CN111699601A - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制电源容量增加、且即使在控制***电源中发生了异常时也能够执行故障工作的车辆控制装置。本发明具备：第1开关(SW2)，其设置于第1电源线(31)，并切换第1微型计算机(14)与第1电源(13)的导通与断开；第2开关(SW1)，其设置于第2电源线(27)，并切换第2微型计算机(15)与第2电源(17)的导通与断开；第3电源线(33),其连接所述第1电源线与所述第2电源线；以及同电位供给电路，其设置于所述第3电源线，在第2电源(17)正常时，断开所述第3电源线，在所述第2电源异常时，在所述第1开关以及所述第2开关断开了的状态下，从所述第1电源向所述第2微型计算机供给与所述第2电源的输出电压同电位的电压。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及一种搭载于车辆的车辆控制装置，尤其涉及车辆控制装置的电源。
背景技术
在车辆控制装置中，具有识别***微型计算机和控制***微型计算机，识别***微型计算机处理来自传感器的信号而获得信息，控制***微型计算机根据识别***微型计算机获得的信息与车辆进行通信并控制车辆。
在车辆控制装置中，要求即使在某个功能、零件发生了故障的情况下也运行***以确保安全性的故障工作(フェールオペレーション)。
尤其在向控制***微型计算机供给电力的电源中被检出异常的情况下，目前为止是使车辆控制装置的***自身停止。问题点是：如果使***停止，则由于不能够保证与车辆的通信，因此有可能不能确保车辆的安全性。
作为其解决对策，存在有在具有2个微型计算机的***中，在某个电源发生了异常的情况下，停止一方的微型计算机电源，从其他电源向微型计算机供给电压的方法(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-126361号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的方法中，在一方的电源发生了异常时，需要通过另一方的电源使2个微型计算机工作，因此需要增加各自的电源容量。相应地成本增加，并且电源所占基板的安装面积增加。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种抑制电源容量的增加，即使在控制***电源发生了异常的情况下也能够执行故障工作的车辆控制装置。
解决问题的技术手段
为了达成上述目的，本发明具备：传感器；传感器；第1微型计算机，其接收并处理来自所述传感器的信号；第2微型计算机，其根据所述第1微型计算机的处理结果生成车辆控制指令；第1电源，其向所述第1微型计算机供给电力；第2电源，其向所述第2微型计算机供给电力；第1电源线，其连接所述第1微型计算机与所述第1电源；第2电源线，其连接所述第2微型计算机与所述第2电源；第1开关，其设置于所述第1电源线，并切换所述第1微型计算机与所述第1电源的导通与断开；以及第2开关，其设置于所述第2电源线，并切换所述第2微型计算机与所述第2电源的导通与断开，所述车辆控制装置具备：第3电源线，其连接所述第1电源线与所述第2电源线；以及同电位供给电路，其设置于所述第3电源线，并在所述第2电源正常时，断开所述第3电源线，在所述第2电源异常时，在所述第1开关以及所述第2开关断开了的状态下，从所述第1电源向所述第2微型计算机供给与所述第2电源的输出电压同电位的电压。
根据如上构成的本发明，在第2电源发生了异常的情况下，将第2电源自第2微型计算机切断，停止从第1电源向第1微型计算机的电力供给，从第1电源向第2微型计算机供给电力。由此，能够抑制车辆控制装置的电源容量的增加，并且即使在第2电源发生了异常的情况下也能够执行故障工作。
发明的效果
根据本发明，在车辆控制装置中，能够抑制电源容量增加，并且即使在控制***电源发生了异常的情况下也能够执行故障工作。
附图说明
图1为作为本发明实施方式的车辆控制装置的一个例子的立体摄像机的整体概略结构图。
图2为本发明第1实施方式的立体摄像机的电源部分的概略电路结构图。
图3为表示本发明第1实施方式的立体摄像机的控制***电源中发生了异常时的动作的流程图。
图4为本发明第2实施方式的立体摄像机的电源部分的概要电路结构图。
图5为表示本发明的第2实施方式的立体摄像机的控制***电源中发生了异常时的动作的流程图。
图6为表示本发明的第3实施方式的立体摄像机的电源部分的概要电路结构图。
图7为表示本发明的第3实施方式的立体摄像机的控制***电源中发生了异常时的动作的流程图。
图8为表示本发明的第4实施方式的立体摄像机的电源部分的概要电路结构图。
具体实施方式
下面，作为本发明的实施方式的车辆控制装置，以立体摄像机为例，参照附图进行说明。另外，在各图中，对相同的构件标注相同的符号，适当省略重复的说明。
实施例1
利用图1～图3说明本发明的第1实施例。
图1为作为本实施例的车辆控制装置的一个例子的立体摄像机的整体概略结构图，图2为本实施例的立体摄像机的电源部分的概略电路结构图。
如图1或图2所示，立体摄像机1具有：摄像元件(传感器)11、12，其获取外界信息；识别***微型计算机(第1微型计算机)14，其处理从摄像元件11、12发送的外界信息，并输出人、车辆等的立体物、车道信息；控制***微型计算机(第2微型计算机)15，其根据该信息生成车辆控制指令并输出；CAN收发器18，其将控制***微型计算机15的控制指令与ECU等外部装置进行通信；识别***电源(第1电源)13，其经由识别***电源线(第1电源线)31向识别***微型计算机14供给电力；控制***电源(第2电源)17，其具备电力供给部19和异常检测电路20，电力供给部19经由控制***电源线(第2电源线)27向控制***微型计算机15供给电力，异常检测电路20检测电源的异常；同电位供给电路16，其设置于与从识别***电源线31分支并连接至控制***电源线27的电源分支线(第3电源线)33；以及管控电路21，其从异常检测电路20经由电源错误信号线29接收错误信号，并且控制后述的开关元件SW1～SW3的ON/OFF或者同电位供给电路16的驱动信号。
如图2所示，施加于识别***电源线31的电压为5V，施加于控制***电源线27的电压为3.3V。也就是说，控制***电源线27的电压比识别***电源线31的电压高。因此，在电源分支线33上设置有用于使识别***电源线31的电压(3.3V)同电位化到控制***电源线27的电压(5.0V)的升压电路26。升压电路26具有电容器23、二极管24、线圈25、开关元件SW4以及控制电路22，该控制电路22一边经由电源监控线28监视控制***电源线27的电压(控制***电源17的输出电压)，一边进行开关元件SW4的ON/OFF控制。升压电路26及开关元件(第3开关)SW3构成同电位供给电路16。
当控制***电源17正常时，为了向控制***微型计算机15供给电力，使开关元件(第2开关)SW1为ON状态。另一方面，当管控电路21经由电源错误信号线29从异常检测电路20接收信号时，开关元件SW1成为OFF状态，切断发生了异常的控制***电源17。
当控制***电源17正常时，为了向识别***微型计算机14供给电力，使开关元件(第1开关)SW2为ON状态。另一方面，当管控电路21经由电源错误信号线29从异常检测电路20接收信号时，开关元件SW2成为OFF状态，切断识别***电源13。
当控制***电源17正常时，为了分离控制***电源线27与识别***电源线31，使开关元件SW3为OFF状态。另一方面，当管控电路21经由电源错误信号线29从异常检测电路20接收信号时，开关元件SW3切换为ON状态，使控制***电源线27与识别***电源线31导通，使通过识别***电源13生成的电源能够供给到控制***微型计算机15。
本实施例中，同电位供给电路16具备如下功能：当控制***电源17正常时，断开电源分支线33而切断控制***电源线27和识别***电源线31，当控制***电源17异常时，经由电源分支线33导通控制***电源线27与识别***电源线31，并且以变为与在正常时供给至控制***电源线27的电压同电位的形式调整从识别***电源线31供给的电压。
通过同电位供给电路16，能够利用在正常时向识别***微型计算机14供给电力的识别***电源13作为在控制***电源17发生了异常的情况下的控制***微型计算机15的电力供给单元。由此，不增加正常时不工作的电源，即使控制***电源17中发生了异常时，也能够使控制***微型计算机15工作，能够执行故障工作。
图3中表示控制***电源17中发生了异常时的立体摄像机1的工作。在控制***电源17正常时，通过开关元件SW3断开升压电路26与识别***电源线31，但在控制***电源17的异常检测电路20检测出了电力供给部19的异常的情况下，异常检测电路20向管控电路21发送错误信号(步骤S11)。管控电路21通过经由控制电路22对开关元件SW3进行ON/OFF控制而驱动升压电路26(步骤S12)。由此，控制***电源线27与识别***电源线31导通。接着，使开关元件SW2为OFF，将识别***微型计算机14从识别***电源13切断(步骤S13)。并且，使开关元件SW1为OFF，将发生了异常的控制***电源17从控制***微型计算机15切断(步骤14)。由此，识别***电源13的输出电压(3.3V)通过升压电路26被升压至5.0V，并被供给至控制***微型计算机15，因此即使在控制***电源17异常时也能够使控制***微型计算机15工作。其后，通过控制***微型计算机15控制车辆，以确保安全(步骤S15)。
通过如上构成的本实施例，在控制***电源17的工作电压比识别***电源13的工作电压低的立体摄像机1中，在控制***电源17发生了异常的情况下，识别***电源13被从识别***微型计算机14切断，一边停止从识别***电源13向识别***微型计算机的电力供给，一边从识别***电源13向控制***微型计算机15供给电力。由此，在不使控制***电源17双重化的情况下在控制***电源17异常时控制***微型计算机15与车辆的通信也得以保证，因此能够达成故障工作。
此外，当控制***电源17异常时，由于不向与车辆的通信中不必要的识别***微型计算机14供给电力，所以不需要增加识别***电源13的容量。由此，与在控制***电源17异常时从识别***电源33向2个微型计算机14、15供给电力的电路结构、或使控制***电源17双重化的电路结构相比较，能够实现成本降低和基板面积的缩小。
实施例2
利用图4及图5对本发明的第2实施例进行说明。
图4为表示本实施例的立体摄像机1的电源部分的概略电路结构。本实施例中，施加于识别***微型计算机14的识别***电源线31的电压为1.25V，施加于控制***微型计算机15的控制***电源线27的电压为3.3V。即，控制***电源线27的电压比识别***电源线31低。为此，在电源分支线33中设置有为了使识别***电源线31的电压(3.3V)同电位化到控制***电源线27的电压(1.25V)的降压电路32。降压电路32具有电容器23、二极管24、线圈25、开关元件SW4以及执行开关元件SW4的ON/OFF控制的控制电路22。本实施例中的同电位供给电路16由开关元件SW3和降压电路32构成。
图5表示控制***电源17中发生了异常时的立体摄像机1的工作。控制***电源17正常时，降压电路32通过开关元件SW4被断开，但是控制***电源17的异常检测电路20检出了电力供给部19的异常的情况下，异常检测电路20向管控电路21发送错误信号(步骤S21)。管控电路21经由控制电路22驱动降压电路32(步骤S22)。由此，控制***电源线27与识别***电源线31导通。接着，使开关元件SW2为OFF，使识别***微型计算机14从识别***电源13切断(步骤S23)。并且，使开关元件SW1为OFF，使发生了异常的控制***电源17从控制***微型计算机15及降压电路32切断(步骤S24)。由此，由于识别***电源13的输出电压(3.3V)通过降压电路32被降压到1.25V，并向控制***微型计算机15供给，所以即使在控制***电源17异常时也能够使控制***微型计算机15工作。其后，通过控制***微型计算机15控制车辆，并确保安全(步骤S25)。
通过如上构成的本实施例，在控制***微型计算机15的动作电压比识别***微型计算机14的工作电压低的立体摄像机1中，能够得到与第1实施例同样的效果。
实施例3
利用图6及图7对本发明的第3实施例进行说明。
图6表示本实施例立体摄像机1的电源部分的概略电路结构。本实施例中，施加于识别***微型计算机14的控制***电源线27的电压为3.3V，施加于控制***微型计算机15的识别***电源线31的电压为3.3V。即，控制***电源线27的电压为与识别***电源线31的电压同电位，可以将识别***电源线31的电压不变地供给至控制***电源线27。因此，本实施例的同电位供给电路16仅由切换电源分支线33的导通和断开的开关元件SW3构成。
图7表示控制***电源17中发生了异常时的立体摄像机1的工作。当控制***电源17正常时，控制***电源线27与识别***电源线31通过SW3断开，但是在控制***电源17的异常检测电路20检测出了电力供给部19的异常的情况下，异常检测电路20向管控电路21发送错误信号(步骤S31)。管控电路21使开关元件SW3为ON，而使控制***电源线27与识别***电源线31导通(步骤S32)。接着，使开关元件SW2为OFF，使识别***微型计算机14从识别***电源13切断(步骤S33)。
然后，使开关元件SW1为OFF，使发生了异常的控制***电源17从控制***微型计算机15切断(步骤S34)。由此，由于识别***电源13的输出电压(3.3V)被供给到控制***微型计算机15，所以即使在控制***电源17异常时也能够使控制***微型计算机15工作。其后，通过控制***微型计算机15控制车辆，以确保安全(步骤S35)。
通过如上构成的本实施例，在控制***微型计算机15的工作电压与识别***微型计算机14的工作电压为同电位的立体摄像机1中，获得与第1实施例相同的效果。
实施例4
使用图8对本发明的第4实施例进行说明。
图8表示本实施例的立体摄像机1的电源部分的概略电路结构。本实施例中控制***电源17不具有第1实施例中的异常检测电路20(图2中所示)。控制***微型计算机15经由从控制***电源线27分支的电源监控线34监视控制***电源17的输出电压，并将控制***电源17的异常通知管控电路21。
通过如上述构成的本实施方式，在控制***电源17不具有异常检测电路的立体摄像机1中，能够得到与第1实施例相同的效果。另外，本实施例中说明了将控制***电源17的异常检测功能安装到控制***微型计算机15的结构，但是也可以将管控电路21的功能安装于控制***微型计算机15。
上述，详细描述了本发明的实施例，但是本发明不限定于上述描述的实施例，还包含各种各样的变形例和应用例。例如，上述的实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有结构。此外，可以对某一实施例的结构加入其他实施例的结构，删除某一实施例的结构的一部分，或者，可以替换为其他实施例的一部分。
符号说明
1…立体摄像机(车辆控制装置)，11、12…摄像元件(传感器)，13…识别***电源(第1电源)，14…识别***微型计算机(第1微型计算机)，15…控制***计算机(第2微型计算机)，16…同电位供给电路，17…控制***电源(第2电源)，18…CAN收发器，19…电力供给部，20…异常检测电路、21…管控电路，22…控制电路，23…电容器，24…二极管，25…线圈，26…升压电路，27…控制***电源线(第2电源线)，28…电压监控线，29…电源错误信号线，30…控制电路驱动信号线，31…识别***电源线(第1电源线)，32…降压电路，33…电源分支线，34…电源监控线，SW1…开关元件(第2开关)，SW2…开关元件(第1开关)，SW3…开关元件(第3开关)。

Claims (7)

1.一种车辆控制装置，其具备：
传感器；
第1微型计算机，其接收并处理来自所述传感器的信号；
第2微型计算机，其根据所述第1微型计算机的处理结果生成车辆控制指令；
第1电源，其向所述第1微型计算机供给电力；
第2电源，其向所述第2微型计算机供给电力；
第1电源线，其连接所述第1微型计算机与所述第1电源；
第2电源线，其连接所述第2微型计算机与所述第2电源；
第1开关，其设置于所述第1电源线，并切换所述第1微型计算机与所述第1电源的导通与断开；以及
第2开关，其设置于所述第2电源线，并切换所述第2微型计算机与所述第2电源的导通与断开，
所述车辆控制装置的特征在于，具备：
第3电源线，其连接所述第1电源线与所述第2电源线；以及
同电位供给电路，其设置于所述第3电源线，并在所述第2电源正常时，断开所述第3电源线，在所述第2电源异常时，在所述第1开关以及所述第2开关断开了的状态下，从所述第1电源向所述第2微型计算机供给与所述第2电源的输出电压同电位的电压。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2电源的输出电压为与所述第1电源的输出电压同电位，
所述同电位供给电路具有第3开关，该第3开关设置于所述第3电源线，并切换所述第1电源线与所述第2电源线的导通与断开。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2电源的输出电压比所述第1电源的输出电压低，
所述同电位供给电路具有降压电路，该降压电路设置于所述第3电源线，并将所述第1电源线的电压降压到所述第2电源的输出电压。
4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2电源的输出电压比所述第1电源的输出电压高；
所述同电位供给电路具有：
升压电路，所述升压电路设置于所述第3电源线，并将所述第1电源线的电压升压到所述第2电源的输出电压；以及
第3开关，所述第3开关设置于连接所述第3电源线的所述升压电路与所述第1电源线的部分，并切换所述升压电路与所述第1电源线的导通与断开。
5.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2电源具有检测所述第2电源的异常的异常检测电路。
6.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第2微型计算机具有监控所述第2电源的输出电压的功能。
7.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述传感器为用于识别外界的摄像元件；
所述第1微型计算机为接收来自所述摄像元件的信号并获取立体物或者车道信息的识别***微型计算机。
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