JP2023039276A - 演算装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機能分類に応じた役割分担を明確にすることが可能な演算装置を提供すること。【解決手段】車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第１演算チップと、前記車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第２演算チップと、を備え、前記運転支援機能のうち、前記第１演算チップが前記第２演算チップと共に実現する第２機能は、前記第２演算チップの演算処理に依らずに実現される第１機能に比して、運転者に課されるタスクが低減された状態で前記第１機能のうち少なくとも一部を提供する機能を含む、演算装置。【選択図】図２

Description

本発明は、演算装置に関する。

従来、車載ネットワークシステムが備える中央演算装置であって、少なくとも運転支援を含む主要機能を実現する主要機能部と、自動運転のための演算を行う自動運転用演算部とを異なる機能ブロックに分けて構成したものが知られている（特許文献１）。

特開２０２１－３７７８１号公報

上記の従来の技術では、機能分類に応じた役割分担を明確にすることができない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、機能分類に応じた役割分担を明確にすることが可能な演算装置を提供することを目的の一つとする。

この発明に係る演算装置は、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る演算装置は、車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第１演算チップと、前記車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第２演算チップと、を備え、前記運転支援機能のうち、前記第１演算チップが前記第２演算チップと共に実現する第２機能は、前記第２演算チップの演算処理に依らずに実現される第１機能に比して、運転者に課されるタスクが低減された状態で前記第１機能のうち少なくとも一部を提供する機能を含む、演算装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記第１演算チップの演算処理の結果と前記第２演算チップの演算処理の結果とが入力され、前記運転支援機能の実行可否を判定する第３演算チップを更に備え、前記第３演算チップは、前記第１演算チップおよび前記第２演算チップよりも機能安全レベルが高いものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記第１機能は、少なくとも、車間距離維持機能、走路維持機能、および対障害物減速機能を含み、前記第２演算チップは、前記タスクを低減することの可否を判断するための演算処理を行うものである。

（４）：上記（３）の態様において、前記第２演算チップには、前記車両の位置と地図情報とのマッチング結果が入力され、前記第２演算チップは、前記マッチング結果に基づいて、前記タスクを低減することの可否を判断するための演算処理を行うものである。

（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記第２演算チップは、運転者の体調悪化時または前記演算装置を含むシステムの健全性低下時における代替制御のための演算処理を行うものである。

（６）：本発明の他の態様の演算装置は、車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第１演算チップと、前記第１演算チップが搭載される基板と、を備え、前記基板には、前記車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第２演算チップを搭載するための空き領域が設けられ、前記第１演算チップは前記第２演算チップの演算処理に依らずに前記運転支援機能のうち第１機能を実現し、前記第２演算チップが前記基板に搭載されると、前記第１演算チップが前記第２演算チップと共に、運転者に課されるタスクが低減された状態で前記第１機能のうち少なくとも一部が実現されるものである。

（１）～（６）の態様によれば、機能分類に応じた役割分担を明確にすることができる。

演算装置を利用した運転支援システム１００と、運転支援システム１００が搭載された車両の搭載機器とを例示した図である。 第１実施形態に係る運転支援システム１００の構成の一例を示す図である。 第１実施形態に係る第１演算装置１１０の状態変化の一例を示す図である。 第２実施形態に係る運転支援システム１００Ａの構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の演算装置の実施形態について説明する。演算装置は、車両の運転支援のための演算を行う装置である。以下の実施形態では演算装置が車両に搭載されるものとするが、演算装置は車両の外部に設置され、遠隔的に運転支援機能を提供するものであってもよい。

図１は、演算装置を利用した運転支援システム１００と、運転支援システム１００が搭載された車両の搭載機器とを例示した図である。運転支援システム１００が搭載される車両（以下、車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両Ｍには、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、ドライバモニタカメラ７０と、運転操作子８０と、運転支援システム１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０と、ボデーＥＣＵ２４０とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式などによって物体の位置および速度を検出してもよい。

物体認識装置１６は、カメラ１０が撮像した画像について前処理等を行って運転支援システム１００に出力する。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

車両センサ４０は、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両Ｍの位置を特定する。車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報、後述するモードＡまたはモードＢが禁止される禁止区間の情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

ドライバモニタカメラ７０は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。ドライバモニタカメラ７０は、車両Ｍの運転席に着座した乗員（以下、運転者）の頭部を正面から（顔面を撮像する向きで）撮像可能な位置および向きで、車両Ｍにおける任意の箇所に取り付けられる。例えば、ドライバモニタカメラ７０は、車両Ｍのインストルメントパネルの中央部に設けられたディスプレイ装置の上部に取り付けられる。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイール８２の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、その他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、運転支援システム１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。ステアリングホイール８２は、「運転者による操舵操作を受け付ける操作子」の一例である。操作子は、必ずしも環状である必要は無く、異形ステアやジョイスティック、ボタンなどの形態であってもよい。ステアリングホイール８２には、ステアリング把持センサ８４が取り付けられている。ステアリング把持センサ８４は、静電容量センサなどにより実現され、運転者がステアリングホイール８２を把持している（力を加えられる状態で接していることをいう）か否かを検知可能な信号を運転支援システム１００に出力する。

運転支援システム１００は、例えば、第１演算装置１１０と、第２演算装置１８０とを備える。これらの構成や機能分担については後述する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。ＥＣＵは、第２演算装置１８０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２演算装置１８０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２演算装置１８０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、第２演算装置１８０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

ボデーＥＣＵ２４０は、方向指示器、ハザードランプ、ブレーキランプ、ヘッドライト、ホーン、ワイパー等を制御する制御装置である。

＜第１実施形態＞
［第１演算装置］
図２は、第１実施形態に係る運転支援システム１００の構成の一例を示す図である。第１演算装置１１０は、例えば、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１５と、第１演算チップ１２０と、第２演算チップ１３０と、第３演算チップ１４０とを備える。第１演算チップ１２０と、第２演算チップ１３０のそれぞれは、例えば所定数のＣＰＵコアを有するマルチコアプロセッサである。一例として、第１演算チップ１２０と、第２演算チップ１３０のそれぞれは、４つずつのＣＰＵコアを有する。第１演算チップ１２０と、第２演算チップ１３０のそれぞれは、コア間通信機能を有し、階層的なキャッシュメモリを利用して各種処理を行う。

［第１演算チップ］
第１演算チップ１２０の４つのＣＰＵコアのそれぞれは、プログラムを実行することにより、対障害物接近制御部１２１、走路維持制御部１２２、車間距離制御部１２３、自動車線変更制御部１２４として機能する。プログラムは、例えば第１演算チップ１２０の４つのＣＰＵコアに共通のプログラムメモリに格納されている。プログラムは、第１演算チップ１２０の４つのＣＰＵコアのそれぞれに対応するプログラムメモリに格納されてもよい。

対障害物接近制御部１２１、走路維持制御部１２２、車間距離制御部１２３、および自動車線変更制御部１２４のそれぞれは、第２演算チップ１３０の演算処理に依らずに実行可能な第１機能を実現する。第１機能のそれぞれは、運転者のＨＭＩ３０に対する操作によって起動が指示される。第１機能のそれぞれは、第１演算チップ１２０が第２演算チップ１３０と共に実現する第２機能に比して、自動化度合いが低い機能である。自動化度合いが低いとは、制御のカバーする範囲がより狭く、従って、運転者に課されるタスクが相対的に高いことを意味する。また、第１演算チップ１２０が第２演算チップ１３０と共に実現する第２機能は、第２演算チップ１３０の演算処理に依らずに実現される第１機能に比して、運転者に課されるタスクが低減された状態で第１機能のうち少なくとも一部を提供する機能を含む。

対障害物接近制御部１２１は、第１機能の一つとして、障害物との接近に応じて車両Ｍを減速させ、または停止させる制御を行う。障害物は、車両や歩行者等の交通参加者、電柱や停止車両、落下物などの静止物を含む。対障害物接近制御部１２１は、車両Ｍの進行方向側に存在する障害物とのＴＴＣ（Time To Collision）が小さくなるのに応じて大きい制動力をブレーキ装置２１０に出力させる制御指令を生成し、第３演算チップ１４０に出力する。

走路維持制御部１２２は、第１機能の他の一つとして、車両Ｍが走路を逸脱しないように、ステアリング装置２２０に指示して操舵力を自動的に出力させたり、図示しないステアリングモータに、ステアリングホイール８２の操作に対する反力を出力させたりする制御を行う。走路とは、例えば白線などの道路区画線で挟まれた領域をいうが、走路維持制御部１２２は、道路区画線が認識できない場合、路肩や道路端、段差などの位置を基準として走路を認識してもよい。走路維持制御部１２２は、走路の中心位置から車両Ｍの基準位置（例えば前端部中心、重心、後輪軸中心など）が逸脱するのに応じて、逸脱方向と反対側に車両Ｍを誘導するための制御指令を生成し、第３演算チップ１４０に出力する。

車間距離制御部１２３は、第１機能の他の一つとして、車両Ｍの前走車両との車間距離を目標車間距離に維持するための速度制御を行う。前走車両とは、車両Ｍと同じ車線を同じ方向に走行しており、且つ車両Ｍの前方に存在し、車両Ｍとの間に別の車両が存在しない車両をいう。目標車間距離は、例えば、運転者などの乗員によって設定される。また、車間距離制御部１２３は、カメラ１０やレーダ装置１２の検知範囲に前走車両が存在しない場合、或いは存在するが規定距離よりも遠い位置に存在する場合、単に車両Ｍの速度を目標速度に維持する制御を行ってよい。

自動車線変更制御部１２４は、第１機能の他の一つとして、運転者の操作（例えば、ウインカレバーに対する操作）に応じて自動的に（Automatedly）、車両Ｍを車線変更させるための操舵および速度の制御を行う。自動車線変更制御部１２４は、前走車両の速度が車両Ｍの速度に対して閾値以上に小さい場合、前走車両を追い越すための二回の車線変更（前走車両と別の車線に車線変更し、前走車両よりも十分に前方まで進んだ後に元の車線に戻ること）を行ってもよい。

［第２演算チップ］
第２演算チップ１３０の４つのＣＰＵコアのそれぞれは、プログラムを実行することにより、状況理解部１３１、マップマッチング部１３２、ハンズオフ演算部（１）１３３、ハンズオフ演算部（２）１３４として機能する。プログラムは、例えば第２演算チップ１３０の４つのＣＰＵコアに共通のプログラムメモリに格納されている。プログラムは、第２演算チップ１３０の４つのＣＰＵコアのそれぞれに対応するプログラムメモリに格納されてもよい。

前述したように、第１演算チップ１２０が第２演算チップ１３０と共に実現する第２機能は、第１機能に比して、運転者に課されるタスクが低減された状態で第１機能のうち少なくとも一部を提供する機能を含む。運転者に課されるタスクが低減された状態とは、例えば、ステアリングホイール８２を把持しない状態である。把持とは、単に触れているだけでなく、速やかにステアリングホイール８２を操作できる程度に力を加えていることをいう。一例として、第２機能とは、運転者がステアリングホイール８２を把持しない状態において、第１機能の一部または全部を提供する機能である。

ここで、第２機能は無条件で実行されるのではなく、第３演算チップ１４０による実行可否の判断を経て実行される。第２演算チップ１３０の各部は、その実行可否の判断に使用されるデータを生成するための演算処理を行う。

状況理解部１３１は、物体認識装置１６から入力された画像に対して画像処理を行い、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体とは、車両や歩行者等の交通参加者、電柱や停止車両、落下物などの静止物、白線などの道路区画線を含む。そして、状況理解部１３１は、上記の処理において十分な精度で走路（例えば、道路区画線で挟まれた領域）を認識できているか否かを判定する。例えば、状況理解部１３１は、画像処理の信頼度等を時系列で監視し、走路を認識できているか否かを判定した結果を第３演算チップ１４０に出力する。なお、画像に対して画像処理を行い、物体の位置、種類、速度などを認識する機能は、物体認識装置１６の機能であってもよい。この場合、状況理解部１３１は、物体認識装置１６の画像処理において十分な精度で走路（道路区画線）を認識できているか否かを判定してもよい。

マップマッチング部１３２は、ＭＰＵ６０から入力される情報に基づいて、第２地図情報６２における車両Ｍの位置を特定し、特定した位置および車両Ｍが存在する道路の種別を示す情報を第３演算チップ１４０に出力する。マップマッチング部１３２は、ＭＰＵ６０の機能を代替するものであってもよい。その場合、ＭＰＵ６０は車両Ｍに搭載されなくてもよい。また、マップマッチング部１３２は、状況理解部１３１が認識した走路の位置の情報をＭＰＵ６０に出力し、ＭＰＵ６０において第２地図情報６２における車両Ｍの位置を特定した結果をＭＰＵ６０から取得してもよい。

ハンズオフ演算部（１）１３３、およびハンズオフ演算部（２）１３４は、その他、運転者がステアリングホイール８２を把持しなくても運転支援が可能な状態であるか否かを判定する材料となるデータを生成し、第３演算チップ１４０に出力する。例えば、ハンズオフ演算部（１）１３３またはハンズオフ演算部（２）１３４は、ステアリング把持センサ８４の出力値を監視し、出力値の変化に基づいて運転者がステアリングホイール８２を把持している状態であるか否かを示すデータを生成し、第３演算チップ１４０に出力する。

［第３演算チップ］
第３演算チップ１４０は、第１演算チップ１２０および第２演算チップ１３０よりも機能安全レベルが高いハードウェアで構成される。「機能安全レベルが高い」とは、例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの段階で表されるＡＳＩＬ（Automotive Safety Integrity Level）がＤに近いことをいう。

第３演算チップ１４０は、任意のプロセッサ構成を有する。第３演算チップ１４０は、プロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される機能構成として、制御判断部１４１と、制御指令生成部１４２と、フェールセーフ制御部１４３と、ＨＭＩ制御部１４４とを備える。

制御判断部１４１は、第２演算チップ１３０により生成されたデータ、および第２演算装置１８０の運転者状態監視部１８３から入力される情報に基づいて、第１演算チップ１２０の各部が生成した制御指令を、第１機能として提供するか、第２機能として提供するかを判断する。

制御指令生成部１４２は、第１演算チップ１２０の各部が生成した制御指令を、第２演算装置１８０に送信する形式に変更して、第２演算装置１８０に送信する。

フェールセーフ制御部１４３は、運転者の体調悪化時、または第１演算装置１１０を含むシステムの健全性低下時における代替制御のための演算処理を行う。フェールセーフ制御部１４３は、運転者状態監視部１８３から入力される情報に基づいて、運転者の体調悪化を検知する。また、フェールセーフ制御部１４３は、第１演算装置１１０を含むシステム（例えば、第１演算装置１１０の他、カメラ１０、レーダ装置１２、物体認識装置１６、第２演算装置１８０などのうち一部または全部を含む）の各部から入力される自己診断結果等に基づいて、システムの健全性低下を検知する。フェールセーフ制御部１４３は、例えば、緊急発呼、ハザードランプ点灯の他、車両Ｍを減速させて可能であれば路肩等の余裕領域に車両Ｍを停止させることを、代替制御として行う。このような車両Ｍの各種挙動に関しても、制御指令生成部１４２によって制御指令が生成される。

ＨＭＩ制御部１４４は、第２機能を提供可能な状態から第１機能のみ提供可能な状態への切り替わりタイミングにおいて、運転者に情報通知するようにＨＭＩＵ３０を制御する。例えば、制御判断部１４１の判断結果が「第２機能の提供が不可」に切り替わったときに、運転者に対して「ステアリングホイールを把持して下さい」などの通知をＨＭＩ３０に行わせる。その逆に、ＨＭＩ制御部１４４は、第１機能のみ提供可能な状態から第２機能を提供可能な状態になるときに、ステアリングホイールから手を離しても良い旨を示す情報をＨＭＩ３０に通知させる。

［第２演算装置］
第２演算装置１８０は、任意のプロセッサ構成を有する。第２演算装置１８０の機能安全レベルは、第３演算チップ１４０よりも低くてよい。第２演算装置１８０は、プロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される機能構成として、走行制御部１８１と、ボデー制御部１８２と、運転者状態監視部１８３とを備える。

走行制御部１８１は、制御指令生成部１４２から受信した制御指令に基づいて、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を個別的に、或いは統合的に制御する。

ボデー制御部１８２は、運転支援システムが提供する機能に応じて、方向指示器、ハザードランプ、ブレーキランプ、ヘッドライト、ホーン、ワイパー等を制御するための制御指令をボデーＥＣＵ２４０に送信する。

運転者状態監視部１８３は、運転者の状態を監視し、運転者の状態がタスクに応じた状態であるか否かを判定する。例えば、運転者状態監視部１８３は、ドライバモニタカメラ７０が撮像した画像を解析して視線推定処理を行い、運転者が前方を監視しているか否かを判定する。また、運転者状態監視部１８３は、ドライバモニタカメラ７０が撮像した画像を解析して姿勢推定処理を行い、運転者が、システムからの要求に応じて手動運転に移行できない体勢であるか否かを判定する。

［状態変化］
図３は、実施形態の第１演算装置１１０の状態変化の一例を示す図である。車両Ｍのシステム電源がオンになると、第１演算装置１１０は、第１機能も第２機能も提供していない状態（以下、手動運転状態）となる。手動運転状態において、第１機能オン条件が成立すると、制御判断部１４１の判断により第１機能の提供が開始される。第１機能オン条件は、例えば、乗員により第１機能オン操作が行われた、認識距離や信頼性に関する指標値が一定の認識閾値を満たしている、カメラ１０、レーダ装置１２、物体認識装置１６（認識デバイス）が異常な状態になっていない、等の条件をアンド条件として含む。

第１機能が提供されている状態（以下、第１状態）において、第１機能オフ条件が成立すると、制御判断部１４１の判断により第１機能の提供が終了され、手動運転状態に遷移する。第１機能オフ条件は、乗員により第１機能オフ操作が行われた、認識距離や信頼性に関する指標値が一定の認識閾値を満たしていない、カメラ１０、レーダ装置１２、物体認識装置１６が異常な状態になった、等の条件をオア条件として含む。

第１状態において、第２機能オン条件が成立すると、制御判断部１４１の判断により第２機能の提供が開始される。第２機能オン条件は、例えば、カメラ１０、レーダ装置１２、物体認識装置１６が異常な状態になっていない、第２地図情報６２と車両Ｍの位置のマッチングが十分にできている、運転者が車両Ｍの前方を監視している（脇見をしていない）、車両Ｍが高速道路、自動車専用道路などの特定種別の道路を走行している、等の条件をアンド条件として含む。

第２機能が提供されている状態（以下、第２状態）において、第２機能オフ条件が成立すると、制御判断部１４１の判断により、第１状態または手動運転状態に変更される。第２状態から第１状態に変更されるための第２機能オフ条件＃１は、例えば、第２地図情報６２と車両Ｍの位置のマッチングが十分にできていない、車両Ｍが高速道路、自動車専用道路などの特定種別の道路から離脱した等の条件をオア条件として含む。

第２状態から手動運転状態に変更されるための第２機能オフ条件＃２は、例えば、認識距離や信頼性に関する指標値が一定の認識閾値を満たしていない、運転者が車両Ｍの前方を監視しており（脇見をしており）、ＨＭＩ制御部１４４がＨＭＩ３０を用いて運転者に前方監視を促したにも関わらず脇見を所定時間継続した、カメラ１０、レーダ装置１２、物体認識装置１６が異常な状態になった、運転者によるテイクオーバー操作がなされた等の条件を含む。この場合、単に手動運転状態に切り替わるのではなく、フェールセーフ制御が行われてもよい。

なお、第２機能オフ条件＃１が成立した場合、ＨＭＩ制御部１４４がＨＭＩ３０を用いてステアリングホイール８２を把持するように運転者に促すが、それにも関わらず所定時間、運転者がステアリングホイール８２を把持しなかった場合、第１状態では無く手動運転状態に切り替えられ、或いはフェールセーフ制御が行われてもよい。

このような複雑な状況判断を、機能安全レベルの高い第３演算チップ１４０において集中的に行うため、運転支援の信頼度を高く維持することができる。

以上説明した第１実施形態によれば、車両Ｍの運転支援機能を実現するための演算処理を行う第１演算チップ１２０と、第２演算チップ１３０とを備え、運転支援機能のうち、第１演算チップ１２０が第２演算チップ１３０と共に実現する第２機能は、第２演算チップ１３０の演算処理に依らずに実現される第１機能に比して、運転者に課されるタスクが低減された状態で第１機能のうち少なくとも一部を提供する機能を含むものであるため、機能分類に応じた役割分担を明確にすることができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係る運転支援システム１００Ａの構成の一例を示す図である。第２実施形態の運転支援システムは、第１実施形態よりも低グレードの車両に搭載されるものであり、第１実施形態と比較すると、第２演算チップ１３０が省略されている。但し、オプションとして、或いは納車後に第２演算チップ１３０を追加で搭載できるように、第１演算装置１１０の基板には、第２演算チップ１３０を装着するための空き領域（空きスロット）１３０Ａが確保されている。

係る構成によれば、第２演算チップ１３０の追加装着によって容易に第１実施形態と同様の機能を実現することができる。このため、低グレードの車両と高グレードの車両との間で部品を共通化することができ、製造コストを低減することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ カメラ
１２ レーダ装置
１６ 物体認識装置
３０ ＨＭＩ
６０ ＭＰＵ
７０ ドライバモニタカメラ
８２ ステアリングホイール
８４ ステアリング把持センサ
１００ 運転支援システム
１１０ 第１演算装置
１２０ 第１演算チップ
１３０ 第２演算チップ
１４０ 第３演算チップ
１８０ 第２演算装置

Claims (6)

1. 車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第１演算チップと、
   前記車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第２演算チップと、
   を備え、
   前記運転支援機能のうち、前記第１演算チップが前記第２演算チップと共に実現する第２機能は、前記第２演算チップの演算処理に依らずに実現される第１機能に比して、運転者に課されるタスクが低減された状態で前記第１機能のうち少なくとも一部を提供する機能を含む、
   演算装置。
2. 前記第１演算チップの演算処理の結果と前記第２演算チップの演算処理の結果とが入力され、前記運転支援機能の実行可否を判定する第３演算チップを更に備え、
   前記第３演算チップは、前記第１演算チップおよび前記第２演算チップよりも機能安全レベルが高い、
   請求項１記載の演算装置。
3. 前記第１機能は、少なくとも、車間距離維持機能、走路維持機能、および対障害物減速機能を含み、
   前記第２演算チップは、前記タスクを低減することの可否を判断するための演算処理を行う、
   請求項１または２記載の演算装置。
4. 前記第２演算チップには、前記車両の位置と地図情報とのマッチング結果が入力され、
   前記第２演算チップは、前記マッチング結果に基づいて、前記タスクを低減することの可否を判断するための演算処理を行う、
   請求項３記載の演算装置。
5. 前記第２演算チップは、運転者の体調悪化時または前記演算装置を含むシステムの健全性低下時における代替制御のための演算処理を行う、
   請求項１から４のうちいずれか１項記載の演算装置。
6. 車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第１演算チップと、
   前記第１演算チップが搭載される基板と、を備え、
   前記基板には、前記車両の運転支援機能を実現するための演算処理を行う第２演算チップを搭載するための空き領域が設けられ、
   前記第１演算チップは前記第２演算チップの演算処理に依らずに前記運転支援機能のうち第１機能を実現し、
   前記第２演算チップが前記基板に搭載されると、前記第１演算チップが前記第２演算チップと共に、運転者に課されるタスクが低減された状態で前記第１機能のうち少なくとも一部が実現される、
   演算装置。

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