半导体装置和控制方法
【专利说明】半导体装置和控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是基于并且要求2014年6月20日提交的日本专利申请N0.2014-126975的优先权权益，本申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明涉及半导体装置和控制方法。例如，本发明涉及用于自动控制车辆的技术。
【背景技术】
[0004]现代车辆是由驾驶员控制的。近年来，已经开发出诸如ADAS(高级驾驶员辅助系统)的用于辅助驾驶员或者控制车辆的系统，其中一些系统已经投入市场。
[0005]在自动化驾驶(自主驾驶)系统中，重要的是如何在系统和驾驶员之间转移控制。控制转移的过程通常被称为超驰(override)(覆写操作)请求。
[0006]日本未经审查的专利申请公开N0.2010-264829公开了一种驾驶辅助装置，该驾驶辅助装置正确地在自动驾驶和手动驾驶之间进行转换，以基于驾驶员的驾驶操作来行进。在该驾驶辅助装置检测到驾驶员的超驰请求(诸如，由驾驶员进行方向盘操作、油门操作、制动操作等)时，驾驶辅助装置取消自动驾驶。
[0007]以此方式，当驾驶员在系统控制车辆期间尝试对车辆主动进行增益控制时，发出超驰请求。
【发明内容】
[0008]如上所述，在现有技术中，以驾驶员或系统尝试对车辆进行主动增益控制这样的方式执行控制转移。因此，没有使系统在向驾驶员转移控制的过程中起主导地位的流程。换句话讲，没有实现使系统能够进行判断并且向驾驶员转移控制的技术。
[0009]根据下面的描述和附图，本发明的待解决的其它问题和新颖特征将变得清楚。
[0010]本发明的示例性方面是一种半导体装置，该半导体装置当不能计算用于避开物体的行进路线时能够从自动控制模式转移为手动控制模式。
[0011]根据本发明的示例性方面，可实现使系统能够进行判断并且向驾驶员转移控制的技术。
【附图说明】
[0012]根据下面结合附图对某些实施例的描述，以上和其它方面、优点和特征将更清楚，其中:
[0013]图1是示出根据第一实施例的车载控制系统的框图；
[0014]图2是示出根据第一实施例的LSI的硬件框图；
[0015]图3是示出根据实施例被分类的对象的示例的视图；
[0016]图4A是示出移动对象(线性移动对象)有可能在其中移动的区域的示图；
[0017]图4B是示出移动对象(线性移动对象)有可能在其中移动的区域的示例的示图；
[0018]图4C是示出移动对象(线性移动对象)有可能在其中移动的区域的示例的示图；
[0019]图5A是示出移动对象(随机移动对象)有可能在其中移动的区域的示例的示图；
[0020]图5B是示出移动对象(随机移动对象)有可能在其中移动的区域的示例的示图；
[0021]图6是示出根据距离计算存在对象的概率的示例的示图；
[0022]图7是示出其中不能计算可用行进路线的地图的示例的示图；
[0023]图8是示出其中不能计算可用行进路线的地图的示例的示图；
[0024]图9是示出根据第一实施例的与发出超驰请求关联的元素的关系图；
[0025]图10是示出根据第一实施例的与发出超驰请求关联的元素的关系图；
[0026]图11是当发出超驰请求时的定时图；
[0027]图12是示出在计算摩擦系数期间的处理流程的概念图；
[0028]图13是示出根据第一实施例的LSI中发出超驰请求的处理的流程图；
[0029]图14是示出通过覆写控制的超驰请求的概念图；
[0030]图15是示出发出超驰请求的定时的比较例的示图；
[0031]图16是示出根据第二实施例的车载控制系统的框图；
[0032]图17是示出根据第二实施例的与发出超驰请求关联的元素的关系图；
[0033]图18是示出根据第二实施例的LSI中发出超驰请求的处理的流程图；
[0034]图19是示出根据第二实施例的LSI中调节保留时间的处理的流程图；
[0035]图20是示出根据第三实施例的车载控制系统的框图；
[0036]图21是示出根据第三实施例的与发出超驰请求关联的元素的关系图；
[0037]图22是示出根据第三实施例的LSI中发出超驰请求的处理的流程图；
[0038]图23是示出根据第三实施例的LSI中调节驾驶员的操作时间的处理的流程图；以及
[0039]图24是示出根据实施例的半导体装置的示图。
【具体实施方式】
[0040]以下，将参照附图描述本发明的优选实施例。以举例方式例证下面实施例中给出的具体数值，以便于理解本发明。除非另外指出，否则本发明不限于这些值。在下面的描述和附图中，将根据需要省略或简化对于本领域的技术人员而言显而易见的对元件等的描述。
[0041]〈第一实施例〉
[0042]将描述第一实施例。首先，参照图1，将描述根据第一实施例的车载控制系统I的系统构造。如图1中所示，车载控制系统I包括相机2、距离传感器3、用户界面装置4、LSI (大规模集成)5和6、输出装置7。车载控制系统I是将安装在车辆上的系统。上面安装有车载控制系统I的车辆在下文中被称为“载有系统车辆(system-mounted vehicle)”。
[0043]相机2是拍摄载有系统车辆的外围图像的装置。相机2包括CMOS传感器20 (互补金属氧化物半导体)。CMOS传感器20拍摄载有系统车辆的外围图像，由此产生指示载有系统车辆的外围图像的图像信息，并且将产生的图像信息发送到LSI 5。
[0044]距离传感器3测量从载有系统车辆到载有系统车辆外围中存在的物体的距离。距离传感器3通过例如诸如光波(例如，包括红外线)和无线电波(例如，包括毫米波)的电磁波，测量从载有系统车辆到载有系统车辆外围中存在的物体的距离。距离传感器3产生指示测得的从载有系统车辆到载有系统车辆外围中存在的物体的距离的距离信息，并且将产生的距离信息发送到LSI 5。
[0045]用户界面装置4是从驾驶员(用户)接收操作的装置。用户界面装置4是例如方向盘、油门踏板、Φ恸踏板和操作开关。以此方式，车载控制系统I典型地包括多个用户界面装置4。各用户界面装置4根据驾驶员的操作，产生指示操作内容的操作信息，并且将产生的操作信息发送到LSI 5和LSI 6中的每个。
[0046]例如，当方向盘(包括转向角度传感器)被用作用户界面装置4时，方向盘的转向角度传感器检测根据驾驶员操作的方向盘的转向角度，并且产生指示检测到的转向角度的操作信息。例如，当油门踏板(包括油门踏板位置传感器)被用作用户界面装置4时，油门踏板位置传感器检测根据驾驶员操作的油门踏板的下压量，并且产生指示检测到的下压量的操作信息。例如，当制动踏板(包括制动踏板位置传感器)被用作用户界面装置4时，制动踏板位置传感器检测因驾驶员操作造成的制动踏板的下压量，并且产生指示检测到的下压量的操作信息。
[0047]LSI 5是半导体装置，它基于从相机2、测距仪3和用户界面装置4中的每个接收的信息，控制车载控制系统I中的车辆控制模式的转移。在这种情况下，车载控制系统I包括手动控制模式和自动控制模式作为控制模式，手动控制模式用于根据驾驶员操作控制载有系统车辆，自动控制模式用于基于来自相机2和距离传感器3的观察结果，自动控制载有系统车辆。LSI 5包括判断单元50、图像识别单元51、相机输入单元52、传感器输入单元53、用户输入单元54和用户输出单元55。
[0048]判断单元50基于由图像识别单元51基于从相机2接收的图像信息、从距离传感器3接收的距离信息和从用户界面装置4接收的操作信息进行识别的结果，判断使用哪种控制模式操作车载控制系统I ο判断单元50将指示判断结果的判断结果信息发送到LSI 6。因此，如随后描述的，LSI 6根据从判断单元50接收的判断结果信息所指示的判断结果，在控制模式下控制载有系统车辆。
[0049]在自动控制模式下，判断单元50基于图像识别单元51的识别结果和距离传感器3的测量结果，计算用于指明载有系统车辆的控制内容的命令值，并且将计算出的命令值发送到LSI 6。更具体地，在自动控制模式下，判断单元50基于图像识别单元51的识别结果和距离传感器3的测量结果，计算载有系统车辆的行进路线，以防止载有系统车辆接触物体，并且计算载有系统车辆的命令值，以沿着计算出的行进路线行进。在自动控制模式下，判断单元50还可计算载有系统车辆的命令值，以停在物体前方，从而防止载有系统车辆接触物体。
[0050]在这种情况下，判断单元50按以下方式判断使用哪种控制模式操作车载控制系统I。当在手动控制模式期间判断单元50接收到指示用于指令切换控制模式的操作开关已经操作的操作信息时，判断单元50判断控制模式将从手动控制模式转移为自动控制模式。另一方面，当在自动控制模式期间判断单元50接收到指示用于指令切换控制模式的操作开关已经操作的操作信息时，判断单元50判断控制模式将从自动控制模式转移为手动控制模式。另外，当判断单元50基于从方向盘、油门踏板、制动踏板等接收的操作信息识别在自动控制模式期间操作方向盘、油门踏板、制动踏板等中的一个已经操作时，判断单元50判断控制模式将从自动控制模式转移为手动控制模式。
[0051]此外，在这个实施例中，当判断单元50在自动控制模式期间基于图像识别单元51的识别结果和距离传感器3的测量结果，判断不能计算避免接触物体的行进路线时，判断单元50判断不可消除的风险因素，因此，控制模式应该从自动控制模式转移为作为更安全方法的手动控制模式。以此方式，可实现将控制从车载控制系统I准确转移到驾驶员。
[0052]当判断单元50基于图像识别单元51的识别结果和距离传感器3的测量结果，判断不可消除如果载有系统车辆继续行进则载有系统车辆会接触物体的风险时，判断单元50判断控制模式应该从手动控制模式转移为自动控制模式。因此，即使在控制从车载控制系统I转移到驾驶员之后没有执行用于载有系统车辆制动的操作，判断单元50也可指导LSI6将车载控制系统I从手动控制模式转移为自动控制模式并且停止载有系统车辆以避开接触物体。因此，在这个实施例中，即使驾驶员没有执行载有系统车辆