JP6712545B2 - 電子制御装置、電子制御システム、及び電子制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置、電子制御システム、及び電子制御方法に関する。

車両の自動運転を目指した技術開発が進められている。自動運転は運転者に代わり周囲の認識、車両の制御を行う必要があり、膨大な情報処理が必要になる。増大する情報処理に対応するため、ＣＰＵに加え、ハードウェアチップを用いる検討が進められている。
車両の状態を示す状態信号に応じた様々な処理を、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)を用いた再構成可能な論理回路で実行することにより、複数の電子制御ユニットの機能を一台の装置で実現することが行われている（特許文献１）。

特開２００６−２８２０７２号公報

従来の装置では、膨大な情報処理を行うために、論理回路の回路規模が大きくなる課題があった。

本発明による電子制御装置は、再構成可能な論理回路を備える電子制御装置であって、情報を収集する情報収集部と、前記収集した情報に基づき、処理情報を複数格納する処理情報記憶部から、前記論理回路に実行させる処理情報の組み合わせを判定する処理判断部と、を備え、前記論理回路は、前記処理判断部で判定された処理情報の組み合わせに基づいて再構成され、前記処理情報記憶部は、前記論理回路が再構成される回路領域の分割数を記憶し、前記処理判断部は、前記分割数に基づいて前記回路領域を分割して、前記分割した各回路領域に前記論理回路を再構成する。
本発明による電子制御方法は、電子制御装置により情報を収集し、前記収集した情報に基づき、処理情報を複数格納する処理情報記憶部から、再構成可能な論理回路に実行させる処理情報の組み合わせを判定し、前記論理回路は、前記判定された処理情報の組み合わせに基づいて再構成され、前記処理情報記憶部に、前記論理回路が再構成される回路領域の分割数を記憶し、前記判定において、前記分割数に基づいて前記回路領域を分割して、前記分割した各回路領域に前記論理回路を再構成する。

本発明によれば、論理回路の回路規模を小さくすることができる。

実施形態の電子制御装置を適用した車載システムの構成図である。 自律走行制御部のブロック構成を示す図である。 モードＤＢの一例を示す図である。 処理情報ＤＢ４の一例を示す図である。 自律走行制御部の処理を示すフローチャートである。 自律走行制御部の再構成回路演算処理を示すフローチャートである。 自律走行制御部における再構成回路の更新例を示すシーケンス図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）モード１における再構成回路の構成例を示す図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）モード２における再構成回路の構成例を示す図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）モード３における再構成回路の構成例を示す図である。 サーバ装置から自律走行制御部への情報受信を示すシーケンス図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の電子制御装置を適用した車載システムの構成図である。
車載システムは、自車両の外界状況をカメラにより認識するカメラ情報取得部１０１と、自車両の外界状況をレーダにより認識するレーダ情報取得部１０２と、ＧＰＳにより自車位置を検出する自車位置情報取得部１０３とを備える。さらに、自動運転制御を開始したり、自動運転モードを変更したりするための自動運転ボタン１０４を備える。

また、車載システムは、無線通信部１０５を備える。無線通信部１０５は、ＯＴＡ（Over−The−Air）により車載システム内の情報を更新するために、無線ネットワークを介してサーバ装置９に接続される。

さらに、本実施形態の車載システムは、自律走行制御部（第１ＥＣＵ（Electronic Control Unit））２と、補助制御部（第２ＥＣＵ）１０６と、ブレーキ制御部（第３ＥＣＵ）１０７と、エンジン制御部（第４ＥＣＵ）１０８と、パワーステアリング制御部（第５ＥＣＵ）１０９とを備える。

カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、自車位置情報取得部１０３、自動運転ボタン１０４、及び無線通信部１０５は、自律走行制御部２に接続される。カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、自車位置情報取得部１０３からは、各々のセンサ情報が自律走行制御部２に伝達される。また、自動運転ボタン１０４から自動運転制御信号が、無線通信部１０５から処理情報の更新等が自律走行制御部２に伝達される。

また、自律走行制御部２、補助制御部１０６、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、及びパワーステアリング制御部１０９は、ＣＡＮ（Controller Area Network）によって相互に通信可能に接続される。

自律走行制御部２は、自動運転制御のための処理を行い、処理結果に基づいて制御指令を、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、及びパワーステアリング制御部１０９へ出力する。補助制御部１０６は、自律走行制御部２と同様の制御を補助として行う。

また、ブレーキ制御部１０７は、車両の制動力を制御し、エンジン制御部１０８は、車両の駆動力を制御する。また、パワーステアリング制御部１０９は、車両のステアリングを制御する。

自律走行制御部２は、自動運転ボタン１０４により自動運転の開始要求を受け付けると、カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、自車位置情報取得部１０３などからの外界の情報を基に車両の移動ルートを算出する。そして、自律走行制御部２は、移動ルートに従って車両を移動させるように、制動力、駆動力、操舵などの制御指令を、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、及びパワーステアリング制御部１０９に出力する。

ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、パワーステアリング制御部１０９は、自律走行制御部２から制御指令を受けて、図示省略した各制御対象（アクチュエータ）に操作信号を出力する。
すなわち、自律走行制御部２は、制御指令を出力するメイン制御装置であり、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、パワーステアリング制御部１０９は、自律走行制御部２からの制御指令に応じて制御対象を制御するサブ制御装置である。
一方、補助制御部１０６は、自律走行制御部２が異常時のとき、自律走行制御部２に代わって自動運転制御を行うための補助制御装置である。

図２は、自律走行制御部２のブロック構成を示す図である。
自律走行制御部２は、複数の通信インタフェース２０１−１及び２０１−２（通信インタフェースを総称する場合、「通信インタフェース２０１」と記載する）、情報収集部２０２、モード選択部２０３、処理判断部２０４、再構成回路２０５、モードデータベース（モードＤＢ）３、処理情報データベース（処理情報ＤＢ）４、接続データベース（接続ＤＢ）６、及び回路データベース（回路ＤＢ）５を有する。

通信インタフェース２０１は、一般的な車載システムで用いられるＣＡＮなどの所定のプロトコルで通信するインタフェースである。自律走行制御部２は、通信インタフェース２０１を介して他の装置に接続され、データを送受信する。本実施形態では、自律走行制御部２は、通信インタフェース２０１−１を介して、カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、自車位置情報取得部１０３、自動運転ボタン１０４、及び無線通信部１０５と接続され、通信インタフェース２０１−２を介して補助制御部１０６、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、及びパワーステアリング制御部１０９と接続される。

なお、図２では、複数の通信インタフェース２０１−１及び２０１−２を備えたが、１つの通信インタフェース２０１としてもよい。この場合は、自律走行制御部２は、通信インタフェース２０１を介して、カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、自車位置情報取得部１０３、自動運転ボタン１０４、無線通信部１０５、補助制御部１０６、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、及びパワーステアリング制御部１０９と接続される。

情報収集部２０２は、通信インタフェース２０１−１から入力される、カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、及び自車位置情報取得部１０３からのセンサ情報や、自動運転ボタン１０４からの自動運転制御信号や、ブレーキ制御部１０７、エンジン制御部１０８、及びパワーステアリング制御部１０９からのＥＣＵ異常信号を収集し、収集したセンサ情報、自動運転制御信号、ＥＣＵ異常信号を周期的にモード選択部２０３に転送する。具体的には、情報収集部２０２は、自車両の高速道路走行、市街走行、あるいは、駐車時を含む走行状況に関する情報と、晴れ、雨、昼、あるいは、夜を含む天候状況に関する情報と、自車両の異常を含む非常状況の情報などを収集する。

モード選択部２０３は、情報収集部２０２から取得したセンサ情報や、自動運転制御信号や、ＥＣＵ異常信号などを基にモードＤＢ３を参照し、処理判断部２０４へ転送する動作モードを判定する。モードＤＢ３の詳細は図３を参照して後述する。

処理判断部２０４は、モード選択部２０３から取得した動作モードを基に処理情報ＤＢ４を参照し、該当する動作モードで実施する処理方法、及び処理情報などを判定する。処理情報ＤＢ４の詳細は図４を参照して後述する。

処理判断部２０４は、処理情報ＤＢ４で判定した処理方法、及び処理情報などを基に再構成回路２０５を変更する。再構成回路２０５は、データに対して所定の処理を実行する回路であり、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)を用いた再構成可能な論理回路である。回路ＤＢ５は、再構成回路２０５内の回路領域に書き込まれて論理回路を形成する処理回路データを記憶する。接続ＤＢ６は、再構成回路２０５内に書き込まれて、処理判断部２０４と論理回路との間のインタフェース回路を形成する接続回路データを記憶する。再構成回路２０５は、処理情報ＤＢ４の処理方法、及び処理情報などを基に判定された、処理回路データ及び接続回路データにより論理回路が再構成されて、処理を実行する。処理が完了すると完了通知を処理判断部２０４に通知する。処理判断部２０４は、論理回路が実行した処理結果を基に、制動力や駆動力などの制御指令を通信インタフェース２０１−２から出力する。

なお、情報収集部２０２は、サーバ装置９から無線通信部１０５を介して処理情報の更新を受信すると、モードＤＢ３、処理情報ＤＢ４、回路ＤＢ５、接続ＤＢ６の内容を更新する。この更新によって、動作モードや再構成回路２０５に実行させる処理を更新することができる。処理情報の更新の例は図１１を参照して後述する。

自律走行制御部２は、情報収集部２０２、モード選択部２０３、及び処理判断部２０４を備え、後述するフローチャートで示した処理を行う例で説明する。しかし、これらのフローチャートで示したプログラムを、ＣＰＵ、メモリなどを備えたコンピュータにより実行することにより実現してもよい。更に、これらのプログラムは、記録媒体やデータ信号（搬送波）などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給してもよい。また、自動運転の機能安全上から、自律走行制御部２は、ロックステップ方式を採用した複数のコアを持つプロセッサにより構成してもよい。

また、自律走行制御部２は、物理的に一つの電子制御装置上で、又は、論理的又は物理的に複数の電子制御装置上で構成されてもよい。前述したプログラムは、同一の電子制御装置上で別個のスレッドで動作してもよく、複数の電子制御装置の資源上に構築された仮想的な電子制御装置上で動作してもよい。

図３は、モードＤＢ３の一例を示す図である。
モードＤＢ３は、モード選択部２０３によって参照され、情報収集部２０２から取得する情報と、処理判断部２０４に出力する動作モードとを対応づけたデータベースである。具体的には、モードＤＢ３は、図３に示すように、モード選択条件３０１と、選択される動作モード３０２とを対応付けて記憶する。そして、モード選択部２０３は、情報収集部２０２から取得した情報をモード選択条件３０１としてモードＤＢ３を参照し、動作モード３０２を選択する。

例えば、自動運転への適用例として、カメラ情報取得部１０１、レーダ情報取得部１０２、自車位置情報取得部１０３など外界認識センサのパラメータ情報を基に高速道路に進入したと判断した場合は、これをモード選択条件３０１とし、動作モード３０２としてモード１を選択する。また、自動運転ボタン１０４により自動駐車するための制御信号を受信した場合は、これをモード選択条件３０１とし、動作モード３０２としてモード２を選択する。また、故障検出情報としてＥＣＵの異常を検出した場合は、これをモード選択条件３０１とし、動作モード３０２としてモード３を選択する。その他、モード選択部２０３は、情報収集部２０２で収集した前述のような各種情報に基づいて、自車両の高速道路走行、市街走行、あるいは、駐車時を含む走行状況と、晴れ、雨、昼、あるいは、夜を含む天候状況と、自車両の異常を含む非常状況と、の少なくともいずれか一つに応じた動作モードを選択してもよい。

図４は、処理情報ＤＢ４の一例を示す図である。
処理情報ＤＢ４は、処理判断部２０４によって参照され、モード選択部２０３から取得する動作モード３０２に対応する動作モード４０１と、処理内容とを対応づけたデータベースである。

処理情報ＤＢ４は、動作モード４０１ごとに、処理方法４０２、接続情報４０３、及び処理情報４０４を対応付けて記憶する。処理方法４０２は、論理回路の回路領域の分割数４０２−１、論理回路による処理の回数４０２−２、論理回路による処理の順番４０２−３よりなり、論理回路の再構成手順や処理の順番を指定する。接続情報４０３は、接続ＤＢ６内の接続回路データを指定する。処理情報４０４は、処理情報１〜処理情報３（４０４−１〜４０４−３）よりなり、それぞれ回路ＤＢ５内の処理回路データを指定すると共に処理にかかる時間を記憶する。なお、処理にかかる時間は、設計する上で全体の処理にかかる時間を確認するための参考として記憶しており、本実施形態では記憶しなくてもよい。

例えば、動作モード４０１がモード１である場合は、分割数４０２−１により、再構成回路２０５に１つの回路領域を設けることを指定する。回数４０２−２により、再構成回路２０５に設けられた論理回路による処理が３回行われることを指定する。順番４０２−３により、処理情報１（４０４−１）〜処理情報３（４０４−３）の処理を順番に処理することを指定する。接続情報４０３は、接続ＤＢ６内のインタフェース回路Ｉ１に対応する接続回路データを再構成回路２０５に書き込むことを指定する。処理情報１（４０４−１）は、回路ＤＢ５内の論理回路Ａ１に対応する処理回路データを再構成回路２０５に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ａ１の処理時間Ｔ１１を記憶する。処理情報２（４０４−２）は、論理回路Ａ２に対応する処理回路データを再構成回路２０５に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ａ２の処理時間Ｔ１２を記憶する。処理情報３（４０４−３）は、論理回路Ａ３に対応する処理回路データを再構成回路２０５に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ａ３の処理時間Ｔ１３を記憶する。

モード１の自動運転への適用例として、処理情報１をセンシング処理、処理情報２を車両や歩行者の行動予測処理、処理情報３を車両の移動ルート算出処理としてもよい。このモード１の再構成回路の詳細は図８を参照して後述する。

また、動作モード４０１がモード２である場合は、分割数４０２−１により、再構成回路２０５に２つの回路領域を設けることを指定する。回数４０２−２により、再構成回路２０５の一方の領域に設けられた論理回路による処理が２回行われ、他方の領域に設けられた論理回路による処理が１回行われることを指定する。順番４０２−３により、処理情報１（４０４−１）〜処理情報２（４０４−２）の処理を一方の領域に設けられた論理回路で順番に処理し、処理情報３（４０４−３）の処理を他方の領域に設けられた論理回路で処理することを指定する。接続情報４０３は、接続ＤＢ６内のインタフェース回路Ｉ２に対応する接続回路データを再構成回路２０５に書き込むことを指定する。処理情報１（４０４−１）、処理情報２（４０４−２）は、回路ＤＢ５内の論理回路Ｂ１、Ｂ２にそれぞれ対応する処理回路データを再構成回路２０５の一方の領域に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ｂ１、Ｂ２の処理時間Ｔ２１、Ｔ２２を記憶する。処理情報３（４０４−３）は、論理回路Ｂ３に対応する処理回路データを再構成回路２０５の他方の領域に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ｂ３の処理時間Ｔ２３を記憶する。

モード２の自動運転への適用例として、処理情報１（４０４−１）〜処理情報３（４０４−３）を、空き駐車スペース探索処理、駐車後退処理、駐車前進処理としてもよい。このモード２の再構成回路の詳細は図９を参照して後述する。

また、動作モード４０１がモード３である場合は、分割数４０２−１により、再構成回路２０５に３つの回路領域を設けることを指定する。回数４０２−２により、再構成回路２０５の第１の領域に設けられた論理回路による処理が１回行われ、第２の領域に設けられた論理回路による処理が１回行われ、第３の領域に設けられた論理回路による処理が１回行われることを指定する。順番４０２−３により、処理情報１（４０４−１）〜処理情報３（４０４−３）の処理を第１〜第３の領域に設けられた論理回路で順番に処理することを指定する。接続情報４０３は、接続ＤＢ６内のインタフェース回路Ｉ３に対応する接続回路データを再構成回路２０５に書き込むことを指定する。処理情報１（４０４−１）は、回路ＤＢ５内の論理回路Ｃ１に対応する処理回路データを再構成回路２０５の第１の領域に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ｃ１の処理時間Ｔ３１を記憶する。処理情報２（４０４−２）は、論理回路Ｃ２に対応する処理回路データを再構成回路２０５の第２の領域に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ｃ２の処理時間Ｔ３２を記憶する。処理情報３（４０４−３）は、論理回路Ｃ３に対応する処理回路データを再構成回路２０５の第３の領域に書き込むことを指定すると共に、その論理回路Ｃ３の処理時間Ｔ３３を記憶する。

モード３の自動運転への適用例として、処理情報１（４０４−１）〜処理情報３（４０４−３）を、安全に停車するための軌道確保処理としてもよい。このモード３の場合の再構成回路の詳細は図１０を参照して後述する。

なお、図４に示す処理情報ＤＢ４は一例である。例えば、動作モードに対応する処理情報４０４は、３個に限らず、２個、または４個以上であってもよい。処理情報４０４の数に応じて、分割数４０２−１、回数４０２−２、順番４０２−３も適宜設定される。

図５は、自律走行制御部２の処理を示すフローチャートである。
自動運転では、センシング処理、距離計算処理、車両や歩行者の行動予測処理、車両の移動ルート算出処理といった多様な処理を繰り返し行うことが求められるため、自律走行制御部２は、収集したセンサ情報や自動運転制御信号を基に図５に示す処理を周期的に行う。

また、自律走行制御部２は、走行シーン、天候状況、あるいは、非常時において、前述の多様な処理を実施するため、モードＤＢ３で自動運転の動作モード３０２の選択を管理する。また、自律走行制御部２は、処理情報ＤＢ４に各動作モード４０１ごとに、処理方法４０２、接続情報４０３、及び処理情報４０４を管理し、再構成回路２０５に論理回路を再構成して処理を実施する。

以下、図５のフローチャートを参照して、自律走行制御部２の処理動作を説明する。
自律走行制御部２は、周期間隔Ｔごとに、図５に示す処理を開始する。自律走行制御部２が処理を開始すると（Ｓ５００）、モード選択部２０３においてモードＤＢ３を参照して、情報収集部２０２において取得した外界状況のセンサ情報や自動運転制御信号を基に、動作モード３０２を判定する（Ｓ５０１）。

Ｓ５０１の処理の後、自律走行制御部２は、モード選択部２０３において判定した動作モード３０２を検索キーとして処理情報ＤＢ４を参照し、処理方法４０２、接続情報４０３、及び処理情報４０４を判定する（Ｓ５０２）。

Ｓ５０２の処理の後、自律走行制御部２は、再構成回路演算処理を実施する（Ｓ５０３）。再構成回路演算処理の詳細は図６を参照して後述する。
Ｓ５０３の処理の後、自律走行制御部２は、通信インタフェース２０１−２から制動力や駆動力などの制御指令を出力して（Ｓ５０４）、処理を終了する（Ｓ５０５）。

図６は、自律走行制御部２の再構成回路演算処理を示すフローチャートである。自律走行制御部２は、図５に示した処理のＳ５０３において、この再構成回路演算処理を開始する。

自律走行制御部２は、再構成回路演算処理を開始すると（Ｓ６００）、処理情報ＤＢ４を参照して、処理方法４０２、接続情報４０３、及び処理情報４０４を読み出し、処理の順番を１に設定する（Ｓ６０１）。
Ｓ６０１の処理の後、自律走行制御部２は、図５に示すＳ５０１において判定した動作モード３０２が前回に判定したモード値と同じかを判定する（Ｓ６０２）。

Ｓ６０２で、判定した動作モード３０２が前回モード値と異なると判定された場合、自律走行制御部２は、判定した動作モード３０２が示す接続情報４０３を処理情報ＤＢ４より読み出し、この接続情報４０３で指定される接続回路データを接続ＤＢ６より読み出して、処理判断部２０４とのインタフェース回路として再構成回路２０５に書き込む（Ｓ６０３）。すなわち、判定した動作モードに対応するインタフェース回路を再構成する。ここで、判定した動作モード３０２が前回モード値と異なるとＳ６０２で判定された場合、動作モードが切り替わり、再構成回路２０５と処理判断部２０４とのインタフェース回路も切り替えが必要となる。このため、Ｓ６０３で接続回路データを再構成回路２０５に書き込み、切り替え後の動作モードに対応したインタフェース回路を再構成する。

Ｓ６０３の処理の後、自律走行制御部２は、処理方法４０２の分割数４０２−１で指定されている分割数に再構成回路２０５の回路領域を分割するように制御する（Ｓ６０４）。
Ｓ６０４の処理の後、自律走行制御部２は、処理情報４０４における処理情報１〜３のうち、現在設定されている処理の順番に対応する処理情報で指定される処理回路データを回路ＤＢ５より読み出して、処理回路データを再構成回路２０５に書き込み、論理回路を再構成する（Ｓ６０５）。この際に、Ｓ６０４で指定された分割数４０２−１に従って、論理回路の回路領域を再構成する。その後、Ｓ６０６へ進む。

Ｓ６０２で、判定した動作モード３０２が前回モード値と同じと判定された場合、自律走行制御部２は、処理情報４０４における処理情報１〜３のうち、現在設定されている処理の順番に対応する処理情報で指定される処理回路データの書き込みが必要か否かを判定する（Ｓ６０９）。Ｓ６０９で、処理回路データの書き込みが必要と判定された場合、自律走行制御部２は、当該処理回路データを回路ＤＢ５より読み出して再構成回路２０５に書き込み（Ｓ６０５）、Ｓ６０６のステップに進む。

また、Ｓ６０９で、処理回路データの書き込みが不要と判定された場合、自律走行制御部２は、Ｓ６０６のステップに進む。処理回路データの書き込み要否の判定は、処理判断部２０４において、処理情報ＤＢ４から行うことができる。例えば、図５のＳ５０１で判定した動作モード３０２がモード３の場合は、分割数４０２−１から再構成回路２０５に３つの回路領域が設けられ、回数４０２−２、順番４０２−３および処理情報４０４から、各回路領域に論理回路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３がそれぞれ１回ずつ再構成されることがわかる。そのため、前回モード値が同じであれば、処理情報４０４で指定される処理に必要な全ての論理回路は、前回の再構成回路演算処理によって再構成回路２０５の３つの回路領域に既に構成されている。したがって、この場合はＳ６０９で、処理回路データの書き込みが不要と判定される。

次に、Ｓ６０６では、自律走行制御部２は、Ｓ６０５で再構成された論理回路、または前回の再構成回路演算処理で構成済みの論理回路により、現在の処理の順番に対応する処理を実行する。処理が完了した後、自律走行制御部２は、処理方法４０２の回数４０２−２で示される全ての回数分の処理を終了したかを判定する（Ｓ６０７）。Ｓ６０７で、処理が終了していなければ、自律走行制御部２は、処理の順番をインクリメントし（Ｓ６０８）、Ｓ６０９のステップに戻る。

Ｓ６０７で、処理を終了したと判定された場合、自律走行制御部２は、前回モード値を図５のＳ５０１で判定した動作モード３０２が示す値に更新し（Ｓ６１０）、再構成回路演算処理を終了する（Ｓ６１０）。

図７は、実施形態の自律走行制御部２における再構成回路２０５の更新例を示すシーケンス図である。図７では、図４における処理情報ＤＢ４の動作モード４０１がモード１である場合の更新例を示す。

まず、処理判断部２０４は、処理情報ＤＢ４から処理方法４０２、接続情報４０３、及び処理情報４０４を取得し、動作モードの変更を確認する（Ｓ７００）。ここでは、モードの変更が有った場合の例を示す。

次に、処理判断部２０４は、インタフェース回路の接続回路データを再構成回路２０５に書き込む（Ｓ７０１）。再構成回路２０５は、インタフェース回路Ｉ１を再構成し（Ｓ７０２）、書き込み完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７０３）。なお、書き込みの際、再構成回路２０５は、回路の再構成中である状態を処理判断部２０４に通知してもよい。

次に、処理判断部２０４は、処理情報１（４０４−１）で指定される論理回路Ａ１の処理回路データを再構成回路２０５に書き込む（Ｓ７０４）。再構成回路２０５は、処理方法４０２で指定された１つの回路領域上に論理回路Ａ１を再構成し（Ｓ７０５）、書き込み完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７０６）。

次に、処理判断部２０４は、第１の処理の実行指示を再構成回路２０５に通知する（Ｓ７０７）。再構成回路２０５は、第１の処理の演算を実行し（Ｓ７０８）、演算結果（処理結果）とともに実行完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７０９）。ここで、処理判断部２０４は、第１の処理の演算結果を保持し、後続する処理の演算に使用してもよい。

次に、処理判断部２０４は、回数終了を確認する（Ｓ７１０）。ここでは、動作モード４０１がモード１であり回数が終了しておらず、次の処理（第２の処理）が有った場合の例を示す。

次に、処理判断部２０４は、処理情報２（４０３−２）で指定される論理回路Ａ２の処理回路データを再構成回路２０５に書き込む（Ｓ７１１）。再構成回路２０５は、処理方法４０２が示した１つの回路領域上に論理回路Ａ２を再構成し（Ｓ７１２）、書き込み完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７１３）。

次に、処理判断部２０４は、第２の処理の実行指示を再構成回路２０５に通知する（Ｓ７１４）。再構成回路２０５は、第２の処理の演算を実行し（Ｓ７１５）、演算結果（処理結果）とともに実行完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７１６）。ここで、処理判断部２０４は、第２の処理の演算結果を保持し、後続する処理の演算に使用してもよい。

次に、処理判断部２０４は、回数終了を確認する（Ｓ７１７）。ここでは、動作モード４０１がモード１であり回数が終了しておらず、次の処理（第３の処理）が有った場合の例を示す。

次に、処理判断部２０４は、処理情報３（４０３−３）で指定される論理回路Ａ３の処理回路データを再構成回路２０５に書き込む（Ｓ７１８）。再構成回路２０５は、処理方法４０２が示した１つの回路領域上に論理回路Ａ３を再構成し（Ｓ７１９）、書き込み完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７２０）。

次に、処理判断部２０４は、第３の処理の実行指示を再構成回路２０５に通知する（Ｓ７２１）。再構成回路２０５は、第３の処理の演算を実行し（Ｓ７２２）、演算結果（処理結果）とともに実行完了を処理判断部２０４に通知する（Ｓ７２３）。ここで、処理判断部２０４は、第３の処理の演算結果を保持し、後続する処理の演算に使用してもよい。

次に、処理判断部２０４は、回数終了を確認する（Ｓ７２４）。ここでは、動作モード４０１がモード１であり３回の回数が終了しており、再構成回路２０５の更新シーケンスを終了する。

図８は、モード１における再構成回路２０５の構成例、図９は、モード２における再構成回路２０５の構成例、図１０は、モード３における再構成回路２０５の構成例を示す図である。

図８乃至図１０の各図において、（ａ）は第１の処理の論理回路を構成した状態、（ｂ）は第２の処理の論理回路を構成した状態、（ｃ）は第３の処理の論理回路を構成した状態をそれぞれ示す。

図８において、モード１では、再構成回路２０５の上に１つの回路領域を設け、その回路領域上で処理情報１（４０４−１）の処理、処理情報２（４０４−２）の処理、処理情報３（４０４−３）の処理を順番に処理する。

図８（ａ）では、再構成回路２０５には、処理方法４０２で指定された１つの回路領域が設けられ、モード１の第１の処理を実施する論理回路Ａ１が処理情報４０４で指定される処理回路データを基に構成されている。また、再構成回路２０５には、インタフェース回路が接続情報４０３を基に構成され、処理判断部２０４と接続されている。

図８（ｂ）では、再構成回路２０５には、処理方法４０２が示した１つの回路領域の上に、モード１の第２の処理を実施する論理回路Ａ２が構成されている。
図８（ｃ）では、再構成回路２０５には、処理方法４０２が示した１つの回路領域の上に、モード１の第３の処理を実施する論理回路Ａ３が構成されている。

ここで、図７に示した更新シーケンスの例を用いて、モード１における再構成回路２０５の構成変更を説明する。自律走行制御部２は、Ｓ７０２において、インタフェース回路を構成し、Ｓ７０５において、図８（ａ）の論理回路Ａ１を構成する。また、自律走行制御部２は、Ｓ７１２において、図８（ｂ）の論理回路Ａ２を構成し、さらに、Ｓ７１９において、図８（ｃ）の論理回路Ａ３を構成する。

図９は、自律走行制御部２におけるモード２の再構成回路２０５を示す図である。モード２では、回路領域を２つに分け、一方の領域で処理情報１（４０４−１）と処理情報２（４０４−２）の処理を順次処理し、もう一方の領域で処理情報３（４０４−３）の処理を実施する。

図９（ａ）では、再構成回路２０５には、処理方法４０２で指定された２つの回路領域が設けられ、一方（図の左側）の回路領域にモード２の第１の処理を実施する論理回路Ｂ１が構成されている。なお、他方（図の右側）の領域は点線で示しているが、これは、第１の処理の論理回路Ｂ１を構成した時点では、前回動作モードの値によって本領域の回路は未定であるためである。前回動作モードが同じモード２であった場合は、右側の領域には論理回路Ｂ３が構成されている。また、再構成回路２０５には、インタフェース回路が設けられ、処理判断部２０４と接続されている。

図９（ｂ）では、再構成回路２０５には、一方の回路領域の上に、モード２の第２の処理を実施する論理回路Ｂ２が構成されている。他方の回路領域は、図９（ａ）と同様に、第２の処理の論理回路Ｂ２を構成した時点では、前回動作モードの値によって本領域の回路は未定であるため点線で示している。

図９（ｃ）では、再構成回路２０５には、一方の回路領域はモード２の第２の処理を実施する論理回路Ｂ２が構成されたまま、他方の回路領域の上に、モード２の第３の処理を実施する論理回路Ｂ３が構成されている。
ここで、モード２では他方の回路領域の上に、論理回路Ｂ３が構成されているため、次回の動作モードが同じモード２であった場合は、論理回路Ｂ３を再構成する必要がない。

図１０は、自律走行制御部２におけるモード３の再構成回路２０５を示す図である。モード３では、回路領域を３つに分け、処理情報１（４０４−１）、処理情報２（４０４−２）、処理情報３（４０４−３）の各処理を順次処理する。

図１０（ａ）では、再構成回路２０５には、処理方法４０２で指定された３つの回路領域が設けられ、１つ（図の左側）の回路領域にモード３の第１の処理を実施する論理回路Ｃ１が構成されている。なお、他の２つ（図の中央と右側）の領域は点線で示しているが、これは、第１の処理の論理回路Ｃ１を構成した時点では、前回動作モードの値によって本領域の回路は未定であるためである。前回動作モードが同じモード３であった場合は、中央の領域には論理回路Ｃ２、右側の領域には論理回路Ｃ３が構成されている。また、再構成回路２０５には、インタフェース回路が設けられ、処理判断部２０４と接続されている。

図１０（ｂ）では、再構成回路２０５には、左側の回路領域はモード３の第１の処理を実施する論理回路Ｃ１が構成されたまま、中央の回路領域の上に、モード３の第２の処理を実施する論理回路Ｃ２が構成されている。右側の回路領域は、図１０（ａ）と同様に、第２の処理の論理回路Ｃ２を構成した時点では、前回動作モードの値によって本領域の回路は未定であるため点線で示している。

図１０（ｃ）では、再構成回路２０５には、左側の回路領域はモード３の第１の処理を実施する論理回路Ｃ１、中央の回路領域はモード３の第２の処理を実施する論理回路Ｃ２が構成されたままであり、右側の回路領域の上に、モード３の第３の処理を実施する論理回路Ｃ３が構成されている。

ここで、モード３では左側に論理回路Ｃ１、中央に論理回路Ｃ２、右側に論理回路Ｃ３が構成されているため、次回の動作モードが同じモード３であった場合は、各論理回路Ｃ１〜Ｃ３を再構成する必要がない。

なお、本実施形態では、自律走行制御部２は、動作モードごとに再構成する回路領域を変更し、その領域の範囲内で動作モードごとに第１から第３の処理を実施する論理回路を構成したが、動作モードが実施する第１から第３の処理を切り替える際に、再構成する回路領域を変更してもよい。また、インタフェース回路は、多数の入出力線を持つ固定回路とし、この固定された入出力線のいずれかと接続するよう各処理の論理回路を構成したり、あるいは、第１から第３の各処理の論理回路を構成する際に、インタフェース回路を常に書き替えてもよい。

また、本実施形態では、自律走行制御部２は、第１から第３の各処理を１つずつ実施したが、独立に実施できる複数の処理を実施する場合は、複数に分けられた回路領域で並列に処理させてもよい。

本実施形態では、自動運転処理における高速道路進入（モード１）などのように、大きな演算負荷が要求される場合には、再構成回路２０５の回路領域を大きくすることにより、高性能な回路を構成することができる。一方、自動運転処理における駐車（モード２）などのように、演算負荷が大きくない場合には、再構成回路２０５の回路領域を複数に分けて、再構成に要する時間を短くして、且つ再構成された論理回路による処理の応答を早くすることができる。また、モード２やモード３のように、再構成回路２０５の回路領域を複数に分けた場合は、直前に同じモードが実行されていた場合に、回路領域によっては直前に再構成された論理回路を利用することで、論理回路の再構成に要する時間を省略することができる。このように、自動運転の動作モードに要求される演算負荷に応じて論理回路を再構成して、再構成回路２０５の上で多様な自動運転処理を実行することができる。

図１１は、サーバ装置９から自律走行制御部２への情報受信を示すシーケンス図である。
図１１では、例えば、クラウド上のサーバなどからＯＴＡ（Over The Air）により無線ネットワーク経由で自動運転の動作モードを追加する例を示す。

はじめに、サーバ装置９に動作モードの追加指示が設定されると（Ｓ１１００）、追加する動作モードに関する情報（モードＤＢ３や処理情報ＤＢ４の内容、及び追加する動作モードで使用される処理回路データや接続回路データ）が車載システムの無線通信部１０５に転送される（Ｓ１１０１）。

次に、無線通信部１０５は、受信した追加情報を自律走行制御部２に転送する（Ｓ１１０２）。
次に、自律走行制御部２は、処理回路データや接続回路データを回路ＤＢ５や接続ＤＢ６に格納する（Ｓ１１０３）。また、自律走行制御部２は、処理情報ＤＢ４に、追加する動作モード４０１、処理方法４０２、接続情報４０３、及び処理情報４０４を設定する（Ｓ１１０４）。
その後、自律走行制御部２が、モードＤＢ３に、追加する動作モードのモード選択条件３０１及び動作モード３０２を追加し（Ｓ１１０５）、処理を完了する。

本実施形態によれば、新しい自動運転の動作モードを追加する場合に、利用中の動作モードには影響を与えることなく、その追加する動作モードで利用する回路データや処理方法などを自律走行制御部に追加導入することができる。従って、車載システムに適用される電子制御装置において、論理回路の回路規模が小さくとも多様な組み合わせの処理に応じた論理回路を構成できる。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）自律走行制御部２は、再構成可能な論理回路である再構成回路２０５を備える電子制御装置であって、情報を収集する情報収集部２０２と、収集した情報に基づき、処理情報を複数格納する処理情報ＤＢ４から、再構成回路２０５に実行させる処理情報の組み合わせを判定する処理判断部２０４と、を備え、再構成回路２０５は、処理判断部２０４で判定された処理情報の組み合わせに基づいて再構成される。これにより、論理回路の回路規模を小さくすることができる。

（２）電子制御システムは、自律走行制御部２と、ネットワークに接続される無線通信部１０５と、を有し、自律走行制御部２は、無線通信部１０５から収集した情報を基に、処理情報ＤＢ４が格納する処理情報を更新する。これにより、論理回路の回路規模を小さくし、多様な組み合わせの処理に応じた論理回路を構成できる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態を次のように変形して実施することができる。
（１）動作モードを複数格納するモードＤＢ３から動作モードを選択するモード選択部２０３を備えた構成で説明した。しかし、モードＤＢは必ずしも設けなくてもよい。その場合は、モード選択部２０３は、情報収集部２０２で収集された情報に基づいて、動作モードを判定し、判定した動作モードを処理判断部２０４へ出力する。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。

２ 自律走行制御部
３ モードＤＢ
４ 処理情報ＤＢ
１０１ カメラ情報取得部
１０２ レーダ情報取得部
１０３ 自車位置情報取得部
１０４ 自動運転ボタン
１０５ 無線通信部
１０６ 補助制御部
１０７ ブレーキ制御部
１０８ エンジン制御部
１０９ パワーステアリング制御部
２０１ 通信インタフェース
２０２ 情報収集部
２０３ モード選択部
２０４ 処理判断部
２０５ 再構成回路

Claims (8)

1. 再構成可能な論理回路を備える電子制御装置であって、
   情報を収集する情報収集部と、
   前記収集した情報に基づき、処理情報を複数格納する処理情報記憶部から、前記論理回路に実行させる処理情報の組み合わせを判定する処理判断部と、を備え、
   前記論理回路は、前記処理判断部で判定された処理情報の組み合わせに基づいて再構成され、
   前記処理情報記憶部は、前記論理回路が再構成される回路領域の分割数を記憶し、
   前記処理判断部は、前記分割数に基づいて前記回路領域を分割して、前記分割した各回路領域に前記論理回路を再構成する電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記収集した情報と動作モードとの対応を記憶する動作モード記憶部と、
   前記収集した情報に基づいて前記動作モード記憶部から前記動作モードを選択するモード選択部とを備え、
   前記処理判断部は、前記モード選択部で選択された前記動作モードに基づいて前記論理回路に実行させる処理情報の組み合わせを判定する電子制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記処理情報記憶部は、前記論理回路を再構成する回数を記憶し、
   前記処理判断部は、前記回数に基づいて前記論理回路を再構成する電子制御装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子制御装置において、
   前記処理情報記憶部は、前記論理回路を再構成する順序を記憶し、
   前記処理判断部は、前記順序に基づいて前記論理回路を再構成する電子制御装置。
5. 請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記情報収集部は、自車両の高速道路走行、市街走行、あるいは、駐車時を含む走行状況に関する情報と、晴れ、雨、昼、あるいは、夜を含む天候状況に関する情報と、自車両の異常を含む非常状況の情報と、の少なくともいずれか一つを収集する電子制御装置。
6. 請求項５に記載の電子制御装置において、
   前記モード選択部は、前記情報収集部で収集した情報に基づいて、前記自車両の高速道路走行、市街走行、あるいは、駐車時を含む走行状況と、晴れ、雨、昼、あるいは、夜を含む天候状況と、前記自車両の異常を含む非常状況と、の少なくともいずれか一つに応じた前記動作モードを選択する電子制御装置。
7. 請求項１に記載の電子制御装置と、
   ネットワークに接続される通信部と、を有し、
   前記電子制御装置は、前記通信部から収集した処理情報を基に、前記処理情報記憶部が格納する前記処理情報を更新する電子制御システム。
8. 電子制御装置により情報を収集し、
   前記収集した情報に基づき、処理情報を複数格納する処理情報記憶部から、再構成可能な論理回路に実行させる処理情報の組み合わせを判定し、
   前記論理回路は、前記判定された処理情報の組み合わせに基づいて再構成され、
   前記処理情報記憶部に、前記論理回路が再構成される回路領域の分割数を記憶し、
   前記判定において、前記分割数に基づいて前記回路領域を分割して、前記分割した各回路領域に前記論理回路を再構成する電子制御方法。

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