(57)【要約】      （修正有）【課題】自動運転システムの安全性を確保し、再利用が容易となる自動運転システムの構築を可能とする車両制御装置および車両制御システムを提供する。【解決手段】車両制御システムの論理アーキテクチャ６００において、認識装置６または通信装置３の少なくとも一方の入力情報を用いて軌道情報を生成する自動運転制御モジュール６０１と、自動運転制御モジュール６０１が生成する軌道情報と、認識装置６または前記通信装置３の少なくとも一方の入力情報を用いて周囲のオブジェクトを行動予測した結果の予測安全マップとに基づき安全性判定を行う予測安全モジュール６０２と、を有する。また、予測安全モジュール６０２の出力する軌道情報と、認識装置６の入力情報とから、所定の安全条件判断に応じた車両制御を行う信号を出力する安全条件判定モジュール６０３とをさらに有する。【選択図】図５
2020123264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車に設けられたセンサにより構成される認識装置および外部との通信を実施する通信装置を備えた車両の制御を行う車両制御装置であって、
前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報を用いて軌道情報を生成する自動運転制御モジュールと、
前記自動運転制御モジュールが生成する軌道情報と、前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報を用いて周囲のオブジェクトを行動予測した結果の予測安全マップとに基づき安全性判定を行い、前記安全性判定の結果が安全の場合には前記軌道情報を出力し、前記安全性判定の結果が安全でない場合には前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報並びに前記予測安全マップに基づき生成した軌道情報である予測安全軌道情報を出力する、前記自動運転制御モジュールと独立した予測安全モジュールと、を有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において、
前記予測安全モジュールの出力する軌道情報と、前記認識装置の入力情報とから、所定の安全条件判断に応じた車両制御を行う信号を出力する安全条件判定モジュールをさらに有す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において、
前記予測安全モジュールによる周囲のオブジェクトの行動予測は、前記自動運転制御モジュールにおける周囲のオブジェクトの行動予測に比べ、安全に関する判定に必要な行動予測のみを実施することを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記予測安全モジュールによる周囲のオブジェクトの行動予測では、前記通信装置を介して受信したオブジェクトの軌道情報を用いる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において、
前記自動運転制御モジュールが生成する軌道情報と、前記予測安全モジュールが出力する軌道情報の構造が同様であ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において、
前記予測安全モジュールは、前記車両を運転するユーザの操作を軌道として近似して使用することを特徴とする車両制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記予測安全モジュールは、前記自動運転制御モジュールより高い信頼性を持つことを特徴とする車両制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記予測安全モジュールは、前記自動運転制御モジュールより高く、前記安全条件判定モジュールより低いまたは同じ信頼性を持つことを特徴とする車両制御装置。
【請求項９】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記自動運転制御モジュールは、前記予測安全モジュールまたは前記安全条件判定モジュールの少なくとも一方の判定条件を用いて軌道情報を生成することを特徴とする車両制御装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記予測安全モジュールは、前記安全条件判定モジュールの判定条件を用いて軌道情報を生成することを特徴とする車両制御装置。
【請求項１１】
自車に設けられたセンサにより構成される認識装置および外部との通信を実施する通信装置を備えた車両の制御を行う車両制御システムであって、
前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報を用いて軌道情報を生成する自動運転制御モジュールと、
前記自動運転制御モジュールが生成する軌道情報と、前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報を用いて周囲のオブジェクトを行動予測した結果の予測安全マップとに基づき安全性判定を行い、前記安全性判定の結果が安全の場合には前記軌道情報を出力し、前記安全性判定の結果が安全でない場合には前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報並びに前記予測安全マップに基づき生成した軌道情報である予測安全軌道情報を出力する、前記自動運転制御モジュールと独立した予測安全モジュールと、
前記予測安全モジュールの出力する軌道情報と、前記認識装置の入力情報とから、所定の安全条件判断に応じた車両制御を行う信号を出力する安全条件判定モジュールと、を有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、車両制御装置およ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。この特許文献１には、「自動運転又は運転支援において、より走行効率及び快適性に優れた理想走行経路を算出する。」ことを課題とし、解決手段として、「車両制御装置１０は、自車１１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１０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１００を備える。また車両制御装置１０は、左右境界線ＬＢ、ＲＢの範囲で自車１１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１１０を有する。」車両制御装置が開示されている。
【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】
上記従来技術では、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ついて、それぞれを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方法については記載されていない。
【０００５】
特に自動運転システムおよび運転支援システムでは安全性の観点が重要であり、安全に関するモジュールを複数製品間で再利用を行い、開発コストを下げ、動作実績により信頼性を向上することが重要となる。
【０００６】
また、自動運転システムの制御処理は複雑であるため、誤りを含む可能性もあり、そのような誤りが発生した場合でも安全性を確保することが重要となる。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動運転システムの安全性を確保し、再利用が容易となる自動運転システムの構築を可能とする車両制御装置および車両制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一実施の態様は、例えば特許請求の範囲に記載されている技術的思想を用いればよい。すなわち、本発明の一実施の態様は、自車に設けられたセンサにより構成される認識装置および外部との通信を実施する通信装置を備えた車両の制御を行う車両制御装置であって、前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報を用いて軌道情報を生成する自動運転制御モジュールと、前記自動運転制御モジュールが生成する軌道情報と、前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報を用いて周囲のオブジェクトを行動予測した結果の予測安全マップとに基づき安全性判定を行い、前記安全性判定の結果が安全の場合には前記軌道情報を出力し、前記安全性判定の結果が安全でない場合には前記認識装置または前記通信装置の少なくとも一方の入力情報並びに前記予測安全マップに基づき生成した軌道情報である予測安全軌道情報を出力する、前記自動運転制御モジュールと独立した予測安全モジュールと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、論理アーキテクチャについて、自動運転を行うための軌道情報を出力する自動運転制御モジュールと、前記自動運転制御モジュールと独立し、オブジェクトの行動予測を行い、前記自動運転制御モジュールの出力する軌道情報またはユーザ操作情報の安全性判定を行う予測安全モジュール、また、前記予測安全モジュールから出力される軌道情報について安全条件判断を行い、軌道情報を出力する安全条件判定モジュールを組み合わせた構成により、再利用が容易かつ必要に応じた自動運転システムの安全性の提供が可能となる自動運転システムの構築が可能となる。
【００１０】
上記した以外の課題、構成および効果については、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両システムの例である。
【図２】車両制御システムの物理アーキテクチャの例である。
【図３】ＥＣＵの構成例である。
【図４】ソフトウェアコンポーネントの構成例である。
【図５】車両制御システムの論理アーキテクチャの例である。
【図６】（ａ）は外界認識の例、（ｂ）は外界認識マップの例である。
【図７】軌道情報の例である。
【図８】（ａ）は軌道情報の例、（ｂ）は走行誘導領域情報および軌道情報の例である。
【図９】外界認識の例である。
【図１０】予測安全マップの例である。
【図１１】予測安全軌道情報の例である。
【図１２】予測安全判断部のフローチャートの例である。
【図１３】モジュール構成の変更に基づく車両制御システムの論理アーキテクチャの一例である。
【図１４】モジュール構成の変更に基づく車両制御システムの論理アーキテクチャの他例である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は車両制御システムの論理アーキテクチャの物理アーキテクチャへの配置例である。
【図１６】実施例２にかかる車両制御システムの論理アーキテクチャの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に好適な実施形態の例（実施例）を図面を用いて説明する。本実施例は、主には車両制御システムの評価装置について説明しており、当該車両制御システムを搭載した車両システムの評価における実施に好適であるが、それ以外への適用を妨げるものではない。
【００１３】
［実施例１］
＜車両制御システムの構成＞
評価を行う車両制御システム（車両制御装置）の構成を示す。図１は、本実施例による車両制御システム（車両制御装置）を有する車両システムの概要である。
【００１４】
１は、自動車など内部に車両制御システムを有する車両システム、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）とコントローラ（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ等）により構成される車両制御システム、３は、車両システム１（つまり、自車）の外部と無線通信（例えば携帯電話の通信、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た通信、またはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた通信を行い、外界（インフラ、他車、地図）の情報または自車に関する情報を取得・送信などする無線通信）を実施、または診断端子（ＯＢＤ）やＥｔｈｅｒｎｅｔ端子、外部記録媒体（例えばＵＳＢメモリ、ＳＤカード、等）端子などを有し、車両制御システム２と通信を実施する通信装置、４は、例えば車両制御システム２と異なる、また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車両制御システム、５は、車両制御システム２の制御に従い、車両運動を制御する機械および電気装置（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）の駆動を行うアクチュエータ等の駆動装置、６は、外界から入力される情報を取得して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、および、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認識装置、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、スピーカなどの出力装置、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、等の入力装置、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、スピーカ等の通知装置、を示している。
【００１５】
車両制御システム２は、車両システム１（つまり、自車）に設けられたその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、通知装置９などと接続され、それぞれ情報の送受信を行う。
【００１６】
＜物理アーキテクチャ＞
図２は、車両制御システム２の物理アーキテクチャの例を示している。物理アーキテクチャ３００は、Ｈ／Ｗ（Ｈａｒｄｗａｒｅ）構成とも呼ぶ。
【００１７】
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バスなどのネットワークリンク、３０２は、ネットワークリンク３０１および駆動装置５や認識装置６や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、駆動装置５や認識装置６の制御および情報取得、ネットワークとのデータ送受信を行うＥＣＵを示している。ＥＣＵ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）の役割も担う。
【００１８】
ネットワークトポロジの例は、図２に示す２つのバスに複数のＥＣＵが接続されているバス型の例以外にも、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ク型、それぞれの型が混在して複数のネットワークにより構成される混在型、等がある。ＥＣＵ３０２は、ネットワークから受信したデータをもとに、駆動装置５への制御信号の出力、認識装置６からの情報の取得、ネットワークへの制御信号および情報の出力、内部状態の変更、などの制御処理を行う。
【００１９】
図３は、ＥＣＵ３０２の内部構成の一例である。４０１は、キャッシュやレジスタなどの記憶素子を持ち、制御を実行するＣＰＵなどのプロセッサ、４０２は、ネットワークリンク３０１またはネットワークや専用線で接続された駆動装置５または／および認識装置６に対してデータの送受信を行うＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）、４０３は、図示しないクロックなどを使用し、時間および時刻の管理を行うタイマ、４０４は、プログラムおよび不揮発性のデータを保存するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、４０５は、プログラムおよび揮発性のデータを保存するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、４０６は、ＥＣＵ３０２内部での通信に用いられる内部バス、を示している。後述する論理機能についてはプロセッサ４０１にて実行される。
【００２０】
次に、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について図４に示す。５０２は、Ｉ／Ｏ４０２の動作および状態を管理し、内部バス４０６を介してＩ／Ｏ４０２に指示を行う通信管理部、５０３は、タイマ４０３を管理し、時間に関する情報取得や制御を行う時間管理部、５０１は、Ｉ／Ｏ４０２から取得したデータの解析や、ソフトウェアコンポーネント全体の制御を行う制御部、５０４は、後述する外界認識マップなどの情報を保持するデータテーブル、５０５は、一時的にデータを保持するバッファ、を表している。
【００２１】
これら図４の構成についてはプロセッサ４０１上の動作概念を示したものであり、動作時に必要な情報はＲＯＭ４０４およびＲＡＭ４０５から適宜取得、またはＲＯＭ４０４およびＲＡＭ４０５に適宜書き込み、を行い動作する。
【００２２】
後述する車両制御システム２の各機能は、制御部５０１にて実行される。
【００２３】
＜論理アーキテクチャ＞
車両制御システム２の論理アーキテクチャの例について図５に示す。図５は、車両制御システム２が、それぞれが独立して動作可能なモジュールである、後述する自動運転制御モジュールと予測安全モジュールと安全条件判定モジュールの３層を有する場合を示している。
【００２４】
６００は、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全体を示している。６０１は、一つまたは複数の認識装置６および／または通信装置３から情報（入力情報）を取得し、後述する軌道情報（自動運転を行うための軌道情報）を生成する自動運転制御モジュール、６０２は、一つまたは複数の認識装置６および／または通信装置３から情報（入力情報）を取得し、また前記自動運転制御モジュール６０１またはユーザ操作（ユーザ操作については、図１３に基づき後で詳述）による軌道情報が入力され、後述する予測安全の判定を行い、軌道情報（予測安全軌道情報）を出力する予測安全モジュール、６０３は、一つまたは複数の認識装置６および／または通信装置３から情報（入力情報）を取得し、また前記予測安全モジュール６０２またはユーザ操作（ユーザ操作については、図１４に基づき後で詳述）による軌道情報が入力され、後述する条件安全判定を行い、軌道情報を出力する安全条件判定モジュール、６０４は、安全条件判定モジュール６０３からの軌道情報、認識装置６からの車両運動情報から運動制御値を算出し、駆動装置５に対し、車両を駆動するための制御情報を出力する車両運動制御部、を示している。
【００２５】
また、自動運転制御モジュール６０１は、認識装置６および／または通信装置３からの情報を取得し、後述する周辺認識の処理を行い、後述する外界認識情報を出力する周辺認識部６１１、周辺認識部６１１からの外界認識情報を取得し、後述する認知処理を行い、後述する外界認識マップを出力する認知処理部６１２、認知処理部６１２からの外界認識マップを取得し、軌道情報を生成して予測安全判断部６２３に出力する軌道生成部６１３、により構成される。
【００２６】
また、予測安全モジュール６０２は、認識装置６および／または通信装置３からの情報を取得し、周辺認識の処理を行い、外界認識情報を出力する予測安全認識部６２１、前記予測安全認識部６２１から出力される外界認識情報を取得し、後述する予測安全マップおよび予測安全軌道情報を出力する予測安全計画部６２２、前記予測安全計画部６２２からの予測安全マップおよび予測安全軌道情報と、前記軌道生成部６１３の出力する軌道情報またはユーザ操作による軌道情報（ユーザ操作については、図１３に基づき後で詳述）を受信し、後述する予測安全の判断を行い、適正な軌道情報を安全条件判断部６３３等に出力する予測安全判断部６２３、により構成される。
【００２７】
また、安全条件判定モジュール６０３は、認識装置６および／または通信装置３からの情報を取得し、周辺認識の処理を行い、外界認識情報を出力する安全条件認識部６３１、前記安全条件認識部６３１の出力する外界認識情報を取得し、後述する安全条件の判定に応じた制御を行うための後述する安全条件制御軌道情報を出力する安全条件計画部６３２、前記安全条件計画部６３２より出力される安全条件制御軌道情報と、前記予測安全制御部６２３が出力する軌道情報またはユーザ操作による軌道情報（ユーザ操作については、図１４に基づき後で詳述）を受信し、後述する安全条件の判断を行い、適正な軌道情報を車両運動制御部６０４等に出力する安全条件判断部６３３、により構成される。
【００２８】
＜周辺認識（周辺認識部６１１、予測安全認識部６２１、安全条件認識部６３１）＞
車両システム１に設けられた認識装置６の種類は、前記車両制御システム２の構成で述べた通りであり、それぞれの認識装置の種類に応じた動作原理により、後述する外界認識情報を取得する。例えば、認識装置６が有するセンサを用いて外界（周囲）の測定を行い、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。
【００２９】
認識装置ごとに、それぞれ測定可能な範囲は事前に決定（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）、また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て決定する。それぞれの認識装置の取得した外界認識情報を組み合わせることにより、車両システム１の周辺状況が確認可能となる。
【００３０】
外界認識の例を図６（ａ）に示す。ここでは車両システム１の認識装置６が外界情報を取得している例を示している。認識装置６から出力される外界認識情報により、周辺にどのようなオブジェクトが存在しているかを確認することが可能となる。
【００３１】
車両システム１に設けられた通信装置３からも同様に外界認識情報を取得することが可能となる。通信装置３からは、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することが可能である。
【００３２】
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）、および道路交通状況（交通密度、工事中、等）、他のオブジェクトが自ら演算、または他のオブジェクトが演算した他のオブジェクトの軌道情報も含む。
【００３３】
＜外界認識情報（周辺認識部６１１、予測安全認識部６２１、安全条件認識部６３１）＞
外界認識情報とは、認識装置６により観測されたオブジェクトまたは通信装置３により受信したオブジェクトを表現する情報となる。外界認識情報の例として、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、等）、動的オブジェクト（歩行者、車、二輪車、自転車等）、走行（領域侵入）可能か否か、その他属性情報）、オブジェクトの相対位置情報（方向・距離）、オブジェクトおよび自己の絶対位置情報（座標等）、オブジェクトの速度、向き（移動方向、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、測定を実施した認識装置のＩＤ、オブジェクトの想定している軌道、等が挙げられる。
【００３４】
＜認知処理（認知処理部６１２）＞
認知処理部６１２は、前記外界認識情報をもとに、後述する行動予測を行い、外界認識マップを生成する。
【００３５】
＜行動予測（認知処理部６１２）＞
後述する外界認識マップは、現在認識された外界認識情報を用いるのみではなく、過去の外界認識情報から予測（行動予測）して作成することも可能である。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無く、路面上の同位置）に存在している可能性が高く、また動的オブジェクトであれば直前の位置、速度、加速度等から、一定時間経過後の位置を予測することが可能となる。認知処理部６１２は、このように前記外界認識情報を用い、オブジェクトの行動予測を行う。
【００３６】
＜外界認識マップ（認知処理部６１２）＞
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を外界認識マップと呼ぶ。外界認識マップの例を、図６（ｂ）を用いて説明する。ここでは直交する座標系（グリッド）（図６（ａ）参照）に対し、それぞれの領域についてオブジェクト情報を配置した例について図６（ｂ）に示す。オブジェクト情報は、例えば上記外界認識情報の例から位置情報を除いた内容であり、それぞれのグリッドに配置される。それぞれのグリッドに存在するオブジェクトの情報を記録することにより、外界認識マップから外界の現在の状況、または行動予測に基づく将来の状況を再現することが可能となる。
【００３７】
＜軌道情報（軌道生成部６１３）＞
軌道情報とは軌道を表現する情報であり、軌道は、例えば一定時間間隔ごとの自車位置の座標の集合により表わされる。また、別の例では、軌道は、一定時間間隔ごとの運動制御値（目標加速度・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・速度）、一定距離を進むための時間間隔、等で表すことが可能である。軌道の例について図７に示す。ここでは８０１が軌道を示しており、自車両である車両システム１が右車線に車線変更を行う場合の一定時間間隔ごとの自車位置の（将来の）座標の集合を示している。
【００３８】
＜走行誘導領域情報を使用しない軌道情報生成（軌道生成部６１３）＞
以下、軌道（情報）を生成するための処理について説明する。
【００３９】
軌道生成部６１３は、認知処理部６１２より出力された外界認識マップを用いて、軌道情報を生成する。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、自車両である車両システム１が安全に走行可能（例えば他の障害物に衝突する可能性が低い）である安全性制約、車両システム１が実現可能な加速度・減速度、ヨーレート、などの運動制約、を満たすように生成する。
【００４０】
自車両が右車線に移動する軌道生成例について図７を用いて説明する。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（図７の８０１）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、および想定される加速度での一定時間後の位置）と、自車両の軌道により、衝突が発生しないかを計算して軌道を生成し、同様に安全性制約を計算する。
【００４１】
安全性制約の計算方法は、上記の通り動的オブジェクトの現在速度およ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・進行方向に高いポテンシャル（この場合はリスク値）を付与し、その周囲を段階的にリスク値を下げたマップ（ポテンシャルマップ）を生成し、リスク値を演算する手法（ポテンシャル法）がある。ポテンシャル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、最もポテンシャルが低く、一定値以上のポテンシャルエリアに進入しない軌道を生成し、かつ自車両の運動制約を満たす軌道を、生成軌道とする。
【００４２】
進入禁止領域については、動的オブジェクトの行動予測が必要になる。行動予測については、現在の速度・加速度および方向で移動した点を中心とした一定領域を進入禁止領域にする方法がある。このように一定領域を進入禁止領域とすることにより、複雑な予測による演算が不要となる。
【００４３】
このように、車両が移動する方向、運動制約、安全性制約を基に軌道を作成し、生成された軌道について、安全条件判断部６３３は車両運動制御部６０４に送信する（後で説明）。
【００４４】
＜走行誘導領域情報を使用する軌道判断（軌道生成部６１３）＞
次に、走行誘導領域情報を使用する軌道判断の処理について説明する。
【００４５】
走行誘導領域情報とは車両が走行すべき領域の情報であり、例えば、自車両が現在地点から目的地点までどのような経路を進むかといった走行ルートの情報から、車線情報や障害物がある場合の車線規制・渋滞・走行車両などの情報をもとに決定する走行領域（例えば走行車線）である。
【００４６】
軌道生成部６１３は、走行誘導領域情報を前記外界認識マップより認知処理部６１２が作成した結果、または図示しない別の制御システム等から受信し、前記受信した走行誘導領域情報と、前記認知処理部６１２より出力された外界認識マップを使用し、軌道を生成する。
【００４７】
ここでは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。まずは、図８（ａ）に示すような軌道９０１を含む状況において、前記走行誘導領域情報が、図８（ｂ）の９０３に示すような走行誘導領域として与えられたとする。
【００４８】
このような状況において、軌道生成部６１３は、生成する軌道が前記走行誘導領域９０３に入るように処理を行う。例えば前方に複数の軌道候補を生成し、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９０３内に存在する軌道を選択する（図８（ｂ）の９０２）。前記走行誘導領域の判定を行う以外の内容は、前記走行誘導領域情報を使用しない軌道判断の場合と同様である。軌道生成部６１３は、このようにして走行誘導領域情報を用いて軌道情報の生成を行う。
【００４９】
走行誘導領域情報を使用しない軌道判断においては、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、車線を直進するような基本的な動作となる。一方で走行誘導領域情報を使用することにより、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。
【００５０】
＜予測安全認識（予測安全認識部６２１）＞
予測安全認識部６２１は、前記周辺認識部６１１と同様に、外界認識情報を出力する。予測安全認識部６２１においては、特にオブジェクトの行動予測を行うために必要な情報として、オブジェクトの種類・位置・向き・速度・加速度等の情報を取得して出力する。また、オブジェクトの軌道（将来の予定位置）について、通信装置３を介して取得（受信）する場合もある。
【００５１】
ここで出力する外界認識情報の例について図９に示す。ここでは自車両である車両システム１と他車両１００２、歩行者１００３の位置と向き、および速度を矢印で示しており、予測安全認識部６２１は、これらの外界認識情報を予測安全計画部６２２に送信する。
【００５２】
＜予測安全計画（予測安全計画部６２２）＞
予測安全計画部６２２は、前記予測安全認識部６２１から出力された外界認識情報を用いて、予測安全マップと予測安全軌道情報の作成を行う。
【００５３】
＜予測安全マップ（予測安全計画部６２２）＞
予測安全マップとは、前記外界認識情報を用いて、オブジェクトの行動予測を行った結果を外界認識マップと同様の形式で統合したマップである。予測安全マップの例を図１０に示す。ここではオブジェクトの種類・位置・向き・速度・加速度等の情報を基に、一定時間経過後にそれぞれのオブジェクトがどの付近に存在するかを予測したマップとして示している。ここでは色の濃い部分が一定時間経過後にそれぞれのオブジェクトが存在する可能性が高い領域、色の薄い領域が一定時間経過後に存在する可能性が低い領域である。このように予測を行い、予測安全マップを作成することにより、一定時間経過後に車両システム１がそれぞれのオブジェクトと近接するリスクを判定することが可能となる。
【００５４】
オブジェクトの予測については、前記行動予測に記載の方法の他に、例えばそれぞれのオブジェクトがポテンシャル法を用いてポテンシャルが低い位置に移動することを予測することにより位置を予測する方法や、現在の位置・向き・速度・加速度からの線形予測に対し、変化量をそれぞれ誤差として含み一定の範囲を持たせて予測する方法、または各状況（シチュエーション）に合わせ、歩行者であれば歩道や横断歩道を継続して歩く、車両がウィンカーを点灯させているため、車線変更を行う、などのシチュエーションを理解して動作する行動を予測する方法などの方法がある。
【００５５】
ここで演算する内容については、認知処理部６１２で演算する内容と比べ、安全性に関連する情報としてリスク値を判定するための情報のみを演算すればよく、換言すれば、ここでの周囲のオブジェクトの行動予測は、認知処理部６１２における周囲のオブジェクトの行動予測に比べ、安全に関する判定に必要な行動予測のみを実施すればよく、例えばオブジェクトの詳細な種別（車種等）や走行レーンの情報、静止物体の種類などは処理を行う必要が無い。そのようにすることにより、演算が簡略化され、比較的単純で誤りの少ないシステムを構築することができ、信頼性を向上させることが可能となる。
【００５６】
ここではある一定時間経過後の予測安全マップを示しているが、例えば現在より一定時間経過後のマップを各時間ごと（例えば現在時刻をｔ＝０として、ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・と一定間隔の時間ごと）に予測安全マップとして持っていても良い。そのようにすることにより、各時間ごとに軌道から導出される自車両の位置と合わせて判定を行うことが容易になる。
【００５７】
また、一定時間経過後のオブジェクトの存在位置については、前記オブジェクトまたは別のシステムから、通信装置３を介し、軌道のような一定時間経過後の位置情報を取得しても良い。そのようにすることにより、オブジェクトの将来位置の予測精度を高くすることが可能である。
【００５８】
＜予測安全軌道情報（予測安全計画部６２２）＞
予測安全軌道情報とは、前記予測安全マップに対し、車両システム１がオブジェクトと近接するリスクが低い軌道を示す情報である。予測安全軌道の例を図１１の１２０２に示す。予測安全計画部６２２は、ここでは例えばレーンに追従する方向に、前記予測安全マップで判定したオブジェクトと近接することが無いように軌道（予測安全軌道）を生成する。ここで生成される軌道は、例えば他のオブジェクトと近接しすぎないように自車両の減速を行うような軌道である。このようにすることにより、予測したオブジェクトの行動に対して近接しない軌道を生成することが可能となる。
【００５９】
＜予測安全判断（予測安全判断部６２３）＞
次に、予測安全判断部６２３における処理（安全性判定）について、図１２のフローチャートを用いて説明する。予測安全判断部６２３は、自動運転制御モジュール６０１の軌道生成部６１３より軌道情報を受信し、予測安全計画部６２２から予測安全マップと予測安全軌道情報を受信する（Ｓ１０１）。その後、前記受信した軌道情報に基づく制御が予測上安全か否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００６０】
判定の具体的な方法としては、前記軌道情報により車両を制御した場合に、前記予測安全マップにおいて、オブジェクトと近接するリスクが一定値以上（距離が一定値以下）となる場合、安全ではないと判定する。
【００６１】
判定の結果、安全でないと判定した場合には（Ｓ１０２のＮｏ）、予測安全計画部６２２により計算された予測安全軌道情報を出力する（Ｓ１０３）。また、判定の結果、安全であると判定した場合には（Ｓ１０２のＹｅｓ）、自動運転制御モジュール６０１から受信した軌道情報を出力する（Ｓ１０４）。
【００６２】
このようにして、予測安全判断部６２３は、オブジェクトの行動を予測した結果の予測安全マップにおいて安全であると判定した軌道情報を出力することが可能となる。
【００６３】
また、予測安全マップによる安全でないという判定については、前記オブジェクトが近接するリスクが一定値以上となる判定以外に、例えば道路交通法に違反するなどの事象（例えば走行帯違反、進入禁止領域への進入、速度上限・下限の超過）についても判定しても良い。そのためには、予測安全認識部６２１が外界情報として前記道路交通法に関する情報を取得し、予測安全計画部６２２および予測安全判断部６２３に通知し、前記軌道が道路交通法に関する情報に違反していないか否かを判定する。そのようにすることにより、道路交通法など周囲の状況に合わせたより安全な判定を行うことが可能となる。
【００６４】
また、予測安全判断の結果、自動運転制御モジュール６０１から受信した軌道情報が安全でないと判断した場合には、自動運転制御モジュール６０１で異常が発生している場合もあるため、前記軌道情報が安全でなかった警告を、出力装置７を介してユーザに、または通知装置９を介して他の車両に、または通信装置３を介して他のシステムに通知する。または、他の車両制御システム４に通知し、別の安全制御（例えば縮退制御への移行）や動作ログの記録などを行う。
【００６５】
このようにして車両制御システム２での異常発生に対し、予測安全軌道情報による制御以外の対処を行うことも可能となる。
【００６６】
予測安全モジュール６０２の処理は、入力された軌道情報に対する安全性の判定を行う処理のみであるため、入力および出力の軌道は同様の構造（軌道の密度、始端から最終端までの時間、等）である。つまり、予測安全モジュール６０２が出力する軌道情報は、入力情報である自動運転制御モジュール６０１が生成する軌道情報と構造が同様である。予測安全モジュール６０２は、前記入力された軌道情報に対して、安全性の判定を行って軌道情報を出力する部分のみが異なる。
【００６７】
また、予測安全判断部６２３は、前記自動運転制御モジュール６０１から受信した軌道情報が安全でないと判断した場合に、前記自動運転制御モジュール６０１から受信した軌道情報を補正する形で出力しても良い。例えば現在の軌道で前方車両に近接しすぎる際には、軌道の点の位置を減速する軌道に補正するなど、前記予測安全マップでリスクが発生しない方向に前記自動運転制御モジュール６０１から受信した軌道を修正しても良い。そのようにすることにより、安全性を向上させつつ、別途予測安全軌道情報を計算する演算量が削減可能となる。
【００６８】
＜安全条件認識（安全条件認識部６３１）＞
安全条件認識部６３１は、前記周辺認識部６１１と同様に処理を行い、外界認識情報を出力する。
【００６９】
この安全条件認識で出力する外界認識情報は、後述する安全条件計画および安全条件判断に用いる情報であるため、前記周辺認識部６１１および予測安全認識部６２１で処理する情報に比べて情報量および演算量が少なく（例えば認識装置６の入力情報のみを使用し、通信装置３の入力情報を使用しない処理）、処理が単純化されて、実装の誤りが少なく高信頼な実装が可能となる。
【００７０】
＜安全条件計画（安全条件計画部６３２）＞
安全条件計画部６３２は、安全条件認識部６３１が出力する外界認識情報を用いて安全条件を満たす制御の計画を行う。
【００７１】
具体的には、前記外界認識情報に含まれる前方および周辺のオブジェクトとの距離、相手車両および自車両の速度、加速度、想定される最高および最低速度、加速度、加減速が必要になった場合の反応時間（空走時間）を用いて、現在の状況のままで制御を続けた場合に自車両が周辺のオブジェクトと衝突またはそれに近い距離まで近接するか否かの判定を行う。
【００７２】
また、その後、上記近接が起こると判定をした場合には、近接する方向と逆方向の加速を行う軌道を安全条件制御軌道情報として出力する。
【００７３】
＜安全条件判断（安全条件判断部６３３）＞
安全条件判断部６３３は、安全条件計画部６３２が安全条件制御軌道情報を出力した場合には、現在の走行状態が安全条件による判定でリスクがある状況と判断し、前記安全条件制御軌道情報を車両運動制御部６０４に対して出力する。また、前記安全条件計画部６３２が安全条件制御軌道情報を出力していない場合には、現在の走行状態が安全条件による判定でリスクがない状況と判断し、予測安全判断部６２３が出力する軌道情報を車両運動制御部６０４に対して出力する。このようにして、安全条件判断部６３３は、安全条件を満たすような軌道情報（つまり、安全条件判断に応じた車両制御を行う信号に対応した軌道情報）の出力を行う。
【００７４】
＜軌道情報に基づく制御＞
車両運動制御部６０４は、安全条件判断部６３３が出力した軌道情報を実現するように駆動装置５の制御を行う。軌道情報による制御では、軌道に追従可能なように、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の目標速度およびヨーレート等を算出する。これら目標速度およ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の制御を行う。例えば、エンジントルクまたはモータトルクの出力を増加させる、減速を行うためにブレーキを制御する、目標ヨーレートを実現するためにステアを転舵させる、または車輪速が不均等になるように車輪個別に制動・加速の制御を行う。これにより、車両システム１の車両制御システム２は、目標である軌道に追従可能な車両制御を実現する。
【００７５】
＜モジュール構成の変更＞
次に、予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３をそれぞれ自動運転制御モジュール６０１を用いずに使用する場合の車両制御システム２の論理アーキテクチャの例について示す。
【００７６】
図１３は、予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３を組み合わせて、例えば運転支援システムとして使用する例、図１４は、安全条件判定モジュール６０３のみを使用して運転支援システムとして使用する例を示している。
【００７７】
図１３の予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３を組み合わせて使用する場合は、前記した予測安全モジュール６０２の予測安全判断部６２３に軌道情報が入力される場合と異なり、自車両である車両システム１を運転するユーザの操作が入力装置８から予測安全判断部６２３に入力される。軌道は将来の自車両の位置であるが、ユーザ操作の場合には操作入力となるため、操作入力から将来の自車両の位置を予測（例えば現在の操舵角と操舵角の変化量から横方向の変化量を、アクセルペダルまたはブレーキペダルの踏込量と踏込量の変化量から縦方向の変化量を予測し、一定時間経過後の自車両の位置を予測）し、軌道と同様に（詳細には、軌道として近似して）判定を行う。それ以外の処理は、前記例と同様である。
【００７８】
また、図１４の安全条件判定モジュール６０３のみを用いる場合も同様に、安全条件判定モジュール６０３の安全条件判断部６３３の入力が入力装置８からのユーザの操作入力となる。この場合も同様に、軌道の代わりにユーザの操作から将来の自車両の位置を予測し、軌道として近似して用いる。
【００７９】
このようにすることにより、自動運転制御モジュール６０１（が出力する軌道情報）を用いている場合には自動運転を安全にするモジュールとして使用可能であり、ユーザが運転する場合にも運転支援システムとして同様の安全制御を行うことが可能になり、かつ予測安全が必要か否かでさらに予測安全モジュール６０２を組み合わせて処理を行うことが可能となり、拡張や再利用が容易なシステムを構築することが可能となる。
【００８０】
前記ユーザの操作入力から軌道への変換は、予測安全判断部６２３および安全条件判断部６３３で実施せず、それぞれの外部で行っても良い。そのようにすることにより、予測安全判断部６２３および安全条件判断部６３３の変更が不要となり、さらに再利用が容易となる。
【００８１】
また、これらモジュールの切り替えは、別の製品で実施するだけでなく、一つの製品で自動運転モード（システムが運転制御を実施）と運転支援モード（ユーザが運転制御を実施）の場合で切り替えて使用しても良い。そのようにすることにより、それぞれのモードで予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３の処理が共通化されて、切り替えの容易さや共通化によるシステムの信頼性向上が可能となる。
【００８２】
＜論理アーキテクチャの物理アーキテクチャへの配置＞
前記した論理アーキテクチャ６００は複数の機能から構成されており、図２に示すＨ／Ｗへの機能配置は複数のパターンが存在する。配置の一例について図１５（ａ）、（ｂ）に示す。図１５（ａ）は、車両制御システム２が自動運転制御モジュール６０１と予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３の３層すべてを有する場合の配置例（図５を併せて参照）、図１５（ｂ）は、車両制御システム２が予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３を有する場合の配置例（図１３を併せて参照）を示している。機能の配置はこれに限らず、それぞれの機能は、記載と別のＥＣＵに配置されていても良い。
【００８３】
また、それぞれのモジュールについては一つのＥＣＵにすべての機能が配置されるとは限らず、例えば自動運転制御モジュール６０１の周辺認識部６１１、認知処理部６１２、軌道生成部６１３は異なるＥＣＵに配置されても良い。また、逆に複数のモジュールが同じＥＣＵに配置されて良く、例えば予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３は同じＥＣＵに配置されても良い。
【００８４】
ただし、図１５（ａ）と図１５（ｂ）の例における安全条件判定モジュール６０３のように、安全条件認識部６３１、安全条件計画部６３２、安全条件判断部６３３が同じＥＣＵに配置されることにより、図１５（ａ）と図１５（ｂ）の場合でＥＣＵとモジュールの構成が同一となり、より再利用が容易となる。
【００８５】
また、自動運転制御モジュール６０１の生成した軌道情報の安全性を予測安全モジュール６０２および安全条件判定モジュール６０３が判定することから、共通の原因で故障が発生しないように、自動運転制御モジュール６０１と、予測安全モジュール６０２および安全条件判定モジュール６０３は、異なるＥＣＵ、またはプロセッサに配置するか、プロセッサの内部で依存しないように設計することが望ましい。
【００８６】
特に予測安全モジュール６０２は、軌道情報を入力して安全性を判定した軌道情報を出力することから、独立して安全性を判定するモジュールとして用いることができる。例えば予測安全モジュール６０２を有するＥＣＵを接続し、そのＥＣＵに別の自動運転制御モジュール６０１が生成した軌道情報を入力して出力させることにより、追加で安全性の判定を行うことが可能となる。
【００８７】
＜モジュールの信頼度＞
安全条件判定モジュール６０３は、他の予測安全モジュール６０２および自動運転制御モジュール６０１より高い信頼度、または、予測安全モジュール６０２と同じかつ自動運転制御モジュール６０１より高い信頼性を付与し、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、安全条件判定モジュール６０３は、予測安全モジュール６０２または自動運転制御モジュール６０１が誤った処理をした場合でも、安全条件判定モジュール６０３の判断により、不安全な事象が発生することを防ぐことが可能になる。
【００８８】
さらに、予測安全モジュール６０２は、安全条件判定モジュール６０３だけでは防ぎがたいオブジェクトの行動予測を含む自動運転制御モジュール６０１の誤りについて対応することが可能になる。そのため、予測安全モジュール６０２は、安全条件判定モジュール６０３よりは高くない信頼度で複雑な処理をしながらも、自動運転制御モジュール６０１より高い信頼度で安全性を確保することが有用である。
【００８９】
これにより、自動運転制御モジュール６０１を比較的低信頼としても、全体の信頼度を損なうことが無い設計が可能になり、システム全体としての高信頼化と低コスト化が可能となる。
【００９０】
［実施例２］
次に、予測安全モジュール６０２の予測安全計画部６２２、自動運転制御モジュール６０１の軌道生成部６１３が、それぞれのモジュールの判定条件を把握して計画を行う例（実施例２）について図１６を用いて説明する。図１６は、実施例２にかかる車両制御システム２の論理アーキテクチャの例を示している。なお、本実施例２において実施例１と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９１】
まず最初の例は、予測安全モジュール６０２の予測安全計画部６２２が、安全条件判断部６３３の判定条件を把握して計画を行う例である。この場合、予測安全計画部６２２は、安全条件判断部６３３がどのような条件で安全性を判定するかを把握する。具体的には、前方車両との距離・速度・加速度がどのような条件の時に減速の制御を行うか、などである。この判定条件を把握し、予測安全計画部６２２は、前記判定条件により安全でないと判定されない予測安全軌道情報を生成する。
【００９２】
同様に、自動運転制御モジュール６０１の軌道生成部６１３は、予測安全判断部６２３の判断内容、安全条件判断部６３３の判断内容を把握して、それぞれの判断部が安全でないと判断しない軌道情報を生成する。安全条件判断部６３３の判定条件の把握については上記の通りである。予測安全判断部６２３の判断内容の把握については、まず予測安全計画部６２２の出力する予測安全マップを受信し、かつ予測安全判断部６２３での判断内容（予測安全マップの閾値等）を取得し、生成する軌道情報が予測安全判断部６２３での判断内容において安全でないと判断されないかを事前に判断する。
【００９３】
このようにすることにより、予測安全モジュール６０２が、安全条件判定モジュール６０３の判定条件を満たさない軌道情報を生成することや、自動運転制御モジュール６０１が、予測安全モジュール６０２や安全条件判定モジュール６０３の判定条件を満たさない軌道情報を生成し、車両システム１が例えば想定外の制御により想定通りの制御が出来ない状態になる（必要な回避を実施できない、不意な制動で制御が不安定になるなど）ことを防ぐことが可能になる。
【００９４】
上記情報の取得については、前記それぞれの判断部から直接取得するだけでなく、別途それらの情報を把握している外部からの通信で取得しても良い。
【００９５】
［実施例１、２の作用効果］
以上で説明した各実施例によれば、軌道情報を生成する自動運転制御モジュール６０１と、前記軌道情報の安全性を周囲のオブジェクトの行動予測を行った情報を基に判定し、必要に応じて予測安全軌道情報を出力する予測安全モジュール６０２と、所定の安全条件の判定を行い、安全でないと判断した場合には安全条件制御軌道情報を出力する安全条件判定モジュール６０３により、自動運転システムの安全性を確保し、それぞれを再利用可能な形で車両制御システム２を構築することが可能になる。
【００９６】
特に、予測安全モジュール６０２は、入力された軌道情報に対して周囲のオブジェクトの安全予測を行った結果の予測安全マップを用いて判定を行い、安全な軌道情報（入力された軌道情報、または、生成した予測安全軌道情報）を出力することにより、自動運転制御モジュール６０１が誤った軌道情報を生成した場合でも安全に制御を継続することと、異常を検出することが可能となり、さらにモジュールを追加する構成で再利用が容易となる。
【００９７】
また、自動運転制御モジュール６０１に対して処理が比較的簡易な予測安全モジュール６０２を用いて安全性の判定を行うことで、簡易な処理のために単純な構成となり、高信頼化が容易となる。これにより、自動運転制御モジュール６０１で複雑な処理を実行することが可能となる。これは、予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３についても同様である。
【００９８】
また、予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３を用いて運転支援システムを構築する場合には、自車両を運転するユーザの操作を軌道に近似することで、予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３を再利用して車両制御システム２を構築することが容易となる。
【００９９】
また、別の実施例では、それぞれが独立に動作可能である自動運転制御モジュール６０１と予測安全モジュール６０２と安全条件判定モジュール６０３が、相互の判定条件を把握した上で軌道情報を生成することで、それぞれの状態の不整合による制御の不安定化を避けることも可能となる。
【０１００】
このように、本実施例の車両制御システム（車両制御装置）２は、認識装置６または通信装置３の少なくとも一方の入力情報を用いて軌道情報を生成する自動運転制御モジュール６０１と、前記自動運転制御モジュール６０１が生成する軌道情報と、前記認識装置６または前記通信装置３の少なくとも一方の入力情報を用いて周囲のオブジェクトを行動予測した結果の予測安全マップとに基づき安全性判定を行い、前記安全性判定の結果が安全の場合には前記軌道情報を出力し、前記安全性判定の結果が安全でない場合には前記認識装置６または前記通信装置３の少なくとも一方の入力情報並びに前記予測安全マップに基づき生成した軌道情報である予測安全軌道情報を出力する、前記自動運転制御モジュール６０１と独立した予測安全モジュール６０２と、を有するものである。また、前記予測安全モジュール６０２の出力する軌道情報と、前記認識装置６の入力情報とから、所定の安全条件判断に応じた車両制御を行う信号を出力する安全条件判定モジュール６０３をさらに有するものである。
【０１０１】
上記構成の本実施例によれば、論理アーキテクチャ６００について、自動運転を行うための軌道情報を出力する自動運転制御モジュール６０１と、前記自動運転制御モジュール６０１と独立し、オブジェクトの行動予測を行い、前記自動運転制御モジュール６０１の出力する軌道情報またはユーザ操作情報の安全性判定を行う予測安全モジュール６０２、また、前記予測安全モジュール６０２から出力される軌道情報について安全条件判断を行い、軌道情報を出力する安全条件判定モジュール６０３を組み合わせた構成により、再利用が容易かつ必要に応じた自動運転システムの安全性の提供が可能となる自動運転システムの構築が可能となる。
【０１０２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記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限定されるものではない。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ることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。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・置換をすることが可能である。
【０１０３】
また、上記の各構成、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い。また、上記の各構成、機能等は、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。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、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１０４】
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、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１  車両システム
２  車両制御システム（車両制御装置）
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  通信監理部
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  自動運転制御モジュール
６０２  予測安全モジュール
６０３  安全条件判定モジュール
６０４  車両運動制御部
６１１  周辺認識部
６１２  認知処理部
６１３  軌道生成部
６２１  予測安全認識部
６２２  予測安全計画部
６２３  予測安全判断部
６３１  安全条件認識部
６３２  安全条件計画部
６３３  安全条件判断部
８０１  軌道
９０１  軌道
９０２  軌道
９０３  走行誘導領域
１００２  他車両
１００３  歩行者
１２０２  予測安全軌道
１３０１  軌道
【図１】
2020123264.tif 000003
【図２】
2020123264.tif 000004
【図３】
2020123264.tif 000005
【図４】
2020123264.tif 000006
【図５】
2020123264.tif 000007
【図６】
2020123264.tif 000008
【図７】
2020123264.tif 000009
【図８】
2020123264.tif 000010
【図９】
2020123264.tif 000011
【図１０】
2020123264.tif 000012
【図１１】
2020123264.tif 000013
【図１２】
2020123264.tif 000014
【図１３】
2020123264.tif 000015
【図１４】
2020123264.tif 000016
【図１５】
2020123264.tif 000017
【図１６】
2020123264.tif 000018