JP2020142769A - 自動車用演算システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態1に係る自動車用演算システムSY(以下、単に演算システムSYともいう)の構成を示す。演算システムSYは、例えば、四輪の自動車1に搭載される演算システムである。自動車1は、運転者によるアクセル等の操作に応じて走行するマニュアル運転と、運転者の操作をアシストして走行するアシスト運転と、運転者の操作なしに走行する自動運転とが可能な自動車である。尚、以下の説明では、演算システムSYが搭載された自動車1を他の車両と区別するために、自車両1ということがある。
図1に示すように、演算システムSYは、主演算装置100と、バックアップ演算装置300と、モニタリング手段400と、異常検出部450と、選択手段500とを備える。
主演算装置100は、第1演算部110と、第2演算部120と、目標運動決定部130と、エネルギーマネジメント部140とを備える。
バックアップ演算装置300は、バックアップ演算部310と、目標運動決定部330と、エネルギーマネジメント部340とを備える。
次に、図面を参照しつつ、演算システムの動作について説明する。
ここでは、図2を参照しながら、第1経路及び第2経路の算出方法について説明する。前述のとおり、第1経路及び第2経路は、ともに、主演算装置100で算出される。
ここでは、安全経路の算出方法について説明する。前述のとおり、安全経路は、バックアップ演算装置300で算出される。
次に、自動車1の運転経路を決定する際の演算システムSYの処理動作について図6〜図8のフローチャートを参照しながら説明する。尚、自動車1の運転モードは、アシスト運転又は自動運転であるものとする。
ここでは、図7を参照しながら、ステップS100の主演算装置100による処理について説明する。
ここでは、図8を参照しながら、ステップS200のバックアップ演算装置300による処理について説明する。
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。すなわち、ここに開示された技術は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
図9A及び図9Bを参照しながら、実システムへの導入例について説明する。なお、以下の説明では、図9A及び図9Bをまとめて、単に図9と呼ぶものとする。
まず、本開示に係る自動車用演算システムSY(以下、単に演算システムSYという)は、機能的には、(1)車外環境、車内環境(運転者の状態を含む)を認知するための構成(以下、認知系ブロックB1ともいう)と、(2)認知系ブロックB1での認知結果に基づいて各種状態・状況等を判断し、自動車1の動作を決定するための構成(以下、判断系ブロックB2ともいう)と、(3)判断系ブロックB2での決定を基に、具体的にアクチュエータ類に伝達する信号・データ等を生成するための構成(以下、操作系ブロックB3ともいう)、とに分かれている。本開示の技術は、認知系ブロックB1、判断系ブロックB2及び操作系ブロックB3が、1つのユニットに集約されて、実現されている点に特徴を有する。
(1)従来より自動車等に採用されている物標等の認定方法に基づいて、車外にある物体(本開示では、対象物と呼んでいる)を認識する、
(2)従来より自動車等に採用されている方法で、車両が安全に通過できる安全領域を設定し、その安全領域を通過するような経路を自動車が通過すべき走行経路として設定する、
ように構成されている。このような、いわゆるルールベースの判断や処理を行うことにより、ASIL−D相当の機能安全レベルを実現することができる。
以下において、図9を参照しつつ、本演算システムSYの具体的構成について、実施形態との対比を交えつつ説明する。なお、実施形態と共通の構成については、共通の符号を使用して説明する場合がある。また、共通の構成についての詳細説明を省略する場合がある。
ここでは、主演算部700の構成例及び主演算部700による深層学習を用いた経路生成について説明する。
ここでは、セーフティ機能部800の構成及びセーフティ機能部800によるルールベースの経路生成について説明する。
ここでは、バックアップセーフティ機能部900の構成及びバックアップセーフティ機能部900によるルールベースの経路生成について説明する。バックアップセーフティ機能部900は、ルールベースで最低限の安全停車位置への移動動作、停車動作ができるようにするために必要な構成を備えたものとなっている。大枠の構成は、セーフティ機能部800を同じような機能で実現することができる。
100 主演算装置
110 第1演算部(第1経路生成部)
120 第2演算部(第2経路生成部)
300 バックアップ演算装置
M1 車外情報取得手段
AC アクチュエータ類
Claims (4)
- 自動車に搭載される自動車用演算システムであって、
車外環境の情報を取得する車外情報取得手段からの出力を基にして、深層学習を利用して道路と障害物を含む車外環境を推定し、推定された車外環境を基にして道路上であって障害物を回避する第1経路を生成する第1経路生成部を有し、当該第1経路に沿って走行する際の自動車の目標運動を決定し、当該目標運動を実現するための制御信号を駆動力と制動力と操舵角を生成する各アクチュエータに出力する主演算装置と、
前記車外情報取得手段からの出力を基にして、走行中の自動車が予め設定した基準を満たす停車位置に停車するまでの走行経路である第3経路を生成する停車経路生成部を有し、当該第3経路に沿って走行させるためのバックアップ目標運動を決定し、当該バックアップ目標運動を実現するためのバックアップ制御信号を前記各アクチュエータに出力するバックアップ演算装置とを有し、
前記主演算装置の故障が生じた場合に、前記バックアップ制御信号を前記制御信号に優先して前記各アクチュエータに出力する
ことを特徴とする自動車用演算システム。 - 請求項1に記載の自動車用演算システムにおいて、
前記主演算装置は、前記車外情報取得手段からの出力を基にして、深層学習を利用せずに、所定のルールにより道路と障害物を含む車外の対象物を認識し、認識された車外の対象物を基にして道路上であって障害物を回避する安全領域を特定するとともに当該安全領域を走行する第2経路を生成する第2経路生成部を有し、
前記主演算装置は、前記第1経路が前記安全領域を逸脱している場合に、前記第1経路に代えて、前記第2経路に沿って走行する際の自動車の目標運動を決定し、当該目標運動を実現するための制御信号を前記各アクチュエータに出力する
ことを特徴とする自動車用演算システム。 - 請求項1に記載の自動車用演算システムにおいて、
前記主演算装置は、前記車外情報取得手段からの出力を基にして、深層学習を利用せずに、所定のルールにより道路と障害物を含む車外の対象物を認識し、認識された車外の対象物を基にして道路上であって障害物を回避する安全領域を設定する安全領域設定部を備え、
前記第1経路生成部は、前記安全領域を通過するように前記第1経路を設定する
ことを特徴とする自動車用演算システム。 - 自動車に搭載される自動車用演算システムであって、
車外環境の情報を取得する車外情報取得手段からの出力を基にして、深層学習を利用して道路と障害物を含む車外環境を推定し、推定された車外環境を基にして道路上であって障害物を回避する第1経路を生成する経路生成部を有し、当該第1経路に沿って走行する際の自動車の目標運動を決定し、当該目標運動を実現するための制御信号を駆動力と制動力と操舵角を生成する各アクチュエータに出力する主演算装置と、
前記車外情報取得手段からの出力を基にして、走行中の自動車が予め設定した基準を満たす停車位置に停車するまでの走行経路である第3経路を生成する停車経路生成部を有し、当該第3経路に沿って走行させるためのバックアップ目標運動を決定し、当該バックアップ目標運動を実現するためのバックアップ制御信号を前記各アクチュエータに出力するバックアップ演算装置とを有し、
前記車外情報取得手段の出力に異常が生じた場合に、前記バックアップ制御信号を前記制御信号に優先して前記各アクチュエータに出力する
ことを特徴とする自動車用演算システム。
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