(57)【要約】【課題】自動運転制御の切り替え可否を判定可能な車両制御装置及び車両制御システムを提供する【解決手段】車両制御装置であって、論理的な階層構造を構成可能な一つ以上のモジュールを備え、前記モジュールは、認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて、認識、認知及び判断を行って走行軌道を生成する軌道生成モジュールを含み、前記軌道生成モジュールは、認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて生成された走行誘導領域情報を受信可能であって、前記受信した走行誘導領域情報を用いて生成される走行軌道、及び、前記走行誘導領域情報を用いないで生成される走行軌道のいずれかを切り替えて出力する。【選択図】図１
2020032793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両制御装置であって、
論理的な階層構造を構成可能な一つ以上のモジュールを備え、
前記モジュールは、認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて、認識、認知及び判断を行って走行軌道を生成する軌道生成モジュールを含み、
前記軌道生成モジュールは、
認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて生成された走行誘導領域情報を受信可能であって、
前記受信した走行誘導領域情報を用いて生成される走行軌道、及び、前記走行誘導領域情報を用いないで生成される走行軌道のいずれかを切り替えて出力することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記走行誘導領域情報として走行可能領域の情報を用いることを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記走行誘導領域情報としてポテンシャルマップを用いることを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両制御装置であって、
前記走行誘導領域情報は、前記軌道生成モジュールが認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて生成したポテンシャルマップにおいて所定量のポテンシャル値を変化させるためのものであって、
前記ポテンシャル値を変化させる所定量が、前記軌道生成モジュールのポテンシャルマップにおける危険領域のポテンシャル値と非危険領域のポテンシャル値との差より小さいことを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記軌道生成モジュールは、前記走行誘導領域情報を送信する走行誘導領域生成モジュールと通信装置を介して接続されることを特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記軌道生成モジュールは、前記走行誘導領域情報に付与された信頼度情報を用いて、出力する走行軌道を切り替えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両制御装置であって、
前記軌道生成モジュールが、認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて生成する情報の信頼度が低い要因がある場合、前記走行誘導領域情報を用いて軌道を生成することを特徴とする車両制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記軌道生成モジュールは、前記走行誘導領域情報を生成するモジュールより高い安全性によって構成されていることを特徴とする車両制御装置。
【請求項９】
車両制御システムであって、
認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いてルート情報を生成するルート生成モジュールと、
認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて走行誘導領域情報を生成し、前記走行誘導領域情報を生成する際に前記ルート情報を参照可能な走行誘導領域生成モジュールと、
認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて走行軌道を生成する軌道生成モジュールと、を有し、
前記ルート生成モジュールと前記走行誘導領域生成モジュールと前記軌道生成モジュールとで、順に情報が伝達される階層構造を構成しており、
前記軌道生成モジュールは、走行誘導領域情報を受信可能であって、前記走行誘導領域生成モジュールが生成した走行誘導領域情報を用いて生成される走行軌道、及び、前記走行誘導領域情報を用いないで生成される走行軌道のいずれかを切り替えて出力することを特徴とする車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置及び車両制御システムに関する
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１８−６２２４４号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、自車に搭載され、自動運転又は運転支援を実施可能に構成される。この車両制御装置は、自車１１が走行する走行路における左右境界線ＬＢ、ＲＢを算出する左右境界線生成部と、左右境界線ＬＢ、ＲＢの範囲で自車が通行する拘束点Ｘを設定し、さらに拘束点Ｘを制約条件として曲率、走行距離、中心線との差分が最小となる理想走行経路ＩＤＲを算出する理想走行経路生成部とを備える車両制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−６２２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した背景技術では、階層化された自動運転システムの論理アーキテクチャの構造において、各階層が独立に動作可能とすることにより、システムの再利用性を高めることは考慮されていない。
【０００５】
例えば、運転支援システムは、基本的にはドライバの運転操作をアシストする機能を有し、その機能は自動運転システムの機能と一部類似している。このため、各システムで類似する機能を共通化することによって、システム間で機能の再利用が容易になる。
【０００６】
また、追加の課題として、自動運転システムによる走行と、別のシステムにから指示される走行との切り替えがある。例えば、走行すべきエリア（走行誘導領域又はレーン）を運転支援システムに入力した走行や、管制システムからの制御による走行や、別のシステムからの指示による走行を容易に切り替える要請がある。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、車載システムの論理アーキテクチャについて、運転支援システムを実現する情報の入力の有無によって自動運転制御の切り替え可否を判定可能な車両制御装置及び車両制御システムが求められている。さらに、車載システム内で類似する機能の再利用が容易となる車両制御装置及び車両制御システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、車両制御装置であって、論理的な階層構造を構成可能な一つ以上のモジュールを備え、前記モジュールは、認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて、認識、認知及び判断を行って走行軌道を生成する軌道生成モジュールを含み、前記軌道生成モジュールは、認識装置及び通信装置の少なくとも一方から受信した情報を用いて生成された走行誘導領域情報を受信可能であって、前記受信した走行誘導領域情報を用いて生成される走行軌道、及び、前記走行誘導領域情報を用いないで生成される走行軌道のいずれかを切り替えて出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、制御方法の切り替えが容易となる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】軌道判断部が実行する処理のフローチャートである。
【図２】車両制御システム及び車両制御装置を有する車両システムの概要を示す図である。
【図３】車両制御システムの物理アーキテクチャの例を示す図である。
【図４】ＥＣＵの内部構成の例を示す図である。
【図５】プロセッサで動作するソフトウェアコンポーネントの構成例を示す図である。
【図６Ａ】車両制御システムの論理アーキテクチャの例を示す図である。
【図６Ｂ】車両制御システムの論理アーキテクチャの例を示す図である。
【図７Ａ】論理アーキテクチャの物理アーキテクチャへの配置例を示す図である。
【図７Ｂ】論理アーキテクチャの物理アーキテクチャへの配置例を示す図である。
【図８】ルート生成処理の概要を示す図である。
【図９Ａ】外界認識の例を示す図である。
【図９Ｂ】外界認識の例を示す図である。
【図１０Ａ】走行誘導領域の例を示す図である。
【図１０Ｂ】走行誘導領域の例を示す図である。
【図１０Ｃ】走行誘導領域の例を示す図である。
【図１１Ａ】走行誘導領域情報の例を示す図である。
【図１１Ｂ】走行誘導領域情報の例を示す図である。
【図１１Ｃ】走行誘導領域情報の例を示す図である。
【図１２】軌道の例を示す図である。
【図１３Ａ】走行誘導領域情報を用いない軌道生成の例を示す図である。
【図１３Ｂ】走行誘導領域情報を用いた軌道生成の例を示す図である。
【図１４】通信装置を介して走行誘導領域情報を通信する論理アーキテクチャの例を示す図である。
【図１５Ａ】第２実施例のポテンシャルマップを用いた走行誘導領域情報の例を示す図である。
【図１５Ｂ】第２実施例のポテンシャルマップを用いた走行誘導領域情報の例を示す図である。
【図１６】第２実施例の走行誘導領域情報への信頼度付与の例を示す図である。
【図１７】第３実施例の軌道判断部が実行する処理のフローチャートである
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に好適な実施形態の例（実施例）について説明する。本実施例は、主には車両制御装置及び一つ以上の車両制御装置によって構成される車両制御システムに適用されると好適である。
【００１２】
［実施例１］
＜車両制御システムの構成＞
図２は、車両制御システム及び車両制御装置を有する車両システムの概要を示す図である。車両システム１は、車両制御システム２、通信装置３、車両制御システム４、駆動装置５、認識装置６、出力装置７、入力装置８及び通知装置９を有する。
【００１３】
車両制御システム２は、例えば車載ネットワーク（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮＦＤ：ＣＡＮ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄａｔａ−ｒａｔｅ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等）と一つ以上の車両制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ等）とによって構成される制御システムである。
【００１４】
通信装置３は、車両システム１と外部との通信を制御する。例えば、通信装置３は、携帯電話システムによる通信、無線ＬＡＮ、ＷＡＮ、Ｃ２Ｘ（Ｃａｒ  ｔｏ  Ｘ：車両対車両または車両対インフラ通信）等のプロトコルを使用して無線で通信する。また、通信装置３は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて通信してもよい。通信装置３は、外界（インフラ、他車、地図）の情報及び自車に関する情報を無線通信によって取得し、自車に関する情報を無線で送信する。また、通信装置３は、診断端子（ＯＢＤ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ端子、外部記録媒体（例えばＵＳＢメモリ、ＳＤカード、等）端子などを提供してもよい。
【００１５】
車両制御システム４は、例えば、車両制御システム２と異なる又は同一のプロトコルを用いたネットワークにより構成される制御システムである。
【００１６】
駆動装置５は、車両制御システム２の制御に従って、車両運動を制御する機械及び電気装置（例えばエンジン、トランスミッション、ホイール、ブレーキ、操舵装置等）を駆動を行うアクチュエータ等である。
【００１７】
認識装置６は、外界から入力される情報を取得し情報を生成するための情報を出力する、カメラ、レーダ、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）、超音波センサなどの外界センサ、及び、車両システム１の状態（運動状態、位置情報、加速度、車輪速度等）を認識する力学系センサにより構成される。
【００１８】
出力装置７は、ネットワークシステムに有線または無線で接続され、ネットワークシステムから送出されるデータを受信し、メッセージ情報（例えば映像、音）など必要な情報を表示または出力する、液晶ディスプレイ、警告灯、スピーカなどである。
【００１９】
入力装置８は、ユーザが車両制御システム２に対して、操作の意図や指示を入力する入力信号を生成するための、例えばステアリング、ペダル、ボタン、レバー、タッチパネル等である。通知装置９は、車両システム１が外界に対して、車両の状態等を通知するための、ランプ、ＬＥＤ、スピーカ等である。
【００２０】
車両制御システム２は、他の車両制御システム４、通信装置３、駆動装置５、認識装置６、出力装置７、入力装置８及び通知装置９などと接続され、それぞれとの間で情報を送受信するながら動作する。
【００２１】
＜物理アーキテクチャ＞
図３は、車両制御システム２の物理アーキテクチャの例を示す図である。
【００２２】
物理アーキテクチャ（ハードウェア構成とも称す）３００は、ネットワークリンク３０１及びはネットワークリンク３０１に接続されるＥＣＵ３０２を有する。ネットワークリンク３０１は、車載ネットワーク上のネットワーク装置を接続するネットワークリンクであり、例えばＣＡＮバスなどで構成される。ＥＣＵ３０２は、車両制御装置を構成し、ネットワークリンク３０１、通信装置３、車両制御システム４、駆動装置５、認識装置６及びネットワークリンク３０１以外のネットワークリンク（専用線含む）に接続される制御装置であり、駆動装置５及び認識装置６を制御し、駆動装置５及び認識装置６から情報を取得し、ネットワークとデータを送受信する。また、いくつかのＥＣＵ３０２は、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、処理を実行する。また、少なくとも一つのＥＣＵ３０２は、複数のネットワークリンク３０１を接続し、それぞれのネットワークリンクとデータの送受信を行うゲートウェイ（以下、ＧＷと称する）として機能する。
【００２３】
ネットワークリンク３０１のトポロジは、図３に例示する、二つのバスに複数のＥＣＵが接続されているバス型の他、複数のＥＣＵが直接ＧＷに接続されるスター型や、ＥＣＵが一連のリンクにリング状に接続されているリング型、それぞれの型が混在し複数のネットワークによって構成される混在型などで構成できる。ＥＣＵ３０２は、ネットワークから受信したデータに基づいて、駆動装置５へ制御信号を出力し、認識装置６から情報を取得し、ネットワークへ制御信号及び情報を出力し、内部状態を変更する等の制御処理を実行する。
【００２４】
図４は、ＥＣＵ３０２の内部構成の例を示す図である。
【００２５】
車両制御装置を構成するＥＣＵ３０２は、プロセッサ４０１、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）４０２、タイマ４０３、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０５及び内部バス４０６を有する。
【００２６】
プロセッサ４０１は、キャッシュやレジスタなどの記憶素子を有し、制御を行うＣＰＵなどの演算装置であり、所定のプログラムの実行によって後述する論理機能を提供する。なお、プロセッサ４０１が提供する機能の一部又は全てにＦＰＧＡ（Field Programable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを用いて実装してもよい。Ｉ／Ｏ４０２は、ネットワークリンク３０１、他のネットワーク及び専用線の少なくとも一つで接続された駆動装置５及び／又は認識装置６に対するデータの送受信を制御するインターフェースである。タイマ４０３は、図示を省略するクロックなどを使用し、時間及び時刻の管理を行う、ＲＯＭ４０４は、不揮発性の記憶素子であり、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）や不変のデータなどを格納する。ＲＡＭ４０５は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサ４０１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを格納する。
【００２７】
内部バス４０６は、ＥＣＵ３０２の内部での通信に用いられる。
【００２８】
図５は、プロセッサ４０１で動作するソフトウェアコンポーネントの構成例を示す図である。
【００２９】
プロセッサ４０１で動作するソフトウェアコンポーネントは、制御部５０１、通信管理部５０２、時間管理部５０３を含む。また、当該ソフトウェアコンポーネントが使用する記憶領域として、データテーブル５０４及びバッファ５０５が定義されている。
【００３０】
通信管理部５０２は、Ｉ／Ｏ４０２の動作及び状態を管理し、内部バス４０６を介しＩ／Ｏ４０２に指示を行う。時間管理部５０３は、タイマ４０３を管理し、時間に関する情報を取得し、時間に関する制御を行う。制御部５０１は、Ｉ／Ｏ４０２から取得したデータを解析し、ソフトウェアコンポーネント全体を制御する。データテーブル５０４は、後述する外界認識マップなどの情報を保持する。バッファ５０５は、データを一時的に保持する。
【００３１】
図５に示す構成は、プロセッサ４０１上の動作概念を示しており、動作に必要な情報はＲＯＭ４０４及び／又はＲＡＭ４０５から適宜取得し、処理結果をＲＯＭ４０４及び／又はＲＡＭ４０５に適宜書き込みながら、プログラムを実行する。
【００３２】
後述する車両制御システムの各機能は、制御部５０１にて実行される。
【００３３】
＜階層型論理アーキテクチャ＞
図６Ａ、図６Ｂは、車両制御システム２の論理アーキテクチャ６００の例を示す図であり、図６Ａは車両制御システム２が、ルート生成モジュール６０１と走行誘導領域生成モジュール６０２と軌道生成モジュール６０３の３層を有する場合を示し、図６Ｂは車両制御システム２が軌道生成モジュール６０３のみを有する場合を示す。
【００３４】
車両制御システム２の本実施例に関連する論理アーキテクチャ６００は、ルート生成モジュール６０１、走行誘導領域生成モジュール６０２、軌道生成モジュール６０３及び車両運動制御部６０４を含む。
【００３５】
ルート生成モジュール６０１は、一つ又は複数の認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、後述するルート情報を生成する。走行誘導領域生成モジュール６０２は、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、ルート生成モジュール６０１が生成したルート情報を用いて、後述する走行誘導領域情報を生成する。なお、後述するように、走行誘導領域生成モジュール６０２は、ルート情報を用いなくても、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから取得した情報を用いて走行誘導領域情報を生成できる。軌道生成モジュール６０３は、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、走行誘導領域生成モジュール６０２が生成した走行誘導領域情報を用いて、後述する軌道情報を生成する。なお、後述するように、軌道生成モジュール６０３は、走行誘導領域情報を用いなくても、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから取得した情報を用いて軌道情報を生成できる。車両運動制御部６０４は、軌道生成モジュール６０３からの軌道情報、及び認識装置６からの車両運動情報から運動制御値を計算し、車両を駆動するための制御情報を駆動装置５に出力する。
【００３６】
また、ルート生成モジュール６０１は、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、後述するルート関連情報を出力するルート関連認識部６１１、前記複数のルート関連情報を統合するルート関連認知部６１２、及び前記統合されたルート関連情報について後述するルートを判断してルート情報を生成して、出力するルート判断部６１３を含む。
【００３７】
また、走行誘導領域生成モジュール６０２は、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、後述する走行誘導領域関連情報を出力する走行誘導領域関連認識部６２１、前記複数の走行誘導領域関連情報を統合する走行誘導領域関連認知部６２２、及び前記統合された走行誘導領域関連情報と、ルート判断部６１３から出力されるルート情報を用いて後述する走行誘導領域を判断して、走行誘導領域情報を生成して、出力する走行誘導領域判断部６２３を含む。
【００３８】
また、軌道生成モジュール６０３は、認識装置６及び通信装置３の少なくとも一つから情報を取得し、外界認識情報を出力する軌道関連認識部６３１、前記複数の外界認識情報を統合し、外界認識マップを出力する軌道関連認知部６３２、及び走行誘導領域判断部６２３より出力される走行誘導領域情報を受信しない場合には前記統合された軌道関連情報を用いて、また、走行誘導領域判断部６２３より出力される走行誘導領域情報を受信する場合には前記統合された軌道関連情報及び受信した走行誘導領域情報を用いて、後述する軌道判断における判定を行い、軌道情報を生成して、出力する軌道判断部６３３と含む。
【００３９】
図６Ｂは、軌道生成モジュール６０３のみを有する例を示す。図６Ｂに示す軌道生成モジュール６０３の軌道判断部６３３は、走行誘導領域情報を用いずに軌道情報を生成するが、走行誘導領域情報を用いても軌道情報を生成し得るように構成されている。
【００４０】
本実施例の車両制御システム２では、図６Ａ、図６Ｂに示すように、軌道生成モジュール６０３は、望ましくは、走行誘導領域生成モジュール６０２より出力される走行誘導領域情報を用いて軌道情報を生成する。しかし、本実施例の軌道生成モジュール６０３の特徴的な構成は、軌道情報を生成するために走行誘導領域情報を用いることができることである。すなわち、本実施例の軌道生成モジュール６０３の本質的な構成は、走行誘導領域情報を用いて軌道情報を生成し得るかを判定し、走行誘導領域情報を用いて軌道情報を生成する動作モードと、走行誘導領域情報を用いないで軌道情報を生成する動作モードとを切り替えて動作することにある。
【００４１】
例えば、図６Ａに示す軌道生成モジュール６０３は、通常は、走行誘導領域生成モジュール６０２より出力される走行誘導領域情報を用いて軌道情報を生成するが、走行誘導領域生成モジュール６０２からの走行誘導領域情報が入力されない場合、走行誘導領域情報を用いないで、通信装置３や認識装置６から取得した情報を用いて軌道情報を生成する。このため、軌道生成モジュール６０３は、走行誘導領域情報の有無にかかわらず軌道情報を生成でき、制御方法を容易に切り替えることができる。
【００４２】
また、図６Ｂに示す軌道生成モジュール６０３は、通常は、走行誘導領域情報を用いないで、通信装置３や認識装置６から取得した情報を用いて軌道情報を生成するが、他のモジュール（例えば、走行誘導領域生成モジュール６０２）が接続され、走行誘導領域情報が入力された場合、走行誘導領域情報を用いて軌道情報を生成する。このため、車載システム内で類似する機能を再利用して、柔軟な構成の車両制御システムを構築できる。
【００４３】
以上、軌道生成モジュール６０３について詳しく説明したが、走行誘導領域生成モジュール６０２も同様に、ルート生成モジュール６０１が生成したルート情報を用いて走行誘導領域情報を生成する動作モードと、ルート情報を用いないで走行誘導領域情報を生成する動作モードとを有する。
【００４４】
＜論理アーキテクチャの物理アーキテクチャへの配置＞
車両制御システム２は、複数の機能から構成されており、図３に示すハードウェアへの機能配置は複数のパターンがある。図７Ａ、図７Ｂに論理アーキテクチャの物理アーキテクチャへの配置の一例を示す。図７Ａは車両制御システム２が後述するルート生成モジュール６０１と走行誘導領域生成モジュール６０２と軌道生成モジュール６０３との全３層を有する場合の配置例、図７Ｂは車両制御システム２が軌道生成モジュール６０３のみを有する場合の配置例を示す。各機能の配置は図示したものに限らず、各機能は図示されたものと別のＥＣＵに配置されていてもよい。
【００４５】
また、各モジュールの機能は一つのＥＣＵに集約して配置されるとは限らず、図７Ａに例示するように、走行誘導領域生成モジュール６０２の走行誘導領域関連認識部６２１、走行誘導領域関連認知部６２２及び走行誘導領域判断部６２３は、異なるＥＣＵに配置されてもよい。一方、各モジュールの機能は一つのＥＣＵに集約して配置されてもよい。図７Ａに例示する軌道生成モジュール６０３のように、軌道関連認識部６３１、軌道関連認知部６３２及び軌道判断部６３３は同じＥＣＵに配置されることによって、図７Ａの場合と図７Ｂの場合とで、ＥＣＵのハードウェアとソフトウェアの構成が同一となり、ＥＣＵの機能の再利用がより容易となる。
【００４６】
＜ルート情報の生成＞
ルート生成モジュール６０１の処理について説明する。図８にルート生成処理の概要を示す。図８は、ルートの生成に使用されるノード８０１、ノード８０１を結ぶ点線で示すリンク、及び生成されるルート情報８０２を示す。また、建物等の非走行領域を四角で示し、当該四角の間が道路等の走行領域を示し、大きな黒丸が現在地点を示し、×印が目的地点を示す。このように、現在地点から目的地点まで通過するノードと当該ノードを繋げたリンクの情報がルートである。以下ルートを生成する手順について説明する。
【００４７】
＜ルート関連認識＞
ルートを生成するためには、現在地、目的地、及び、それらをつなぐノードとリンクの情報が必要である。例えば、まず、ルート関連認識部６１１が通信装置３を介してノードとリンクの座標情報を含む地図情報を取得する。また、例えば、ルート関連認識部６１１が、通信装置３のＧＰＳ又はＧＮＳＳを用いて車両の現在地の座標を取得する。また、ルート関連認識部６１１が、現在地の情報と同様に通信装置３から目的地の座標を取得したり、入力装置８を介してユーザが入力した目的地の情報（例えば住所）と地図情報から目的地の座標を取得する。このように、ルート関連認識部６１１が現在地、目的地、ノード及びリンクの情報をすべて座標情報として取得する。
【００４８】
＜ルート関連認知＞
次に、ルート関連認知部６１２は、前記座標情報である現在地、目的地、ノード及びリンクの情報を統合する。具体的には、現在地の座標と目的地の座標とを、ルートの情報及びリンクの情報を含む地図情報上にマッピングして、一つに統合されたルート関連情報を、ルート判断部６１３に出力する。
【００４９】
＜ルート判断＞
次に、ルート判断部６１３は、前記統合されたルート関連情報から、ルート情報（図８の８０２）を生成する。ここでは、現在地から目的地に到達するためのルートとして、現在地より目的地までの探索アルゴリズム（例えば、ダイクストラのアルゴリズム）を用いて、目的地までのルート情報（例えば、現在地から目的地に到達するまでのノードとリンクの情報の一覧）を生成する。
【００５０】
＜走行誘導領域及び軌道生成における、認識及び認知方法＞
走行誘導領域生成モジュール６０２、及び軌道生成モジュール６０３の認識及び認知では、以下に示す外界認識方法及び行動予測を用いて処理を行う。それらの概要について示す。
【００５１】
＜外界認識方法＞
認識装置６の種類は前記車両制御システムの構成で述べた通りであり、各認識装置の種類に応じた動作によって、後述する外界認識情報を取得する。例えば、認識装置６が有するセンサ（例えば、ステレオカメラ、単眼カメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＥＲ、超音波センサ等の一つ又は複数の組み合わせ）を用いて外界を測定し、測定値に対して特定のアルゴリズム（例えば、取得した画像に対する画像認識アルゴリズム）を適用し、外界認識情報を取得する。
【００５２】
認識装置ごとに、それぞれ測定可能な範囲（例えばカメラであれば、撮影方向と縦・横の角度、画素数による遠方距離の認識限界、レーダであれば電波の放射角度と受信角度、距離）は事前に決定されている、又は環境に応じた変化に対して調整（キャリブレーション）を行って測定可能な範囲を測定し、測定可能範囲を決定する。各認識装置が取得した外界認識情報を組み合わせることによって、車両システム１の周辺状況が確認可能となる。
【００５３】
図９に、外界認識の例を示す。ここでは車両システム１の認識装置６が外界情報を取得する例を示している。認識装置６から出力される外界認識情報によって、周辺に存在するオブジェクトを確認できる。
【００５４】
同様に、通信装置３からも外界認識情報を取得できる。通信装置３は、認識装置６で観測不可能な（例えば、物陰など遮蔽物の向こう側に存在する）オブジェクトの外界認識情報を位置情報と共に取得し、オブジェクトの位置を確認できる。
【００５５】
また、通信装置３が取得する外界認識情報は、周辺の地図情報（地形、道路、車線情報）、及び道路交通状況（交通密度、工事中、等）も含んでもよい。
【００５６】
＜外界認識情報＞
外界認識情報は、認識装置６が観測したオブジェクト及び通信装置３が受信したオブジェクトを表現する情報である。例えば、外界認識情報は、オブジェクト種別（静止オブジェクト（壁、白線、信号、分離帯、木など）、動的オブジェクト（歩行者、車、二輪車、自転車など）、走行（侵入）可能領域か否か、その他属性情報）、オブジェクトの相対位置情報（方向及び距離）、オブジェクト及び自己の絶対位置情報（座標など）、オブジェクトの速度及び向き（移動方向、歩行者の顔の向き）、加速度、存在確率（確からしさ）、地図情報、道路交通状況、外界認識情報を測定した時間、測定した認識装置のＩＤなどである。
【００５７】
＜外界認識マップ＞
図９Ａ、図９Ｂを参照して外界認識マップの例について説明する。外界認識マップは、複数の認識装置が出力する外界認識情報を統合した情報であり、図９Ａに示す直交する座標系（グリッド）の各領域に、図９Ｂに示すように、オブジェクト情報が配置されている。オブジェクト情報は、例えば、外界認識情報から位置情報を除去したものであり、各グリッドに配置される。存在するオブジェクトの情報を各グリッドに記録された外界認識マップによって、外界の状況を再現できる。
【００５８】
＜行動予測＞
外界認識マップは、現時点で認識された外界認識情報を用いるだけではなく、過去の外界認識情報から予測（例えば、行動予測）して作成してもよい。例えば、一定時間経過後に、静止オブジェクトであれば同じ位置（車両との相対位置ではなく、路面上の同じ絶対位置）に存在している可能性が高い。また、動的オブジェクトは、直前の位置、速度、加速度などから、一定時間後の位置を予測できる。このように予測した外界認識情報から、現在認識不可能な将来の位置の情報を予測できる。
【００５９】
＜走行誘導領域情報生成＞
次に、走行誘導領域情報の生成処理について説明する。走行誘導領域情報とは、車両が走行すべき領域を示す情報である。
【００６０】
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃに走行誘導領域情報の例を示す。図１０Ａには、走行誘導領域情報が示す領域（斜線部分）１００１、自車両１００２及び例えば障害物による走行不可領域（黒塗り部分）１００３を示す。図１０Ａに示す例では、例えば、障害となる車両１００３が前方に存在しているため、右車線に移動して走行するような走行誘導領域１００１が生成されている。また、図１０Ａでは、車線が存在している例を示しているが、図１０Ｂに示すように、車線が存在してない場合も、走行誘導領域１００１によって、自車両１００２が走行すべき領域を示すことができる。また別の例として、図１０Ｃに示すように、駐車場などの場所において、車両を誘導するために走行誘導領域１００１を用いることができる。
【００６１】
走行誘導領域については、後述するように、優先度など、同じ領域内でもどちらの方をより走行すべきかの情報を付与してもよい。優先度の付与によって、より細かく車両を誘導できる。
【００６２】
＜走行誘導領域関連認識＞
走行誘導領域関連認識部６２１は、前述した外界認識方法に従って、認識装置６又は通信装置３を介して走行誘導領域に関連する情報を取得する。例えば、現在車両が走行している車線について、前方の障害物、工事などの臨時の車線規制及び車線減少によって走行できない、ある車線が渋滞している、又は前方に低速車両がある等の走行誘導領域関連情報を認識して、走行誘導領域関連認知部６２２に出力する。
【００６３】
＜走行誘導領域関連認知＞
次に、走行誘導領域関連認知部６２２は、走行誘導領域関連認識部６２１が出力する走行誘導領域関連情報を統合し、走行誘導領域用の外界認識マップを作成する。ここで必要な情報は走行誘導領域の判断に必要な情報であり、例えば交通に関する規制の情報を統合したものである。これにより、例えば前方数ｋｍの特定車線に障害物があるなどの情報を統合する。統合後に、走行誘導領域関連認知部６２２は、作成された走行誘導領域用の外界認識マップを走行誘導領域判断部６２３に出力する。
【００６４】
＜走行誘導領域判断＞
走行誘導領域判断部６２３は、統合された走行誘導領域用の外界認識マップと及びルート情報に基づいて走行誘導領域情報を生成する。例えば、次の交差点で右折をするルート情報を受信した場合、右折する方向に走行誘導領域情報を生成し、ルートに従うように走行誘導領域情報を生成する。
【００６５】
また、ルートに従う判定中でも、走行誘導領域関連情報により走行すべき車線を選択し、走行誘導領域情報を生成する。例えば、現在の車線に前方で工事等の規制がある場合には、車線を変更する走行誘導領域を生成する。また、右折のために右車線に移動すべき場合でも、右側の車線で走行規制がある場合には、車線を変更せず、規制が終了した時点で右側車線に移動する走行誘導領域情報を生成する。このようにして、走行誘導領域判断部６２３は自車両が走行すべき領域を示す走行誘導領域情報を生成して、軌道判断部６３３に出力する。
【００６６】
＜走行誘導領域情報のデータ例＞
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃを参照して、走行誘導領域情報のデータ例について説明する。
【００６７】
図１１Ａに示すように、走行誘導領域情報は、例えば、走行可能な領域を矩形の集合として定義でき、テーブル１１０１によって管理できる。走行誘導領域は、矩形の座標（例えば、自車を原点として、前方をｙの正方向、右方向をｘの正方向とした相対座標、又は地図情報における絶対座標）の頂点の情報により表現できる。走行誘導領域の一部である領域Ａ１は、４頂点（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）により囲まれた領域として定義し、このように定義された領域の一つ又は複数の組み合わせによって走行誘導領域情報を表現する。領域Ａ２も同様に定義される。図１１Ｂに、これらの領域を組み合わせた走行誘導領域の例を示す。
【００６８】
また、矩形以外に、円形（この場合は中心及び半径によって領域を表現）や楕円形などを含んでもよい。このようにすると、操舵によって車両が転回しやすくなる誘導が可能となる。
【００６９】
また、別の方法として、グリッドマップ形式による相対座標又は絶対座標の各位置に走行誘導領域情報を記録する。図１１Ｃに示す走行誘導領域情報１１０２では、走行すべきではない領域を０、走行すべき領域を１で表現しており、例えば座標については前述と同様（例えば、自車を原点とし、前方をｙの正方向、右方向をｘの正方向とした相対座標、又は地図情報が示す絶対座標）とし、各座標上に前述した走行すべき領域か走行すべきではない領域かを示す値を配置する（例えば座標（０，０）の値が１、座標（０，１）の値が１など）。
【００７０】
各座標における値は０と１だけでなく、後述するポテンシャル値を記録する場合や、走行すべき度合及び走行すべきではない度合を数値で表現してもよい。このようにすると、走行誘導領域に段階的に優先度を付与した車両の誘導が可能となる。
【００７１】
また、別の方法として、数式による表現も可能である。例えば、ｘ１、ｙ１の位置にポテンシャルマップｆ（ｘ１、ｙ１）を発生させるオブジェクト（例えば、周囲に同心円上のポテンシャルマップを作成する歩行者）が存在し、ｘ２、ｙ２の位置にポテンシャルマップｐ（ｘ２、ｙ２）を発生させるオブジェクト（例えば、周囲に固定値のポテンシャルマップを作成する静止障害物）が存在する場合、その走行誘導領域情報は下記の数式１で表すことができる。
M(x,y)=f(x1,y1)+p(x2,y2)+・・・（式１）
このような形式で走行誘導領域情報を通知できる。
【００７２】
＜軌道情報生成＞
次に軌道情報の生成処理について説明する。軌道とは、例えば、一定時間間隔ごとの自車位置の座標の集合によって表わされる。また別の例では、一定時間間隔ごとの運動制御値（目標加速度及びヨーレート）の集合、一定時間間隔ごとの自車両のベクトル値（方向及び速度）、一定距離を進むための時間間隔などで表すことができる。図１２では、自車両１２０２が右車線に車線を変更する場合の一定時間間隔ごとの自車位置の（将来の）座標の集合によって軌道１２０１が示されている。以下軌道を生成するための処理について説明する。
【００７３】
＜軌道関連認識＞
軌道関連認識部６３１は、前記外界認識方法及び行動予測に記載の通り、認識及び行動予測を行い、軌道生成に必要な外界認識情報を生成し、軌道生成用の外界認識情報を軌道関連認知部６３２に出力する。
【００７４】
＜軌道関連認知＞
軌道関連認知部６３２は、軌道関連認識部６３１より出力された外界認識情報を統合して、軌道生成用の外界認識マップを生成して、軌道判断部６３３に出力する。
【００７５】
＜走行誘導領域情報を使用しない軌道判断＞
軌道判断部６３３は、前記軌道関連認知部６３２より出力された前記軌道生成用の外界認識マップを受信し、軌道を生成する。外界認識マップに基づく軌道情報の生成方法について説明する。軌道は、車両が安全に走行可能である（例えば、他の物体に衝突する可能性が低い）安全性制約、車両が実現可能な加速度、減速度及びヨーレートなどの運動制約を満たすように、車両システムが生成する。
【００７６】
図１２を参照して、自車両が右車線に移動する軌道の生成例について説明する。ここでは右車線へ車線変更を行う例を示している。まず自車両は、運動制約を満たし、右車線に移動する軌道１２０１を生成する。その後、生成した軌道について、他の動的物体の予測軌道（例えば、現在速度及び想定される加速度での一定時間後の位置）と、自車両の軌道とにより衝突が発生しないかを計算して軌道を生成する。同様に安全性制約を計算する。
【００７７】
安全性制約の計算方法は、前述の通り動的オブジェクトの現在速度及び想定加減速度から想定されるエリアを進入禁止領域とする方法（進入禁止領域法）の他に、各オブジェクトの種別、速度及び進行方向から、各エリアのリスクを計算し、リスクポテンシャルを計算するポテンシャルマップ法がある。ポテンシャルマップ法を用いる場合には、生成されたポテンシャルマップの中で、ポテンシャル値が最も低く、ポテンシャル値が所定値以上の領域に進入せず、かつ自車両の運動制約を満たす軌道を生成する。
【００７８】
進入禁止領域は、動的オブジェクトの行動予測に基づいて生成するとよい。行動予測は、現在の速度、加速度及び方向で移動した点を中心とした所定の広さの領域を進入禁止領域にする方法がある。このように所定領域を進入禁止領域に設定することによって、複雑な予測による演算が不要となる。
【００７９】
このように、軌道判断部６３３は、車両の移動方向、運動制約、安全性制約に基づいて軌道を生成し、生成された軌道を車両運動制御部６０４に送信する。
【００８０】
＜走行誘導領域情報を使用する軌道判断＞
次に、走行誘導領域情報を使用する軌道判断処理について説明する。軌道判断部６３３は、走行誘導領域判断部６２３から走行誘導領域情報を受信し、前記受信した走行誘導領域情報と、前記軌道関連認知部６３２より出力された前記軌道生成用の外界認識マップとを使用し、軌道を生成する。
【００８１】
以下、前記走行誘導領域が、走行可能領域とした場合の処理について説明する。
【００８２】
走行誘導領域情報に走行誘導領域が与えられていないと、軌道判断部６３３は、図１３Ａに示すように、直進する軌道１３０１を生成する。
【００８３】
走行誘導領域情報に走行誘導領域１３０３が与えられている状況において、軌道判断部６３３は、図１３Ｂに示すように、前記走行誘導領域１３０３に入るように軌道を生成する。例えば、前方に複数の軌道を生成し、その中で、前記外界認識マップにおけるオブジェクトと衝突せず、かつ前記走行誘導領域内に存在する軌道１３０２を選択する。前記走行誘導領域の判定を行う以外の処理は、前記走行誘導領域情報を使用しない軌道判断処理と同様である。このようにして走行誘導領域情報を用いて軌道を生成できる。
【００８４】
走行誘導領域情報を使用しない軌道判断では、走行誘導領域の情報が無いため、基本的には周囲の障害物を回避しつつ、車線を直進する動作が基本となる。一方で走行誘導領域情報を使用することによって、車線の変更や目的地に移動しやすい車線を走行するなどの高度な制御が可能となる。
【００８５】
＜軌道情報に基づく制御＞
車両運動制御部６０４は、軌道判断部６３３が出力した軌道情報を実現するように駆動装置５を制御する。軌道情報による制御では、軌道に従うように、認識装置６から取得した車両システム１のシステム状態（現在速度、加速度、ヨーレート等）を反映し、車両システム１の目標速度及びヨーレート等を計算する。これら目標速度及びヨーレートを実現するため、それぞれ必要な駆動装置５を制御する。例えば、車両運動制御部６０４を、エンジンの出力トルクの増加、減速のためのブレーキの制御、目標ヨーレートを実現するためのステアリングの転舵、又は車輪速を不均等にするための車輪個別の制動及び加速を制御する。これにより目標である軌道に従う車両制御を実現できる。
【００８６】
＜軌道判断部における制御の切り替え＞
次に、図１を参照して、軌道判断部６３３における制御の切り替え方法について説明する。
【００８７】
軌道判断部６３３は、走行誘導領域生成モジュール６０２からの走行誘導領域判定情報の受信の有無を判定する（Ｓ１０１）。判定の結果、走行誘導領域情報を受信した場合（Ｓ１０２でｙｅｓ）は、前記走行誘導領域情報を使用する軌道判断処理に従って軌道を生成する（Ｓ１０４）。一方、走行誘導領域情報を受信していない場合（Ｓ１０２でｎｏ）、前記走行誘導領域情報を使用しない軌道判断処理に従って軌道を生成する（Ｓ１０３）。
【００８８】
このため、走行誘導領域生成モジュール６０２から走行誘導領域情報を受信した場合には、前記走行誘導領域情報を使用して軌道を生成し、受信しない場合には前記走行誘導領域情報を使用せずに軌道を生成することによって、軌道生成モジュール６０３のみが備わる時には外界認識を行って軌道を生成し、さらに走行誘導領域生成モジュール６０２及び／又はルート生成モジュール６０１が備わる場合には、追加の制御が可能になり、より拡張性が高いシステムを構築できる。
【００８９】
また、この例では、軌道生成モジュール６０３と走行誘導領域生成モジュール６０２との間の通信については明記していないが、例えば、図１４に示すように、走行誘導領域判断部６２３と軌道判断部６３３との間に通信装置を有してもよい。これにより、軌道生成モジュールを有する車両に対し、車両の外部からの通信による走行誘導領域の指示が可能になる。
【００９０】
ここでは、例えば、前記車両制御システムの外部の制御システム１４０１と、車両制御システム１４０２とに分割する。これにより、例えば、管制による制御や、車両間での制御が可能になり、車両の制御に対する拡張性を向上できる。特に、時間によって大きく変化する軌道の情報の通信ではなく、時間による変化が比較的少ない走行誘導領域情報の通信によって、より時間に余裕を持った制御が可能となる。
【００９１】
また、軌道生成モジュール６０３には、他の走行誘導領域生成モジュール６０２及びルート生成モジュール６０１より高い信頼度を付与し、システム全体の安全機構として用いることが有用である。これにより、例えば、走行誘導領域生成モジュール６０２及びルート生成モジュール６０１の少なくとも一方が誤った処理を実行した場合でも、軌道生成モジュール６０３の判断によって、不安全な事象の発生を防止できる。これにより走行誘導領域生成モジュール６０２及びルート生成モジュール６０１を比較的低信頼としても、システム全体の信頼度を損なわない設計が可能となり、システム全体のコストを低減できる。
【００９２】
［実施例２］
次に、走行誘導領域情報としてポテンシャルマップを使用する例について説明する。
【００９３】
まず、走行誘導領域情報として、図１１Ｃに示すように、各領域にポテンシャル値を割り当て、走行誘導領域情報１１０２を作成する。
【００９４】
図１５Ａ、図１５Ｂに、軌道判断においてポテンシャルマップを統合する処理の例を示す。図１５Ａが走行誘導領域情報が無い場合の例を示し、図１５Ｂが走行誘導領域情報がある場合の例を示す。図１５Ａ、図１５Ｂでは、色が濃い領域がポテンシャルが高い領域を示し、色が薄い領域がポテンシャルが低い領域を示している。
【００９５】
図１５Ａに示す場合、ポテンシャルが低い領域について、現在の走行車線を継続して走行するように軌道判断部６３３が判断し、軌道１５０１を出力する。
【００９６】
一方、図１５Ｂに示す場合は、右車線へ移動する方向にポテンシャルを低くするように、走行誘導領域判断部６２３が判断した走行誘導領域情報が統合されている。この場合、軌道判断部６３３が、ポテンシャルが低い方向に移動する軌道１５０２を出力する。具体的には、複数の軌道候補の生成後、ポテンシャルが最も低い領域を走行する軌道を選択する。このように、ポテンシャルマップを走行誘導領域情報として用いて軌道情報を生成する。
【００９７】
前述したように、走行誘導領域情報は、軌道生成モジュール６０３が生成したポテンシャルマップにおいてポテンシャル値を低下するが、ポテンシャル値の低下量は、軌道生成モジュール６０３が衝突のリスクがあると判断した領域を無効にする値より小さい値に定めると望ましい。すなわち、走行誘導領域情報によるポテンシャルマップを低下させる所定量は、軌道生成モジュール６０３の外界認識マップにおける危険領域のポテンシャル値と非危険領域のポテンシャル値との差より小さくなる。具体的には、図１５Ａに示す例では、例えば、障害物が存在しているポテンシャル値が１０であり、障害物が存在すると予測される領域のポテンシャル値が３であり、通常の走行領域のポテンシャル値が０である場合、走行誘導領域情報のポテンシャルマップの値（低下量）は−３より小さくないことが望ましい。これは、ポテンシャル値の低下量を−３以下として前記処理を実行すると、ポテンシャル値がリスクがあるとみなされる所定値（例えば０）以下の領域が生じて、仮に走行誘導領域情報の演算又は伝搬に誤りがある場合、本来危険な領域が危険でないと判断され、そちらに向かって移動する軌道を生成する恐れがあるためである。
【００９８】
そのため前記例では、ポテンシャルマップの値は−３より小さくならないように設計し、走行誘導領域情報のポテンシャルマップのいずれかの値が−３より小さい場合には異常が発生していると判断し、前記走行誘導領域情報を使用せずに軌道判断を行うことが望ましく、このような制御によって安全な制御が可能となる。
【００９９】
なお、ポテンシャル値を低下する場合について説明したが、リスクが高い場合にポテンシャル値が大きいポテンシャルマップを用いる場合には、ポテンシャル値の増大量を適切に定義することになる。
【０１００】
［実施例３］
次に、走行誘導領域情報及び軌道生成用の外界認識マップに信頼度情報が付与された例について説明する。
【０１０１】
＜信頼度情報＞
まず、走行誘導領域情報に信頼度を付与するためには、認識装置の入力から、走行誘導領域情報を生成するまでの間の入力、演算及び伝達の全ての処理において誤りがあるか否かを信頼度として判定する。データの誤りは、データが伝送されるネットワークで発生したり、演算装置の種類や、入力データの品質によって発生頻度が異なる。信頼度が高い場合には誤りが含まれている可能性が低く、信頼度が低い場合には誤りが含まれている可能性が高い。例えば、認識結果について、入力にノイズが多く、信頼度が低いと認識装置６が判定した場合には、信頼度が低下した旨を外部認識情報に付与して伝達する（例えば、信頼度６０％をデータに付与）。同様に、認識、認知、判断の処理において、入力、演算又は出力の処理やデータ診断の結果が低信頼度である、低信頼の演算装置を用いている（例えば、機能安全規格における高いＡＳＩＬ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  Ｌｅｖｅｌ：自動車安全完全性水準）の演算装置を用いていない）、通信での誤り訂正が十分でない等のデータの信頼性に影響を与える要因がある場合、データに付与された信頼度が低下して、データを伝達していく。これにより走行誘導領域情報に信頼度が付与される。軌道生成用の外界認識マップに情報を付与する場合についても同様である。
【０１０２】
図１６に走行誘導領域情報への信頼度付与の例を示す。図１６には走行誘導領域情報（例えば１１０１、１１０２）に信頼度を付与するテーブルの例を示している。これにより走行誘導領域情報に信頼度を付与できる。
【０１０３】
＜信頼度に基づく軌道判定＞
次に、図１７のフローチャートを用いて、信頼度が付与された場合の軌道判定の処理について説明する。走行誘導領域情報を受信するまでの処理は第１及び第２の実施例と同様である。ここで走行誘導領域情報を受信した場合（Ｓ１０２でｙｅｓ）、走行誘導領域情報と外界認識マップとで、付与された信頼度の高さを判定する。走行誘導領域情報に付与された信頼度の方が高い場合（Ｓ１７０４でｙｅｓ）、走行誘導領域情報を用いて軌道を生成する（Ｓ１０４）。走行誘導領域情報に付与された信頼度の方が高くない場合（Ｓ１７０４でｎｏ）、走行誘導領域情報を用いずに軌道を生成する（Ｓ１０３）。このようにして信頼度に基づいて軌道判定を行う。
【０１０４】
ここでは、走行誘導領域情報と軌道生成用の外界認識マップとの両方に信頼度が付与される例を説明したが、どちらかに信頼度が付与されていない場合、信頼度を固定値として処理を実行すればよい。例えば、軌道生成モジュール６０３の外界認識マップに信頼度を付与せず、信頼度を一定値（例えば、５０％）として、走行誘導領域情報に付与された信頼度が５０％以上か否かで判定してもよい。これにより信頼度を付与する演算や通信量を低減できる。
【０１０５】
また、通常の走行時は軌道生成モジュール６０３の外界認識マップの情報を信頼して走行するが、軌道生成モジュール６０３が生成する情報の信頼度が低下する要因（例えば、車両に故障が発生した場合、認識装置等の性能の限界）が発生する時のみ、走行誘導領域情報を用いて軌道を生成してもよい。これにより通常時は車両の情報を用いて制御し、故障発生時には走行誘導領域情報の優先度を増加し、外部の指示に従って車両を制御する。すなわち、故障時に管制制御に切り替えることができる。
【０１０６】
また、この場合には、前述した走行誘導領域のポテンシャルマップ低下の下限値（前述した例では−３）を低くしてもよい。これは、既に軌道生成モジュール６０３の認識又は認知より走行誘導領域生成モジュール６０２の方が信頼度が高くなっているため、走行誘導領域生成モジュール６０２が出力する走行誘導領域情報を優先した制御が可能になる。
【０１０７】
また、各モジュールに複数の認識装置が接続されている場合、あるオブジェクトの認識結果の信頼度が、認識装置によって異なる場合がある。その場合、単独の認識装置で認識可能な場合（認識結果の統合が不要で、例えば冗長系を使用するなどの場合）は、信頼度が高い方の認識装置の認識結果を採用し、双方のセンサの認識結果を統合した情報が必要な場合（例えば、認識性能向上のため異種センサの結果を統合する場合）は、信頼度が低い方の認識装置の認識結果も採用してもよい。このようにして、複数の認識装置がオブジェクトを認識する場合でも、各認識装置の性能限界に合わせて情報の信頼度を判定できる。
【０１０８】
以上に説明したように、本発明の実施例の車両制御システムによれば、軌道生成モジュール６０３が走行誘導領域情報を受信しなかった場合と、走行誘導領域情報を受信した場合との制御を切り替える軌道判断部６３３を有することによって、軌道生成モジュール６０３のみで動作する、例えば運転支援システムなどの基本的な動作を行うシステムに対し、走行誘導領域（例えば、走行禁止領域）を生成する走行誘導領域生成モジュール６０２を追加することによって、車載システム内で類似する機能を再利用して、柔軟な構成の車両制御システムを構築できる。また、走行誘導領域に基づく高度な制御への拡張や、さらに管制制御など外部からの制御への拡張が容易となる。
【０１０９】
特に、走行誘導領域生成モジュール６０２と軌道生成モジュール６０３との間を通信装置で接続することによって、走行誘導領域生成モジュール６０２と軌道生成モジュール６０３とを分割して配置でき、例えば管制による制御や車両間での制御について、時間による変化が比較的少ない走行誘導領域情報で分離して、車両制御に対する拡張性を向上できる。
【０１１０】
また、別の形態では、走行誘導領域情報として走行可能領域の情報を用いることによって、走行軌道を計算するための演算量を低減できる。
【０１１１】
また、別の形態では、走行誘導領域情報としてポテンシャルマップを用いることによって、走行誘導領域生成モジュール６０２の指示による段階的に優先度を付与した走行誘導領域情報を生成でき、優先度に基づいた軌道を生成できる。特に、走行誘導領域情報によるポテンシャル値の低下量を、軌道生成モジュール６０３が危険と非危険とを分ける閾値より低く設定することによって、ポテンシャル値がリスクがあるとみなされる所定値以下の領域が生じて、本来危険な領域が危険でないと判断される恐れを防止でき、より安全な走行誘導領域による制御が可能になる。
【０１１２】
さらに、別の形態では、軌道生成モジュール６０３は、走行誘導領域情報に付与された信頼度情報を用いて、出力する走行軌道を切り替えることによって、情報の信頼度に合わせて、より安全な制御が可能になる。特に、特定の認識装置を含むモジュールによる制御の信頼度が低い（例えば、軌道生成モジュール６０３が生成する情報の信頼度が低下する要因がある）場合には、信頼度が高い認識装置を含むモジュールが生成した外界認識マップ又は走行誘導領域情報に従って軌道を生成するので、より安全な制御を実行できる。
【０１１３】
さらに、別の形態では、軌道生成モジュール６０３は、走行誘導領域情報を生成する走行誘導領域生成モジュール６０２より高い安全性によって構成されているので、誤りが少ない軌道を生成でき、より安全な制御を実行できる。
【０１１４】
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
【０１１５】
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
【０１１６】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【０１１７】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１  車両システム
２  車両制御システム
３  通信装置
４  車両制御システム
５  駆動装置
６  認識装置
７  出力装置
８  入力装置
９  通知装置
３００  物理アーキテクチャ
３０１  ネットワークリンク
３０２  ＥＣＵ
４０１  プロセッサ
４０２  Ｉ／Ｏ
４０３  タイマ
４０４  ＲＯＭ
４０５  ＲＡＭ
４０６  内部バス
５０１  制御部
５０２  通信管理部
５０３  時間管理部
５０４  データテーブル
５０５  バッファ
６００  論理アーキテクチャ
６０１  ルート生成モジュール
６０２  走行誘導領域生成モジュール
６０３  軌道生成モジュール
６０４  車両運動制御部
６１１  ルート関連認識部
６１２  ルート関連認知部
６１３  ルート判断部
６２１  走行誘導領域関連認識部
６２２  走行誘導領域関連認知部
６２３  走行誘導領域判断部
６３１  軌道関連認識部
６３２  軌道関連認知部
６３３  軌道判断部
８０１  ノード
８０２  ルート情報
１１０１  走行誘導領域情報（テーブル）
１１０２  走行誘導領域情報
１３０１  軌道
【図１】
2020032793.tif 000003
【図２】
2020032793.tif 000004
【図３】
2020032793.tif 000005
【図４】
2020032793.tif 000006
【図５】
2020032793.tif 000007
【図６Ａ】
2020032793.tif 000008
【図６Ｂ】
2020032793.tif 000009
【図７Ａ】
2020032793.tif 000010
【図７Ｂ】
2020032793.tif 000011
【図８】
2020032793.tif 000012
【図９Ａ】
2020032793.tif 000013
【図９Ｂ】
2020032793.tif 000014
【図１０Ａ】
2020032793.tif 000015
【図１０Ｂ】
2020032793.tif 000016
【図１０Ｃ】
2020032793.tif 000017
【図１１Ａ】
2020032793.tif 000018
【図１１Ｂ】
2020032793.tif 000019
【図１１Ｃ】
2020032793.tif 000020
【図１２】
2020032793.tif 000021
【図１３Ａ】
2020032793.tif 000022
【図１３Ｂ】
2020032793.tif 000023
【図１４】
2020032793.tif 000024
【図１５Ａ】
2020032793.tif 000025
【図１５Ｂ】
2020032793.tif 000026
【図１６】
2020032793.tif 000027
【図１７】
2020032793.tif 000028