特許 7658514 制御仕様定義方法、車両制御装置、制御仕様定義装置

(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】2025-03-31

(45)【発行日】2025-04-08

(54)【発明の名称】制御仕様定義方法、車両制御装置、制御仕様定義装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/08 20120101AFI20250401BHJP

   B60W 40/04 20060101ALI20250401BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20250401BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20250401BHJP

【ＦＩ】

B60W30/08

B60W40/04

G08G1/16 C

B60W60/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024528021

(86)(22)【出願日】2022-06-16

(86)【国際出願番号】 JP2022024096

(87)【国際公開番号】W WO2023243033

(87)【国際公開日】2023-12-21

【審査請求日】2024-05-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109612

【弁理士】

【氏名又は名称】倉谷 泰孝

(74)【代理人】

【識別番号】100116643

【弁理士】

【氏名又は名称】伊達 研郎

(74)【代理人】

【識別番号】100184022

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 美保

(72)【発明者】

【氏名】川上 大介

(72)【発明者】

【氏名】千田 伸男

(72)【発明者】

【氏名】青木 利晃

(72)【発明者】

【氏名】冨田 堯

(72)【発明者】

【氏名】河井 達治

【審査官】鶴江 陽介

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５１０５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０９０８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１３５１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４５４４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００－ １／１６

Ｂ６０Ｔ ７／１２－ ８／１７６９

Ｂ６０Ｔ ８／３２－ ８／９６

Ｂ６２Ｄ ６／００－ ６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義方法であって、
前記第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得し、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図に基づいて前記制御仕様を定義し、
前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む制御仕様定義方法。

【請求項2】

第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義方法であって、
前記第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得し、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図に基づいて安全分析結果を取得し、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図並びに前記安全分析結果に基づいて前記制御仕様を定義し、
前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む制御仕様定義方法。

【請求項3】

第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義方法であって、
前記第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得し、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図に基づいて安全分析結果を取得し、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図並びに前記安全分析結果に基づいて前記制御仕様を定義し、
前記安全分析結果は、前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図を用いてコントロールストラクチャを作成し、アクシデントに至るまでのシナリオを前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図を用いて作成したＳＴＰＡ（System Theoretic Process Analysis）による分析結果である制御仕様定義方法。

【請求項4】

請求項２に記載の制御仕様定義方法であって、
前記安全分析結果は、前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図を用いてコントロールストラクチャを作成し、アクシデントに至るまでのシナリオを前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図を用いて作成したＳＴＰＡ（System Theoretic Process Analysis）による分析結果である制御仕様定義方法。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載の制御仕様定義方法であって、
前記第１モデル要素の前記第１車両の前記動作及び前記第２モデル要素の前記第２車両の前記動作の少なくともいずれか一方に分岐が設けられている制御仕様定義方法。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項に記載の制御仕様定義方法であって、
前記第１モデル要素の前記第１車両の前記動作の少なくとも一部と前記第２モデル要素の前記第２車両の前記動作の少なくとも一部とが同期されている制御仕様定義方法。

【請求項7】

請求項１から３のいずれか１項に記載の制御仕様定義方法であって、
前記第１車両の前記動作は、前記第１車両の位置及び動作並びに前記第１車両からの物体の認知の少なくともいずれか一つを含み、
前記第２車両の前記動作は、前記第２車両の位置及び動作並びに前記第２車両からの物体の認知の少なくともいずれか一つを含む制御仕様定義方法。

【請求項8】

第１車両が位置する環境を取得する環境取得部と、
前記第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて定義された制御仕様と、前記環境取得部で取得された前記環境とに基づいて前記第１車両の自動運転を制御する制御部とを備え、
前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む車両制御装置。

【請求項9】

第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義装置であって、
前記第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素を２次元図に配置する操作を取得する操作取得部と、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図に基づいて前記制御仕様を定義する定義部とを備え、
前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む制御仕様定義装置。

【請求項10】

請求項９に記載の制御仕様定義装置であって、
前記第１モデル要素及び前記第２モデル要素が配置された前記２次元図に基づいて安全分析結果を取得する安全分析部と、
前記定義部は、前記安全分析結果に基づいて前記制御仕様を定義する制御仕様定義装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、自動運転システムにおける車両の制御仕様定義方法、車両制御装置、制御仕様定義装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車載システムとして多種多様な電子機器が車両に搭載されている。近年の車両の多機能化、複雑化に伴い、これらの電子機器を制御する制御装置の搭載数は増加している。特に、昨今、研究開発が加速している自動運転システムにおいては、車両のエンジン制御、ブレーキ制御、ステアリング制御を連携させることによって高度な自動運転を実現するシステムが提案されている。

【0003】

自動運転システムでは、適用領域の拡大や自動運転レベルの上昇に伴い、複雑な状況での認知・判断・動作を含む機能を実現するための制御が求められる。このため、ユースケースや制御仕様の表現も複雑化している。制御仕様を定義する手法として、自然言語による記述、シーケンス図、状態遷移図、フローチャートなどを用いるＵＭＬ（Unified Modeling Language）のような準形式的な記述を用いることにより、制御仕様の抜け漏れが抑制されている。例えば、特許文献１の技術では、車両の制御仕様をフローチャートで記述されている。

【0004】

また、車両の制御仕様を検討する上で安全性に関する観点は重要であり、機能安全規格（ＩＳＯ２６２６２）ではハザード分析とリスクアセスメントにより、想定されるリスクの抽出とリスク対策が求められる。なお、ＩＳＯは、国際標準化機構（International Organization for Standardization）のことである。

【0005】

安全分析の手法として、非特許文献１としてＳＴＰＡ（System Theoretic Process Analysis）という手法がある。ＳＴＰＡはシステム理論に基づく安全解析方法論であるＳＴＡＭＰ（Systems-Theoretic Accident Model and Processes）を安全分析の手法として確立したものであり、システムを構成するサブシステム間の相互作用に着目した分析手法である。手順としては、１ｓｔ Ｓｔｅｐとしてシステムのアクシデント、ハザード、安全制約を識別し、２ｎｄ Ｓｔｅｐとしてコントロールストラクチャを構築することで要素間の相互作用を明確化し、３ｒｄ Ｓｔｅｐとして非安全な相互作用である、ＵＣＡ（Unsafe Control Action）を抽出し、最後に、４ｔｈ Ｓｔｅｐとしてアクシデントの要因を特定して対策検討する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１９－１５３０２８号公報

【非特許文献】

【0007】

【文献】ＳＴＰＡ ＨＡＮＤＢＯＯＫ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

第１車両と第２車両との物理的な位置関係によって、第１車両及び第２車両の一方の動作が他方に危険を招く可能性がある。このため、車両の制御仕様の定義では、第１車両及び第２車両の位置及び動作を考慮する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されているようなフローチャートでは、実環境における第１車両及び第２車両の位置及び動作を把握することが困難であり、抜け漏れなく制御仕様を定義することが困難であった。

【0009】

そこで、本開示は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、制御仕様を適切に定義することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示に係る制御仕様定義方法は、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義方法であって、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得し、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて制御仕様を定義し、前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む。

【0011】

また、本開示に係る車両制御装置は、第１車両が位置する環境を取得する環境取得部と、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて定義された制御仕様と、環境取得部で取得された環境とに基づいて第１車両の自動運転を制御する制御部とを備え、前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む。

【0012】

さらに、本開示に係る制御仕様定義装置は、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義装置であって、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素を２次元図に配置する操作を取得する操作取得部と、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて制御仕様を定義する定義部とを備え、前記２次元図は、開始地点と一定時間経過後の地点との両方における前記第１車両と前記第２車両との位置関係を含む。

【発明の効果】

【0013】

このような構成によれば、制御仕様を適切に定義することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１に係る制御仕様定義装置の構成を示すブロック図である。

【図2】実施の形態１に係るモデル要素を示す図である。

【図3】実施の形態１に係る制御仕様定義装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】実施の形態１に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。

【図5】実施の形態２に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図6】実施の形態２に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図7】実施の形態２に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図8】実施の形態２に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図9】実施の形態２に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図10】実施の形態３に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図11】実施の形態３に係る自車両の動作を示すフローチャートである。

【図12】実施の形態４に係る制御仕様の定義の例を説明するための図である。

【図13】実施の形態４に係る自車両の動作を示すフローチャートである。

【図14】実施の形態５に係る自車両の振る舞いを網羅的に示す図である。

【図15】実施の形態５に係る自車両の振る舞いを網羅的に示す図である。

【図16】実施の形態５に係る自車両の振る舞いを網羅的に示す図である。

【図17】実施の形態５に係る自車両の遷移パターンを網羅的に示す図である。

【図18】実施の形態５に係る他車両の遷移パターンを網羅的に示す図である。

【図19】実施の形態５に係る自車両の遷移パターンと他車両の遷移パターンとの組を網羅的に示す図である。

【図20】実施の形態５に係る遷移パターンのうちの一組の分析結果を示す図である。

【図21】実施の形態６に係る制御仕様定義装置の構成を示すブロック図である。

【図22】実施の形態６に係る安全分析のフローを示した図である。

【図23】実施の形態６に係るアクシデント、ハザード、安全制約を示した図である。

【図24】実施の形態６に係る安全分析のインプットとなるシナリオの事例を示す図である。

【図25】実施の形態６に係る安全分析のコントロールストラクチャを示す図である。

【図26】実施の形態６に係る安全分析のＵＣＡを分析した結果を示す図である。

【図27】実施の形態６に係る安全分析のＵＣＡに対してモデル要素を活用しアクシデントに至るまでのシナリオを示す図である。

【図28】実施の形態６に係る安全分析のＵＣＡとはならなかったシナリオについて示す図である。

【図29】変形例に係る制御仕様定義装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図30】変形例に係る制御仕様定義装置のハードウェア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】

【0015】

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る制御仕様定義装置１の構成を示すブロック図である。制御仕様定義装置１は、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様（機能仕様とも呼ばれる。）を定義する装置である。以下、第１車両を「自車両」と記し、第１車両以外の第２車両を「他車両」と記し、両者を区別しない場合には「車両」と記して説明することもある。また、自車両をＸとし、自車両Ｘ以外の他車両を主にＹ、Ａ，Ｂ等と表記することもある。なお、制御仕様定義装置１は自車両に搭載されてもよいし、自車両に搭載されずに自車両と通信可能に構成されてもよい。

【0016】

制御仕様定義装置１は、操作取得部２と定義部３とを備える。操作取得部２は、自車両の位置及び動作を表す第１モデル要素である自車両モデル要素と、他車両の位置及び動作を表す第２モデル要素である他車両モデル要素とを、２次元の情報となる２次元図（平面図）に配置する操作を取得する。自車両モデル要素と他車両モデル要素とは、実質的に同じであるため、以下、両者を区別しない場合には「モデル要素」と記して説明することもある。モデル要素が配置される２次元図には、例えば、制御仕様が定義されるべき場所を模式的に示す２次元図が用いられる。

【0017】

図２は、モデル要素を示す図である。なお、以下で説明するモデル要素は一例であり、様々なシチュエーションを表現するために他のモデル要素を追加してもよければ、これら以外の表現方法をモデル要素としても用いてよい。

【0018】

四角形のモデル要素は、自車両、他車両、その他のオブジェクトを表すオブジェクトノードである。オブジェクトノードの中には、オブジェクトの名称及びその状態が表される。同じオブジェクトであっても振る舞いの前後で複数配置してもよい。このため、同一のオブジェクトに関して、ある時点でのオブジェクトノードと、別の時点でのオブジェクトノードとが同じ２次元図に配置されてもよい。

【0019】

実線矢印のモデル要素は、車両の振る舞いを表す。車両の振る舞いは、車両の動作のうち車両の走行に関する動作である。複数の同一のオブジェクトノードが実線矢印のモデル要素で結ばれることによって、一つのオブジェクトについて異なる時点での振る舞いが表わされる。

【0020】

ひし形のモデル要素は分岐を表す。分岐を表すひし形のモデル要素が、振る舞いなどの動作を表すモデル要素と組合せられることによって、自車両の動作及び他車両の動作のいずれかまたは両方に分岐を設けることができ、その結果として、様々な動作パターンを含むシナリオを定義することができる。

【0021】

破線矢印のモデル要素は、車両の動作以外の振る舞いである車両の位置、速度などの確認を表す。破線矢印のモデル要素により、例えば、自車両の自動制御装置が他車両などの物体を確認したこと、及び、他車両の自動制御装置が自車両などの物体を確認したことを表すことができる。なお、ここでいう確認は認知及び認識に相当する。

【0022】

太線のモデル要素は、同期を表す。太線のモデル要素は、ある時点での複数のオブジェクトの位置関係を明確化する場合に用いられる。この太線のモデル要素によって、自車両の動作の少なくとも一部と、他車両の動作の少なくとも一部とが同期される。なお、太い線の横に数字（番号、記号）等が記載されることによって、同期の時点が識別可能になる。例えば、同期の時点が同じである場合には、その同期の太線の横に同じまたは関連する数字が記載され、同期の時点が異なる場合には、その同期の太線の横に異なる数字が記載される。

【0023】

図１の操作取得部２は、これらのモデル要素を組み合わせて２次元図（平面図）に配置する操作を取得することにより、自車両モデル要素と他車両モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得する。モデル要素の詳細については実施の形態２以降で説明する。なお、操作取得部２は、手書きなどで用紙に描かれた２次元図から上記操作を読み取るように構成されてもよいし、描画を支援する設計支援ツールの入力装置で構成されてもよい。

【0024】

図１の定義部３は、上記操作後の２次元図（平面図）、つまり自車両モデル要素及び他車両モデル要素が配置された２次元図に基づいて、自車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する。

【0025】

図３は、本実施の形態１に係る制御仕様定義装置１の動作を示すフローチャートである。

【0026】

ステップＳ１にて、操作取得部２は、自車両の位置及び動作を表す自車両モデル要素と、他車両の位置及び動作を表す他車両モデル要素とを、２次元図に配置する操作を取得する。

【0027】

ステップＳ２にて、定義部３は、自車両モデル要素及び他車両モデル要素が配置された２次元図に基づいて、自車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する。その後、図３の動作が終了する。

【0028】

図４は、本実施の形態１の自車両に搭載された車両制御装置１０の構成を示すブロック図である。詳細は後述するが、車両制御装置１０は、制御仕様定義装置１で定義された制御仕様を用いるように構成されている。

【0029】

車両制御装置１０は、自車両に搭載された複数の環境取得部である環境取得部３０，３１，３２と、自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０と、エンジンＥＣＵ４０と、ブレーキＥＣＵ４１と、ステアリングＥＣＵ４２と、車載ネットワーク５１，５２とを備える。自動運転ＥＣＵ２０は、車載ネットワーク５１を介して環境取得部３０，３１，３２と接続され、車載ネットワーク５２を介してエンジンＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ４１、及び、ステアリングＥＣＵ４２と接続されている。

【0030】

環境取得部３０～３２は、自車両の周辺環境の情報などの、自車両が位置する環境の情報である環境情報を取得する。環境取得部３０，３１，３２のそれぞれには、例えば、カメラ、ミリ波レーダー、ソナーなどの各種センサ、及び、車車間通信モジュール、路車間通信モジュールなどが用いられる。なお、環境取得部の数は、図４の３つに限ったものではない。

【0031】

自動運転ＥＣＵ２０は、認知部２１と、制御部である車両制御部２２とを含む。なお、自動運転ＥＣＵ２０には、上記で説明した制御仕様、つまり自車両モデル要素と他車両モデル要素とが配置された２次元図に基づいて制御仕様定義装置１で定義された制御仕様が記憶されている。

【0032】

認知部２１は、環境取得部３０～３２で取得された環境情報を集約する。車両制御部２２は、上記制御仕様と、認知部２１で集約された環境情報とに基づいて、自車両の自動運転を制御する。例えば、車両制御部２２は、自車両の位置及び目的地に基づいて、自車両が自動運転で走行すべき走行経路を生成し、走行経路に対して制御仕様が定義されている場合に、制御仕様と、認知部２１で集約された環境情報とに基づいて制御量を演算する。ここでいう制御量は、例えば、目標ハンドル角、目標エンジン駆動量、及び、目標ブレーキ駆動量などを含む。車両制御部２２は、車載ネットワーク５２を介して、エンジンＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ４１、及び、ステアリングＥＣＵ４２に、制御量などの演算結果を出力する。

【0033】

エンジンＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ４１、及び、ステアリングＥＣＵ４２のそれぞれは、演算結果に基づいてアクチュエータ制御を行う。以上のように構成された車両制御装置１０によって、自車両の自動運転が実現される。なお、自動運転は、ＡＤ（Autonomous Driving）制御の自動運転であってもよいし、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）制御の自動運転であってもよい。

【0034】

以上のように、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義方法であって、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得し、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて制御仕様を定義する制御仕様定義方法なので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0035】

また、第１車両が位置する環境を取得する環境取得部と、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて定義された制御仕様と、環境取得部で取得された環境とに基づいて第１車両の自動運転を制御する制御部とを備える車両制御装置なので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0036】

さらに、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義装置であって、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素を２次元図に配置する操作を取得する操作取得部と、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて制御仕様を定義する定義部とを備える制御仕様定義装置なので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0037】

実施の形態２．
本実施の形態２では、実施の形態１で説明したモデル要素を用いて車両制御装置１０の制御仕様を定義する例について説明する。なお、実施の形態２に係る制御仕様定義装置１及び車両制御装置１０の構成は、実施の形態１で説明した図１の構成及び図４の構成と同様である。

【0038】

図５は、自車両Ｘが他車両Ｙを追い抜くシナリオの例を示す図である。なお図５では、図２のモデル要素を用いずに表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係と、図２のモデル要素を用いて表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係とが示されている。

【0039】

図５の例では、片側３車線の直線道路が想定されている。そして、開始時点では、中央車線を走行している自車両Ｘは、左車線を走行している他車両Ｙの右後方に位置し、自車両Ｘが加速することで、その時点から一定時間経過後の時点で自車両Ｘが左車線の他車両Ｙを追い抜くというシナリオが想定されている。

【0040】

図２のモデル要素を用いない場合には、このシナリオの自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係は、図５の左側の上下２つの図で表される。一方、図２のモデル要素を用いた場合には、このシナリオの自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係は、図５の右側の１つの図で表される。図５の右側の図では、開始時点と、開始時点から一定時間経過後の時点との両方について、自車両Ｘ及び他車両Ｙのオブジェクトノードが配置され、同じ車両のオブジェクトノード同士が矢印で結ばれている。図５の例では、左車線の他車両Ｙは一定速度で走行し、中央車線の自車両Ｘは加速して走行している。これによって、自車両Ｘは、一定速度で走行している他車両Ｙを追い抜くために加速していることが、振る舞いを表す矢印を比較的長くすることによって表されている。このようにモデル要素を用いることによって、自車両Ｘ及び他車両Ｙのそれぞれの位置及び振る舞いを、１つ図で表現することが可能となる。

【0041】

図６は、図２のモデル要素を用いて自車両の振る舞いに分岐を設けた例を示す図である。図６の例でも、片側３車線の直線道路が想定されている。自車両が中央車線を走行している状態において、「左車線に車線変更を行う」、「中央車線を走行継続する」、「右車線に車線変更を行う」から一つが選択して実行された場合の自車両位置の関係が網羅的に表されている。図６の例では、２次元図（平面図）に「車線上」という枠を設けることで、車線変更中の状態が中間状態として表現可能となっている。

【0042】

図６の例では、選択条件は明記されていないが、分岐後の振る舞い、つまり矢印に選択条件が付記されてもよい。例えば、選択条件として「中央車線前方に他車両がいた場合、右車線に車線変更する」という内容が付記されてもよい。図６のような分岐を用いることによって複数の動作パターンを含むシナリオを、１つの図面で表現することが可能となる。第１モデル要素の第１車両の動作及び第２モデル要素の第２車両の動作の少なくともいずれか一方に分岐が設けられているので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0043】

図７は、図２のモデル要素を用いて同期を設けた例を示す図である。図７では、図２のモデル要素を用いずに表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係と、図２のモデル要素を用いて表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係とが示されている。

【0044】

時点（１）の同期として、中央車線を走行している自車両Ｘと、左車線を走行している他車両Ｙとが進行方向に対して並走している位置関係が表されている。時点（１）から自車両Ｘは時速６０ｋｍ／ｈで走行し、他車両Ｙは４０ｋｍ／ｈで走行する。時点（１）から一定時間経過後の時点（２）の同期として、自車両Ｘが他車両Ｙを追い抜く位置関係が表されている。このような位置関係は、図５のようにオブジェクトノード及び矢印だけでもある程度表現できるが、図７のような同期を用いることによって、同じ時点での位置関係を明確化できる。このため、例えば図６の分岐後の自車両と他車両との位置関係を明確に表現することなどが可能となる。第１モデル要素の第１車両の動作の少なくとも一部と第２モデル要素の第２車両の動作の少なくとも一部とが同期されているので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0045】

図８は、図２のモデル要素を用いて車両の振る舞い以外の動作を行うシナリオの例を示す図である。図８の例では、片側３車線の直線道路にて、中央車線を走行している自車両が、左車線を走行している他車両の位置及び動作などを確認（認知）することが表されている。

【0046】

第１車両の動作は、第１車両の位置及び動作並びに第１車両からの物体の認知の少なくともいずれか一つを含み、第２車両の動作は、第２車両の位置及び動作並びに第２車両からの物体の認知の少なくともいずれか一つを含むので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0047】

図９は、図２のモデル要素を用いて自車両及び他車両が車線変更するシナリオの例を示す図である。図９の例では、自車両は中央車線から左車線に車線変更し、他車両は左車線から中央車線に車線変更することが表されている。「車線上」では自車両と他車両とが同じ位置に配置されているため、衝突可能性がある。以上のようにモデル要素を用いることによって、フローチャートなどでは表現できなかった車線変更中の自車両と他車両との衝突可能性を表現することが可能となる。なお、図９では、右車線を省略している。

【0048】

以上のように、実施の形態１の内容に加えて、分岐、同期、認知（確認）によって、制御仕様を適切に定義することができる。

【0049】

実施の形態３．
本実施の形態３では、実施の形態１で説明したモデル要素を組合せて車両制御装置１０の制御仕様を定義する例について説明する。なお、実施の形態３に係る制御仕様定義装置１及び車両制御装置１０の構成は、実施の形態１で説明した図１の構成及び図４の構成と同様である。

【0050】

図１０は、自車両Ｘが、自車両Ｘの前方の他車両Ｙを追い越すシナリオの例を示す図である。なお図１０では、図２のモデル要素を用いずに表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係と、図２のモデル要素を用いて表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係とが示されている。

【0051】

開始時点である時点（１）では、自車両Ｘは左車線を走行しており、自車両Ｘの前方には他車両Ｙが走行している。自車両Ｘはまず、他車両Ｙの速度を確認し、他車両Ｙの速度が閾値以下であり、かつ、自車両Ｘの車線変更が可能であるかを判定する。

【0052】

他車両Ｙの速度が閾値以下であり、かつ、自車両Ｘの車線変更が可能であると判定されなかった場合（少なくともいずれか一方が否定された場合）には、時点（３）－１の自車両Ｘは、左車線の走行を継続し、時点（３）－１と同期する時点（３）の他車両Ｙを追従する。

【0053】

他車両Ｘの速度が閾値以下であり、かつ、自車両Ｙの車線変更が可能であると判定された場合には、時点（２）の自車両Ｘに移行するために、自車両Ｘは中央車線へ車線変更を行い、車線変更後に加速を行う。そして、時点（２）の自車両Ｘは、時点（２）の他車両Ｙの位置を確認し、他車両Ｙが自車両Ｘから一定距離以上離れて後方に位置しているか否かを判定する。

【0054】

他車両Ｙが自車両Ｘから一定距離以上離れて後方に位置していると判定された場合には、時点（３）－２の自車両Ｘに移行するために、自車両Ｘは左車線へ車線変更を行う。これにより、時点（３）－２の自車両Ｘは、時点（３）－２と同期する時点（３）の他車両Ｙの前方を走行することになり、追い越しが完了する。

【0055】

他車両Ｙが自車両Ｘから一定距離以上離れて後方に位置していないと判定された場合には、時点（３）－３の自車両Ｘは、中央車線の走行を継続し、時点（３）－３と同期する時点（３）の他車両Ｙとの間の距離を広げる。

【0056】

なお、以上のようなシナリオにおいて、「他車両Ｙの速度を確認」や「他車両Ｙの位置を確認」といった自車両Ｘの動作を行うための情報は認知部２１にて集約され、車両制御装置１０の制御、つまり自車両Ｘの動作は車両制御部２２にて決定される。

【0057】

図１１は、図１０に示す２次元図に基づく制御仕様を用いた、車両制御装置１０の制御、つまり自車両Ｘの動作を示すフローチャートである。なお説明の便宜上、図１０で説明した動作は、以下で説明する図１１の動作と多少異なるが、図１１の動作と完全同一にすることは可能である。

【0058】

まず、ステップＳ１１にて、自車両は、自車両の前方を走行する他車両の速度を検出して確認する。この動作は、図１０の時点（１）の動作に対応する。

【0059】

次に、ステップＳ１２にて、自車両は、追い越しを行うか否かの判定と、車線変更可能か否かの判定とを行う。追い越しを行うか否かの判定は、例えば、他車両の速度が閾値以下であるか否かによって判定される。車線変更可能か否かの判定は、例えば、車線変更先に別の他車両が存在するか否かによって判定される。

【0060】

追い越しを行うと判定されなかった場合、または、車線変更可能であると判定されなかった場合には、図１１の動作が終了する。このときの動作は、図１０の時点（３）－１の動作に対応する。一方、追い越しを行うと判定され、かつ、車線変更可能であると判定された場合には、処理がステップＳ１３に進む。

【0061】

ステップＳ１３にて、自車両は車線変更を行い、ステップＳ１４にて、自車両は加速を行って左車線の他車両を追い抜く。

【0062】

次に、ステップＳ１５にて、自車両は、他車両が自車両から一定距離以上離れて後方に位置するか否かを判定する。他車両が自車両から一定距離以上離れて後方に位置すると判定された場合には処理がステップＳ１６に進む。一方、他車両が自車両から一定距離以上離れて後方に位置していないと判定された場合には、図１１の動作が終了する。このときの動作は、図１０の時点（３）－３の動作に対応する。

【0063】

ステップＳ１６にて、自車両は、他車両が走行している車線に車線変更を行い、追い越しが完了する。このときの動作は、図１０の時点（３）－２の動作に対応する。

【0064】

以上のように、実施の形態１の内容に加えて、分岐、同期、認知（確認）によって、制御仕様を適切に定義することができる。また、実施の形態３によれば、図２のモデル要素を組合せることにより、自車両及び他車両の位置及び動作を考慮した複数のシナリオを、制御仕様として定義することができる。なお、実施の形態３では追い越しを想定したシナリオにて説明を行ったが、適用可能なシナリオはこれらに限らず、多岐への応用が可能である。

【0065】

実施の形態４．
本実施の形態４では、実施の形態１で説明したモデル要素を組合せて車両制御装置１０の制御仕様を定義する他の例について説明する。なお、実施の形態４に係る制御仕様定義装置１及び車両制御装置１０の構成は、実施の形態１で説明した図１の構成及び図４の構成と同様である。

【0066】

図１２は、側道などの合流前車線を走行している自車両Ｘが、本線などの合流先車線に合流するシナリオの例を示す図である。なお図１２では、図２のモデル要素を用いずに表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係と、図２のモデル要素を用いて表される自車両Ｘと他車両Ｙとの位置関係とが示されている。

【0067】

開始時点である時点（１）では、自車両Ｘは、合流後に消失する合流前車線を走行しており、他車両Ｙは合流先車線を走行している。自車両Ｘは、他車両Ｙの速度及び位置を確認し、自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であるかを判定する。自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であると判定された場合には、時点（２）の自車両Ｘに移行するために、自車両Ｘは合流先車線への車線変更を行い、車線変更後に加速を行う。これにより、時点（２）の自車両Ｘは、時点（２）と同期する時点（２）－１の他車両Ｙの後方を走行するか、時点（２）と同期する時点（２）－２の他車両Ｙの前方を走行する。

【0068】

自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であると判定されなかった場合には、自車両Ｘは、減速しながら合流前車線を走行し、他車両Ｙが自車両Ｘを追い抜くことを確認する。次に、自車両Ｘは、他車両Ｙに続く別の他車両Ｚ（図示せず。）の位置及び速度を確認し、自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であるかを判定する。自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であると判定された場合には、時点（３）の自車両Ｘに移行するために、自車両Ｘは合流先車線への車線変更を行い、車線変更後に加速を行う。これにより、時点（３）の自車両Ｘは、時点（３）の他車両Ｙの後方を走行する。

【0069】

自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であると判定されず、かつ、自車両Ｘが合流前車線の消失地点の手前まで到達したと判定された場合には、自車両Ｘは走行を停止し、他車両Ｙを含めて他車両が自車両Ｘを追い抜くことを確認する。停止後の自車両Ｘは、上記と同様に自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であるかを判定し、自車両Ｘの合流先車線への車線変更が可能であると判定された場合には、時点（４）の自車両Ｘに移行するために、自車両Ｘは合流先車線への車線変更及び加速を行う。これにより、時点（４）の自車両はＸ、時点（４）の自車両Ｘの前方に位置する時点（４）の他車両Ｚ（図示せず。）の後方を走行する。

【0070】

以上のようなシナリオにおいて、「他車両の位置、速度を確認」といった自車両Ｘの動作を行うための情報は認知部２１にて集約され、車両制御装置１０の制御、つまり自車両Ｘの動作は車両制御部２２にて決定される。

【0071】

図１３は、図１２に示す２次元図に基づく制御仕様を用いた、車両制御装置１０の制御、つまり自車両Ｘの動作を示すフローチャートである。説明の便宜上、図１２で説明した動作は、以下で説明する図１３の動作と多少異なるが、図１３の動作と完全同一にすることは可能である。

【0072】

まず、ステップＳ２１にて、自車両は、合流先車線の他車両を確認する。次に、ステップＳ２２にて、自車両は、合流先車線への車線変更が可能であるか否かを判定する。例えば、自車両は、他車両との距離が閾値以上であり、かつ、他車両の速度が閾値以下であると判定された場合には、合流先車線への車線変更が可能と判定し、他車両との距離が閾値以上であり、かつ、他車両の速度が閾値以下であると判定されなかった場合（少なくといずれか一方が非該当な場合）には、合流先車線への車線変更が可能でないと判定する。

【0073】

合流先車線への車線変更が可能であると判定された場合には、処理がステップＳ２３に進む。一方、合流先車線への車線変更が可能であると判定されなかった場合には、処理がステップＳ２６に進む。

【0074】

ステップＳ２３にて自車両は減速を行い、ステップＳ２４にて自車両は合流前車線の消失地点の手前まで到達したか否かを判定する。自車両が合流前車線の消失地点の手前まで到達したと判定された場合には、処理がステップＳ２５に進み、自車両が当該地点の手前まで到達していないと判定された場合には、処理がステップＳ２１に戻る。

【0075】

ステップＳ２５にて自車両は停止する。その後、処理がステップＳ２１に戻る。

【0076】

ステップＳ２６にて、自車両は合流先車線に車線変更し、ステップＳ２７にて、自車両は加速を行う。その後、図１３の動作が終了する。

【0077】

以上のように、実施の形態１の内容に加えて、分岐、同期、認知（確認）によって、制御仕様を適切に定義することができる。また、実施の形態４によれば、図２のモデル要素を組合せることにより、自車両及び他車両の位置及び動作を考慮した複数のシナリオを、制御仕様として定義することができる。なお、実施の形態４では合流を想定したシナリオにて説明を行ったが、適用可能なシナリオはこれらに限らず、多岐への応用が可能である。

【0078】

実施の形態５．
実施の形態５では、実施の形態１で説明したモデル要素を用いて自車両及び他車両の動作について網羅的に表現した例について説明する。なお、実施の形態５に係る制御仕様定義装置１及び車両制御装置１０の構成は、実施の形態１で説明した図１の構成及び図４の構成と同様である。

【0079】

図１４から図１６までは、図２のモデル要素を用いて片側３車線の直線道路を走行する自車両の振る舞いを網羅的に示す図である。図１４では、自車両の現在地から速度の変更可能性と車線の変更可能性とが、自車両の網羅的な振る舞いとして図示されている。同様に、図１５には、自車両の初期位置が中央車線である場合の自車両の網羅的な振る舞いが図示され、図１６には、自車両の初期位置が右車線である場合の自車両の網羅的な振る舞いが図示されている。

【0080】

図１４に示すように、自車両の初期位置が左車線である場合、まず自車両は、加速、速度維持、減速という３つの振る舞いの中からいずれかを選択する可能性がある。また、次の選択の分岐として、自車両は、車線維持、車線変更という２つの振る舞いの中からいずれかを選択する可能性がある。図１５及び図１６においても、自車両は、図１４と同様の振る舞いの中からいずれかを選択する可能性がある。なお、図１４から図１６までに記載されている数値は、取りうる振る舞いの数を表現している。

【0081】

図１７は、自車両の遷移パターンを網羅的に示す図であり、図１８は、他車両の遷移パターンを網羅的に示す図である。また、図１９は、自車両の遷移パターンと他車両の遷移パターンとの組み合わせを網羅的に示す図である。

【0082】

初期状態として自車両が左車線（図１７のＡ０）、他車両が中央車線（図１８のＢ０）に位置した場合には、自車両は図１７に示すようにＡ０→Ａ１→Ａ２→Ａ３と遷移していき、他車両は図１８に示すようにＢ０→Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３と遷移していく。自車両及び他車両のそれぞれは、遷移途中に加速や減速を行う可能性があるため、並走しなくなる可能性もあるが、図１９に示される自車両及び他車両の遷移パターンによれば、その並走の可能性を把握することができる。具体的には、「Ａ１Ｂ１」、「Ａ２Ｂ２」、「Ａ３Ｂ３」では、自車両と他車両とが並走しているため、自車両と他車両とが同じ車線にいれば衝突する可能性が考えられる。

【0083】

図２０は、図１９で示した遷移パターンのうち、「Ａ１Ｂ１」での衝突可能性の分析結果を示す図である。図１７に示すように、Ａ１では自車両は左車線または中央車線に存在する可能性がある。一方、図１８に示すように、Ｂ１では他車両は左車線、中央車線、右車線のいずれかに存在する可能性がある。図２０の状態Ｎｏ．１からＮｏ．６までのうち、自車両及び他車両が同じ車線に位置する状態Ｎｏ．１及び状態Ｎｏ．５では衝突可能性がある。また、「Ａ１Ｂ１」の最終状態としては自車両及び他車両の位置は異なるが、「Ａ０Ｂ０」から「Ａ１Ｂ１」への遷移を考慮すると、遷移時に交差する可能性がある状態Ｎｏ．４でも衝突可能性がある。一方、状態Ｎｏ．２、３，６ではいずれも衝突の可能性が無い。

【0084】

以上のように、図２の要素を用いて自車両と他車両との位置関係を網羅的に表現した本実施の形態５によれば、フローチャートなどでは確認できなかった衝突可能性を確認することが可能となる。なお、制御仕様定義装置１は、定義部３で定義された制御仕様に基づいて、図２０のような自車両と他車両との衝突可能性の分析結果を生成してもよい。

【0085】

実施の形態６．
実施の形態６では、実施の形態１から実施の形態５のいずれかで説明したモデル要素を用いて自車両及び他車両の動作について安全分析であるＳＴＰＡを実施したものである。

【0086】

図２１は、本実施の形態６に係る制御仕様定義装置１の構成を示すブロック図である。図１の制御仕様定義装置１との違いは、安全分析部４を備えていることである。安全分析部４は、操作取得部２で定義された自車両のモデル要素及び他車両のモデル要素が配置された２次元図（平面図）に基づいて安全分析を行い、分析結果を用いて定義部３にて自車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様が定義される。

【0087】

図２２は、安全分析部４にて実施される安全分析のフローを示す。まず、ステップＳ３１では、システムのアクシデント、ハザード、安全制約を識別する。これらはＳＴＰＡの手順１ｓｔ Ｓｔｅｐと同様である。

【0088】

次に、ステップＳ３２では、分析対象となる自動運転システムの振る舞いを表現したシナリオを操作取得部２から取得する。従来の単なるＳＴＰＡでは、次のステップＳ３３でコントロールストラクチャを構築するために、システムの登場人物とこれらの相互作用を洗い出すことになる。ところが、本開示では、ステップＳ３２の段階で、登場人物だけでなく、これらの振る舞いがモデル要素を活用されて整理されたシナリオとしてインプットすることで、コントロールストラクチャ内の要素や相互作用の抜け漏れを防ぐことができるようになる。

【0089】

次に、ステップＳ３３では、ＳＴＰＡの手順２ｎｄ Ｓｔｅｐと同様にコントロールストラクチャを構築する。従来のＳＴＰＡの手順に従い、コントロールストラクチャを構築する。ステップＳ３２で定義したシナリオと整合性を合わせることによって、振る舞いも明確にすることができる。

【0090】

次に、ステップＳ３４では、ＳＴＰＡの手順３ｒｄ Ｓｔｅｐと同様にコントロールストラクチャにしえされているコントロールアクションに対し、ガイドワードを適用し、非安全な相互作用（ＵＣＡ：Unsafe Control Action）を抽出する。

【0091】

次に、ステップＳ３５では、ステップＳ３４で抽出されたＵＣＡシナリオについてモデル要素を活用したシナリオで表現する。モデル要素を活用した図面でＵＣＡを示すことにより、アクシデントまでの一連のシナリオを明確にすることができる。また、ＵＣＡとして抽出されなかったところについては、ＵＣＡが無いことを明示することができる。

【0092】

次に、ステップＳ３６では、ＳＴＰＡの手順４ｔｈ Ｓｔｅｐとしてアクシデントの要因を特定し、アクシデントの対策を検討する。なお、本フローはＳＴＰＡを想定したフローであるが、安全分析の手法をＳＴＰＡに限定されるものではない。

【0093】

図２３は、ステップＳ３１に従い、自動運転システムにおける高速道での前方車に追従するユースケースを想定し、前方車を認識する機能の事例に対して、システムのアクシデント、ハザード、安全制約を定義した事例の図である。ここでは、以下のように定義している。アクシデントとしては、他車両、周辺等に衝突する又は衝突される。ハザードとしては、前方車両が認識（確認）できなくなる。安全制約としては、前方車両を認識（確認）できることである。

【0094】

図２４は、安全分析のインプットとなるシナリオの事例をモデル表現した図面である。シナリオとして渋滞時に２車線上の走行車線で自車両が前方車両車を追従している際に、前方車両が車線変更したときのシナリオを表現している。なお、自車両は走行車線を継続して走行している。同期（１）の時点で走行車線を自車両Ｘが走行中に、自車両Ｘの前方に前方車両Ａが走行中であり、前方車両Ａの前方に前方車両Ｂが走行中である。まず、同期（１）の時点で自車両Ｘは前方車両Ａを認識する。次に、同期（２）の時点で自車両Ｘは、前方車両Ａが走行車線から車線中間線に車線変更したことを認識する。同時に、同期（２）の時点で自車両Ｘは、走行車線を走行中の前方車両Ｂを認識する。次に、同期（３）の時点で、前方車両Ａは追い越し車線へ車線変更を完了し、自車両Ｘは加速して走行しながら前方車両Ｂを認識している。

【0095】

図２５は、ステップＳ３３にて、コントロールストラクチャを構築した事例の図である。図において実線はコントロールアクションを示し、点線はフィードバックデータを示している。コントロールストラクチャは、分析対象となるシステムとそれらを取り巻く周辺の登場人物（自車両、前方車両、他車両、運転手、交通環境等）を整理し、それぞれの相互作用を考慮して、「動作状況」、「交通環境情報」等が作成される。図２４を参考とすることで、図２４に示されている「走行する」、「認識する」といった振る舞いもコントロールアクションとして図２５に示すことができ、コントロールストラクチャを充実化させることができる。

【0096】

図２６は、図２４及び図２５に記載の「前方車両を認識する」というコントロールアクションについてＵＣＡを分析した結果を示した図面である。ＣＡは対象とする認識内容、提供条件はＣＡによる他車両の条件（状況）である。従来のＵＣＡ抽出では対象のコントロールアクションに対して４つのガイドワードである「Not Providing」、「Providing causes hazard」、「Too early / Too late」、「Stop too soon / Applying too long」を適用して分析を行う。特に、図２６では認識を対象に分析しているため、「Providing causes hazard」を細分化し、「正しく認識」と「誤認識」に分けて分析している。また、「誤認識」についてはさらに「認識対象そのものを間違える誤認識」と「認識対象のラベルを間違える誤認識」とで細分化している。

【0097】

オリジナルのＵＣＡをより細分化することで、コントロールアクションが認識の場合、正しく認識した場合と誤認識している場合、さらに誤認識の場合には認識対象そのものを間違える場合と認識対象のラベルを間違える場合とで、その後の車両動作への影響が異なる可能性があるので、細分化した分析を実施することで異なる影響を網羅的に考慮することができる。

【0098】

図２４のシナリオでは４つのタイミングで「前方車両を認識する」シーンがあるため、それぞれのシーンでの分析を行う。図２４の「２及び３の認識」はタイミングが同じであることから、相互に関連するＵＣＡとなる。例としては「２の認識」が提供されない「Not providing」の場合、「３の認識」が提供されることでＵＣＡとなることやその逆のパターン（２の認識が提供され、３の認識が提供されない）が当てはまる。

【0099】

図２７は、分析したＵＣＡ（図２６）の「Not Providing」の「（Ａ）前方車を認識せず、追突する」のＵＣＡに対して、モデル要素を活用することでアクシデントに至るまでのシナリオを表現した例である。「前方車両Ａを認識する」が提供されないことで、自車両Ｘが加速し、車線変更中の前方車両Ａと衝突するというシナリオが表現されている。

【0100】

図２８は、分析したＵＣＡ（図２６）のＵＣＡとはならなかった「正しく認識」の「（Ｂ）前方車を正しく認識し、問題なし」に対して、モデル要素を活用することでシナリオを表現した例である。「前方車両Ａを認識する」が提供されることでアクシデントには至らないというシナリオが表現されている。図２８の「１の認識」は、この段階では前方車両Ａも車線変更を始めていないため、自車両Ｘとしては対象の前方車両Ａを正しく認識できていれば問題ない。

【0101】

安全分析であるＳＴＰＡにモデル要素を活用したシナリオ図面を活用することで、自車両及び他車両の動的な振る舞いを考慮することができるので、コントロールストラクチャ作成時に自車両及び自車両周辺との相互作用を明確化できる。

【0102】

また、分析対象のシナリオを限定できる。従来のＳＴＰＡでの分析では、「自動運転システムレベル３での高速道における渋滞時の前方車追従」というユースケースのみを想定していたのに対して、道路位置関係図を用いた分析によって「前方車両のレーンチェンジ」というシナリオに限定して分析を行うことができる。

【0103】

さらに、一つのコントロールアクションについて詳細なＵＣＡの分析ができている。従来のＳＴＰＡの手法では、「前方車を認識する」という一つのコントロールアクションに対して、特にシーンを限定せずに分析を行うことになるので、各ガイドワードから想起されるＵＣＡを一つ記載して終了してしまい、図２６の分析結果よりも浅い分析となってしまう可能性が高い。

【0104】

また、ＵＣＡ抽出後にＵＣＡのシナリオをモデル要素として活用して表現することによってシナリオが明確化できるので、ＵＣＡには無い部分のシナリオについてもＵＣＡが無いことを明確にできる。

【0105】

以上のように、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義方法であって、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを２次元図に配置する操作を取得し、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された平面図に基づいて安全分析結果を取得し、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図並びに安全分析結果に基づいて制御仕様を定義する制御仕様定義方法なので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0106】

また、安全分析結果は、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図を用いてコントロールストラクチャを作成し、アクシデントに至るまでのシナリオを第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図を用いて作成してＳＴＰＡによる分析結果である制御仕様定義方法なので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0107】

さらに、第１車両の自動運転の制御に用いられる制御仕様を定義する制御仕様定義装置であって、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素並びに第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素を２次元図に配置する操作を取得する操作取得部と、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて安全分析結果を取得する安全分析部と、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて制御仕様を定義し、安全分析結果に基づいて制御仕様を定義する定義部とを備える制御仕様定義装置なので、制御仕様を適切に定義することができる。

【0108】

変形例１．
図２９及び図３０は、実施の形態１から実施の形態６までの変形例に係る制御仕様定義装置及び車両制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１の操作取得部２及び定義部３、図２１の操作取得部２、定義部３、安全分析部４を総称して「操作取得部２等」と記す。操作取得部２等は、図２９に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、車両のモデル要素を２次元図（平面図）に配置する操作を取得する操作取得部２と、２次元図に基づいて制御仕様を定義する定義部３と、安全分析を行う安全分析部４とを備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリ８３に格納されるプログラムを実行するプロセッサ８２が適用されてもよい。プロセッサ８２には、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが該当する。

【0109】

処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ８２、並列プログラム化したプロセッサ８２、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。操作取得部２等の各部の機能それぞれは、処理回路８１を分散させた回路で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路８１で実現されてもよい。

【0110】

処理回路８１がプロセッサ８２である場合には、操作取得部２等の機能は、ソフトウェア等との組み合わせにより実現される。なお、ソフトウェア等には、例えば、ソフトウェア、ファームウェアが該当する。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ８３に格納される。図２２に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８２は、メモリ８３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、制御仕様定義装置１は、処理回路８１により実行されるときに、第１車両の位置及び動作を表す第１モデル要素と、第２車両の位置及び動作を表す第２モデル要素とを、２次元図に配置する操作を取得するステップと、第１モデル要素及び第２モデル要素が配置された２次元図に基づいて制御仕様を定義するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。換言すれば、このプログラムは、操作取得部２等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、そのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

【0111】

以上、操作取得部２等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。本開示は、これらに限ったものではなく、操作取得部２等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、操作取得部２等については専用のハードウェアとしての処理回路８１、インターフェース及びレシーバなどでその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８２としての処理回路８１がメモリ８３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

【0112】

以上のように、処理回路８１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

【0113】

また、以上で説明した制御仕様定義装置１は、装置とサーバとを適宜に組み合わせてシステムとして構築される制御仕様定義システムにも適用することができる。この場合、以上で説明した制御仕様定義装置１の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

【0114】

なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。また、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文、図面の全図において共通することである。さらに、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0115】

１ 制御仕様定義装置、２ 操作取得部、３ 定義部、４ 安全分析部、１０ 車両制御装置、２０ 自動運転ＥＣＵ、２１ 認知部、２２ 車両制御部、３０，３１，３２ 環境取得部、４０ エンジンＥＣＵ、４１ブレーキＥＣＵ、４２ ステアリングＥＣＵ、５１，５２ 車載ネットワーク、８１ 処理回路、８２ プロセッサ、８３ メモリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】