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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-23
(45)【発行日】2024-01-31
(54)【発明の名称】車両用制御システム
(51)【国際特許分類】
H05K 1/14 20060101AFI20240124BHJP
B60W 40/02 20060101ALI20240124BHJP
G08G 1/097 20060101ALI20240124BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20240124BHJP
H05K 1/18 20060101ALI20240124BHJP
【ＦＩ】
H05K1/14 E
B60W40/02
G08G1/097 A
G08G1/16 C
H05K1/18 U
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2020018015
(22)【出願日】2020-02-05
(65)【公開番号】P2021125557
(43)【公開日】2021-08-30
【審査請求日】2022-07-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】507219491
【氏名又は名称】エヌエックスピー ビー ヴィ
【氏名又は名称原語表記】ＮＸＰ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ６０， ＮＬ－５６５６ ＡＧ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】布田 智嗣
(72)【発明者】
【氏名】土山 浄之
(72)【発明者】
【氏名】石橋 真人
(72)【発明者】
【氏名】濱野 大輔
(72)【発明者】
【氏名】堀籠 大介
(72)【発明者】
【氏名】寳神 永一
(72)【発明者】
【氏名】田崎 篤
(72)【発明者】
【氏名】橋本 陽介
(72)【発明者】
【氏名】木原 裕介
(72)【発明者】
【氏名】アーノルド ヴァン デン ボッシュ
(72)【発明者】
【氏名】レイ マーシャル
(72)【発明者】
【氏名】レオナルド スリコ
【審査官】小林 大介
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１５６０９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２０４７７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０４９７３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１８００９１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開平０３－０８５６９１（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １／１４
Ｈ０５Ｋ １／１８
Ｂ６０Ｗ ３０／００－３０／２０
Ｂ６０Ｗ ４０／００－４０／１３
Ｇ０８Ｇ １／１６
Ｇ０８Ｇ １／０９７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両を制御する車両用制御システムであって、
第１車両用制御装置と、
第２車両用制御装置と、
前記第１車両用制御装置と前記第２車両用制御装置とを連結する連結部材とを備え、
前記第１車両用制御装置および前記第２車両用制御装置の各々は、
基板と、
前記車両に設けられたカメラの出力に対して画像処理を行う信号処理ＩＣユニットと、
前記信号処理ＩＣユニットの出力に基づいて前記車両の外部環境を認識する認識処理を行う認識処理ＩＣユニットと、
前記認識処理ＩＣユニットの出力に基づいて前記車両の走行制御のための制御信号を出力する制御ＩＣユニットと、
前記認識処理ＩＣユニットと電気的に接続される第１端子と、
前記制御ＩＣユニットと電気的に接続される第２端子とを備え、
前記信号処理ＩＣユニットと前記認識処理ＩＣユニットと前記制御ＩＣユニットは、前記基板の回路形成面に設けられ、
前記第１端子と前記第２端子は、前記基板の縁部に設けられ、
前記連結部材は、
前記第１車両用制御装置の基板の縁部が連結される第１連結部と、
前記第２車両用制御装置の基板の縁部が連結される第２連結部と、
前記第１連結部に連結された第１車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第１端子と前記第２連結部に連結された第２車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第１端子とを電気的に接続する第１配線と、
前記第１連結部に連結された第１車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第２端子と前記第２連結部に連結された第２車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第２端子とを電気的に接続する第２配線とを有し、
前記第１車両用制御装置の認識処理ＩＣユニットは、前記連結部材の第１配線を通じて、前記第２車両用制御装置の認識処理ＩＣユニットと信号伝送を行い、
前記第１車両用制御装置の制御ＩＣユニットは、前記連結部材の第２配線を通じて、前記第２車両用制御装置の制御ＩＣユニットと信号伝送を行い、
前記第１車両用制御装置および前記第２車両用制御装置は、前記第１車両用制御装置の基板の回路形成面と前記第２車両用制御装置の基板の回路形成面とが互いに外側を向くように、前記連結部材の前記第１連結部および前記第２連結部にそれぞれ連結される
ことを特徴とする車両用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ここに開示する技術は、車両用制御装置および車両用制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、車両制御装置が開示されている。この車両制御装置は、自動運転制御情報に基づいて生成される第１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２制御信号のいずれか一方を駆動装置に出力する。また、この車両制御装置は、自動運転制御情報に異常が検出された場合に、第１制御信号に代えて第２制御信号を駆動装置に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】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】
【0004】
ところで、自動車の商品展開上、車両を制御する車両用制御システムとして、単一系の車両用制御システムと、冗長系の車両用制御システムとの両方を開発することが要求される。単一系の車両用制御システムには、単一の処理系統（車両の走行制御のための処理を行う処理系統）が設けられる。冗長系の車両用制御システムには、複数の処理系統が並列に設けられる。しかしながら、単一系の車両用制御システムと冗長系の車両用制御システムとを個別に開発すると、開発に要するコストが高くなってしまう。
【0005】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、開発に要するコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
ここに開示する技術は、車両を制御する車両用制御装置に関する。この車両用制御装置は、基板と、前記車両に設けられたカメラの出力に対して画像処理を行う信号処理ＩＣユニットと、前記信号処理ＩＣユニットの出力に基づいて前記車両の外部環境を認識する認識処理を行う認識処理ＩＣユニットと、前記認識処理ＩＣユニットの出力に基づいて前記車両の走行制御のための制御信号を出力する制御ＩＣユニットと、前記認識処理ＩＣユニットと電気的に接続される第１端子と、前記制御ＩＣユニットと電気的に接続される第２端子とを備える。前記信号処理ＩＣユニットと前記認識処理ＩＣユニット と前記制御ＩＣユニットは、前記基板に設けられる。前記第１端子と前記第２端子は、前記基板の縁部に設けられる。
【0007】
前記の構成では、信号処理ＩＣユニットと認識処理ＩＣユニットと制御ＩＣユニットとを備える車両用制御装置により、単一系の車両用制御システムを構成することができる。また、複数の車両用制御装置を並設し、複数の車両用制御装置の各々の第１端子を電気的に接続し、複数の車両用制御装置の各々の第２端子を電気的に接続することにより、冗長系の車両用制御システムを構成することができる。このように、単一系の車両用制御システムを構成可能な車両用制御装置を用いて冗長系の車両用制御システムを構成することができるので、単一系の車両用制御システムと冗長系の車両用制御システムとを個別に開発する場合よりも、開発に要するコストを低減することができる。
【0008】
また、ここに開示する技術は、車両を制御する車両用制御システムに関する。この車両用制御システムは、第１車両用制御装置と、第２車両用制御装置とを備える。前記第１車両用制御装置および前記第２車両用制御装置の各々は、前記車両用制御装置により構成される。前記第１車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第１端子は、前記第２車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第１端子と電気的に接続される。前記第１車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第２端子は、前記第２車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第２端子と電気的に接続される。
【0009】
前記の構成では、第１車両用制御装置と第２車両用制御装置とを並設し、第１車両用制御装置の第１端子と第２車両用制御装置の第１端子とを電気的に接続し，第１車両用制御装置の第２端子と第２車両用制御装置の第２端子とを電気的に接続することにより、冗長系の車両用制御システムを構成することができる。これにより、単一系の車両用制御システムと冗長系の車両用制御システムとを個別に開発する場合よりも、開発に要するコストを低減することができる。
【0010】
なお、前記車両用制御システムは、前記第１車両用制御装置と前記第２車両用制御装置とを連結する連結部材を備えてもよい。前記連結部材は、前記第１車両用制御装置の基板の縁部が連結される第１連結部と、前記第２車両用制御装置の基板の縁部が連結される第２連結部と、前記第１連結部に連結された第１車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第１端子と前記第２連結部に連結された第２車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第１端子とを電気的に接続する第１配線と、前記第１連結部に連結された第１車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第２端子と前記第２連結部に連結された第２車両用制御装置の基板の縁部に設けられた第２端子とを電気的に接続する第２配線とを有してもよい。
【0011】
前記の構成では、第１車両用制御装置の基板の縁部および第２車両用制御装置の基板の縁部を連結部材の第１連結部および第２連結部にそれぞれ連結することにより、冗長系の車両用制御システムを構成することができる。これにより、単一系の車両用制御システムと冗長系の車両用制御システムとを個別に開発する場合よりも、開発に要するコストを低減することができる。
【発明の効果】
【0012】
ここに開示する技術によれば、単一系の車両用制御システムと冗長系の車両用制御システムとを個別に開発する場合よりも、開発に要するコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態による車両用制御システムを備える車両の外観を例示する平面図である。
【図2】実施形態による車両用制御システム（冗長系）の構成を例示する概略図である。
【図3】実施形態による車両用制御システムの構成を例示する斜視図である。
【図4】実施形態による車両用制御システムの構成を例示する断面図である。
【図5】車両用制御システムの機能構成を例示するブロック図である。
【図6】車両用制御システムの機能構成を例示するブロック図である。
【図7】実施形態による車両用制御システム（単一系）の構成を例示する概略図である。
【図8】実施形態の変形例１による車両用制御システムの構成を例示する概略図である。
【図9】実施形態の変形例１による車両用制御システムの構成を例示する斜視図である。
【図10】実施形態の変形例１による車両用制御システムの構成を例示する断面図である。
【図11】実施形態の変形例２による車両用制御システムの構成を例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【0015】
（実施形態）
図１は、実施形態による車両用制御システム２０を備える車両１００の外観を例示する。車両用制御システム２０は、車両１００（具体的には自動四輪車）に設けられる。車両１００は、マニュアル運転と、アシスト運転と、自動運転とに切り換え可能である。マニュアル運転は、ドライバの操作（例えばアクセルの操作など）に応じて走行する運転である。アシスト運転は、ドライバの操作を支援して走行する運転である。自動運転は、ドライバの操作なしに走行する運転である。車両用制御システム２０は、アシスト運転および自動運転において、車両１００を制御する。具体的には、車両用制御システム２０は、車両１００に設けられたアクチュエータ（図示を省略）を制御することで車両１００の動作（特に走行）を制御する。なお、以下の説明では、車両用制御システム２０が設けられている車両１００を「自車両」と記載し、自車両の周囲に存在する他の車両を「他車両」と記載する。
図１は、実施形態による車両用制御システム２０を備える車両１００の外観を例示する。車両用制御システム２０は、車両１００（具体的には自動四輪車）に設けられる。車両１００は、マニュアル運転と、アシスト運転と、自動運転とに切り換え可能である。マニュアル運転は、ドライバの操作（例えばアクセルの操作など）に応じて走行する運転である。アシスト運転は、ドライバの操作を支援して走行する運転である。自動運転は、ドライバの操作なしに走行する運転である。車両用制御システム２０は、アシスト運転および自動運転において、車両１００を制御する。具体的には、車両用制御システム２０は、車両１００に設けられたアクチュエータ（図示を省略）を制御することで車両１００の動作（特に走行）を制御する。なお、以下の説明では、車両用制御システム２０が設けられている車両１００を「自車両」と記載し、自車両の周囲に存在する他の車両を「他車両」と記載する。
【0016】
〔アクチュエータ〕
車両１００に設けられるアクチュエータは、駆動系のアクチュエータ、操舵系のアクチュエータ、制動系のアクチュエータなどを含む。駆動系のアクチュエータの例としては、エンジン、モータ、トランスミッションが挙げられる。操舵系のアクチュエータの例としては、ステアリングが挙げられる。制動系のアクチュエータの例としては、ブレーキが挙げられる。
車両１００に設けられるアクチュエータは、駆動系のアクチュエータ、操舵系のアクチュエータ、制動系のアクチュエータなどを含む。駆動系のアクチュエータの例としては、エンジン、モータ、トランスミッションが挙げられる。操舵系のアクチュエータの例としては、ステアリングが挙げられる。制動系のアクチュエータの例としては、ブレーキが挙げられる。
【0017】
〔情報取得部〕
車両１００には、情報取得部１０が設けられる。情報取得部１０は、車両１００の制御（特に走行制御）に用いられる各種情報を取得する。図１，図２，図５に示すように、情報取得部１０は、複数のカメラ１１と、複数のレーダ１２と、位置センサ１３と、外部入力部１４と、メカセンサ１５と、ドライバ入力部１６とを含む。なお、図１および図２では、位置センサ１３と外部入力部１４とメカセンサ１５とドライバ入力部１６の図示を省略している。
車両１００には、情報取得部１０が設けられる。情報取得部１０は、車両１００の制御（特に走行制御）に用いられる各種情報を取得する。図１，図２，図５に示すように、情報取得部１０は、複数のカメラ１１と、複数のレーダ１２と、位置センサ１３と、外部入力部１４と、メカセンサ１５と、ドライバ入力部１６とを含む。なお、図１および図２では、位置センサ１３と外部入力部１４とメカセンサ１５とドライバ入力部１６の図示を省略している。
【0018】
〔カメラ〕
複数のカメラ１１は、互いに同様の構成を有する。複数のカメラ１１は、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。複数のカメラ１１の各々は、車両１００の周囲に広がる環境（車両１００の外部環境）の一部を撮像することで、車両１００の外部環境の一部を示す画像データを取得する。複数のカメラ１１の各々により得られた画像データは、車両用制御システム２０に送信される。
複数のカメラ１１は、互いに同様の構成を有する。複数のカメラ１１は、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。複数のカメラ１１の各々は、車両１００の周囲に広がる環境（車両１００の外部環境）の一部を撮像することで、車両１００の外部環境の一部を示す画像データを取得する。複数のカメラ１１の各々により得られた画像データは、車両用制御システム２０に送信される。
【0019】
この例では、カメラ１１は、広角レンズを有する単眼カメラである。例えば、カメラ１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary metal-oxide-semiconductor）などの固体撮像素子を用いて構成される。なお、カメラ１１は、狭角レンズを有する単眼カメラであってもよいし、広角レンズまたは狭角レンズを有するステレオカメラであってもよい。
【0020】
また、複数のカメラ１１は、複数の第１カメラ１１ａと、複数の第２カメラ１１ｂとを含む。この車両１００には、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる複数のカメラ１１の組が２組ある。
【0021】
〈第１カメラ〉
複数の第１カメラ１１ａは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第１カメラ１１ａは、複数の第１カメラ１１ａの撮像エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第１カメラ１１ａは、第１前方カメラ１１１ａと、第１斜め右後方カメラ１１２ａと、第１斜め左後方カメラ１１３ａと、第１後方カメラ１１４ａとを含む。第１前方カメラ１１１ａは、車両１００の前方を撮像する。第１斜め右後方カメラ１１２ａは、車両１００の斜め右後方を撮像する。第１斜め左後方カメラ１１３ａは、車両１００の斜め左後方を撮像する。第１後方カメラ１１４ａは、車両１００の後方を撮像する。
複数の第１カメラ１１ａは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第１カメラ１１ａは、複数の第１カメラ１１ａの撮像エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第１カメラ１１ａは、第１前方カメラ１１１ａと、第１斜め右後方カメラ１１２ａと、第１斜め左後方カメラ１１３ａと、第１後方カメラ１１４ａとを含む。第１前方カメラ１１１ａは、車両１００の前方を撮像する。第１斜め右後方カメラ１１２ａは、車両１００の斜め右後方を撮像する。第１斜め左後方カメラ１１３ａは、車両１００の斜め左後方を撮像する。第１後方カメラ１１４ａは、車両１００の後方を撮像する。
【0022】
〈第２カメラ〉
複数の第２カメラ１１ｂは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第２カメラ１１ｂは、複数の第２カメラ１１ｂの撮像エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第２カメラ１１ｂは、第２前方カメラ１１１ｂと、第２斜め右後方カメラ１１２ｂと、第２斜め左後方カメラ１１３ｂと、第２後方カメラ１１４ｂとを含む。第２前方カメラ１１１ｂは、車両１００の前方を撮像する。第２斜め右後方カメラ１１２ｂは、車両１００の斜め右後方を撮像する。第２斜め左後方カメラ１１３ｂは、車両１００の斜め左後方を撮像する。第２後方カメラ１１４ｂは、車両１００の後方を撮像する。
複数の第２カメラ１１ｂは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第２カメラ１１ｂは、複数の第２カメラ１１ｂの撮像エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第２カメラ１１ｂは、第２前方カメラ１１１ｂと、第２斜め右後方カメラ１１２ｂと、第２斜め左後方カメラ１１３ｂと、第２後方カメラ１１４ｂとを含む。第２前方カメラ１１１ｂは、車両１００の前方を撮像する。第２斜め右後方カメラ１１２ｂは、車両１００の斜め右後方を撮像する。第２斜め左後方カメラ１１３ｂは、車両１００の斜め左後方を撮像する。第２後方カメラ１１４ｂは、車両１００の後方を撮像する。
【0023】
〔レーダ〕
複数のレーダ１２は、互いに同様の構成を有する。複数のレーダ１２は、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。複数のレーダ１２の各々は、車両１００の外部環境の一部を検出する。具体的には、レーダ１２は、車両１００の外部環境の一部へ向けて電波を送信して車両１００の外部環境の一部からの反射波を受信することで、車両１００の外部環境の一部を検出する。複数のレーダ１２の検出結果は、車両用制御システム２０に送信される。
複数のレーダ１２は、互いに同様の構成を有する。複数のレーダ１２は、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。複数のレーダ１２の各々は、車両１００の外部環境の一部を検出する。具体的には、レーダ１２は、車両１００の外部環境の一部へ向けて電波を送信して車両１００の外部環境の一部からの反射波を受信することで、車両１００の外部環境の一部を検出する。複数のレーダ１２の検出結果は、車両用制御システム２０に送信される。
【0024】
例えば、レーダ１２は、ミリ波を送信するミリ波レーダであってもよいし、レーザ光を送信するライダ（Light Detection and Ranging）であってもよいし、赤外線を送信する赤外線レーダであってもよいし、超音波を送信する超音波センサであってもよい。
【0025】
また、複数のレーダ１２は、複数の第１レーダ１２ａと、複数の第２レーダ１２ｂとを含む。この車両１００には、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる複数のレーダ１２の組が２組ある。
【0026】
〈第１レーダ〉
複数の第１レーダ１２ａは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第１レーダ１２ａは、複数の第１レーダ１２ａの検出エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第１レーダ１２ａは、第１前方レーダ１２１ａと、第１斜め右後方レーダ１２２ａと、第１斜め左後方レーダ１２３ａとを含む。第１前方レーダ１２１ａは、車両１００の前方の外部環境を検出する。第１斜め右後方レーダ１２２ａは、車両１００の斜め右後方の外部環境を検出する。第１斜め左後方レーダ１２３ａは、車両１００の斜め左後方の外部環境を検出する。
複数の第１レーダ１２ａは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第１レーダ１２ａは、複数の第１レーダ１２ａの検出エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第１レーダ１２ａは、第１前方レーダ１２１ａと、第１斜め右後方レーダ１２２ａと、第１斜め左後方レーダ１２３ａとを含む。第１前方レーダ１２１ａは、車両１００の前方の外部環境を検出する。第１斜め右後方レーダ１２２ａは、車両１００の斜め右後方の外部環境を検出する。第１斜め左後方レーダ１２３ａは、車両１００の斜め左後方の外部環境を検出する。
【0027】
〈第２レーダ〉
複数の第２レーダ１２ｂは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第２レーダ１２ｂは、複数の第２レーダ１２ｂの検出エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第２レーダ１２ｂは、第２前方レーダ１２１ｂと、第２斜め右前方レーダ１２２ｂと、第２斜め左前方レーダ１２３ｂと、第２後方レーダ１２４ｂとを含む。第２前方レーダ１２１ｂは、車両１００の前方の外部環境を検出する。第２斜め右前方レーダ１２２ｂは、車両１００斜め右前方の外部環境を検出する。第２斜め左前方レーダ１２３ｂは、車両１００の斜め左前方の外部環境を検出する。第２後方レーダ１２４ｂは、車両１００の後方の外部環境を検出する。
複数の第２レーダ１２ｂは、車両１００の周囲を囲うように車両１００に設けられる。具体的には、複数の第２レーダ１２ｂは、複数の第２レーダ１２ｂの検出エリアが車両１００の周囲を囲うように車両に設けられる。この例では、複数の第２レーダ１２ｂは、第２前方レーダ１２１ｂと、第２斜め右前方レーダ１２２ｂと、第２斜め左前方レーダ１２３ｂと、第２後方レーダ１２４ｂとを含む。第２前方レーダ１２１ｂは、車両１００の前方の外部環境を検出する。第２斜め右前方レーダ１２２ｂは、車両１００斜め右前方の外部環境を検出する。第２斜め左前方レーダ１２３ｂは、車両１００の斜め左前方の外部環境を検出する。第２後方レーダ１２４ｂは、車両１００の後方の外部環境を検出する。
【0028】
〔カメラとレーダとの関係〕
なお、この例では、複数の第１カメラ１１ａおよび複数の第１レーダ１２ａは、それぞれの監視エリアの組合せが車両１００の周囲の全周を囲うように、それぞれの監視エリアとそれぞれの配置が定められている。これと同様に、複数の第２カメラ１１ｂおよび複数の第２レーダ１２ｂは、それぞれの監視エリアの組合せが車両１００の周囲の全周を囲うように、それぞれの監視エリアとそれぞれの配置が定められている。
なお、この例では、複数の第１カメラ１１ａおよび複数の第１レーダ１２ａは、それぞれの監視エリアの組合せが車両１００の周囲の全周を囲うように、それぞれの監視エリアとそれぞれの配置が定められている。これと同様に、複数の第２カメラ１１ｂおよび複数の第２レーダ１２ｂは、それぞれの監視エリアの組合せが車両１００の周囲の全周を囲うように、それぞれの監視エリアとそれぞれの配置が定められている。
【0029】
〔位置センサ〕
位置センサ１３は、車両１００の位置（例えば緯度および経度）を検出する。例えば、位置センサ１３は、全地球測位システムからのＧＰＳ情報を受信し、ＧＰＳ情報に基づいて車両１００の位置を検出する。位置センサ１３により得られた情報（車両１００の位置）は、車両用制御システム２０に送信される。
位置センサ１３は、車両１００の位置（例えば緯度および経度）を検出する。例えば、位置センサ１３は、全地球測位システムからのＧＰＳ情報を受信し、ＧＰＳ情報に基づいて車両１００の位置を検出する。位置センサ１３により得られた情報（車両１００の位置）は、車両用制御システム２０に送信される。
【0030】
〔外部入力部〕
外部入力部１４は、車両１００の外部に設けられた車外ネットワーク（例えばインターネットなど）を通じて情報を入力する。例えば、外部入力部１４は、車両１００の周囲に位置する他車両（図示省略）からの通信情報、ナビゲーションシステム（図示省略）からのカーナビゲーションデータ、交通情報、高精度地図情報などを受信する。外部入力部１４により得られた情報は、車両用制御システム２０に送信される。
外部入力部１４は、車両１００の外部に設けられた車外ネットワーク（例えばインターネットなど）を通じて情報を入力する。例えば、外部入力部１４は、車両１００の周囲に位置する他車両（図示省略）からの通信情報、ナビゲーションシステム（図示省略）からのカーナビゲーションデータ、交通情報、高精度地図情報などを受信する。外部入力部１４により得られた情報は、車両用制御システム２０に送信される。
【0031】
〔メカセンサ〕
メカセンサ１５は、車両１００の状態（例えば速度や加速度やヨーレートなど）を検出する。例えば、メカセンサ１５は、車両１００の速度を検出する車速センサ、車両１００の加速度を検出する加速度センサ、車両１００のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどを含む。メカセンサ１５により得られた情報（車両１００の状態）は、車両用制御システム２０に送信される。
メカセンサ１５は、車両１００の状態（例えば速度や加速度やヨーレートなど）を検出する。例えば、メカセンサ１５は、車両１００の速度を検出する車速センサ、車両１００の加速度を検出する加速度センサ、車両１００のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどを含む。メカセンサ１５により得られた情報（車両１００の状態）は、車両用制御システム２０に送信される。
【0032】
〔ドライバ入力部〕
ドライバ入力部１６は、車両１００に加えられる運転操作を検出する。例えば、ドライバ入力部１６は、アクセル開度センサ、操舵角センサ、ブレーキ油圧センサなどを含む。アクセル開度センサは、車両１００のアクセルの操作量を検出する。操舵角センサは、車両１００のハンドルの操舵角を検出する。ブレーキ油圧センサは、車両１００のブレーキの操作量を検出する。ドライバ入力部１６により得られた情報（車両１００の運転操作）は、車両用制御システム２０に送信される。
ドライバ入力部１６は、車両１００に加えられる運転操作を検出する。例えば、ドライバ入力部１６は、アクセル開度センサ、操舵角センサ、ブレーキ油圧センサなどを含む。アクセル開度センサは、車両１００のアクセルの操作量を検出する。操舵角センサは、車両１００のハンドルの操舵角を検出する。ブレーキ油圧センサは、車両１００のブレーキの操作量を検出する。ドライバ入力部１６により得られた情報（車両１００の運転操作）は、車両用制御システム２０に送信される。
【0033】
〔車両用制御システム（冗長系）〕
図２，図３，図４は、車両用制御システム２０の構成を例示する。車両用制御システム２０は、例えば、乗員の座席下部やトランクルームなど、車両１００内の特定の場所に設置された単一の筐体内に格納される。この車両用制御システム２０は、冗長系の車両用制御システムである。冗長系の車両用制御システムには、複数の処理系統（車両１００の走行制御のための処理を行う系統）が設けられる。具体的には、この車両用制御システム２０は、第１車両用制御装置２５ａと、第２車両用制御装置２５ｂと、連結部材２６とを備える。第１車両用制御装置２５ａおよび第２車両用制御装置２５ｂの各々は、車両用制御装置２５により構成される。
図２，図３，図４は、車両用制御システム２０の構成を例示する。車両用制御システム２０は、例えば、乗員の座席下部やトランクルームなど、車両１００内の特定の場所に設置された単一の筐体内に格納される。この車両用制御システム２０は、冗長系の車両用制御システムである。冗長系の車両用制御システムには、複数の処理系統（車両１００の走行制御のための処理を行う系統）が設けられる。具体的には、この車両用制御システム２０は、第１車両用制御装置２５ａと、第２車両用制御装置２５ｂと、連結部材２６とを備える。第１車両用制御装置２５ａおよび第２車両用制御装置２５ｂの各々は、車両用制御装置２５により構成される。
【0034】
〔車両用制御装置〕
車両用制御装置２５は、基板３０と、信号処理ＩＣユニット３１と、認識処理ＩＣユニット３２と、制御ＩＣユニット３３と、第１端子３５と、第２端子３６とを備える。
車両用制御装置２５は、基板３０と、信号処理ＩＣユニット３１と、認識処理ＩＣユニット３２と、制御ＩＣユニット３３と、第１端子３５と、第２端子３６とを備える。
【0035】
〈基板〉
基板３０は、絶縁材料により構成され、矩形の板状に形成される。
基板３０は、絶縁材料により構成され、矩形の板状に形成される。
【0036】
〈ＩＣユニット〉
信号処理ＩＣユニット３１と認識処理ＩＣユニット３２と制御ＩＣユニット３３は、基板３０（具体的には基板３０の回路形成面）に設けられる。これらのＩＣユニットの各々は、単一のＩＣ（Integrated Circuit）で構成されてもよいし、複数のＩＣで構成されてもよい。また、ＩＣ内には、単一のコアまたはダイが収容されてもよいし、連携する複数のコアまたはダイが収容されてもよい。コアまたはダイは、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ）と、ＣＰＵを動作させるためのプログラムやＣＰＵでの処理結果などの情報を記憶するメモリとにより構成されてもよい。
信号処理ＩＣユニット３１と認識処理ＩＣユニット３２と制御ＩＣユニット３３は、基板３０（具体的には基板３０の回路形成面）に設けられる。これらのＩＣユニットの各々は、単一のＩＣ（Integrated Circuit）で構成されてもよいし、複数のＩＣで構成されてもよい。また、ＩＣ内には、単一のコアまたはダイが収容されてもよいし、連携する複数のコアまたはダイが収容されてもよい。コアまたはダイは、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ）と、ＣＰＵを動作させるためのプログラムやＣＰＵでの処理結果などの情報を記憶するメモリとにより構成されてもよい。
【0037】
〈信号処理ＩＣユニット〉
信号処理ＩＣユニット３１は、車両１００に設けられたカメラ１１の出力に対して画像処理を行う。そして、信号処理ＩＣユニット３１は、画像処理により得られた画像データを出力する。
信号処理ＩＣユニット３１は、車両１００に設けられたカメラ１１の出力に対して画像処理を行う。そして、信号処理ＩＣユニット３１は、画像処理により得られた画像データを出力する。
【0038】
〈認識処理ＩＣユニット〉
認識処理ＩＣユニット３２は、信号処理ＩＣユニット３１の出力に基づいて認識処理を行う。認識処理は、車両１００の外部環境を認識する処理である。そして、認識処理ＩＣユニット３２は、認識処理により得られた外部環境データを出力する。
認識処理ＩＣユニット３２は、信号処理ＩＣユニット３１の出力に基づいて認識処理を行う。認識処理は、車両１００の外部環境を認識する処理である。そして、認識処理ＩＣユニット３２は、認識処理により得られた外部環境データを出力する。
【0039】
〈制御ＩＣユニット〉
制御ＩＣユニット３３は、認識処理ＩＣユニット３２の出力に基づいて制御信号を出力する。制御信号は、車両の走行制御のための信号である。具体的には、制御ＩＣユニット３３は、認識処理ＩＣユニット３２の出力（外部環境データ）に基づいて、車両１００の走行制御のための判断処理を行う。そして、制御ＩＣユニット３３は、判断処理の結果に基づいて制御信号を出力する。
制御ＩＣユニット３３は、認識処理ＩＣユニット３２の出力に基づいて制御信号を出力する。制御信号は、車両の走行制御のための信号である。具体的には、制御ＩＣユニット３３は、認識処理ＩＣユニット３２の出力（外部環境データ）に基づいて、車両１００の走行制御のための判断処理を行う。そして、制御ＩＣユニット３３は、判断処理の結果に基づいて制御信号を出力する。
【0040】
〈第１端子〉
第１端子３５は、基板３０の縁部に設けられる。第１端子３５は、認識処理ＩＣユニット３２と電気的に接続される。この例では、第１端子３５は、基板３０の回路形成面に設けられた配線部（導電層）により認識処理ＩＣユニット３２と電気的に接続される。
第１端子３５は、基板３０の縁部に設けられる。第１端子３５は、認識処理ＩＣユニット３２と電気的に接続される。この例では、第１端子３５は、基板３０の回路形成面に設けられた配線部（導電層）により認識処理ＩＣユニット３２と電気的に接続される。
【0041】
また、この例では、第１端子３５は、第１入力端子３５１と、第１出力端子３５２とを含む。第１入力端子３５１は、基板３０の第１縁部３０１に設けられる。第１入力端子３５１は、認識処理ＩＣユニット３２の入力部と電気的に接続される。第１出力端子３５２は、基板３０の第２縁部３０２に設けられる。第２縁部３０２は、第１縁部３０１と異なる縁部である。この例では、第２縁部３０２は、基板３０の短手方向において第１縁部３０１と対向する縁部である。第１出力端子３５２は、認識処理ＩＣユニット３２の出力部と電気的に接続される。第１入力端子３５１と第１出力端子３５２は、基板３０の第１縁部３０１と第２縁部３０２との間の中心線を軸として線対称に配置される。
【0042】
〈第２端子〉
第２端子３６は、基板３０の縁部に設けられる。第２端子３６は、制御ＩＣユニット３３と電気的に接続される。この例では、第２端子３６は、基板３０の回路形成面に設けられた配線部（導電層）により制御ＩＣユニット３３と電気的に接続される。
第２端子３６は、基板３０の縁部に設けられる。第２端子３６は、制御ＩＣユニット３３と電気的に接続される。この例では、第２端子３６は、基板３０の回路形成面に設けられた配線部（導電層）により制御ＩＣユニット３３と電気的に接続される。
【0043】
また、この例では、第２端子３６は、第２入力端子３６１と、第２出力端子３６２とを含む。第２入力端子３６１は、基板３０の第１縁部３０１に設けられる。第２入力端子３６１は、制御ＩＣユニット３３の入力部と電気的に接続される。第２出力端子３６２は、基板３０の第２縁部３０２に設けられる。第１出力端子３５２は、制御ＩＣユニット３３の出力部と電気的に接続される。第２入力端子３６１と第２出力端子３６２は、基板３０の第１縁部３０１と第２縁部３０２との間の中心線を軸として線対称に配置される。
【0044】
〔連結部材〕
連結部材２６は、連結基板４０と、第１連結部４１と、第２連結部４２と、第１配線４３と、第２配線４４とを有する。
連結部材２６は、連結基板４０と、第１連結部４１と、第２連結部４２と、第１配線４３と、第２配線４４とを有する。
【0045】
〈連結基板〉
連結基板４０は、絶縁材料により構成され、矩形の板状に形成される。
連結基板４０は、絶縁材料により構成され、矩形の板状に形成される。
【0046】
〈連結部〉
第１連結部４１には、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部（この例では第１縁部３０１）が連結される。第２連結部４２には、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部（この例では第２縁部３０２）が連結される。具体的には、第１連結部４１および第２連結部４２は、連結基板４０の一方面（主面）に突設される。第１連結部４１および第２連結部４２の各々には、溝部（スロット）が設けられ、その溝部に車両用制御装置２５の基板３０の縁部（この例では第１縁部３０１または第２縁部３０２）が差し込まれる。なお、この例では、第１連結部４１および第２連結部４２は、連結基板４０と一体に形成される。
第１連結部４１には、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部（この例では第１縁部３０１）が連結される。第２連結部４２には、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部（この例では第２縁部３０２）が連結される。具体的には、第１連結部４１および第２連結部４２は、連結基板４０の一方面（主面）に突設される。第１連結部４１および第２連結部４２の各々には、溝部（スロット）が設けられ、その溝部に車両用制御装置２５の基板３０の縁部（この例では第１縁部３０１または第２縁部３０２）が差し込まれる。なお、この例では、第１連結部４１および第２連結部４２は、連結基板４０と一体に形成される。
【0047】
〈連結電極〉
この例では、第１連結部４１および第２連結部４２の各々には、第１連結電極４１０と第２連結電極４２０とが設けられる。
この例では、第１連結部４１および第２連結部４２の各々には、第１連結電極４１０と第２連結電極４２０とが設けられる。
【0048】
第１連結部４１の第１連結電極４１０は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部に設けられた第１端子３５と接触することで、その第１端子３５と電気的に接続される。第２連結部４２の第１連結電極４１０は、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部に設けられた第１端子３５と接触することで、その第１端子３５と電気的に接続される。
【0049】
第１連結部４１の第２連結電極４２０は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部に設けられた第２端子３６と接触することで、その第２端子３６と電気的に接続される。第２連結部４２の第２連結電極４２０は、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部に設けられた第２端子３６と接触することで、その第２端子３６と電気的に接続される。
【0050】
具体的には、この例では、第１連結部４１に第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結された場合、第１連結部４１の第１連結電極４１０は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１入力端子３５１と接触する。第１連結部４１の第２連結電極４２０は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２入力端子３６１と接触する。また、第２連結部４２に第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第２縁部３０２が連結された場合、第２連結部４２の第１連結電極４１０は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第２縁部３０２に設けられた第１出力端子３５２と接触する。第２連結部４２の第２連結電極４２０は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第２縁部３０２に設けられた第２出力端子３６２と接触する。
【0051】
〈第１配線〉
第１配線４３は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部に設けられた第１端子３５と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部に設けられた第１端子３５とを電気的に接続する。
第１配線４３は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部に設けられた第１端子３５と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部に設けられた第１端子３５とを電気的に接続する。
【0052】
この例では、第１配線４３は、連結基板４０の他方面（裏面）に設けられる。そして、第１配線４３は、第１連結部４１の第１連結電極４１０と第２連結部４２の第１連結電極４１０とを電気的に接続する。
【0053】
〈第２配線〉
第２配線４４は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部に設けられた第２端子３６と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部に設けられた第２端子３６とを電気的に接続する。
第２配線４４は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部に設けられた第２端子３６と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部に設けられた第２端子３６とを電気的に接続する。
【0054】
この例では、第２配線４４は、連結基板４０の他方面（裏面）に設けられる。そして、第２配線４４は、第１連結部４１の第２連結電極４２０と第２連結部４２の第２連結電極４２０とを電気的に接続する。
【0055】
〔第１車両用制御装置と第２車両用制御装置との接続〕
この例では、連結部材２６の第１連結部４１に第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結されると、第１連結部４１の第１連結電極４１０と第１車両用制御装置２５ａの第１入力端子３５１とが接触するとともに、第１連結部４１の第２連結電極４２０と第１車両用制御装置２５ａの第２入力端子３６１とが接触する。これにより、第１車両用制御装置２５ａの第１入力端子３５１が第１連結部４１の第１連結電極４１０を経由して第１配線４３の一端部と電気的に接続され、第１車両用制御装置２５ａの第２入力端子３６１が第１連結部４１の第２連結電極４２０を経由して第２配線４４の一端部と電気的に接続される。
この例では、連結部材２６の第１連結部４１に第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結されると、第１連結部４１の第１連結電極４１０と第１車両用制御装置２５ａの第１入力端子３５１とが接触するとともに、第１連結部４１の第２連結電極４２０と第１車両用制御装置２５ａの第２入力端子３６１とが接触する。これにより、第１車両用制御装置２５ａの第１入力端子３５１が第１連結部４１の第１連結電極４１０を経由して第１配線４３の一端部と電気的に接続され、第１車両用制御装置２５ａの第２入力端子３６１が第１連結部４１の第２連結電極４２０を経由して第２配線４４の一端部と電気的に接続される。
【0056】
また、連結部材２６の第２連結部４２に第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第２縁部３０２が連結されると、第２連結部４２の第１連結電極４１０と第２車両用制御装置２５ｂの第１出力端子３５２とが接触するとともに、第２連結部４２の第２連結電極４２０と第２車両用制御装置２５ｂの第２出力端子３６２とが接触する。これにより、第２車両用制御装置２５ｂの第２入力端子３６１が第２連結部４２の第１連結電極４１０を経由して第１配線４３の他端部と電気的に接続され、第２車両用制御装置２５ｂの第２出力端子３６２が第２連結部４２の第２連結電極４２０を経由して第２配線４４の他端部と電気的に接続される。
【0057】
このようにして、この例では、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１入力端子３５１は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第２縁部３０２に設けられた第１出力端子３５２と電気的に接続される。第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２入力端子３６１は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第２縁部に設けられた第２出力端子３６２と電気的に接続される。
【0058】
〔車両用制御システムの機能〕
図２に示す車両用制御システム２０では、第１車両用制御装置２５ａの信号処理ＩＣユニット３１と第２車両用制御装置２５ｂの信号処理ＩＣユニット３１が信号処理部２０１を構成する。第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２と第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２が認識処理部２０２を構成する。第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３が判断処理部２０３を構成する。第２車両用制御装置２５ｂの制御ＩＣユニット３３がバックアップ処理部２０４を構成する。
図２に示す車両用制御システム２０では、第１車両用制御装置２５ａの信号処理ＩＣユニット３１と第２車両用制御装置２５ｂの信号処理ＩＣユニット３１が信号処理部２０１を構成する。第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２と第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２が認識処理部２０２を構成する。第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３が判断処理部２０３を構成する。第２車両用制御装置２５ｂの制御ＩＣユニット３３がバックアップ処理部２０４を構成する。
【0059】
〈信号処理部〉
信号処理部２０１は、カメラ１１の出力に対して画像処理を行う。そして、信号処理部２０１は、画像処理により得られた画像データを出力する。
信号処理部２０１は、カメラ１１の出力に対して画像処理を行う。そして、信号処理部２０１は、画像処理により得られた画像データを出力する。
【0060】
〈認識処理部〉
認識処理部２０２は、信号処理部２０１の出力（画像データ）に基づいて、車両１００の外部環境を認識する認識処理を行う。そして、認識処理部２０２は、認識処理により得られた外部環境データを出力する。
認識処理部２０２は、信号処理部２０１の出力（画像データ）に基づいて、車両１００の外部環境を認識する認識処理を行う。そして、認識処理部２０２は、認識処理により得られた外部環境データを出力する。
【0061】
〈判断処理部〉
判断処理部２０３は、認識処理部２０２の出力（外部環境データ）に基づいて、車両１００の走行制御のための判断処理を行う。そして、判断処理部２０３は、判断処理の結果に基づいて、車両１００の走行制御のための制御信号を出力する。
判断処理部２０３は、認識処理部２０２の出力（外部環境データ）に基づいて、車両１００の走行制御のための判断処理を行う。そして、判断処理部２０３は、判断処理の結果に基づいて、車両１００の走行制御のための制御信号を出力する。
【0062】
〈バックアップ処理部〉
バックアップ処理部２０４は、信号処理部２０１の出力（画像データ）に基づいて、車両１００の外部環境を認識する認識処理を行う。また、バックアップ処理部２０４は、認識処理の結果に基づいて、車両１００の走行制御のための判断処理を行う。そして、バックアップ処理部２０４は、判断処理の結果に基づいて、車両１００の走行制御のための制御信号を出力する。
バックアップ処理部２０４は、信号処理部２０１の出力（画像データ）に基づいて、車両１００の外部環境を認識する認識処理を行う。また、バックアップ処理部２０４は、認識処理の結果に基づいて、車両１００の走行制御のための判断処理を行う。そして、バックアップ処理部２０４は、判断処理の結果に基づいて、車両１００の走行制御のための制御信号を出力する。
【0063】
〔車両用制御システムの機能の詳細〕
ここで、図５および図６を参照して、車両用制御システム２０の機能構成を説明する。車両用制御システム２０の機能は、認識系ブロックＢ１と、判断系ブロックＢ２と、操作系ブロックＢ３とに大別される。認識系ブロックＢ１は、情報取得部１０により取得された各種情報に基づいて車両１００の外部環境を認識する。なお、認識系ブロックＢ１は、車両１００の内部環境を認識するように構成されてもよい。判断系ブロックＢ２は、認識系ブロックＢ１の認識結果に基づいて車両１００の状態および状況を判断し、その判断の結果に基づいて車両１００の目標動作を決定する。操作系ブロックＢ３は、判断系ブロックＢ２により決定された車両１００の目標動作に基づいて、車両１００に設けられたアクチュエータを制御するための信号を生成し、その信号をアクチュエータＡＣに出力する。
ここで、図５および図６を参照して、車両用制御システム２０の機能構成を説明する。車両用制御システム２０の機能は、認識系ブロックＢ１と、判断系ブロックＢ２と、操作系ブロックＢ３とに大別される。認識系ブロックＢ１は、情報取得部１０により取得された各種情報に基づいて車両１００の外部環境を認識する。なお、認識系ブロックＢ１は、車両１００の内部環境を認識するように構成されてもよい。判断系ブロックＢ２は、認識系ブロックＢ１の認識結果に基づいて車両１００の状態および状況を判断し、その判断の結果に基づいて車両１００の目標動作を決定する。操作系ブロックＢ３は、判断系ブロックＢ２により決定された車両１００の目標動作に基づいて、車両１００に設けられたアクチュエータを制御するための信号を生成し、その信号をアクチュエータＡＣに出力する。
【0064】
また、この例では、車両用制御システム２０は、主演算部Ｆ１と、セーフティ機能部Ｆ２と、バックアップ機能部Ｆ３とを含む。
【0065】
〈主演算部〉
主演算部Ｆ１は、情報取得部１０の出力に基づいて車両１００の外部環境を認識し、その車両１００の外部環境に基づいて車両１００の目標経路を決定する。そして、主演算部Ｆ１は、車両１００の目標経路に基づいて車両１００の目標運動を決定し、その車両１００の目標運動に基づいて制御信号を出力する。なお、主演算部Ｆ１の処理には、深層学習により生成された学習モデルが用いられる。深層学習では、多層ニューラルネットワーク（Deep Neural Network）が用いられる。多層ニューラルネットワークの例としては、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）が挙げられる。
主演算部Ｆ１は、情報取得部１０の出力に基づいて車両１００の外部環境を認識し、その車両１００の外部環境に基づいて車両１００の目標経路を決定する。そして、主演算部Ｆ１は、車両１００の目標経路に基づいて車両１００の目標運動を決定し、その車両１００の目標運動に基づいて制御信号を出力する。なお、主演算部Ｆ１の処理には、深層学習により生成された学習モデルが用いられる。深層学習では、多層ニューラルネットワーク（Deep Neural Network）が用いられる。多層ニューラルネットワークの例としては、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）が挙げられる。
【0066】
この例では、主演算部Ｆ１は、車両状態検出部Ｆ００１と、ドライバ操作認識部Ｆ００２と、物体認識部Ｆ１０１（画像系）と、物体認識部Ｆ１０２（レーダ系）と、マップ生成部Ｆ１０３と、外部環境推定部Ｆ１０４と、外部環境モデルＦ１０５と、経路探索部Ｆ１０６と、経路生成部Ｆ１０７と、危険状態判断部Ｆ１０８と、第１車両モデルＦ１０９と、第２車両モデルＦ１１０と、経路決定部Ｆ１１１と、目標運動決定部Ｆ１１２と、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３と、エネルギマネジメント部Ｆ１１４と、セレクタＦ１１５と、セレクタＦ１１６とを含む。
【0067】
車両状態検出部Ｆ００１とドライバ操作認識部Ｆ００２と物体認識部Ｆ１０１と物体認識部Ｆ１０２とマップ生成部Ｆ１０３と外部環境推定部Ｆ１０４と外部環境モデルＦ１０５は、認識系ブロックＢ１に属する。経路探索部Ｆ１０６と経路生成部Ｆ１０７と危険状態判断部Ｆ１０８と第１車両モデルＦ１０９と経路決定部Ｆ１１１と目標運動決定部Ｆ１１２は、判断系ブロックＢ２に属する。第２車両モデルＦ１１０と車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３とエネルギマネジメント部Ｆ１１４とセレクタＦ１１５とセレクタＦ１１６は、操作系ブロックＢ３に属する。
【0068】
また、この例では、物体認識部Ｆ１０１（画像系）は、その一部が信号処理部２０１に含まれ、その残部が認識処理部２０２に含まれる。物体認識部Ｆ１０２（レーダ系）とマップ生成部Ｆ１０３は、認識処理部２０２に含まれる。外部環境推定部Ｆ１０４と外部環境モデルＦ１０５と経路探索部Ｆ１０６と経路生成部Ｆ１０７と第１車両モデルＦ１０９と第２車両モデルＦ１１０は、認識処理部２０２（具体的には第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２）に含まれる。車両状態検出部Ｆ００１とドライバ操作認識部Ｆ００２と危険状態判断部Ｆ１０８と経路決定部Ｆ１１１と目標運動決定部Ｆ１１２と車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３とエネルギマネジメント部Ｆ１１４とセレクタＦ１１５とセレクタＦ１１６は、判断処理部２０３（具体的には第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３）に含まれる。
【0069】
《車両状態検出部》
車両状態検出部Ｆ００１は、メカセンサ１５の出力に基づいて、車両１００の状態（例えば速度や加速度やヨーレートなど）を認識する。
車両状態検出部Ｆ００１は、メカセンサ１５の出力に基づいて、車両１００の状態（例えば速度や加速度やヨーレートなど）を認識する。
【0070】
《ドライバ操作認識部》
ドライバ操作認識部Ｆ００２は、ドライバ入力部１６の出力に基づいて、車両１００に加えられる運転操作を認識する。
ドライバ操作認識部Ｆ００２は、ドライバ入力部１６の出力に基づいて、車両１００に加えられる運転操作を認識する。
【0071】
《物体認識部（画像系）》
物体認識部Ｆ１０１は、カメラ１１の出力に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体に関する情報（物体情報）が得られる。例えば、物体情報は、物体の種別、物体の形状などを示す。物体の例としては、時間経過により変位する動体と、時間経過により変位しない静止体とが挙げられる。動体の例としては、自動四輪車、自動二輪車、自転車、歩行者などが挙げられる。静止体の例としては、標識、街路樹、中央分離帯、センターポール、建物などが挙げられる。
物体認識部Ｆ１０１は、カメラ１１の出力に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体に関する情報（物体情報）が得られる。例えば、物体情報は、物体の種別、物体の形状などを示す。物体の例としては、時間経過により変位する動体と、時間経過により変位しない静止体とが挙げられる。動体の例としては、自動四輪車、自動二輪車、自転車、歩行者などが挙げられる。静止体の例としては、標識、街路樹、中央分離帯、センターポール、建物などが挙げられる。
【0072】
具体的には、物体認識部Ｆ１０１は、画像処理部と、画像認識部とを含む。画像処理部は、カメラ１１の出力である画像データに対して画像処理を行う。この画像処理には、画像データに示される画像の歪みを補正する歪み補正処理、画像データに示された画像の明度を調整するホワイトバランス調整処理などが含まれる。画像認識部は、画像処理部において処理された画像データに基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。例えば、物体認識部Ｆ１０１の画像認識部による物体認識処理には、周知の物体認識技術（画像データに基づく物体認識技術）が用いられてもよい。また、物体認識部Ｆ１０１の画像認識部は、深層学習により生成された学習モデルを用いて物体認識処理を行うように構成されてもよい。
【0073】
この例では、物体認識部Ｆ１０１の画像処理部は、第１カメラ１１ａの出力に基づいて処理を行う第１画像処理部と、第２カメラ１１ｂの出力に基づいて処理を行う第２画像処理部とを含む。物体認識部Ｆ１０１の画像認識部は、第１画像処理部の出力に基づいて処理を行う第１画像認識部と、第２画像処理部の出力に基づいて処理を行う第２画像認識部とを含む。また、この例では、物体認識部Ｆ１０１の画像処理部は、信号処理部２０１に含まれ、物体認識部Ｆ１０１の画像認識部は、認識処理部２０２に含まれる。具体的には、第１画像処理部は、第１車両用制御装置２５ａの信号処理ＩＣユニット３１に含まれ、第２画像処理部は、第２車両用制御装置２５ｂの信号処理ＩＣユニット３１に含まれる。第１画像認識部は、第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２に含まれ、第２画像認識部は、第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２に含まれる。
【0074】
《物体認識部（レーダ系）》
物体認識部Ｆ１０２は、レーダ１２の出力である検出結果（例えば反射波のピークリスト）に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体情報が得られる。具体的には、物体認識部Ｆ１０２は、レーダ１２の検出結果に対して解析処理（物体情報を得るための処理）を行う。例えば、物体認識部Ｆ１０２による物体認識処理には、周知の物体認識技術（レーダ１２の検出結果に基づく物体認識技術）が用いられてもよい。また、物体認識部Ｆ１０２は、深層学習により生成された学習モデルを用いて物体認識処理を行うように構成されてもよい。
物体認識部Ｆ１０２は、レーダ１２の出力である検出結果（例えば反射波のピークリスト）に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体情報が得られる。具体的には、物体認識部Ｆ１０２は、レーダ１２の検出結果に対して解析処理（物体情報を得るための処理）を行う。例えば、物体認識部Ｆ１０２による物体認識処理には、周知の物体認識技術（レーダ１２の検出結果に基づく物体認識技術）が用いられてもよい。また、物体認識部Ｆ１０２は、深層学習により生成された学習モデルを用いて物体認識処理を行うように構成されてもよい。
【0075】
この例では、物体認識部Ｆ１０２は、第１レーダ１２ａの出力に基づいて処理を行う第１レーダ認識部と、第２レーダ１２ｂの出力に基づいて処理を行う第２レーダ認識部とを含む。また、この例では、第１レーダ認識部は、第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２に含まれ、第２レーダ認識部は、第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２に含まれる。
【0076】
《マップ生成部》
マップ生成部Ｆ１０３は、物体認識部Ｆ１０１（画像系）の出力と物体認識部Ｆ１０２（レーダ系）の出力とに基づいて、車両１００の外部環境を示すマップデータ（例えば三次元マップデータ）を生成する。例えば、マップ生成部Ｆ１０３は、車両１００の周囲を囲う周囲領域を分割して得られる複数の領域（例えば前後左右の４つの領域）毎に、マップデータを生成する。そして、マップ生成部Ｆ１０３は、物体認識部Ｆ１０１（画像系）および物体認識部Ｆ１０２（レーダ系）の各々により得られた物体情報を入力すると、それらの物体情報を統合し、統合により得られた物体情報をマップデータに反映させる。
マップ生成部Ｆ１０３は、物体認識部Ｆ１０１（画像系）の出力と物体認識部Ｆ１０２（レーダ系）の出力とに基づいて、車両１００の外部環境を示すマップデータ（例えば三次元マップデータ）を生成する。例えば、マップ生成部Ｆ１０３は、車両１００の周囲を囲う周囲領域を分割して得られる複数の領域（例えば前後左右の４つの領域）毎に、マップデータを生成する。そして、マップ生成部Ｆ１０３は、物体認識部Ｆ１０１（画像系）および物体認識部Ｆ１０２（レーダ系）の各々により得られた物体情報を入力すると、それらの物体情報を統合し、統合により得られた物体情報をマップデータに反映させる。
【0077】
この例では、マップ生成部Ｆ１０３は、物体認識部Ｆ１０１の第１画像認識部の出力と物体認識部Ｆ１０２の第１レーダ認識部の出力とに基づいて処理を行う第１マップ生成部と、物体認識部Ｆ１０１の第２画像認識部の出力と物体認識部Ｆ１０２の第２レーダ認識部の出力に基づいて処理を行う第２マップ生成部とを含む。また、この例では、第１マップ生成部は、第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２に含まれ、第２マップ生成部は、第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２に含まれる。
【0078】
《外部環境推定部》
外部環境推定部Ｆ１０４は、車両状態検出部Ｆ００１の出力と、マップ生成部Ｆ１０３の出力と、位置センサ１３の出力と、外部入力部１４の出力（例えば高精度地図情報）とに基づいて、車両１００の外部環境を推定する。具体的には、外部環境推定部Ｆ１０４は、外部環境モデルＦ１０５に基づく画像認識処理により、車両１００の外部環境を示す三次元マップデータを生成する。
外部環境推定部Ｆ１０４は、車両状態検出部Ｆ００１の出力と、マップ生成部Ｆ１０３の出力と、位置センサ１３の出力と、外部入力部１４の出力（例えば高精度地図情報）とに基づいて、車両１００の外部環境を推定する。具体的には、外部環境推定部Ｆ１０４は、外部環境モデルＦ１０５に基づく画像認識処理により、車両１００の外部環境を示す三次元マップデータを生成する。
【0079】
この例では、外部環境推定部Ｆ１０４は、次のような動作を行う。まず、外部環境推定部Ｆ１０４は、複数の領域（例えば前後左右の４つの領域）毎のマップデータを統合し、車両１００の周囲（外部環境）を示す統合マップデータを生成する。次に、外部環境推定部Ｆ１０４は、統合マップデータに含まれる動体に対し、その動体と自車両との距離、方向、相対速度の変化を予測する。そして、外部環境推定部Ｆ１０４は、それらの予測の結果を外部環境モデルＦ１０５に組み込む。さらに、外部環境推定部Ｆ１０４は、位置センサ１３の出力（車両１００の位置）と、外部入力部１４の出力（高精度地図情報）と、車両状態検出部Ｆ００１の出力（車速情報や６軸情報など）とに基づいて、統合マップデータにおける自車両の位置を推定するとともに、経路コストの計算を行う。そして、外部環境推定部Ｆ１０４は、それらの推定の結果および計算の結果を、各種センサにより取得された自車両の情報とともに、外部環境モデルＦ１０５に組み込む。以上の処理により、外部環境モデルＦ１０５が随時更新される。
【0080】
《外部環境モデル》
外部環境モデルＦ１０５は、車両１００の外部環境に関するモデルである。なお、外部環境モデルＦ１０５は、深層学習により生成された学習モデルである。
外部環境モデルＦ１０５は、車両１００の外部環境に関するモデルである。なお、外部環境モデルＦ１０５は、深層学習により生成された学習モデルである。
【0081】
《経路探索部》
経路探索部Ｆ１０６は、位置センサ１３の出力と、外部入力部１４の出力（例えばカーナビゲーションデータ）とに基づいて、車両１００の広域経路を探索する。
経路探索部Ｆ１０６は、位置センサ１３の出力と、外部入力部１４の出力（例えばカーナビゲーションデータ）とに基づいて、車両１００の広域経路を探索する。
【0082】
《経路生成部》
経路生成部Ｆ１０７は、外部環境モデルＦ１０５と、経路探索部Ｆ１０６の出力とに基づいて、車両１００の走行経路を生成する。例えば、経路生成部Ｆ１０７により生成される走行経路には、その走行経路における車両１００の安全性や燃料消費などのスコアが付加される。走行経路における車両１００の安全性が高くなるに連れて、その走行経路のスコアが小さくなる。また、走行経路における車両１００の燃料消費が低くなるに連れて、その走行経路のスコアが小さくなる。経路生成部Ｆ１０７は、スコアが比較的に小さくなる（例えば最小となる）走行経路を少なくとも１つ生成する。
経路生成部Ｆ１０７は、外部環境モデルＦ１０５と、経路探索部Ｆ１０６の出力とに基づいて、車両１００の走行経路を生成する。例えば、経路生成部Ｆ１０７により生成される走行経路には、その走行経路における車両１００の安全性や燃料消費などのスコアが付加される。走行経路における車両１００の安全性が高くなるに連れて、その走行経路のスコアが小さくなる。また、走行経路における車両１００の燃料消費が低くなるに連れて、その走行経路のスコアが小さくなる。経路生成部Ｆ１０７は、スコアが比較的に小さくなる（例えば最小となる）走行経路を少なくとも１つ生成する。
【0083】
なお、経路生成部Ｆ１０７は、複数の観点に基づく複数の走行経路を生成するように構成されてもよい。例えば、経路生成部Ｆ１０７は、ドライバ入力部１６の出力を入力し、そのドライバ入力部１６の出力に応じて走行経路を調整するように構成されてもよい。これにより、例えば、スコアが比較的に小さくなる走行経路と、ドライバ入力部１６の出力に応じて調整された走行経路とが生成される。
【0084】
《危険状態判断部》
危険状態判断部Ｆ１０８は、セーフティ機能部Ｆ２の前処理部Ｆ２０４の出力（車両１００の外部環境に含まれる物体に対する自車両の位置）に基づいて、車両１００が危険状態であるか否かを判断する。車両１００の危険状態の例としては、車両１００が物体と衝突する可能性がある状態、車両１００が車線を逸脱する可能性がある状態などが挙げられる。なお、危険状態判断部Ｆ１０８は、外部環境モデルＦ１０５に基づいて、車両１００が危険状態であるか否かを判断するように構成されてもよい。また、危険状態判断部Ｆ１０８は、車両１００が危険状態であると判断すると、その危険を回避するための目標経路を生成する。
危険状態判断部Ｆ１０８は、セーフティ機能部Ｆ２の前処理部Ｆ２０４の出力（車両１００の外部環境に含まれる物体に対する自車両の位置）に基づいて、車両１００が危険状態であるか否かを判断する。車両１００の危険状態の例としては、車両１００が物体と衝突する可能性がある状態、車両１００が車線を逸脱する可能性がある状態などが挙げられる。なお、危険状態判断部Ｆ１０８は、外部環境モデルＦ１０５に基づいて、車両１００が危険状態であるか否かを判断するように構成されてもよい。また、危険状態判断部Ｆ１０８は、車両１００が危険状態であると判断すると、その危険を回避するための目標経路を生成する。
【0085】
《第１車両モデル》
第１車両モデルＦ１０９は、車両１００の６軸の運動に関する車両６軸モデルである。車両６軸モデルは、走行中の車両１００の「前後」「左右」「上下」の３軸方向の加速度と「ピッチ」「ロール」「ヨー」の３軸方向の角速度とをモデル化したものである。すなわち、第１車両モデルＦ１０９は、車両１００の動きを古典的な車両運動工学的な平面上のみ（車両の前後左右（Ｘ－Ｙ移動）とヨー運動（Ｚ軸）のみ）で捉えるのではなく、４つの車輪にサスペンションを介して乗っている車体のピッチング（Ｙ軸）およびロール（Ｘ軸）運動とＺ軸の移動（車体の上下動）の、合計６軸を用いて車両１００の挙動を再現する数値モデルである。第１車両モデルＦ１０９は、予め設定された車両１００の基本運動機能、車両１００の外部環境などに基づいて生成される。また、第１車両モデルＦ１０９は、車両１００の外部環境の変化などに応じて適宜更新される。例えば、第１車両モデルＦ１０９は、深層学習により生成された学習モデルである。
第１車両モデルＦ１０９は、車両１００の６軸の運動に関する車両６軸モデルである。車両６軸モデルは、走行中の車両１００の「前後」「左右」「上下」の３軸方向の加速度と「ピッチ」「ロール」「ヨー」の３軸方向の角速度とをモデル化したものである。すなわち、第１車両モデルＦ１０９は、車両１００の動きを古典的な車両運動工学的な平面上のみ（車両の前後左右（Ｘ－Ｙ移動）とヨー運動（Ｚ軸）のみ）で捉えるのではなく、４つの車輪にサスペンションを介して乗っている車体のピッチング（Ｙ軸）およびロール（Ｘ軸）運動とＺ軸の移動（車体の上下動）の、合計６軸を用いて車両１００の挙動を再現する数値モデルである。第１車両モデルＦ１０９は、予め設定された車両１００の基本運動機能、車両１００の外部環境などに基づいて生成される。また、第１車両モデルＦ１０９は、車両１００の外部環境の変化などに応じて適宜更新される。例えば、第１車両モデルＦ１０９は、深層学習により生成された学習モデルである。
【0086】
《第２車両モデル》
第２車両モデルＦ１１０は、車両のエネルギ消費に関するモデルである。具体的には、第２車両モデルＦ１１０は、車両１００のアクチュエータＡＣの動作に対するコスト（燃料消費や電費）を示すモデルである。例えば、第２車両モデルＦ１１０は、所定量のエンジントルクを出力する上で燃料消費が最も良くなる場合の吸排気バルブ（図示省略）の開閉タイミング、インジェクタ（図示省略）の燃料噴射タイミング、排気環流システムのバルブ開閉タイミングなどがモデル化されたものである。第２車両モデルＦ１１０は、車両の走行中に生成され、適宜更新される。例えば、第２車両モデルＦ１１０は、深層学習により生成された学習モデルである。
第２車両モデルＦ１１０は、車両のエネルギ消費に関するモデルである。具体的には、第２車両モデルＦ１１０は、車両１００のアクチュエータＡＣの動作に対するコスト（燃料消費や電費）を示すモデルである。例えば、第２車両モデルＦ１１０は、所定量のエンジントルクを出力する上で燃料消費が最も良くなる場合の吸排気バルブ（図示省略）の開閉タイミング、インジェクタ（図示省略）の燃料噴射タイミング、排気環流システムのバルブ開閉タイミングなどがモデル化されたものである。第２車両モデルＦ１１０は、車両の走行中に生成され、適宜更新される。例えば、第２車両モデルＦ１１０は、深層学習により生成された学習モデルである。
【0087】
《経路決定部》
経路決定部Ｆ１１１は、ドライバ操作認識部Ｆ００２の出力と、経路生成部Ｆ１０７の出力と、セーフティ機能部Ｆ２の経路生成部Ｆ２０６の出力とに基づいて、車両１００の目標経路を決定する。具体的には、経路決定部Ｆ１１１は、経路生成部Ｆ１０７により生成された走行経路とセーフティ機能部Ｆ２の経路生成部Ｆ２０６において生成された走行経路の中からいずれか１つを目標経路として選択する。なお、経路決定部Ｆ１１１は、その選択された目標経路をドライバ操作認識部Ｆ００２の出力に応じて調整するように構成されてもよい。
経路決定部Ｆ１１１は、ドライバ操作認識部Ｆ００２の出力と、経路生成部Ｆ１０７の出力と、セーフティ機能部Ｆ２の経路生成部Ｆ２０６の出力とに基づいて、車両１００の目標経路を決定する。具体的には、経路決定部Ｆ１１１は、経路生成部Ｆ１０７により生成された走行経路とセーフティ機能部Ｆ２の経路生成部Ｆ２０６において生成された走行経路の中からいずれか１つを目標経路として選択する。なお、経路決定部Ｆ１１１は、その選択された目標経路をドライバ操作認識部Ｆ００２の出力に応じて調整するように構成されてもよい。
【0088】
例えば、経路決定部Ｆ１１１は、通常走行時に、経路生成部Ｆ１０７により生成された走行経路を優先的に目標経路として選択するように構成されてもよい。また、経路決定部Ｆ１１１は、経路生成部Ｆ１０７により生成された走行経路がセーフティ機能部Ｆ２のフリースペース探索部Ｆ２０５により探索されたフリースペースを通過しない場合に、セーフティ機能部Ｆ２の経路生成部Ｆ２０６により生成された走行経路を目標経路として選択するように構成されてもよい。
【0089】
《目標運動決定部》
目標運動決定部Ｆ１１２は、危険状態判断部Ｆ１０８の出力と、第１車両モデルＦ１０９と、経路決定部Ｆ１１１の出力とに基づいて、車両１００の目標運動を決定する。例えば、目標運動決定部Ｆ１１２は、危険状態判断部Ｆ１０８により生成された目標経路（危険を回避するための目標経路）が入力されると、危険状態判断部Ｆ１０８により生成された目標経路と第１車両モデルＦ１０９とに基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。また、目標運動決定部Ｆ１１２は、危険状態判断部Ｆ１０８により生成された目標経路が入力されない場合（車両１００が危険状態ではない場合）に、経路決定部Ｆ１１１により生成された目標経路と第１車両モデルＦ１０９とに基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。
目標運動決定部Ｆ１１２は、危険状態判断部Ｆ１０８の出力と、第１車両モデルＦ１０９と、経路決定部Ｆ１１１の出力とに基づいて、車両１００の目標運動を決定する。例えば、目標運動決定部Ｆ１１２は、危険状態判断部Ｆ１０８により生成された目標経路（危険を回避するための目標経路）が入力されると、危険状態判断部Ｆ１０８により生成された目標経路と第１車両モデルＦ１０９とに基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。また、目標運動決定部Ｆ１１２は、危険状態判断部Ｆ１０８により生成された目標経路が入力されない場合（車両１００が危険状態ではない場合）に、経路決定部Ｆ１１１により生成された目標経路と第１車両モデルＦ１０９とに基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。
【0090】
《車両運動エネルギ設定部》
車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３は、目標運動決定部Ｆ１１２の出力に基づいて、駆動系のアクチュエータに要求される駆動系トルクと、操舵系のアクチュエータに要求される操舵系トルクと、制動系のアクチュエータに要求される制動系トルクとを計算する。具体的には、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３は、車両１００の運動が目標運動決定部Ｆ１１２により決定された目標運動となるように、駆動系トルクと操舵系トルクと制動系トルクとを計算する。
車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３は、目標運動決定部Ｆ１１２の出力に基づいて、駆動系のアクチュエータに要求される駆動系トルクと、操舵系のアクチュエータに要求される操舵系トルクと、制動系のアクチュエータに要求される制動系トルクとを計算する。具体的には、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３は、車両１００の運動が目標運動決定部Ｆ１１２により決定された目標運動となるように、駆動系トルクと操舵系トルクと制動系トルクとを計算する。
【0091】
《エネルギマネジメント部》
エネルギマネジメント部Ｆ１１４は、第２車両モデルＦ１１０と、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３の出力に基づいて、アクチュエータＡＣの制御量を算出する。具体的には、エネルギマネジメント部Ｆ１１４は、目標運動決定部Ｆ１１２により決定された目標運動を達成する上でエネルギ効率が最も良くなるように、第２車両モデルＦ１１０に基づいてアクチュエータＡＣの制御量を算出する。例えば、エネルギマネジメント部Ｆ１１４は、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３により決定されたエンジントルクを達成する上で燃費が最も良くなるように、吸排気バルブ（図示省略）の開閉タイミングやインジェクタ（図示省略）の燃料噴射タイミングなどを算出する。
エネルギマネジメント部Ｆ１１４は、第２車両モデルＦ１１０と、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３の出力に基づいて、アクチュエータＡＣの制御量を算出する。具体的には、エネルギマネジメント部Ｆ１１４は、目標運動決定部Ｆ１１２により決定された目標運動を達成する上でエネルギ効率が最も良くなるように、第２車両モデルＦ１１０に基づいてアクチュエータＡＣの制御量を算出する。例えば、エネルギマネジメント部Ｆ１１４は、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３により決定されたエンジントルクを達成する上で燃費が最も良くなるように、吸排気バルブ（図示省略）の開閉タイミングやインジェクタ（図示省略）の燃料噴射タイミングなどを算出する。
【0092】
《セレクタ》
セレクタＦ１１５は、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３の出力およびバックアップ機能部Ｆ３の車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０の出力のうちいずれか一方を出力する。セレクタＦ１１６は、エネルギマネジメント部Ｆ１１４の出力およびバックアップ機能部Ｆ３のエネルギマネジメント部Ｆ３１１の出力のうちいずれか一方を出力する。セレクタＦ１１５の出力およびセレクタＦ１１６の出力は、車両１００の走行制御のための制御信号である。
セレクタＦ１１５は、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３の出力およびバックアップ機能部Ｆ３の車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０の出力のうちいずれか一方を出力する。セレクタＦ１１６は、エネルギマネジメント部Ｆ１１４の出力およびバックアップ機能部Ｆ３のエネルギマネジメント部Ｆ３１１の出力のうちいずれか一方を出力する。セレクタＦ１１５の出力およびセレクタＦ１１６の出力は、車両１００の走行制御のための制御信号である。
【0093】
具体的には、セレクタＦ１１５は、主演算部Ｆ１に異常（例えば故障）が発生していない場合に、車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３の出力を選択し、主演算部Ｆ１に異常が発生すると、バックアップ機能部Ｆ３の車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０の出力を選択する。これと同様に、セレクタＦ１１６は、主演算部Ｆ１に異常が発生していない場合に、エネルギマネジメント部Ｆ１１４の出力を選択し、主演算部Ｆ１に異常が発生すると、バックアップ機能部Ｆ３のエネルギマネジメント部Ｆ３１１の出力を選択する。
【0094】
〈セーフティ機能部〉
セーフティ機能部Ｆ２は、情報取得部１０の出力に基づいて車両１００の外部環境を認識し、その車両１００の外部環境の中からフリースペースを探索する。そして、セーフティ機能部Ｆ２は、フリースペースを通過する走行経路を生成する。セーフティ機能部Ｆ２により得られた走行経路（フリースペースを通過する走行経路）は、主演算部Ｆ１の目標経路を決定する処理において利用される。なお、セーフティ機能部Ｆ２の処理には、深層学習により生成された学習モデルの代わりに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムが用いられる。セーフティ機能部Ｆ２では、ルールベースの処理が行われる。
セーフティ機能部Ｆ２は、情報取得部１０の出力に基づいて車両１００の外部環境を認識し、その車両１００の外部環境の中からフリースペースを探索する。そして、セーフティ機能部Ｆ２は、フリースペースを通過する走行経路を生成する。セーフティ機能部Ｆ２により得られた走行経路（フリースペースを通過する走行経路）は、主演算部Ｆ１の目標経路を決定する処理において利用される。なお、セーフティ機能部Ｆ２の処理には、深層学習により生成された学習モデルの代わりに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムが用いられる。セーフティ機能部Ｆ２では、ルールベースの処理が行われる。
【0095】
この例では、セーフティ機能部Ｆ２は、物体認識部Ｆ２０１（画像系）と、物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）と、分類部Ｆ２０３と、前処理部Ｆ２０４と、フリースペース探索部Ｆ２０５と、経路生成部Ｆ２０６とを含む。
【0096】
物体認識部Ｆ２０１と物体認識部Ｆ２０２と分類部Ｆ２０３と前処理部Ｆ２０４は、認識系ブロックＢ１に属する。フリースペース探索部Ｆ２０５と経路生成部Ｆ２０６は、判断系ブロックＢ２に属する。
【0097】
物体認識部Ｆ２０１（画像系）は、その一部が信号処理部２０１に含まれ、その残部が認識処理部２０２に含まれる。物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）と分類部Ｆ２０３と前処理部Ｆ２０４とフリースペース探索部Ｆ２０５と経路生成部Ｆ２０６は、判断処理部２０３（具体的には第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３）に含まれる。
【0098】
《物体認識部（画像系）》
物体認識部Ｆ２０１は、カメラ１１の出力に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体情報が得られる。具体的には、物体認識部Ｆ２０１は、画像処理部と、画像認識部とを含む。画像処理部は、カメラ１１の出力である画像データに対して画像処理を行う。画像認識部は、画像処理部において処理された画像データに基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。例えば、物体認識部Ｆ２０１の物体認識部Ｆ２０１は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、周知のパターン認識技術を用いて物体認識処理を行う。なお、物体認識部Ｆ２０１の画像認識部による物体認識処理には、その他の周知の物体認識技術（画像データに基づく物体認識技術）が用いられてもよい。
物体認識部Ｆ２０１は、カメラ１１の出力に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体情報が得られる。具体的には、物体認識部Ｆ２０１は、画像処理部と、画像認識部とを含む。画像処理部は、カメラ１１の出力である画像データに対して画像処理を行う。画像認識部は、画像処理部において処理された画像データに基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。例えば、物体認識部Ｆ２０１の物体認識部Ｆ２０１は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、周知のパターン認識技術を用いて物体認識処理を行う。なお、物体認識部Ｆ２０１の画像認識部による物体認識処理には、その他の周知の物体認識技術（画像データに基づく物体認識技術）が用いられてもよい。
【0099】
この例では、物体認識部Ｆ２０１の画像処理部は、第１カメラ１１ａの出力に基づいて処理を行う第１画像処理部と、第２カメラ１１ｂの出力に基づいて処理を行う第２画像処理部とを含む。物体認識部Ｆ２０１の画像認識部は、第１画像処理部の出力に基づいて処理を行う第１画像認識部と、第２画像処理部の出力に基づいて処理を行う第２画像認識部とを含む。また、この例では、物体認識部Ｆ２０１の画像処理部は、信号処理部２０１に含まれ、物体認識部Ｆ２０１の画像認識部は、認識処理部２０２に含まれる。具体的には、第１画像処理部は、第１車両用制御装置２５ａの信号処理ＩＣユニット３１に含まれ、第２画像処理部は、第２車両用制御装置２５ｂの信号処理ＩＣユニット３１に含まれる。第１画像認識部は、第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２に含まれ、第２画像認識部は、第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２に含まれる。
【0100】
《物体認識部（レーダ系）》
物体認識部Ｆ２０２は、レーダ１２の出力である検出結果に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体情報が得られる。具体的には、物体認識部Ｆ１０２は、レーダ１２の検出結果に対して解析処理を行う。例えば、物体認識部Ｆ２０２は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、周知の物体認識技術（レーダ１２の検出結果に基づく物体認識技術）を用いて物体認識処理を行う。
物体認識部Ｆ２０２は、レーダ１２の出力である検出結果に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体を認識する。これにより、物体情報が得られる。具体的には、物体認識部Ｆ１０２は、レーダ１２の検出結果に対して解析処理を行う。例えば、物体認識部Ｆ２０２は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、周知の物体認識技術（レーダ１２の検出結果に基づく物体認識技術）を用いて物体認識処理を行う。
【0101】
この例では、物体認識部Ｆ２０２は、第１レーダ１２ａの出力に基づいて処理を行う第１レーダ認識部と、第２レーダ１２ｂの出力に基づいて処理を行う第２レーダ認識部とを含む。また、この例では、第１レーダ認識部および第２レーダ認識部は、第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３に含まれる。
【0102】
《分類部》
分類部Ｆ２０３は、物体認識部Ｆ２０１（画像系）の出力と、物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）の出力とに基づいて、車両１００の外部環境を認識する。なお、分類部Ｆ２０３は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムを用いて認識処理（ルールベースの認識処理）を行う。ルールベースの認識処理には、周知の認識処理技術を用いられてもよい。具体的には、分類部Ｆ２０３は、物体認識部Ｆ２０１および物体認識部Ｆ２０２により認識された物体を動体と静止体とに分類する。例えば、分類部Ｆ２０３は、車両１００の周囲を囲う周囲領域を分割して得られる複数の領域（例えば前後左右の４つの領域）毎に、物体認識部Ｆ２０１（画像系）により得られた物体情報と、物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）により得られた物体情報とを統合する。そして、分類部Ｆ２０３は、複数の領域毎に、その領域に含まれる物体の分類情報を生成する。分類情報は、物体が動体および静止体のどちらに該当するのかを示す。
分類部Ｆ２０３は、物体認識部Ｆ２０１（画像系）の出力と、物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）の出力とに基づいて、車両１００の外部環境を認識する。なお、分類部Ｆ２０３は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムを用いて認識処理（ルールベースの認識処理）を行う。ルールベースの認識処理には、周知の認識処理技術を用いられてもよい。具体的には、分類部Ｆ２０３は、物体認識部Ｆ２０１および物体認識部Ｆ２０２により認識された物体を動体と静止体とに分類する。例えば、分類部Ｆ２０３は、車両１００の周囲を囲う周囲領域を分割して得られる複数の領域（例えば前後左右の４つの領域）毎に、物体認識部Ｆ２０１（画像系）により得られた物体情報と、物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）により得られた物体情報とを統合する。そして、分類部Ｆ２０３は、複数の領域毎に、その領域に含まれる物体の分類情報を生成する。分類情報は、物体が動体および静止体のどちらに該当するのかを示す。
【0103】
《前処理部》
前処理部Ｆ２０４は、分類部Ｆ２０３の出力と、主演算部Ｆ１の車両状態検出部Ｆ００１の出力と、位置センサ１３の出力と、外部入力部１４の出力とに基づいて、前処理を行う。前処理では、分類情報統合と、物体行動予測と、自己位置推定とが行われる。
前処理部Ｆ２０４は、分類部Ｆ２０３の出力と、主演算部Ｆ１の車両状態検出部Ｆ００１の出力と、位置センサ１３の出力と、外部入力部１４の出力とに基づいて、前処理を行う。前処理では、分類情報統合と、物体行動予測と、自己位置推定とが行われる。
【0104】
分類情報統合では、前処理部Ｆ２０４は、複数の領域（例えば前後左右の４つの領域）毎に生成された分類情報を統合する。統合された分類情報は、車両１００の周囲領域に関する分類情報としてグリッドマップ（図示省略）上で管理される。
【0105】
物体行動予測では、前処理部Ｆ２０４は、統合された分類情報に基づいて、車両１００の外部環境に含まれる動体を検出する。そして、前処理部Ｆ２０４は、その動体と自車両との距離、その動体の自車両に対する方向、その動体の自車両に対する相対速度の変化を予測する。また、前処理部Ｆ２０４による予測の結果は、動体の付加情報として管理される。
【0106】
自己位置推定では、前処理部Ｆ２０４は、位置センサ１３の出力である車両１００の位置と、外部入力部１４の出力の一例である高精度地図情報と、車両状態検出部Ｆ００１の出力である車両１００の状態（車速情報や６軸情報など）とに基づいて、車両１００の外部環境に含まれる物体（動体および静止体）に対する自車両の位置を推定する。
【0107】
《フリースペース探索部》
フリースペース探索部Ｆ２０５は、前処理部Ｆ２０４の出力に基づいて、車両１００の外部環境の中からフリースペースを探索する。フリースペースは、車両１００の外部環境に含まれる道路のうち障害物が存在しない領域である。障害物は、動的な障害物と、静的な障害物とを含む。動的な障害物の例としては、他車両、歩行者などが挙げられる。静的な障害物の例としては、中央分離帯、センターポールなどが挙げられる。例えば、フリースペースは、緊急駐車が可能な路肩のスペースであってもよい。
フリースペース探索部Ｆ２０５は、前処理部Ｆ２０４の出力に基づいて、車両１００の外部環境の中からフリースペースを探索する。フリースペースは、車両１００の外部環境に含まれる道路のうち障害物が存在しない領域である。障害物は、動的な障害物と、静的な障害物とを含む。動的な障害物の例としては、他車両、歩行者などが挙げられる。静的な障害物の例としては、中央分離帯、センターポールなどが挙げられる。例えば、フリースペースは、緊急駐車が可能な路肩のスペースであってもよい。
【0108】
具体的には、フリースペース探索部Ｆ２０５は、前処理部Ｆ２０４により位置が推定された物体との衝突を回避することができるフリースペースを探索する。例えば、フリースペース探索部Ｆ２０５は、予め設定された探索ルールに基づいて、フリースペースを探索する。探索ルールには、物体を中心とする所定の範囲（例えば数ｍの範囲）を回避不能範囲とするというルールが含まれてもよい。また、フリースペース探索部Ｆ２０５は、物体が動体である場合に、その動体の移動速度を考慮してフリースペースを探索するように構成されてもよい。
【0109】
《経路生成部》
経路生成部Ｆ２０６は、フリースペース探索部Ｆ２０５の出力と、主演算部Ｆ１の経路探索部Ｆ１０６の出力（車両１００の広域経路）とに基づいて、車両１００の走行経路を生成する。具体的には、経路生成部Ｆ２０６は、フリースペース探索部Ｆ２０５により得られたフリースペースを通過する走行経路を生成する。例えば、経路生成部Ｆ２０６は、フリースペースを通過する複数の走行経路を生成し、その複数の走行経路の中から経路コストが最も小さい走行経路を選択するように構成されてもよい。経路生成部Ｆ２０６により生成された走行経路（フリースペースを通過する走行経路）は、主演算部Ｆ１の経路決定部Ｆ１１１に出力される。
経路生成部Ｆ２０６は、フリースペース探索部Ｆ２０５の出力と、主演算部Ｆ１の経路探索部Ｆ１０６の出力（車両１００の広域経路）とに基づいて、車両１００の走行経路を生成する。具体的には、経路生成部Ｆ２０６は、フリースペース探索部Ｆ２０５により得られたフリースペースを通過する走行経路を生成する。例えば、経路生成部Ｆ２０６は、フリースペースを通過する複数の走行経路を生成し、その複数の走行経路の中から経路コストが最も小さい走行経路を選択するように構成されてもよい。経路生成部Ｆ２０６により生成された走行経路（フリースペースを通過する走行経路）は、主演算部Ｆ１の経路決定部Ｆ１１１に出力される。
【0110】
〈バックアップ機能部〉
バックアップ機能部Ｆ３は、情報取得部１０の出力に基づいて車両１００の外部環境を認識し、その車両１００の外部環境の中からフリースペースを探索し、フリースペースを通過する車両１００の目標経路を決定する。そして、バックアップ機能部Ｆ３は、車両１００の目標経路に基づいて車両１００の目標運動を決定し、その車両１００の目標運動に基づいて制御信号を出力する。バックアップ機能部Ｆ３により得られた制御信号は、主演算部Ｆ１に供給される。なお、バックアップ機能部Ｆ３の処理には、予め定められたルールに基づくアルゴリズムが用いられる。バックアップ機能部Ｆ３では、ルールベースの処理が行われる。
バックアップ機能部Ｆ３は、情報取得部１０の出力に基づいて車両１００の外部環境を認識し、その車両１００の外部環境の中からフリースペースを探索し、フリースペースを通過する車両１００の目標経路を決定する。そして、バックアップ機能部Ｆ３は、車両１００の目標経路に基づいて車両１００の目標運動を決定し、その車両１００の目標運動に基づいて制御信号を出力する。バックアップ機能部Ｆ３により得られた制御信号は、主演算部Ｆ１に供給される。なお、バックアップ機能部Ｆ３の処理には、予め定められたルールに基づくアルゴリズムが用いられる。バックアップ機能部Ｆ３では、ルールベースの処理が行われる。
【0111】
この例では、バックアップ機能部Ｆ３は、車両状態検出部Ｆ３０１と、ドライバ操作認識部Ｆ３０２と、分類部Ｆ３０３と、前処理部Ｆ３０４と、フリースペース探索部Ｆ３０５と、経路生成部Ｆ３０６と、危険状態判断部Ｆ３０７と、経路決定部Ｆ３０８と、目標運動決定部Ｆ３０９と、車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０と、エネルギマネジメント部Ｆ３１１とを含む。
【0112】
車両状態検出部Ｆ３０１とドライバ操作認識部Ｆ３０２と分類部Ｆ３０３と前処理部Ｆ３０４は、認識系ブロックＢ１に属する。フリースペース探索部Ｆ３０５と経路生成部Ｆ３０６と危険状態判断部Ｆ３０７と経路決定部Ｆ３０８と目標運動決定部Ｆ３０９は、判断系ブロックＢ２に属する。車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０とエネルギマネジメント部Ｆ３１１は、操作系ブロックＢ３に属する。
【0113】
また、この例では、車両状態検出部Ｆ３０１とドライバ操作認識部Ｆ３０２と分類部Ｆ３０３と前処理部Ｆ３０４とフリースペース探索部Ｆ３０５と経路生成部Ｆ３０６と危険状態判断部Ｆ３０７と経路決定部Ｆ３０８と目標運動決定部Ｆ３０９と車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０とエネルギマネジメント部Ｆ３１１は、バックアップ処理部２０４（具体的には第２車両用制御装置２５ｂの制御ＩＣユニット３３）に含まれる。
【0114】
《車両状態検出部とドライバ操作認識部》
車両状態検出部Ｆ３０１とドライバ操作認識部Ｆ３０２の機能は、主演算部Ｆ１の車両状態検出部Ｆ００１とドライバ操作認識部Ｆ００２の機能と同様である。
車両状態検出部Ｆ３０１とドライバ操作認識部Ｆ３０２の機能は、主演算部Ｆ１の車両状態検出部Ｆ００１とドライバ操作認識部Ｆ００２の機能と同様である。
【0115】
《分類部と前処理部とフリースペース探索部と経路生成部》
分類部Ｆ３０３と前処理部Ｆ３０４とフリースペース探索部Ｆ３０５と経路生成部Ｆ３０６の機能は、セーフティ機能部Ｆ２の分類部Ｆ２０３と前処理部Ｆ２０４とフリースペース探索部Ｆ２０５と経路生成部Ｆ２０６の機能と同様である。
分類部Ｆ３０３と前処理部Ｆ３０４とフリースペース探索部Ｆ３０５と経路生成部Ｆ３０６の機能は、セーフティ機能部Ｆ２の分類部Ｆ２０３と前処理部Ｆ２０４とフリースペース探索部Ｆ２０５と経路生成部Ｆ２０６の機能と同様である。
【0116】
図６の例では、分類部Ｆ３０３は、セーフティ機能部Ｆ２の物体認識部Ｆ２０１（画像系）の出力と物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）の出力とに基づいて処理を行う。なお、セーフティ機能部Ｆ２の物体認識部Ｆ２０１（画像系）および物体認識部Ｆ２０２（レーダ系）と同様の物体認識部（画像系）および物体認識部（レーダ系）がバックアップ機能部Ｆ３に含まれてもよい。この場合、分類部Ｆ３０３は、バックアップ機能部Ｆ３の物体認識部（画像系）の出力と物体認識部（レーダ系）の出力とに基づいて処理を行うように構成されてもよい。
【0117】
《経路決定部》
経路決定部Ｆ３０８は、ドライバ操作認識部Ｆ３０２の出力と、経路生成部Ｆ３０６の出力（フリースペースを通過する走行経路）とに基づいて、車両１００の目標経路を決定する。例えば、経路決定部Ｆ３０８は、経路生成部Ｆ３０６により生成された複数の走行経路の中からいずれか１つを目標経路として選択する。なお、経路決定部Ｆ３０８は、その選択された目標経路をドライバ操作認識部Ｆ３０２の出力に応じて調整するように構成されてもよい。
経路決定部Ｆ３０８は、ドライバ操作認識部Ｆ３０２の出力と、経路生成部Ｆ３０６の出力（フリースペースを通過する走行経路）とに基づいて、車両１００の目標経路を決定する。例えば、経路決定部Ｆ３０８は、経路生成部Ｆ３０６により生成された複数の走行経路の中からいずれか１つを目標経路として選択する。なお、経路決定部Ｆ３０８は、その選択された目標経路をドライバ操作認識部Ｆ３０２の出力に応じて調整するように構成されてもよい。
【0118】
〈目標運動決定部〉
目標運動決定部Ｆ３０９は、危険状態判断部Ｆ３０７の出力（目標経路）と、経路決定部Ｆ３０８の出力とに基づいて、車両１００の目標運動を決定する。なお、主演算部Ｆ１の目標運動決定部Ｆ１１２とは異なり、目標運動決定部Ｆ３０９は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムを用いて車両１００の目標運動を決定する。例えば、目標運動決定部Ｆ３０９は、危険状態判断部Ｆ３０７により生成された目標経路（危険を回避するための目標経路）が入力されると、危険状態判断部Ｆ３０７により生成された目標経路に基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。また、目標運動決定部Ｆ３０９は、危険状態判断部Ｆ３０７により生成された目標経路が入力されない場合（車両１００が危険状態ではない場合）に、経路決定部Ｆ３０８により生成された目標経路に基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。
目標運動決定部Ｆ３０９は、危険状態判断部Ｆ３０７の出力（目標経路）と、経路決定部Ｆ３０８の出力とに基づいて、車両１００の目標運動を決定する。なお、主演算部Ｆ１の目標運動決定部Ｆ１１２とは異なり、目標運動決定部Ｆ３０９は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムを用いて車両１００の目標運動を決定する。例えば、目標運動決定部Ｆ３０９は、危険状態判断部Ｆ３０７により生成された目標経路（危険を回避するための目標経路）が入力されると、危険状態判断部Ｆ３０７により生成された目標経路に基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。また、目標運動決定部Ｆ３０９は、危険状態判断部Ｆ３０７により生成された目標経路が入力されない場合（車両１００が危険状態ではない場合）に、経路決定部Ｆ３０８により生成された目標経路に基づいて、車両１００の目標運動を決定するように構成されてもよい。
【0119】
《車両運動エネルギ設定部》
主演算部Ｆ１の車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３と同様に、車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０は、目標運動決定部Ｆ３０９の出力に基づいて、駆動系のアクチュエータに要求される駆動系トルクと、操舵系のアクチュエータに要求される操舵系トルクと、制動系のアクチュエータに要求される制動系トルクとを計算する。車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０により算出されたトルクは、主演算部Ｆ１のセレクタＦ１１５に出力される。
主演算部Ｆ１の車両運動エネルギ設定部Ｆ１１３と同様に、車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０は、目標運動決定部Ｆ３０９の出力に基づいて、駆動系のアクチュエータに要求される駆動系トルクと、操舵系のアクチュエータに要求される操舵系トルクと、制動系のアクチュエータに要求される制動系トルクとを計算する。車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０により算出されたトルクは、主演算部Ｆ１のセレクタＦ１１５に出力される。
【0120】
〈エネルギマネジメント部〉
エネルギマネジメント部Ｆ３１１は、車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０の出力に基づいて、アクチュエータＡＣの制御量を算出する。具体的には、エネルギマネジメント部Ｆ３１１は、目標運動決定部Ｆ３０９により決定された目標運動を達成する上でエネルギ効率が最も良くなるように、アクチュエータＡＣの制御量を算出する。なお、主演算部Ｆ１のエネルギマネジメント部Ｆ１１４とは異なり、エネルギマネジメント部Ｆ３１１は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムを用いてアクチュエータＡＣの制御量を算出する。エネルギマネジメント部Ｆ３１１により算出された制御量は、主演算部Ｆ１のセレクタＦ１１６に出力される。
エネルギマネジメント部Ｆ３１１は、車両運動エネルギ設定部Ｆ３１０の出力に基づいて、アクチュエータＡＣの制御量を算出する。具体的には、エネルギマネジメント部Ｆ３１１は、目標運動決定部Ｆ３０９により決定された目標運動を達成する上でエネルギ効率が最も良くなるように、アクチュエータＡＣの制御量を算出する。なお、主演算部Ｆ１のエネルギマネジメント部Ｆ１１４とは異なり、エネルギマネジメント部Ｆ３１１は、深層学習により生成された学習モデルを用いずに、予め定められたルールに基づくアルゴリズムを用いてアクチュエータＡＣの制御量を算出する。エネルギマネジメント部Ｆ３１１により算出された制御量は、主演算部Ｆ１のセレクタＦ１１６に出力される。
【0121】
〔車両用制御システム（単一系）〕
図７は、車両用制御システム２０の別の構成を例示する。図７に示した車両用制御システム２０は、単一系の車両用制御システムである。単一系の車両用制御システムには、単一の処理系統（車両１００の走行制御のための処理を行う系統）が設けられる。具体的には、この車両用制御システム２０は、単一の車両用制御装置２５により構成される。
図７は、車両用制御システム２０の別の構成を例示する。図７に示した車両用制御システム２０は、単一系の車両用制御システムである。単一系の車両用制御システムには、単一の処理系統（車両１００の走行制御のための処理を行う系統）が設けられる。具体的には、この車両用制御システム２０は、単一の車両用制御装置２５により構成される。
【0122】
図７に示す車両用制御システム２０では、車両用制御装置２５の信号処理ＩＣユニット３１が信号処理部２０１を構成する。車両用制御装置２５の認識処理ＩＣユニット３２が認識処理部２０２を構成する。車両用制御装置２５の制御ＩＣユニット３３が判断処理部２０３を構成する。なお、図７に示す車両用制御システム２０では、バックアップ処理部２０４が設けられていない。
【0123】
〔実施形態の効果〕
以上のように、信号処理ＩＣユニット３１と認識処理ＩＣユニット３２と制御ＩＣユニット３３とを備える車両用制御装置２５により、単一系の車両用制御システム２０を構成することができる。
以上のように、信号処理ＩＣユニット３１と認識処理ＩＣユニット３２と制御ＩＣユニット３３とを備える車両用制御装置２５により、単一系の車両用制御システム２０を構成することができる。
【0124】
また、複数の車両用制御装置２５を並設し、複数の車両用制御装置２５の各々の第１端子３５を電気的に接続し、複数の車両用制御装置２５の各々の第２端子３６を電気的に接続することにより、冗長系の車両用制御システム２０を構成することができる。この例では、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の縁部および第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の縁部を連結部材２６の第１連結部４１および第２連結部４２にそれぞれ連結することにより、第１車両用制御装置２５ａの第１端子３５と第２車両用制御装置２５ｂの第１端子３５とを電気的に接続し，第１車両用制御装置２５ａの第２端子３６と第２車両用制御装置２５ｂの第２端子３６とを電気的に接続することができる。これにより、冗長系の車両用制御システム２０を構成することができる。
【0125】
このように、単一系の車両用制御システム２０を構成可能な車両用制御装置２５を用いて冗長系の車両用制御システム２０を構成することができるので、単一系の車両用制御システムと冗長系の車両用制御システムとを個別に開発する場合よりも、開発に要するコストを低減することができる。
【0126】
【0127】
〔端子の配置〕
この変形例１では、車両用制御装置２５において、第１入力端子３５１と第１出力端子３５２と第２入力端子３６１と第２出力端子３６２は、基板３０の第１縁部３０１に設けられる。
この変形例１では、車両用制御装置２５において、第１入力端子３５１と第１出力端子３５２と第２入力端子３６１と第２出力端子３６２は、基板３０の第１縁部３０１に設けられる。
【0128】
〔車両用制御装置と連結部材との連結〕
連結部材２６の第１連結部４１には、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結される。連結部材２６の第２連結部４２には、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１が連結される。
連結部材２６の第１連結部４１には、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結される。連結部材２６の第２連結部４２には、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１が連結される。
【0129】
〔連結電極〕
また、第１連結部４１および第２連結部４２の各々に設けられる第１連結電極４１０は、第１入力連結電極４１１と、第１出力連結電極４１２とを含む。第１連結部４１および第２連結部４２の各々に設けられる第２連結電極４２０は、第２入力連結電極４２１と、第２出力連結電極４２２とを含む。
また、第１連結部４１および第２連結部４２の各々に設けられる第１連結電極４１０は、第１入力連結電極４１１と、第１出力連結電極４１２とを含む。第１連結部４１および第２連結部４２の各々に設けられる第２連結電極４２０は、第２入力連結電極４２１と、第２出力連結電極４２２とを含む。
【0130】
この例では、第１連結部４１に第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結された場合、第１連結部４１の第１入力連結電極４１１は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１入力端子３５１と接触する。第１連結部４１の第１出力連結電極４１２は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１出力端子３５２と接触する。第１連結部４１の第２入力連結電極４２１は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２入力端子３６１と接触する。第１連結部４１の第２出力連結電極４２２は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２出力端子３６２と接触する。
【0131】
また、第２連結部４２に第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１が連結された場合、第２連結部４２の第１入力連結電極４１１は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１入力端子３５１と接触する。第２連結部４２の第１出力連結電極４１２は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１出力端子３５２と接触する。第２連結部４２の第２入力連結電極４２１は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２入力端子３６１と接触する。第２連結部４２の第２出力連結電極４２２は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２出力端子３６２と接触する。
【0132】
〔第１配線〕
また、この例では、第１配線４３は、第１入力/出力配線４３１と、第１出力/入力配線４３２とを含む。
また、この例では、第１配線４３は、第１入力/出力配線４３１と、第１出力/入力配線４３２とを含む。
【0133】
第１入力/出力配線４３１は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１入力端子３５１と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１出力端子３５２とを電気的に接続する。この例では、第１入力/出力配線４３１は、第１連結部４１の第１入力連結電極４１１と第２連結部４２の第１出力連結電極４１２とを電気的に接続する。
【0134】
第１出力/入力配線４３２は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１出力端子３５２と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１入力端子３５１とを電気的に接続する。この例では、第１出力/入力配線４３２は、第１連結部４１の第１出力連結電極４１２と第２連結部４２の第１入力連結電極４１１とを電気的に接続する。
【0135】
〔第２配線〕
また、この例では、第２配線４４は、第２入力/出力配線４４１と、第２出力/入力配線４４２とを含む。
また、この例では、第２配線４４は、第２入力/出力配線４４１と、第２出力/入力配線４４２とを含む。
【0136】
第２入力/出力配線４４１は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２入力端子３６１と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２出力端子３６２とを電気的に接続する。この例では、第２入力/出力配線４４１は、第１連結部４１の第２入力連結電極４２１と第２連結部４２の第２出力連結電極４２２とを電気的に接続する。
【0137】
第２出力/入力配線４４２は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２出力端子３６２と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２入力端子３６１とを電気的に接続する。この例では、第２出力/入力配線４４２は、第１連結部４１の第２出力連結電極４２２と第２連結部４２の第２入力連結電極４２１とを電気的に接続する。
【0138】
〔その他の構成〕
なお、実施形態の変形例１による車両用制御システム２０のその他の構成は、実施形態による車両用制御システム２０の構成と同様である。
なお、実施形態の変形例１による車両用制御システム２０のその他の構成は、実施形態による車両用制御システム２０の構成と同様である。
【0139】
〔実施形態の変形例１の効果〕
実施形態の変形例１による車両用制御システム２０では、実施形態による車両用制御システム２０の効果と同様の効果を得ることができる。
実施形態の変形例１による車両用制御システム２０では、実施形態による車両用制御システム２０の効果と同様の効果を得ることができる。
【0140】
（実施形態の変形例２）
図１１は、実施形態の変形例２による車両用制御システム２０の構成を例示する。この車両用制御システム２０では、第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２と第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２とが第１配線４３を通じて通信（双方向の信号伝送）を行う。これと同様に、第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３と第２車両用制御装置２５ｂの制御ＩＣユニット３３とが第２配線４４を通じて通信（双方向の信号伝送）を行う。
図１１は、実施形態の変形例２による車両用制御システム２０の構成を例示する。この車両用制御システム２０では、第１車両用制御装置２５ａの認識処理ＩＣユニット３２と第２車両用制御装置２５ｂの認識処理ＩＣユニット３２とが第１配線４３を通じて通信（双方向の信号伝送）を行う。これと同様に、第１車両用制御装置２５ａの制御ＩＣユニット３３と第２車両用制御装置２５ｂの制御ＩＣユニット３３とが第２配線４４を通じて通信（双方向の信号伝送）を行う。
【0141】
〔端子〕
この例では、第１端子３５および第２端子３６は、基板３０の第１縁部３０１に設けられる。第１端子３５は、認識処理ＩＣユニット３２の入出力部と電気的に接続される。第２端子３６は、制御ＩＣユニット３３の入出力部と電気的に接続される。
この例では、第１端子３５および第２端子３６は、基板３０の第１縁部３０１に設けられる。第１端子３５は、認識処理ＩＣユニット３２の入出力部と電気的に接続される。第２端子３６は、制御ＩＣユニット３３の入出力部と電気的に接続される。
【0142】
〔車両用制御装置と連結部材との連結〕
連結部材２６の第１連結部４１には、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結される。連結部材２６の第２連結部４２には、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１が連結される。
連結部材２６の第１連結部４１には、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結される。連結部材２６の第２連結部４２には、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１が連結される。
【0143】
〔連結電極〕
この例では、第１連結部４１に第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結された場合、第１連結部４１の第１連結電極４１０は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５と接触する。第１連結部４１の第２連結電極４２０は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６と接触する。
この例では、第１連結部４１に第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１が連結された場合、第１連結部４１の第１連結電極４１０は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５と接触する。第１連結部４１の第２連結電極４２０は、第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６と接触する。
【0144】
また、第２連結部４２に第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１が連結された場合、第２連結部４２の第１連結電極４１０は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５と接触する。第２連結部４２の第２連結電極４２０は、第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６と接触する。
【0145】
〔第１配線〕
また、この例では、第１配線４３は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５とを電気的に接続する。具体的には、第１配線４３は、第１連結部４１の第１連結電極４１０と第２連結部４２の第１連結電極４１０とを電気的に接続する。
また、この例では、第１配線４３は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第１端子３５とを電気的に接続する。具体的には、第１配線４３は、第１連結部４１の第１連結電極４１０と第２連結部４２の第１連結電極４１０とを電気的に接続する。
【0146】
〔第２配線〕
また、この例では、第２配線４４は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６とを電気的に接続する。具体的には、第２配線４４は、第１連結部４１の第２連結電極４２０と第２連結部４２の第２連結電極４２０とを電気的に接続する。
また、この例では、第２配線４４は、第１連結部４１に連結された第１車両用制御装置２５ａの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６と、第２連結部４２に連結された第２車両用制御装置２５ｂの基板３０の第１縁部３０１に設けられた第２端子３６とを電気的に接続する。具体的には、第２配線４４は、第１連結部４１の第２連結電極４２０と第２連結部４２の第２連結電極４２０とを電気的に接続する。
【0147】
〔その他の構成〕
なお、実施形態の変形例２による車両用制御システム２０のその他の構成は、実施形態の変形例１による車両用制御システム２０の構成と同様である。
なお、実施形態の変形例２による車両用制御システム２０のその他の構成は、実施形態の変形例１による車両用制御システム２０の構成と同様である。
【0148】
〔実施形態の変形例２の効果〕
実施形態の変形例２による車両用制御システム２０では、実施形態による車両用制御システム２０の効果と同様の効果を得ることができる。
実施形態の変形例２による車両用制御システム２０では、実施形態による車両用制御システム２０の効果と同様の効果を得ることができる。
【0149】
（その他の実施形態）
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0150】
以上説明したように、ここに開示する技術は、車両用制御装置および車両用制御システムとして有用である。
【符号の説明】
【0151】
１００ 車両
１０ 情報取得部
１１ カメラ
１２ レーダ
２０ 車両用制御システム
２５ 車両用制御装置
２５ａ 第１車両用制御装置
２５ｂ 第２車両用制御装置
２６ 連結部材
３０ 基板
３１ 信号処理ＩＣユニット
３２ 認識処理ＩＣユニット
３３ 制御ＩＣユニット
３５ 第１端子
３６ 第２端子
４０ 連結基板
４１ 第１連結部
４２ 第２連結部
４３ 第１配線
４４ 第２配線
１０ 情報取得部
１１ カメラ
１２ レーダ
２０ 車両用制御システム
２５ 車両用制御装置
２５ａ 第１車両用制御装置
２５ｂ 第２車両用制御装置
２６ 連結部材
３０ 基板
３１ 信号処理ＩＣユニット
３２ 認識処理ＩＣユニット
３３ 制御ＩＣユニット
３５ 第１端子
３６ 第２端子
４０ 連結基板
４１ 第１連結部
４２ 第２連結部
４３ 第１配線
４４ 第２配線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】