(57)【要約】【課題】自動運転ＥＣＵの故障時に適切にフェイルセーフを行う。【解決手段】車載電子制御システムであって、車外の状況を認識する認識装置と、車両が走行する軌道を計算する軌道計算部と、前記軌道計算部の故障を診断する故障診断部と、車両の制御に用いる制御信号を出力する出力部と、を備え、前記出力部には、前記認識装置が生成するブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号と、前記軌道計算部が生成する軌道制御指示に基づいて生成された制御信号とが入力されており、前記出力部は、前記軌道計算部が故障であると前記故障診断部が診断した場合、前記認識装置が生成するブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号を出力することを特徴とする。【選択図】図１
2020050302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載電子制御システムであって、
車外の状況を認識する認識装置と、
車両が走行する軌道を計算する軌道計算部と、
前記軌道計算部の故障を診断する故障診断部と、
車両の制御に用いる制御信号を出力する出力部と、を備え、
前記出力部には、前記認識装置が生成するブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号と、前記軌道計算部が生成する軌道制御指示に基づいて生成された制御信号とが入力されており、
前記出力部は、前記軌道計算部が故障であると前記故障診断部が診断した場合、前記認識装置が生成するブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号を出力することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項２】
車載電子制御システムであって、
車外の状況を認識する認識装置と、
車両が走行する軌道を計算する軌道計算部と、
前記軌道計算部の故障を診断する故障診断部と、
車両の制御に用いる制御信号を出力する出力部と、
前記軌道計算部が生成する軌道制御指示に基づいて生成された制御信号を保持する制御信号保持部と、
緊急ブレーキが必要かの判定結果に基づいて、衝突余裕時間及びブレーキ制御指示を計算するブレーキ計算部と、を備え、
前記出力部は、
前記ブレーキ計算部が計算した衝突余裕時間が所定の閾値より短い場合、前記ブレーキ計算部が計算したブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号を出力し、
前記軌道計算部が故障であると前記故障診断部が診断した場合、前記制御信号保持部に保持された制御信号を出力することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の車載電子制御システムであって、
前記ブレーキ計算部は、
前記認識装置に設けられており、
前記認識装置が認識した車外の状況から、自車の軌道の近傍の物体を検知し、
前記検知された物体との相対距離及び相対速度に基づいて、前記検知された物体との衝突を予測し、
所定時間内に衝突すると予測される場合、前記衝突余裕時間及び前記ブレーキ制御指示を生成することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項４】
請求項２に記載の車載電子制御システムであって、
前記軌道計算部の一部の機能を実行する再構成部を備え、
前記再構成部は、
前記軌道計算部が故障であると前記故障診断部が診断した場合、前記軌道計算部の一部の機能の再構成を開始し、
再構成された機能が計算した軌道を含む軌道制御指示を出力し、
前記出力部は、
前記ブレーキ計算部が計算した衝突余裕時間が所定の閾値より短い場合、前記ブレーキ計算部が計算したブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号を出力し、
前記軌道計算部が故障であると前記故障診断部が診断した後であり、前記再構成中は、前記制御信号保持部に保持された制御信号を出力し、
前記再構成が完了した後は、前記再構成部から出力された軌道制御指示に基づいて生成された制御信号を出力することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の車載電子制御システムであって、
前記出力部は、前記再構成が失敗した場合、車両を停止させる制御信号を出力することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の車載電子制御システムであって、
前記認識装置は、
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、超音波センサの少なくとも一つのセンサを有し、
前記センサが認識した車外の物体の情報に基づいて、自車と前記認識された物体との相対距離及び相対速度を出力することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項７】
請求項２に記載の車載電子制御システムであって、
前記ブレーキ計算部は、
前記軌道計算部に設けられており、
センサが認識した車外の物体をローカルダイナミックマップに配置して、自車の軌道の近傍の物体を検知し、
前記検知された物体との相対距離及び相対速度に基づいて、前記検知された物体との衝突を予測し、
所定時間内に衝突すると予測される場合、前記衝突余裕時間及び前記ブレーキ制御指示を生成することを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項８】
請求項１から５又は７のいずれか一つに記載の車載電子制御システムであって、
前記制御信号によって、車両の運動に関するアクチュエータを制御する制御部を有し、
前記出力部は、前記制御部に設けられることを特徴とする車載電子制御システム。
【請求項９】
請求項１から５又は７のいずれか一つに記載の車載電子制御システムであって、
前記ブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号は、車両を停止するための緊急ブレーキ制御信号、車速を制御するためのアクセル制御信号、及び、車両の進行方向を制御するための操舵制御信号の少なくとも一つであることを特徴とする車載電子制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載される車載電子制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動運転では、カメラやレーダなどのセンサで周囲状況を”認知”し、人工知能（機械学習）が周囲状況への対応を”判断”し、その判断に従ってアクチュエータでスロットルやブレーキなど車両を”操作”する。
【０００３】
一般的に、自動運転を行なう車両には、自動運転用ＥＣＵ（ＡＤ−ＥＣＵ）が搭載される。自動運転用ＥＣＵは、複数のセンサから出力された認識情報を、動的なデータとして、自車が走行する近傍の地図上に多層的に加えるセンサフュージョン及びローカルダイナミックマップ処理と、ローカルダイナミックマップ上でリスクを計算する処理を実行し、自車が進むべき最適な軌道を計算する軌道計算処理を実行する。複数のセンサからの認識情報ではなく、処理前の生データ（ローデータ）を自動運転用ＥＣＵに直接入力し、認識処理及びデータ集約処理を実行するローデータフュージョン処理を行うＥＣＵもある。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２０１７−４７６９４号公報）には、自動運転制御情報に基づいて生成される第一の制御信号と自車と周辺物体との相対情報に基づいて生成される第二の制御信号との何れか一方を駆動装置に出力し、前記自動運転制御情報に異常が検出された場合には、前記第一の制御信号に代えて、前記第二の制御信号を前記駆動装置に出力す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】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−４７６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動運転用ＥＣＵを備えるシステムにおいて、以下の二つの課題がある。
（１）故障：自動運転用ＥＣＵが故障しても事故を回避するフェイルセーフ、又は安全な場所まで走行を継続するフェイルオペレーション
（２）突発的事象：自動運転用ＥＣＵが定めた軌道上にバイクや人が飛び出す等の突発的事象に対する危険回避
【０００７】
（１）の自動運転ＥＣＵの故障に対しては、二つの自動運転用ＥＣＵによる冗長構成が考えられるが、コストが上昇する。そこで、自動運転ＥＣＵの一部の機能を他の装置が代替することで、フェイルセーフ又はフェイルオペレーションを実現することが望まれる。
【０００８】
（２）の突発的事象に対しては、自動運転用ＥＣＵは、異なる座標系の複数センサの値を座標変換して重畳（フュージョン）して、安全性に加え、効率や乗り心地等も勘案して最適な軌道を計算する処理があることから、処理サイクルが長く、突発的に発生する事象への追従は困難である。今後、ローデータをフュージョンするために処理すべきデータの量の増加や、高度な機械学習における認識処理によって、処理量はさらに増えると予想される。
【０００９】
これらの課題に対し、特許文献１では、カメラ、レーダなどの外界センサを用いて、（１）故障に対しては、外界センサの相対情報を用いた制御、すなわちフェイルオペレーションを行なうことが提案されている。また、（２）突発的事象に対しては、相対位置、相対速度及び相対加速度から衝突リスクを計算し、計算されたリスク値に応じて、自動運転ＥＣＵから外界センサに基づいた制御に切替えること、が提案されている。
【００１０】
しかし、故障時のフェイルオペレーションと突発的事象とは、対策すべき事柄が異なっており、同じ対策で解決することは難しい。
【００１１】
突発的事象では、例えば、交差点で対向車の陰から飛び出してくるバイクは、１００ミリ秒の短時間でも移動し、位置が変化する。このバイクと衝突可能性が高い場合には、衝突しないように停止する必要があり、停止を適切に判断するための処理の短時間での実行が重要である。一方、故障時のフェイルオペレーションでは、安全な場所へ移動するために自動運転処理の継続が必要である。衝突回避するよう短時間で停止を判断する処理と安全な場所へ移動するための自動運転処理では、異なる処理が必要である。
【００１２】
これらの課題に対し、特許文献１では、センサから出力される各オブジェクトに対し、相対位置、相対速度、相対加速度から自車軌道上にいるか等から、危険の程度（リスク）を計算している。複数のセンサの情報を用いたリスク計算の精度の向上は、故障でのフェイルオペレーションには適するが、処理量が多くなる。また、リスク計算結果に時間の要素が含まれないことから、突発的事象に対するブレーキの制御量及びタイミングが定まらない問題がある。
【００１３】
そこで、本発明では、自動運転ＥＣＵの故障時に適切にフェイルセーフ又はフェイルオペレーションを行う方法、さらには、突発的事象への対応と故障時のフェイルセーフ又はフェイルオペレーションを両立する方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、車載電子制御システムであって、車外の状況を認識する認識装置と、車両が走行する軌道を計算する軌道計算部と、前記軌道計算部の故障を診断する故障診断部と、車両の制御に用いる制御信号を出力する出力部と、を備え、前記出力部には、前記認識装置が生成するブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号と、前記軌道計算部が生成する軌道制御指示に基づいて生成された制御信号とが入力されており、前記出力部は、前記軌道計算部が故障であると前記故障診断部が診断した場合、前記認識装置が生成するブレーキ制御指示に基づいて生成された制御信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、自動運転ＥＣＵの故障時に適切にフェイルセーフを行え、突発的事象による危険を回避できる。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】
【００１６】
【図１】第一の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第一の実施例の制御選択処理のフローチャートである。
【図３】第二の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】突発的事象の例を説明する図である。
【図５】第二の実施例の緊急ブレーキ計算部の構成を示すブロック図である。
【図６】第二の実施例の制御選択処理のフローチャートである。
【図７】第三の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】第三の実施例の緊急ブレーキ計算部の構成を示すブロック図である。
【図９】第三の実施例の制御選択処理のフローチャートである。
【図１０】第四の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】第四の実施例の制御選択処理のフローチャートである。
【図１２】第五の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】第五の実施例の自動運転用車載電子制御システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本発明の実施例では、自動車等の車両に搭載され、カメラなど複数のセンサから取得した外界状況や地図情報に基づいて、車両が自立的に走行する軌道を生成する自動運転用の車載電子制御システムについて説明する。
【００１８】
本発明の実施例の車載電子制御システムでは、（１）自動運転ＥＣＵ１の故障時に、フェイルセーフを行う場合、認識装置２（緊急ブレーキ計算部１５）からの出力に基づく制御に切り替えて、車両を安全に停止する。
【００１９】
また、（２）突発的事象に対しては、ステレオカメラなどの認識装置２（緊急ブレーキ計算部１５）などが自車進行路の軌道上で物体との衝突余裕時間（ＴＴＣ：Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）４５を計算し、出力することによって、ブレーキの制御量及びタイミングを適切に制御する。認識装置２などは、ブレーキ制御の他にレーンキープやＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）など複数の処理を実行しているが、他の処理に先行して衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を計算して、短周期（例えば、数十ミリ秒）で計算結果を出力し、車両を安全に停止する。また、認識装置２側のブレーキ制御に切り替えるタイミングを衝突余裕時間４５に基づいて定める。
【００２０】
さらに、（１）自動運転ＥＣＵ１の故障に対して、フェイルオペレーションを行う場合、自動運転ＥＣＵ１の一部の機能を他のＥＣＵに再構成する。再構成には時間を要するので、再構成中に制御を失わないように、再構成中及び再構成完了後の突発的事象に対しては（２）で対応する。
【００２１】
すなわち、本発明の実施例では、複数の制御から、（１）自動運転ＥＣＵ１の故障に対するフェイルセーフでは、自動運転ＥＣＵ１の故障時に、認識装置２（緊急ブレーキ計算部１５）からの出力に基づく制御に切り替えて、車両を安全に停止し、（１）自動運転ＥＣＵ１の故障に対するフェイルオペレーションでは、他のＥＣＵに再構成された自動運転ＥＣＵ１の一部機能からの出力に基づく制御に切り替えて、車両を安全な位置に誘導する。また、（２）突発的事象に対しては、自動運転ＥＣＵ１の故障の有無にかかわらず、認識装置２で先行して計算した衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を用いて、ブレーキ制御指示４１に基づく制御に切り替えて、車両を安全に停止する。これにより、正常時だけでなく、自動運転ＥＣＵ１の故障時におけるフェイルセーフ、フェイルオペレーションのいずれ処理中においても、突発的事象が発生すると、突発的事象対応が優先され、衝突余裕時間に基づいて、車両を安全に停止することによって、事故を回避することができる。
【００２２】
＜実施例１＞
図１は、第一の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【００２３】
第一の実施例は、前述した課題（１）に対応し、自動運転ＥＣＵ１による軌道制御と認識装置２によるブレーキ制御とを切り替えることによって、ＥＣＵ故障時のフェイルセーフを実現する。
【００２４】
第一の実施例の自動運転用車載電子制御システムは、自動運転ＥＣＵ（ＡＤ−ＥＣＵ）１、認識装置２、車両運動制御部（ＶＭＣ：Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３、パワートレイン制御ＥＣＵ６、ブレーキ制御ＥＣＵ７、ステアリング制御ＥＣＵ８及び故障診断部９を有する。また、車載電子制御システムは、図示するように、地図ユニット（ＭＰＵ）４及びサラウンドカメラ５を有してもよい。
【００２５】
自動運転ＥＣＵ（ＡＤ−ＥＣＵ）１は、車両が走行する軌道を計算する軌道計算部として機能する電子制御装置である。自動運転ＥＣＵ（ＡＤ−ＥＣＵ）１は、プログラムを実行するプロセッサと、該プログラムを格納するメモリを有する。メモリには、該プログラムの実行中に使用されるデータも格納される。
【００２６】
認識装置２は、車両の周囲の物体を検知し、当該物体との相対距離及び相対速度を測定可能なデバイスである。例えば、認識装置２をステレオカメラ（ＳＣＡＭ）で構成した場合、認識装置２は、撮像装置１１、視差画像生成部１２、認識部１３、制御指示部１４及びインターフェース部１８を有する。認識装置２では、視差画像生成部１２が、二つの撮像装置１１が周囲を撮影したロー画像（ベイヤ画像）から、認識に必要な画像（視差画像、エッジ画像など）を生成し、認識部１３が生成された画像を用いた認識処理を実行し、制御指示部１４が認識された物体との相対距離及び相対速度からブレーキ制御指示４１を生成し、生成されたブレーキ制御指示４１をインターフェース部１８が外部へ出力する。
【００２７】
認識装置２は、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を組み合わせたセンサによって構成できる。第一の実施例では、認識装置２は、ブレーキ制御指示４１を生成すればよいので、多様な情報を必要としないことから、様々なセンサを用いて構成できる。
【００２８】
車両運動制御部３は、制御信号生成部２０及び選択部２６を有する。制御信号生成部２０は、制御生成部（ＳＣＡＭ）２２及び制御生成部（ＡＤ−ＥＣＵ）２３を有する。
【００２９】
制御生成部２２は、認識装置２から受けたブレーキ制御指示４１から、パワートレイン制御ＥＣＵ６、ブレーキ制御ＥＣＵ７及びステアリング制御ＥＣＵ８の少なくとも一つが各種アクチュエータ（アクセル、ブレーキ、ステアリングなど）を制御するための制御信号を生成する。すなわち、認識装置２から受けたブレーキ制御指示４１に基づいて車両を停止する場合、制御生成部２２は、緊急ブレーキ制御信号を生成して、ブレーキ制御ＥＣＵ７の制御によって車両が停止する。また、認識装置２から受けたブレーキ制御指示４１に基づいて、加速によって後方から接近する物体を回避する場合、制御生成部２２は、アクセル制御信号を生成して、パワートレイン制御ＥＣＵ６の制御によって車両を加速する。また、認識装置２から受けたブレーキ制御指示４１に基づいて、操舵によって物体を回避する場合、制御生成部２２は、操舵制御信号を生成して、ステアリング制御ＥＣＵ８の制御によって車両の進行方向を変える。なお、以下では、ブレーキ制御指示４１に基づいて生成される緊急ブレーキ制御信号について説明するが、前述した加速や操舵の制御信号でもよい。また、ブレーキ制御、アクセル制御、操舵制御の２以上を組み合わせて制御（例えば、ブレーキ制御とステアリング制御との組み合わせ）してもよい。このように、ブレーキ、パワートレイン、ステアリングの一つ又はその組み合わせによって、ブレーキ制御指示４１による制御を行うので、軌道上での停止だけでは避けられない事象が生じても危険を回避できる。
【００３０】
制御生成部２３は、自動運転ＥＣＵ１から受けた操舵角、速度等の軌道制御指示４２から、パワートレイン制御ＥＣＵ６、ブレーキ制御ＥＣＵ７及びステアリング制御ＥＣＵ８の少なくとも一つが各種アクチュエータを制御するための制御信号を生成する。
【００３１】
故障診断部９は、定期的な生存確認（ハートビート）、電気回路による異常検出（異常電圧の検出）、通信異常の検出（ＣＲＣ等の誤り検出）等によって、自動運転ＥＣＵ１の動作状況を定期的にチェックし、自動運転ＥＣＵ１が故障であると判定するとＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４を出力する。故障とは、ハードウェア故障、ソフトウェアの不具合、及び想定外の入力等を原因として発生する通常時と異なる状態である。
【００３２】
選択部２６は、自動運転ＥＣＵ１側の制御信号と認識装置２側の制御信号を選択し、選択された制御信号を出力する出力部として機能する。具体的には、選択部２６は、故障診断部９から出力されたＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４を用いて、自動運転ＥＣＵ１の故障時には認識装置２側の制御信号（ａ）を選択し、自動運転ＥＣＵ１の正常時には自動運転ＥＣＵ側の制御信号（ｂ）を選択する。
【００３３】
本実施例では、制御信号を生成する制御生成部２２、２３と制御信号を選択する選択部２６とを別に設けたが、制御生成部２２、２３と選択部２６とを一体にして、ＥＣＵ６〜８に制御信号を出力する出力部を構成してもよい。
【００３４】
図２は、第一の実施例の車両運動制御部３の選択部２６による制御選択処理のフローチャートである。図示した制御選択処理は故障診断周期に合わせた所定のタイミング（例えば、数百ミリ秒間隔）で繰り返し実行される。
【００３５】
故障診断部９は、定期的に自動運転ＥＣＵ１の動作状態を診断し、診断の結果を車両運動制御部３に通知する。車両運動制御部３は、故障診断部９から出力された診断結果を受信し（Ｓ２０）、その診断結果に基づいて自動運転ＥＣＵ１が故障かを判定する（Ｓ２１）。
【００３６】
自動運転ＥＣＵ１が正常であれば（ステップＳ２１でＮｏ）、選択部２６は、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号（ｂ）を選択して出力する（Ｓ２２）。一方、自動運転ＥＣＵ１の故障時には（ステップＳ２２でＹｅｓ）、選択部２６は、認識装置２が出力したブレーキ制御指示４１に基づいて生成された制御信号（ａ）を選択して出力する（Ｓ２３）。
【００３７】
このように、第一の実施例では、自動運転ＥＣＵ１の故障時には、自動運転ＥＣＵ１による制御を切り離し、認識装置２による制御に直ちに切り替えて、制御が失陥することなく、ブレーキ制御による停止処理を行って、確実なフェイルセーフができる。
【００３８】
また、自車と障害物との相対情報（相対位置、相対速度）を用いた計算量が多いリスク値を計算することなく、緊急ブレーキの制御に切り替えることから、迅速に緊急ブレーキの制御に切り替えでき、車両を確実に停止できる。
【００３９】
＜実施例２＞
次に第二の実施例を説明する。第二の実施例は、前述した課題（１）故障時のフェイルセーフと、課題（２）突発的事象での危険回避の両方に対応するために、自動運転ＥＣＵ１による軌道制御と認識装置２によるブレーキ制御とを切り替える方法を説明する。なお、第二の実施例では、第一の実施例との違いを説明し、第一の実施例と同じ構成や機能には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【００４０】
図３は、第二の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【００４１】
まず、図４を用いて、突発的事象の例を説明する。自動運転ＥＣＵ１は、交差点に差し掛かった自車両６０と他車両６２の状態から、自動運転ＥＣＵ１が進むべき軌道６１を示す軌道制御指示４２を生成している。このとき、他車両６２の陰で見えなかったバイク６４や、右折後に歩行者６５が急に飛び出してくる場合がある。
【００４２】
図３に戻ると、自動運転ＥＣＵ１は、ローカルダイナミックマップ部（ＬＤＭ）３１及び軌道計算部３２を有し、複数のセンサによる認識結果を座標変換し、ローカルダイナミックマップにマッピングして、軌道を計算するため、処理時間が長く、急な事象変化へは対応できない場合がある。そこで、認識装置２の専用回路（緊急ブレーキ計算部１５）が衝突余裕時間４５及び緊急ブレーキの要否を示すブレーキ制御指示４１を短周期（例えば、数十ミリ秒）で計算し、数百ミリ秒単位で動作する自動運転ＥＣＵ１より先にブレーキ制御指示４１を出力する。そして、選択部２６は、衝突余裕時間４５が所定の閾値以下であれば、認識装置２側のブレーキ制御指示４１を選択する。
【００４３】
まず、認識装置２は、車両の周囲の物体（立体物）だけでなく、レーン、ライト（配光）、標識などを認識し、車線維持支援システム（ＬＫＳ：Ｌａｎｅ  Ｋｅｅｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、自動ハイビーム（ＡＨＢ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｈｉｇｈ  Ｂｅａｍ）など複数の制御指示を生成する。近年、撮像装置１１の解像度が高くなる傾向があり、認識装置２の処理負荷は重くなっている。
【００４４】
そこで、衝突余裕時間４５及び緊急のブレーキ制御指示（ＡＥＢ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｂｒａｋｅ）４１に機能を限定して計算する緊急ブレーキ計算部１５を認識装置２に設け、ブレーキ制御指示４１の出力周期を短くすることによって、最新の状況に応じて迅速に車両を制御する。緊急ブレーキ計算部１５は、緊急ブレーキ用認識部１６及び緊急ブレーキ信号生成部１７を有する。緊急ブレーキ計算部１５の構成の詳細は、図５を用いて後述する。
【００４５】
第二の実施例では、認識装置２は、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を組み合わせたセンサによって構成できる。第二の実施例では、認識装置２は、ブレーキ制御指示４１及び衝突余裕時間４５を生成すればよいので、多様な情報を必要としないことから、様々なセンサを用いて構成できる。
【００４６】
第二の実施例の車両運動制御部３は、制御信号生成部２０及び選択部２６において、危険回避用の選択肢が追加される。具体的には、選択部２６は、（ｂ）自動運転ＥＣＵ１の正常時、及び（ｃ）自動運転ＥＣＵ１の故障時の選択肢に、（ａ）危険回避時の選択肢が追加される。危険回避は、認識装置２から出力される衝突余裕時間４５の閾値αの値で、例えばα＝２秒などと定めるとよい。なお、閾値αは車両の速度によって変えてもよい。
【００４７】
選択部２６には、故障診断部９から出力されるＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４及び認識装置２から出力される衝突余裕時間４５が選択制御信号４６として入力される。
【００４８】
制御信号生成部２０は、認識装置２から出力されるブレーキ制御指示４１に基づいて危険回避用の制御信号を生成する制御生成部（ＳＣＡＭ）２２と自動運転ＥＣＵ１の正常時に、自動運転ＥＣＵ１から出力される軌道制御指示４２に基づいて制御信号を生成する制御生成部（ＡＤ−ＥＣＵ）２３と、自動運転ＥＣＵ１の故障時に、故障直前の制御生成部２３が生成した制御信号を保持する制御信号保持部２４とを有する。制御生成部（ＳＣＡＭ）２２から出力される制御信号は選択部２６において選択肢（ａ）となり、制御生成部（ＡＤ−ＥＣＵ）２３から出力される制御信号は選択部２６において選択肢（ｂ）となり、制御信号保持部２４から出力される制御信号は選択部２６において選択肢（ｃ）となる。
【００４９】
図５は、第二の実施例の緊急ブレーキ計算部１５の構成を示すブロック図である。
【００５０】
緊急ブレーキ計算部１５は、緊急ブレーキ用認識部（ＡＥＢ用認識）１６及び緊急ブレーキ信号生成部（ＡＥＢ生成）１７を有し、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示信号の算出に必要なロジックを構成する。
【００５１】
緊急ブレーキ用認識部（ＡＥＢ用認識）１６は、距離グループ検出部８１、立体物検出部８２、自車進行路計算部８３及び自車進行路近傍立体物検知部８４を有する。距離グループ検出部８１は、入力された視差画像から同じ距離の画素をグループ化する。立体物検出部８２は、グループ化された画素群とカラー画像とを用いて物体を検知し、認識する。自車進行路計算部８３は、自車の車両情報（速度、操舵角、ヨーレートなど）から、車両が進む軌道である、自車進行路を計算する。自車進行路近傍立体物検知部８４は、立体物検出部８２が検出した物体の情報と、自車進行路計算部８３が計算した自車進行路とを用いて、自車進行路上での自車近傍の物体を抽出する。
【００５２】
緊急ブレーキ信号生成部（ＡＥＢ生成）１７は、速度・距離算出部８５及びブレーキ制御指示生成部８６を有する。速度・距離算出部８５は、自車進行路近傍立体物検知部８４が抽出した自車近傍の物体の位置の時間変化を算出し、当該物体との相対距離及び相対速度を算出する。ブレーキ制御指示生成部８６は、自車速度と、抽出された物体との相対距離及び相対速度から、ブレーキ制御指示４１及び衝突余裕時間４５を算出し、出力する。
【００５３】
このように、緊急ブレーキ計算部１５は、従来は外部に出力されていない衝突余裕時間４５を出力するので、衝突余裕時間４５を用いて緊急ブレーキによる停止制御を迅速に選択して、車両を安全に停止できる。
【００５４】
また、第二の実施例の緊急ブレーキ計算部１５は、自車と障害物との相対情報（相対位置、相対速度）を用い計算量が多いリスク値ではなく、簡単に計算できる衝突余裕時間４５を短周期で出力するので、迅速かつ確実に緊急ブレーキの制御に切り替えでき、車両を確実に停止できる。
【００５５】
また、第二の実施例では、他のＥＣＵと独立して緊急ブレーキ計算部１５を設けたので、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を独立して短周期で計算でき、迅速に衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を出力できる。また、緊急ブレーキ計算部１５をＥＣＵなどの装置内で分離可能に設けたので、緊急ブレーキ計算部１５を様々な装置に配置できる。
【００５６】
図６は、第二の実施例の車両運動制御部３の選択部２６による制御選択処理のフローチャートである。図示した制御選択処理は所定のタイミング（例えば、数十ミリ秒間隔）で繰り返し実行される。
【００５７】
認識装置２の緊急ブレーキ計算部１５は、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を出力する。故障診断部９は、自動運転ＥＣＵ１を定期的に診断した結果（ＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４）を車両運動制御部３に通知する。車両運動制御部３は、認識装置２から出力された衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を受信し（Ｓ１０）、故障診断部９から出力されたＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４を受信する（Ｓ１１）。
【００５８】
次に、車両運動制御部３は、衝突余裕時間４５と所定の閾値αとを比較する（Ｓ１２）。その結果、衝突余裕時間４５が閾値αより小さければ（ステップＳ１２でＹｅｓ）、短時間に衝突の可能性があるので、自動運転ＥＣＵ１が故障しているか否かにかかわらず、選択部２６は、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて生成された緊急ブレーキの制御信号（ａ）を選択して出力する（Ｓ１５）。なお、ステップＳ１２における閾値としてαを一つだけ使用しているが、複数の閾値を設け、判定の結果に応じて、衝突余裕時間４５が極めて短ければ緊急ブレーキ、衝突余裕時間４５が中程度に短ければ段階的ブレーキなど、柔軟にブレーキを制御してもよい。なお、前述したように、閾値αは車両の速度によって変えてもよい。
【００５９】
一方、衝突余裕時間４５が閾値α以上であれば（ステップＳ１２でＮｏ）、短時間で衝突の可能性は低いので、車両運動制御部３は、故障診断部９から出力された診断結果に基づいて自動運転ＥＣＵ１が故障かを判定する（Ｓ１４）。
【００６０】
その結果、自動運転ＥＣＵ１が正常であれば（ステップＳ１４でＮｏ）、制御信号保持部２４が、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号を保持する（Ｓ１３）。そして、選択部２６は、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号（ｂ）を選択して出力する（Ｓ１７）。一方、自動運転ＥＣＵ１の故障時には（ステップＳ１４でＹｅｓ）、選択部２６は、正常時に自動運転ＥＣＵ１が出力して制御信号保持部２４に保持された制御信号（ｃ）を選択して出力する（Ｓ１６）。
【００６１】
このように、自動運転ＥＣＵ１の故障時には、保持された直近の自動運転ＥＣＵ１による制御情報で軌道制御を継続し、突発的事象により衝突余裕時間４５が短いときは、自動運転ＥＣＵ１が故障か否かにかかわらず、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて生成された制御信号を選択して、危険を回避する。このため、自動運転ＥＣＵ１の故障時のフェイルセーフと、突発的事象に対する危険回避の両方に対応でき、車両を安全に停止できる。
【００６２】
また、自車と障害物との相対情報（相対位置、相対速度）を用いた計算量が多いリスク値ではなく、簡単に計算できる衝突余裕時間４５を用いて迅速かつ確実に緊急ブレーキの制御に切り替えることから、車両を確実に停止できる。
【００６３】
＜実施例３＞
第三の実施例では、認識装置２がブレーキ制御指示４１を生成せず、自動運転ＥＣＵ１の緊急ブレーキ計算部５０がブレーキ制御指示４１を生成する。なお、第三の実施例では、主に第二の実施例との違いを説明し、第二の実施例と同じ構成や機能には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【００６４】
図７は、第三の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【００６５】
自動運転ＥＣＵ１は、ローカルダイナミックマップ部（ＬＤＭ）３１、軌道計算部３２、インターフェース３３及び緊急ブレーキ計算部５０を有する。緊急ブレーキ計算部５０は、緊急ブレーキ用ローカルダイナミックマップ部（ＡＥＢ用ＬＤＭ）５１及び緊急ブレーキ信号生成部（ＡＥＢ生成）５２を有する。緊急ブレーキ用ローカルダイナミックマップ部５１は、センサから取得したオブジェクト情報をローカルダイナミックマップにマッピングする。緊急ブレーキに関わらない情報は不要なので、自車両の進行方向近傍の情報のみを使用することによって処理量を削減できる。緊急ブレーキ信号生成部５２は、緊急ブレーキ用ローカルダイナミックマップ部５１で得られた自車軌道上の最も近いオブジェクトとの相対距離及び相対速度から衝突余裕時間４５を計算し、ブレーキ制御指示信号を生成する。
【００６６】
自動運転ＥＣＵ１は、ローカルダイナミックマップ部３１及び軌道計算部３２で処理された軌道制御指示４２を長い周期（例えば、数百ミリ秒）で出力し、緊急ブレーキ計算部５０からブレーキ制御指示４１を高頻度かつ短周期（例えば、数十ミリ秒）で出力する。
【００６７】
第三の実施例では、自動運転ＥＣＵ１から出力されるブレーキ制御指示４１が制御生成部（ＳＣＡＭ）２２に入力される。選択部２６には、故障診断部９から出力されるＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４及び自動運転ＥＣＵ１から出力される衝突余裕時間４５が選択制御信号４６として入力される。
【００６８】
図８は、第三の実施例の緊急ブレーキ計算部５０の構成を示すブロック図である。
【００６９】
第二の実施例において、認識装置２の緊急ブレーキ計算部１５は、視差画像、エッジ画像、ＲＧＢ画像などを用いて認識処理を行い、衝突余裕時間４５を計算し、ブレーキ制御指示信号を生成する。これと異なり、自動運転ＥＣＵ１には、撮像装置１１が撮影した画像ではなく、認識装置２やサラウンドカメラ５等のセンサからオブジェクトの認識情報（各物体のカメラ座標系における座標、相対位置、相対速度、物体の種別）を受け取るので、自動運転ＥＣＵ１に設けられる緊急ブレーキ計算部５０は、処理が異なる。
【００７０】
緊急ブレーキ計算部５０は、緊急ブレーキ用ローカルダイナミックマップ部（ＡＥＢ用ＬＤＭ）５１及び緊急ブレーキ信号生成部（ＡＥＢ生成）５２を有し、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示信号の算出に必要なロジックを構成する。
【００７１】
緊急ブレーキ用ローカルダイナミックマップ部５１は、座標計算部９１、ダイナミックマップ配置部９２、自車進行路計算部９３及び自車進行路近傍立体物検知部９４を有する。座標計算部９１は、各車両の周囲の物体（立体物）の座標をカメラ座標系から自動運転ＥＣＵ１の座標系に変換する。ダイナミックマップ配置部９２は、ダイナミックマップ上に、自動運転ＥＣＵ１の座標系に変換された各物体を配置する。自車進行路計算部９３は、自車の車両情報の速度、操舵角、ヨーレートから、自車が進む軌道である自車進行路をダイナミックマップ上で計算する。自車進行路近傍立体物検知部９４は、ダイナミックマップ上の自車進行路上での自車近傍の物体を抽出する。
【００７２】
緊急ブレーキ信号生成部５２は、速度・距離算出部９５及びブレーキ制御指示生成部９６を有する。速度・距離算出部９５は、自車進行路近傍立体物検知部９４が抽出した自車近傍の物体の位置の時間変化をダイナミックマップ上で算出し、相対距離及び相対速度を算出する。速度・距離算出部９５は、入力された認識情報を使って相対距離及び相対速度を算出してもよい。ブレーキ制御指示生成部９６は、自車速度と、抽出された物体との相対距離及び相対速度から、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を算出し、出力する。
【００７３】
このように、緊急ブレーキ計算部５０は、従来は外部に出力されていない衝突余裕時間４５を出力するので、選択部２６は、衝突余裕時間４５を用いることによって、緊急ブレーキによる停止制御を迅速に選択して、車両を安全に停止できる。
【００７４】
第三の実施例では、認識装置２は、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を組み合わせたセンサによって構成できる。第三の実施例では、認識装置２は、ブレーキ制御指示４１及び衝突余裕時間４５を生成すればよいので、多様な情報を必要としないことから、センサの種類を限定せず、様々なセンサを用いて構成できる。
【００７５】
また、第三の実施例では、ＡＤ−ＥＣＵ内の軌道計算部と独立して緊急ブレーキ計算部５０を設けたので、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を独立して迅速に計算でき、短周期で衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を出力できる。また、緊急ブレーキ計算部１５をＥＣＵなどの装置内で分離可能に設けたので、緊急ブレーキ計算部１５を様々な装置に配置できる。
【００７６】
図９は、第三の実施例の車両運動制御部３の選択部２６による制御選択処理のフローチャートである。第三の実施例では、選択部２６に入力されるデータの出力元が第二の実施例と異なるが、切り替えの手順はほぼ同じである。図示した制御選択処理は所定のタイミング（例えば、数十ミリ秒間隔）で繰り返し実行される。
【００７７】
自動運転ＥＣＵ１の緊急ブレーキ計算部５０は、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を出力する。故障診断部９は、自動運転ＥＣＵ１を定期的に診断した結果（ＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４）を車両運動制御部３に通知する。車両運動制御部３は、自動運転ＥＣＵ１から出力された衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を受信し（Ｓ３０）、故障診断部９から出力されたＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４を受信する（Ｓ１１）。
【００７８】
次に、車両運動制御部３は、衝突余裕時間４５と所定の閾値αとを比較する（Ｓ１２）。その結果、衝突余裕時間４５が閾値αより小さければ（ステップＳ１２でＹｅｓ）、短時間に衝突の可能性があるので、自動運転ＥＣＵ１が故障しているか否かにかかわらず、選択部２６は、自動運転ＥＣＵ１から出力されたブレーキ制御指示４１に基づく緊急ブレーキの制御信号（ａ）を選択して出力する（Ｓ３１）。なお、ステップＳ１２における閾値としてαを一つだけ使用しているが、複数の閾値を設け、判定の結果に応じて、衝突余裕時間４５が極めて短ければ緊急ブレーキ、衝突余裕時間４５が中程度に短ければ段階的ブレーキなど、柔軟にブレーキを制御してもよい。なお、前述したように、閾値αは車両の速度によって変えてもよい。
【００７９】
一方、衝突余裕時間４５が閾値α以上であれば（ステップＳ１２でＮｏ）、短時間で衝突の可能性は低いので、車両運動制御部３は、故障診断部９から出力された診断結果に基づいて自動運転ＥＣＵ１が故障かを判定する（Ｓ１３）。
【００８０】
その結果、自動運転ＥＣＵ１が正常であれば（ステップＳ１３でＮｏ）、制御信号保持部２４が、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号を保持する（Ｓ１４）。そして、選択部２６は、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号（ｂ）を選択して出力する（Ｓ１７）。一方、自動運転ＥＣＵ１の故障時には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、選択部２６は、正常時に自動運転ＥＣＵ１が出力して制御信号保持部２４に保持された制御信号を選択し出力する（Ｓ１６）。
【００８１】
このように、緊急ブレーキ計算部は、認識装置２ではなく自動運転ＥＣＵ１など別の場所に配置してもよく、配置される装置が取得可能なデータによって、内部のロジックが異なる。例えば、認識装置２などのカメラが撮影した画像のローデータが自動運転ＥＣＵ１に入力される場合、緊急ブレーキ計算部５０は、画像から認識処理を行うので、認識装置２内に配置される場合と同じロジックで構成できる。
【００８２】
また、緊急ブレーキ計算部５０が取得する画像は、認識装置２が撮影した前方画像でなくても、サラウンドカメラ５が撮影した画像を使用すると、車両側面から到来する物体を回避できる。
【００８３】
このように、第三の実施例では、自動運転ＥＣＵ１の故障時には、保持された直近の自動運転ＥＣＵ１による制御情報で軌道制御を継続し、突発的事象により衝突余裕時間４５が短いときは、自動運転ＥＣＵ１が故障か否かにかかわらず、自動運転ＥＣＵ１から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて生成された制御信号を選択して、危険を回避する。このため、自動運転ＥＣＵ１の故障時のフェイルセーフと、突発的事象に対する危険回避の両方に対応でき、車両を安全に停止できる。
【００８４】
また、自車と障害物との相対情報（相対位置、相対速度）を用いた計算量が多いリスク値ではなく、簡単に計算できる衝突余裕時間４５を用いて迅速かつ確実に緊急ブレーキの制御に切り替えることから、車両を確実に停止できる。
【００８５】
＜実施例４＞
第四の実施例では、第二の実施例と同様に、（１）自動運転ＥＣＵ１の故障時の対応と、（２）突発的事象に対する危険回避の両方に対応するが、第二の実施例が故障時にフェイルセーフであったのに対し、第四の実施例ではフェイルオペレーションである点が異なる。なお、第四の実施例では、主に第二の実施例との違いを説明し、第二の実施例と同じ構成や機能には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。なお、第四の実施例は第三の実施例にも適用可能である。
【００８６】
フェイルオペレーションでは、直近の制御指示に基づいて、自車が走行するレーンに停止するだけでなく、路肩など安全な場所への運転の継続が望まれる。安全な場所への移動には、自動運転ＥＣＵ１の制御による車線変更が必要な場合もあり、自動運転ＥＣＵ１の一部の機能を他のＥＣＵで再構成して動作させる。自動運転ＥＣＵ１の一部の機能を別のＥＣＵで再構成するために、ロックステップ動作のマイコンの冗長構成を切り離して縮退動作して、解放されたマイコンに自動運転ＥＣＵ１の一部機能をフラッシュＲＯＭ又はメモリから読み出して再構成を実行する。
【００８７】
図１０は、第四の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【００８８】
第四の実施例では、いずれかのＥＣＵに再構成部７０が設けられる。いずれのＥＣＵに再構成部７０を設けてもよいが、再構成部７０が設けられるＥＣＵは予め定められており、再構成部７０として機能する自動運転ＥＣＵ１の機能を実現するプログラムが当該ＥＣＵのフラッシュＲＯＭ又はメモリに記憶されている。
【００８９】
また、第四の実施例では、車両運動制御部３の制御信号生成部２０の構成及び選択部２６の構成が変更される。制御信号生成部２０の制御生成部（再構成）２７は、再構成部７０から出力された軌道制御指示７２に基づいて、パワートレイン、ブレーキ、ステアリングなどのアクチュエータを制御するＥＣＵへの制御信号を生成する。再構成部７０は、自動運転ＥＣＵ１の一部の機能を実現する制御ユニットであり、安全な場所へ車両を停止するまで車両の運転を制御する機能を有せばよい。
【００９０】
さらに、第四の実施例では、故障診断部９は、自動運転ＥＣＵ１の動作を監視する他、再構成部７０の動作を監視する。すなわち、故障診断部９は、自動運転ＥＣＵ１の動作状況を定期的にチェックし、自動運転ＥＣＵ１が故障であると判定すると、ＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４を出力し、さらに、再構成部７０に自動運転ＥＣＵ１の一部の機能を構築する。その後、故障診断部９は、再構成部７０による再構成処理の進行を監視し、再構成処理の状況、すなわち、再構成処理の成否を表す再構成信号７１を出力する。なお、再構成信号７１は、再構成が完了したかどうか、そして、再構成の状況として再構成が成功したか失敗したか、のどちらも示す信号である。
【００９１】
選択部２６には、故障診断部９から再構成信号７１が入力される。第二の実施例では、自動運転ＥＣＵ１が故障すると、保持された故障直前の自動運転ＥＣＵ１の軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号を使用するが、第四の実施例では、再構成中は保持された制御信号（ｃ）を使用し、再構成完了後は再構成部７０から出力される軌道制御指示７２に基づいて生成された制御信号（ｄ）が選択される。また、自動運転ＥＣＵ１が故障中か、再構成中か、再構成後かにかかわらず、衝突余裕時間４５が所定の閾値以下の場合、選択部２６は、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて生成された制御信号（ａ）を選択し、衝突を回避する。
【００９２】
選択部２６には、故障診断部９から出力されるＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４及び再構成信号７１が選択制御信号４７として入力され、認識装置２から出力される衝突余裕時間４５及び再構成信号７１が選択制御信号４８として入力される。
【００９３】
図１１は、第四の実施例の車両運動制御部３の選択部２６による制御選択処理のフローチャートである。図示した制御選択処理は所定のタイミング（例えば、数十ミリ秒間隔）で繰り返し実行される。
【００９４】
認識装置２の緊急ブレーキ計算部１５は、衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を出力する。故障診断部９は、自動運転ＥＣＵ１を定期的に診断した結果（ＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４）を車両運動制御部３に通知する。車両運動制御部３は、認識装置２から出力された衝突余裕時間４５及びブレーキ制御指示４１を受信し（Ｓ１０）、故障診断部９から出力されたＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４を受信する（Ｓ１１）。
【００９５】
次に、車両運動制御部３は、衝突余裕時間４５と所定の閾値αとを比較する（Ｓ１２）。その結果、衝突余裕時間４５が閾値αより小さければ（ステップＳ１２でＹｅｓ）、短時間に衝突の可能性があるので、自動運転ＥＣＵ１が故障しているかにかかわらず、選択部２６は、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて生成された緊急ブレーキの制御信号（ａ）を選択して出力する（Ｓ１５）。
【００９６】
なお、ステップＳ１２における閾値としてαを一つだけ使用しているが、複数の閾値を設け、判定の結果に応じて、衝突余裕時間４５が極めて短ければ緊急ブレーキ、衝突余裕時間４５が中程度に短ければ段階的ブレーキなど、柔軟にブレーキを制御してもよい。なお、前述したように、閾値αは車両の速度によって変えてもよい。
【００９７】
一方、衝突余裕時間４５が閾値α以上であれば（ステップＳ１２でＮｏ）、短時間で衝突の可能性は低いので、車両運動制御部３は、故障診断部９から出力された診断結果に基づいて自動運転ＥＣＵ１が故障かを判定する（Ｓ１３）。
【００９８】
自動運転ＥＣＵ１が正常であれば（ステップＳ１３でＮｏ）、制御信号保持部２４が、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号を保持する（Ｓ１４）。そして、選択部２６は、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号（ｂ）を選択して出力する（Ｓ１７）。一方、自動運転ＥＣＵ１の故障時には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、再構成部７０は、自動運転機能の再構成処理を開始する（Ｓ４０）。
【００９９】
その後、故障診断部９は再構成が完了したかの再構成信号７１を出力する（Ｓ４５）。選択部２６は、再構成信号７１によって、再構成部７０の自動運転ＥＣＵ１の一部機能の再構成の成否を判定する（Ｓ４１）。再構成部７０による自動運転機能の再構成が失敗した場合（Ｓ４１でＹｅｓ）、車両が制御不可能になる可能性があるので、選択部２６は、車両を停止する制御信号（ｅ）を選択して出力する（Ｓ４４）。
【０１００】
一方、再構成部７０による再構成が失敗していない場合（ステップＳ４１でＮｏ）、車両運動制御部３は、自動運転機能が再構成中かを判定する（Ｓ４２）。再構成部７０が自動運転機能を再構成中であれば（ステップＳ４２でＹｅｓ）、選択部２６は、正常時に自動運転ＥＣＵ１が出力して制御信号保持部２４に保持された制御信号（ｃ）を選択し出力する（Ｓ１６）。また、故障診断部９から出力される再構成信号７１によって、自動運転機能再構成の成否（Ｓ４１）及び自動運転機能が再構成中か（Ｓ４２）を繰り返し判定する。
【０１０１】
一方、再構成部７０が自動運転機能の再構成を完了していれば、故障診断部９から出力される再構成信号７１によって、選択部２６は、再構成部７０で自動運転ＥＣＵを再構成した機能を出力する軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号（ｄ）を選択し出力する（Ｓ４３）。
【０１０２】
このように、第四の実施例では、自動運転ＥＣＵ１の故障時には、他のＥＣＵで再構成した自動運転機能によって、安全な場所へ移動するための自動運転を継続する。また、突発的事象で衝突余裕時間４５が短いときは、自動運転ＥＣＵ１が故障かにかかわらず、認識装置２から出力されるブレーキ制御指示４１に基づいて生成された制御信号を選択して、危険を回避する。このため、自動運転ＥＣＵ１の故障時のフェイルオペレーションと、突発的事象に対する危険回避の両方に対応でき、安全に停止できる。
【０１０３】
また、再構成部７０による自動運転機能の再構成が失敗した場合には、車両を停止する制御信号を選択して出力するので、車両の制御不可能を回避できる。再構成の状況を示す再構成信号７１は、再構成部７０からの情報を用いて、故障診断部９が出力するが、再構成部７０が直接出力してもよい。また、第四の実施例では、再構成部７０が故障した場合が考慮されていないが、再構成部７０が故障した場合にも、故障診断部９が再構成部７０の故障を検出し、故障診断部９から信号を出力し、車両を停止する制御を選択すればよい。
【０１０４】
＜実施例５＞
第五の実施例では、選択部２６が車両運動制御部３ではなく、各ＥＣＵ６〜８に設けられる例を説明する。なお、前述した各実施例と同じ構成や機能には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。また、第五の実施例では、主に第一の実施例との違いを説明するが、他の実施例（緊急ブレーキ計算部１５を有する各実施例）でも、各ＥＣＵ６〜８に選択部２６を設けてもよい。
【０１０５】
図１２は、第五の実施例の自動運転用車載電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【０１０６】
第五の実施例では、車両運動制御部３は、制御信号生成部２０を有し、選択部２６を有さない。このため、車両の運動を制御する各種アクチュエータを制御するＥＣＵであるパワートレイン制御ＥＣＵ６、ブレーキ制御ＥＣＵ７及びステアリング制御ＥＣＵ８の各々が選択部２６を有する。車両運動制御部３の制御信号生成部２０は、自動運転ＥＣＵ１が出力した軌道制御指示４２に基づいて生成された制御信号と、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて生成された緊急ブレーキの制御信号との両方を出力する。選択部２６の動作は、前述した実施例において制御信号生成部２０に配置される場合と同じである。すなわち、選択部２６は、故障診断部９から出力された診断結果（ＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４）及び認識装置２から出力された衝突余裕時間（ＴＴＣ）４５に基づいて、いずれかの制御信号を選択する。各ＥＣＵ６〜８は、選択部２６が選択した制御信号を用いて、各種アクチュエータ（アクセル、ブレーキ、ステアリングなど）を制御する。なお、選択部２６は、制御の必要に応じて、パワートレイン制御ＥＣＵ６、ブレーキ制御ＥＣＵ７及びステアリング制御ＥＣＵ８の少なくとも一つの制御対象となるＥＣＵに設けられればよい。例えば、自動運転ＥＣＵ１の故障時に緊急ブレーキの制御のみを行う場合、ブレーキ制御ＥＣＵ７のみが選択部２６を有せばよい。
【０１０７】
このように、図１２に示す形態では、車両運動制御部３の構成を簡素化でき、車載電子制御システムのコストを低減できる。
【０１０８】
また、図１３に示すように、各ＥＣＵ６〜８が制御信号生成部２０及び選択部２６を有してもよい。この場合、自動運転ＥＣＵ１から出力された軌道制御指示４２と、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１が各ＥＣＵ６〜８の制御信号生成部２０に入力される。各ＥＣＵ６〜８の制御信号生成部２０は、自動運転ＥＣＵ１から出力された軌道制御指示４２に基づいて、アクセル、ブレーキ、操舵のうち必要な制御信号を生成し、認識装置２から出力されたブレーキ制御指示４１に基づいて緊急ブレーキ、アクセル、ステアリングなどの制御信号を生成する。選択部２６は、故障診断部９から出力された診断結果（ＡＤ−ＥＣＵ故障信号４４）及び認識装置２から出力された衝突余裕時間（ＴＴＣ）４５に基づいて、いずれかの制御信号を選択する。
【０１０９】
このように、図１３に示す形態では、車両運動制御部３を設ける必要がないので、車載電子制御システムのコストを低減できる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１・・・自動運転用ＥＣＵ（ＡＤ−ＥＣＵ）
２・・・認識装置
３・・・車両運動制御部（ＶＭＣ）
４・・・地図ユニット（ＭＰＵ）
５・・・サラウンドカメラ
６・・・パワートレイン制御ＥＣＵ
７・・・ブレーキ制御ＥＣＵ
８・・・ステアリング制御ＥＣＵ
９・・・故障診断部
１１・・・撮像装置
１２・・・視差画像生成部
１３・・・認識部
１４・・・制御指示部
１５、５０・・・緊急ブレーキ計算部
１６・・・緊急ブレーキ用認識部
１７、５２・・・緊急ブレーキ信号生成部
１８・・・カメラ入出力インターフェース
２０・・・制御信号生成部
２２・・・認識装置の出力に基づく制御生成部
２３・・・自動運転ＥＣＵ出力に基づく制御生成部
２４・・・自動運転ＥＣＵの制御信号保持部
２６・・・選択部
２７・・・再構成部出力に基づく制御生成部
３１・・・ローカルダイナミックマップ部（ＬＤＭ）
３２・・・軌道計算部
４１・・・ブレーキ制御指示
４２、７２・・・軌道制御指示
４４・・・ＡＤ−ＥＣＵ故障信号
４５・・・衝突余裕時間（ＴＴＣ）
４６、４７、４８・・・選択制御信号
５１・・・緊急ブレーキ用ローカルダイナミックマップ部
７０・・・再構成部
７１・・・再構成信号
【図１】
2020050302.tif 000003
【図２】
2020050302.tif 000004
【図３】
2020050302.tif 000005
【図４】
2020050302.tif 000006
【図５】
2020050302.tif 000007
【図６】
2020050302.tif 000008
【図７】
2020050302.tif 000009
【図８】
2020050302.tif 000010
【図９】
2020050302.tif 000011
【図１０】
2020050302.tif 000012
【図１１】
2020050302.tif 000013
【図１２】
2020050302.tif 000014
【図１３】
2020050302.tif 000015