)多个雷达51；(3)车速传感器等机械传感器520；(4)油门开度传感器、方向盘转角传感器、制动传感器等驾驶员输入部530；(5)包括GPS等定位系统的位置传感器56等。
车内信息获取装置M2例如有车内摄像头、车内传感器等。车内传感器例如包括检测驾驶员对油门踏板、制动踏板、转向器、各种开关等各种操作对象物的操作的传感器。车内信息获取装置M2的输出结果的一部分输入到输入判断部67。需要说明的是，在图4中，省略车内信息获取装置M2的图示。
－2－1.主运算部－
此处，对主运算部610的构成例和由主运算部610使用深度学习进行的路径生成进行说明。
如图4所示，主运算部610具有物体识别部611，物体识别部611根据摄像头50和/或雷达51的输入，识别车外的物体(对象物)。物体识别部611具有下述功能：利用摄像头50所拍摄的车外的图像(包括视频)、使用雷达51得到的反射波的峰列表(peak list)，识别车外的物体。此外，如实施方式所示，主运算部610具有下述功能：利用深度学习，判别识别出的物体是什么。能够将迄今已知的基于图像和电波的物体识别技术应用于物体识别部611。
由物体识别部611识别出的结果发送到地图生成部612。在地图生成部612，将本车辆周围分为多个区域(例如，前方、左右方向、后方)，针对各区域进行地图创建处理。在地图创建处理中，针对各区域，整合由摄像头50识别出的物体信息和由雷达51识别出的物体信息，反映到地图上。
由地图生成部612生成的地图、从安全网关装置4输入并由通信控制部62解码后的数据的一部分(例如地图信息)用于在车外环境推测部613中，通过使用深度学习的图像识别处理，进行车外环境的推测。具体而言，在车外环境推测部613，通过图像识别处理创建表示车外环境的3D地图，该图像识别处理基于利用深度学习构筑的环境模型614。在深度学习中，使用多层神经网络(DNN：Deep Neural Network，深度神经网络)。多层神经网络例如有CNN(Convolutional Neural Network：卷积神经网络)。更具体而言，在车外环境推测部613，(1)将各区域的地图结合，生成表示本车辆1周围情况的整合地图，(2)针对该整合地图内的运动物体，预测该运动物体与本车辆1之间的距离、方向、相对速度的位移，(3)将上述结果纳入车外环境模型614。而且，在车外环境推测部613，(4)根据从车内或车外得到的高精度地图信息、通过GPS等获取到的位置信息、车速信息以及六轴信息的组合，推测整合地图上的本车辆1的位置，(5)并进行所述路径成本的计算，(6)将上述结果与通过各种传感器获取到的本车辆1的运动信息一起纳入车外环境模型614。通过上述处理，在车外环境推测部613会随时更新车外环境模型614，将车外环境模型614用于由路径生成部621进行的路径生成。上述物体识别部611、映射生成部612、车外环境推测部613中的处理结果、车外环境模型614用于所述安全网关装置4的认证部41中的处理。
GPS等定位系统的信号、从车外网络发送来的例如用于汽车导航的数据通过安全网关装置4输入，由通信控制部62解码，并发送到路径探索部622。路径探索部622使用GPS等定位系统的信号、从车外网络发送来的例如用于导航的数据，探索车辆的广域路径。
在路径生成部621，根据车外环境模型614和路径探索部622的输出，生成车辆的行驶路径。
－2－2.安全功能部－
此处，对安全功能部630的构成和由安全功能部630进行的基于规则的路径生成进行说明。
如图4所示，与主运算部610相同，安全功能部630具有物体识别部631，物体识别部631根据摄像头50和/或雷达51的输入，识别车外的物体(对象物)。在安全功能部630，通过与主运算部610相同的方法识别出车外的物体后，不利用深度学习，而是通过迄今已知的基于规则的方法判别识别出的物体是什么。例如，正如迄今已知的那样，通过已实现相当于ASIL－D的功能安全等级的识别机，判别识别出物体是什么。
将由物体识别部631识别出的结果分类为运动物体和静止物体。在图4中，由标注有632的符号且记载为“运动物体和静止物体分类”的电路块执行该分类。具体而言，此处，(1)将本车辆周围分为多个区域(例如，前方、左右方向、后方)，(2)在各区域，整合由摄像头50识别出的物体信息和由雷达51识别出的物体信息，(3)生成针对各区域的运动物体和静止物体的分类信息。并且，(4)整合各区域的分类结果，(5)将上述结果作为本车辆周边的运动物体和静止物体的分类信息在网格地图上进行管理。此外，针对运动物体，(6)预测该运动物体与本车辆之间的距离、方向、相对速度，纳入其结果作为运动物体的附属信息，(7)并根据从车内或车外得到的高精度地图信息、通过GPS等获取到的位置信息、车速信息以及六轴信息的组合，推测本车辆相对于运动物体和静止物体的位置。此外，在安全功能部630，检测出基于车速信息和六轴信息的车辆状态，将该车辆状态作为本车辆1的附属信息用于路径生成。在安全功能部630，根据此处推测出的本车辆相对于运动物体和静止物体的位置、安全区域的探索结果，生成路径。
由主运算部610和安全功能部630生成的路径发送到目标运动决定部710，根据两个路径的比较结果等决定最佳目标运动。例如，当由主运算部610生成的路径脱离由安全功能部630探索得到的安全区域时，采用由安全功能部630生成的路径。
目标运动决定部623决定汽车1的目标运动。
车辆动能操作部624和能量管理部625计算执行装置7的控制量，以在达到目标运动决定部623所决定的目标运动的基础上，使能量效率达到最佳。下面举出具体例子。例如，能量管理部计算在实现目标运动决定部623所决定的发动机扭矩的基础上使省油性达到最佳的进排气阀(省略图示)的开关时刻和喷油器(省略图示)的燃料喷射时刻等。
－2－3.备用安全功能部－
此处，对备用安全功能部650的构成和由备用安全功能部650进行的基于规则的路径生成进行说明。备用安全功能部650包括为了能够基于规则执行最低限度的向安全停车位置移动的移动动作、停车动作所需的构成。大概的构成能够通过与安全功能部630相同的功能实现。
如图4所示，在备用安全功能部650，根据由物体识别部631识别出的结果，将该结果分类为运动物体和静止物体。在图4中，由标注有653的符号且记载为“运动物体和静止物体分类”的电路块执行该分类。如图5所示，物体识别部631可以采用与安全功能部630相同的物体识别部631，也可以是另外设在备用安全功能部650上的物体识别部。而且，备用安全功能部650包括测量车辆状态的车辆状态测量部651和掌握驾驶员的操作状态的驾驶员操作认知部652。车辆状态测量部651获取基于车速信息和六轴信息的车辆状态，以将该车辆状态作为本车辆1的附属信息用于路径生成。
需要说明的是，如上所述，能够任意地设定更新对象软件的划分方式，即包含在一个更新对象软件中的范围。例如，在图4的构成中，可以将认知系统块B1整体作为软件的更新对象，也可以将认知系统块B1的部分构成作为软件的更新对象。此外，也可以根据所需的更新内容，对更新对象软件的范围进行定义。例如，判断系统块B2、操作系统块B3也一样。此外，认知系统块B1、判断系统块B2、操作系统块B3可以构成为在相同的OS上工作，也可以构成为分别在不同的OS上工作。
－产业实用性－
此处公开的技术作为搭载在汽车上的汽车用运算系统很有用。
－符号说明－
1 汽车
2 通信单元(无线通信部)
63 存储部
64 更新控制部
66 电力控制部。

Claims (6)

1.一种汽车用运算装置，其是搭载在汽车上的运算装置，其特征在于：
所述汽车用运算装置包括无线通信部、存储部、更新控制部以及电力控制部，
所述无线通信部从外部的网络接收软件更新信息，
所述存储部中存储从所述无线通信部接收到的所述软件更新信息，
所述更新控制部根据所述存储部中存储的所述软件更新信息，对所述运算装置的软件进行更新，
所述电力控制部控制向所述运算装置的各构成要素供电的供给电源，
当所述存储部中有软件更新信息，且所述汽车的驱动机构不工作时，所述电力控制部使所述存储部、所述更新控制部以及由所述软件更新信息所示的更新对象进入通电状态，所述更新控制部对所述更新对象的软件进行更新。
2.根据权利要求1所述的汽车用运算装置，其特征在于：
当所述驱动机构正在工作时，在接收到所述软件更新信息的情况下，将该软件更新信息暂时保存到所述存储部，等到所述驱动机构停止工作之后，所述更新控制部再对所述更新对象的软件进行更新。
3.根据权利要求1所述的汽车用运算装置，其特征在于：
所述更新控制部根据用户输入的输入信息或用户的使用习惯，在用户不使用的时间段，对所述更新对象的软件进行更新。
4.根据权利要求1所述的汽车用运算装置，其特征在于：
所述运算装置构成为可获取所述汽车的电池的状态信息，
在所述汽车的电池和存储器容量中至少一者的剩余容量少的情况下，所述更新控制部按照重要度从高到低的顺序对所述更新对象的软件进行更新或不对所述更新对象的软件进行更新。
5.根据权利要求1所述的汽车用运算装置，其特征在于：
所述运算装置构成为可获取所述汽车的电池的状态信息，
在所述汽车的电池处于充电状态的情况下，所述更新控制部从所述更新对象的软件的更新中耗电量高者开始依次进行更新。
6.根据权利要求1所述的汽车用运算装置，其特征在于：
所述运算装置构成为可获取所述汽车的电池的状态信息，
在所述汽车的电池处于充电状态的情况下，所述更新控制部结合该充电的所需时间，从所述更新对象的软件的更新中耗电量高且所需时间长者开始依次进行更新。
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