(57)【要約】【課題】複数の地図を跨いでもスムーズに走行することができるようにする。【解決手段】自己位置推定部は、所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める。相対自己位置推定部は、移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する移動体の相対位置を求める。マップ管理部は、座標原点に対する移動体の相対位置と自己位置同定原点に対する移動体の相対位置に基づいて、複数の自己位置同定原点に対する座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新する。本技術は、移動装置などを制御する移動体制御システムに適用することができる。【選択図】図１４
2020056757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記座標系における前記移動体の絶対位置を算出する複数の絶対位置算出部を備え、
前記自己位置推定部は、前記絶対位置算出部から供給される前記座標系に対応する前記移動体の絶対位置を示す情報を統合して、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置を求める
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記自己位置推定部は、前記座標系における前記移動体の相対自己位置を示す情報を統合して、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置を求める
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
複数の前記絶対位置算出部は、対応する前記座標系が異なるか、または用いる前記移動体の絶対値の算出方法が異なる
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記マップ管理部は、更新した前記相対位置関係情報に基づいて、前記所定の座標系に対応する地図情報をロードする
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記マップ管理部は、使用中の地図情報の座標系を、ロードした前記地図情報が対応する前記所定の座標系を用いて拡張する
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記マップ管理部は、私有地の前記地図情報をロードする
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記マップ管理部は、前記座標原点を、親ノードである前記自己位置同定原点または子ノードである他の座標原点に追加して前記相対位置関係情報を更新する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項９】
更新した前記相対位置関係情報に基づいて拡張された座標系を用いて、前記移動体の走行ルートを再計画する走行計画部をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
情報処理装置が、
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求め、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求め、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新する
情報処理方法。
【請求項１１】
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部と
して、コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１２】
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部と
を備える情報処理装置と、
前記相対位置関係情報に基づいて拡張された座標系を用いて移動を制御する移動制御部を備える前記移動体と
からなる移動体制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、情報処理装置および方法、プログラム、並びに移動体制御システムに関し、特に、複数の地図を跨いでもスムーズに走行することができるようにした情報処理装置および方法、プログラム、並びに移動体制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内や屋外を移動する移動体に搭載された測定装置（センサ）のデータに基づいて、実環境に対応した地図データを参照しながら自己位置を推定し、計画した走行ルートに従って移動する自律移動システムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
地図には、いろいろな座標系とその座標系に対応した自己位置の推定方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１５０６３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、座標系の異なる地図を同時に使用しようとした場合、対応する自己位置の推定方法が異なるため、異なるデータ構造、相対位置、および状態を管理する仕組みがなかった。したがって、座標系の異なる地図を同時に使用することは困難であった。
【０００６】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数の地図を跨いでもスムーズに走行することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の第１の側面の情報処理装置は、所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部とを備える。
【０００８】
本技術の第１の側面においては、所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置が求められ、前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置が求められる。そして、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報が更新される。
【０００９】
本技術の第２の側面の移動体制御システムは、所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部とを備える情報処理装置と、前記相対位置関係情報に基づいて拡張された座標系を用いて移動を制御する移動制御部を備える前記移動体とからなる。
【００１０】
本技術の第２の側面においては、情報処理装置により、所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置が求められ、前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置が求められ、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報が更新される。そして、前記移動体により、前記相対位置関係情報に基づいて拡張された座標系を用いて移動が制御される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術を適用した情報処理装置が搭載された移動装置の移動経路の例を示す図である。
【図２】相対位置ツリーの例を示す図である。
【図３】相対位置ツリーを用いた処理の例を示す図である。
【図４】相対位置ツリーを用いた処理の他の例を示す図である。
【図５】従来と本技術の相対位置ツリーの例を示す図である。
【図６】本技術を適用した移動装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】都市地図と室内地図がある場合の相対位置ツリーの更新処理の例を示す図である。
【図８】図７の更新処理により更新された相対位置ツリーの例を示す。
【図９】複数の地図における位置情報の例を示す図である。
【図１０】市街地における場合の従来の相対位置ツリーと移動経路の例を示す図である。
【図１１】私有地における場合の従来の相対位置ツリーと移動経路の例を示す図である。
【図１２】従来の地図座標系の切り替えの例を示す図である。
【図１３】従来の地図の遷移処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本技術による地図座標系の拡張の例を示す図である。
【図１５】拡張された地図の例を示す図である。
【図１６】移動装置による地図の遷移処理を説明するフローチャートである。
【図１７】従来と本技術における時間軸に沿った比較を示す図である。
【図１８】移動装置の走行ルートの計画処理を説明するフローチャートである。
【図１９】図１８のステップＳ１１２の地図情報の更新処理を説明するフローチャートである。
【図２０】市街地の地図と私有地の地図における第１の走行ルートの例を示す図である。
【図２１】市街地の地図と私有地の地図における第２の走行ルートの例を示す図である。
【図２２】市街地の地図と私有地の地図における第３の走行ルートの例を示す図である。
【図２３】市街地の地図と私有地の地図における第４の走行ルートの例を示す図である。
【図２４】本技術を適用した移動体制御システムの構成例を示す図である。
【図２５】サーバのハードウエア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．移動装置の移動経路
２．相対位置ツリー
３．移動装置の構成例
４．複数の地図を用いた場合の従来と本技術の比較
５．本技術による効果
６．移動体制御システム
７．その他
【００１３】
＜１．移動装置の移動経路＞
図１は、本技術を適用した情報処理装置が搭載された移動装置の移動経路の例を示す図である。
【００１４】
移動装置１は、自律的に移動が可能な自動運転車により構成される。移動装置１は、自動運転車に限らず、自律的に移動が可能な移動体である移動ロボット、エンターテイメントロボット、ドローンなどにより構成されてもよい。
【００１５】
図１に示すように、移動装置１は、遊園地に向かって市街地を走行する。移動装置１は、市街地の地図情報を有している。地図情報には、例えば、道路情報、駐車場などの位置、速度制限などのルール、地図原点、地図座標系における絶対自己位置を求めるためのアルゴリズムなどが含まれる。
【００１６】
なお、「地図」は、所定の空間に固定されている３次元または２次元座標系での「位置または位置と姿勢」と「場所名、白線、信号、標識」などの情報の対応関係を記述したデータである。「地図原点」は、地図にある情報の共通の座標系の原点である。地図原点は、地球に対して固定とされている。
【００１７】
「地図座標系」は、地図原点を、原点とする地図にある情報の共通の３次元または２次元座標系である。
【００１８】
「自己位置」は、「現在」の自己位置であり、３次元または２次元空間の位置および姿勢で表される移動装置１の原点（すなわち、中心位置または重心）である。
【００１９】
「相対自己位置」は、「自己位置」のうち、３次元または２次元空間の原点が、過去の自己位置になっている自己位置である。すなわち、相対自己位置は、過去の自己位置に対する現在の自己位置の相対位置である。
【００２０】
「自己位置同定原点」は、「相対自己位置」の原点である。移動装置１の起動時、すなわち、移動開始時の自己位置に設定されることが多い。
【００２１】
「絶対自己位置」は、「自己位置」のうち、３次元または２次元空間の原点が、地図座標系の原点になっている自己位置である。すなわち、絶対自己位置は地図の原点に対する現在の自己位置の相対位置である。
【００２２】
したがって、過去の絶対自己位置を原点とした場合、「相対自己位置」を「絶対自己位置」から算出することが可能である。
【００２３】
移動装置１は、市街地の地図情報に基づいて市街地の地図の相対位置関係情報を生成する。相対位置関係情報は、地図における原点、移動装置１、オブジェクトの相対位置関係を管理する情報である。相対位置関係情報は、ツリー構造の相対位置ツリーからなる。移動装置１は、市街地の地図における相対位置関係情報を用いて計画された走行ルートに基づいて走行する。
【００２４】
また、移動装置１は、市街地の走行中などの遊園地に入る前のタイミングで、遊園地の地図情報を取得する。移動装置１は、市街地の地図座標系を、遊園地の地図座標系で拡張する。すなわち、移動装置１は、相対位置ツリー上で、街地の地図における相対位置情報を保持したまま、相対位置ツリーに、遊園地の地図における相対位置情報を追加して、相対位置ツリーを更新する。
【００２５】
このようにすることで、移動装置１は、遊園地の走行ルートを新たに計画する際に、市街地の地図の走行ルートを延長することができる。これにより、複数の地図を効率的に使用することができ、移動装置１の複数の地図間におけるスムーズな走行を期待することができる。
【００２６】
遊園地の地図により延長される市街地の走行ルートは、遊園地に入る手前のタイミングＴ１に限らず、遊園地の地図情報が取得されて相対位置ツリーが更新されたタイミングＴ２以降にいつでも計画することができる。
【００２７】
＜２．相対位置ツリー＞
本技術の処理においては、使用中の地図情報を他の地図情報で拡張するために、地図における原点、移動装置、およびオブジェクトなどの相対位置関係を一元管理する相対位置関係情報である「相対位置ツリー」が用いられる。以下、相対位置ツリーについて説明する。
【００２８】
移動装置の位置を算出するためには、複数の相対位置関係を管理する必要がある。例えば、地図原点に対する移動装置の原点の相対位置や、移動装置に対するセンサの相対位置、センサに対する人の相対位置、移動装置に対する標識、信号機などの相対位置がある。これら地図原点と、様々なオブジェクトの相対位置関係を把握することが必要となる。移動装置の原点は、「現在」の自己位置であり、以下、自車原点とも称する。
【００２９】
「相対位置関係」は、２つの座標系、または２つのオブジェクトの相対的な位置（または位置と姿勢）の関係を表す。本明細書における相対位置関係は、１つの座標系の原点と、実在するオブジェクトの３次元の位置と姿勢の対応関係である。相対位置関係は、相対位置とも称する。
【００３０】
なお、１つの座標系の原点を基準とした相対位置関係とその逆関係（すなわち、原点ではない方を基準としたときの相対位置）は、相互変換可能であり、ある１つの相対位置を取得することと、相対位置の逆関係を取得することとは同義である。したがって、本明細書においては、相対位置が取得可能であることと相対位置の逆関係が取得可能であることとを、区別せずに説明する。
【００３１】
複数の相対位置の組み合わせを取得することで、その相対位置の組み合わせに基づいて、新たな相対位置を取得することが可能である。例えば、自車原点に対するセンサの相対位置と、センサに対する人の相対位置が取得された場合、自車原点に対する人の相対位置を計算することが可能である。
【００３２】
また、同じ相対位置を異なる複数の相対位置の組み合わせで取得することが可能である。例えば、地図原点に対するカメラセンサの相対位置と、自車原点に対するカメラセンサの相対位置が取得された場合、地図原点に対する自車原点の相対位置が取得できる。また、地図原点に対するＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナの相対位置と、自車原点に対するＧＰＳアンテナの相対位置が取得された場合、地図原点に対する自車原点の相対位置を計算することが可能である。
【００３３】
上述したカメラセンサを用いて算出された地図原点に対する自車原点の相対位置と、ＧＰＳアンテナを用いて算出された地図原点に対する自車原点の相対位置とは、本来、同じ相対位置である必要がある。しかしながら、それら２つの相対位置は、自車原点の位置や姿勢を算出する機器である自己位置算出器のアルゴリズムや、センサを装着する位置の違いなどに起因して異なる値となる場合がある。
【００３４】
自己位置算出器は、ＧＰＳまたはＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から供給される受信信号と、ＩＭＵ（慣性計測装置：Inertial Measurement Unit）を組み合わせた構成からなる。また、自己位置算出器は、カメラ撮影画像に基づいて自己位置推定を行うＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）を利用した自己位置算出器などからなる。
【００３５】
このように、使用する自己位置算出器によって異なる相対位置が算出されてしまうと、使用した自己位置算出器によって算出される移動装置の自己位置が異なるものになってしまうという恐れがある。そこで、本技術の処理においては、上述した「相対位置ツリー」が使用される。
【００３６】
図２は、相対位置ツリーの例を示す図である。
【００３７】
図２において、矩形はノードを表し、矢印はリンクを表す。図２のＡに示すように、相対位置ツリーは、ノードをリンクによって接続したツリー構造を有する。相対位置ツリーは、移動装置の記憶部に格納される。
【００３８】
ノードを接続するリンクａとリンクｂは、リンクによって接続された２つのノード間の相対位置情報を記録情報として保持することを意味する。すなわち、リンクによって接続されたツリー上部の親ノードに対するツリー下部の子ノードの相対位置が記録情報として記憶部に格納される。
【００３９】
図２のＡには、地図原点に対する信号機の相対位置と、地図原点に対する自車原点の相対位置の２つの相対位置をツリー構造に設定した相対位置ツリーが示されている。
【００４０】
図２のＡに示されるリンクａの相対位置情報は、例えば、地図原点の位置を示す３次元座標情報と、信号機の位置を示す３次元座標情報および信号機の姿勢情報（３軸姿勢情報）との対応データによって構成される。
【００４１】
なお、地図原点の位置を示す３次元座標情報と、信号機の位置を示す３次元座標情報は、同じ座標系、例えば地図座標系を用いた情報である。
【００４２】
また、リンクｂの相対位置情報は、例えば、地図原点の位置を示す３次元座標情報と、自車原点の位置を示す３次元座標情報の対応データによって構成される。
【００４３】
なお、地図原点の位置を示す３次元座標情報と、自車原点の位置を示す３次元座標情報は、同じ座標系、例えば地図座標系を用いた情報である。
【００４４】
図２のＢは、図２のＡに示す相対位置ツリーを用いた１つの処理例を示す図である。
【００４５】
地図原点に対する信号機の相対位置、地図原点に対する自車原点の相対位置が規定された相対位置ツリーを利用することで、自車原点に対する信号機の相対位置を算出することができる。
【００４６】
なお、相対位置のツリー構造は、オープンソースのロボティックスワークであるＲＯＳ(Robot Operating System)などで採用されている。
【００４７】
相対位置ツリーの格納情報である、ある座標系の原点に対するあるオブジェクトの相対位置は、逐次変化するため、更新する必要がある。移動装置の移動に伴い、移動装置に装着された自己位置算出器（センサ）と地図原点の相対位置は、逐次変化し、更新する必要がある。
【００４８】
相対位置ツリーを利用した処理を行う場合、相対位置ツリーの更新処理を実行するモジュールが必要となる。
【００４９】
図３は、相対位置ツリーを用いた処理の例を示す図である。
【００５０】
図３には、更新モジュールＡおよびＢ、記憶部、利用モジュールａ乃至ｃが示されている。
【００５１】
更新モジュールＡおよびＢは、相対位置ツリーの更新処理を実行する。更新モジュールＡおよびＢは、地図情報の解析を行うマップ解析部によって構成されたり、自己位置算出器などによって構成されたりする。
【００５２】
更新モジュールＡ（マップ解析部）は、地図から得られる情報、例えば信号機の位置情報などに基づいて、地図原点に対する信号機の相対位置を取得して、記憶部に格納された相対位置ツリーの更新処理を行う。
【００５３】
更新モジュールＢ（自己位置算出器）は、自己位置算出器が算出した自己位置情報などに基づいて、地図原点に対する自車原点の相対位置を取得して、記憶部に格納された相対位置ツリーの更新処理を行う。
【００５４】
相対位置ツリーの更新処理により、記憶部に格納された相対位置ツリーは、最新の情報に常に更新される。
【００５５】
記憶部は、相対位置ツリーを格納する。記憶部に格納された相対位置ツリーを利用して様々な相対位置情報が取得される。
【００５６】
記憶部に格納された相対位置ツリーは、利用モジュールａ乃至ｃによって読み出される。利用モジュールａ乃至ｃは、相対位置ツリーに基づいて、各座標系の原点に対する物（オブジェクト）の相対位置や、移動装置に対する障害物の相対位置情報などを取得して利用する。相対位置ツリーの利用態様は、例えば、図２のＢを参照して上述した処理などである。
【００５７】
利用モジュールａ乃至ｃは、移動装置の走行ルートを決定するルート計画部、行動計画部、自動動作計画部、運転制御部（後述する図６）などである。
【００５８】
利用モジュールａ乃至ｃは、自車原点から地図原点を辿り、地図原点から信号機を辿るなどして、相対位置ツリーにおける任意の位置関係を取得することができる。
【００５９】
以上、１つの地図座標系を用いる例について説明してきたが、従来の方法においては、複数の地図座標系を同時に扱うことが困難であり、複数の地図を跨いだ場合の移動装置によるスムーズな走行が難しかった。
【００６０】
従来の方法では、異なる地図座標系と自己位置の推定方法に対して同時に対応するには、データ構造、相対位置、および状況を管理する仕組みが不足していた。
【００６１】
将来、自動運転車やロボットが普及した場合、自動運転車などが自由に移動するために、室内および室外のあらゆる場所の地図が整備されることが想定される。プライバシーやセキュリティの理由上、すべての地図が公開されるとは想定しにくい。私有地などの地図は所有者が持ち、許可された特定な自動運転車やロボットにのみ開示されることが想定される。
【００６２】
例えば、自動運転車は、遊園地内にある目的地に向かって、公道と遊園地内を走行する。公道の地図は公開されている。遊園地内の地図は利用者のみに期間限定で公開される。自動運転車は搭乗者の家から公道の地図を使って遊園地の入口まで走行し、遊園地の入場券を電子的に提示して、その際、遊園地内の地図を入手する。自動運転車は、遊園地に入場後、遊園地内の地図を使って目的地まで走行し、搭乗者を降ろした後、駐車場に移動し、駐車場に駐車する。
【００６３】
この場合、公道の地図と遊園地内の地図がそれぞれ独立に存在する。従来方法では、同時に２つの地図が扱い難いことから、入場口で地図の切り替えが発生し、スムーズな走行が難しかった。
【００６４】
例えば、すべての地図を同じ座標系（例えば、ＧＰＳ信号を用いた地図座標系）で記述すること、地図のアクセス権限を管理する仕組みを作ることで、地図を跨ったときのスムーズな走行が可能であるようにみえる。
【００６５】
しかしながら、すべての地図を同じ座標系で扱うのは、測定の精度の点で困難である。私有地や室内などの地図を生成するのに、ＧＰＳ信号を用いた地図座標系で測定して十分に高い精度を保つことは難しい。
【００６６】
また、測定の精度の点以外に、従来方法では、地図や場所にとって推定可能な、異なる絶対自己位置の推定方法を扱うことが困難であった。
【００６７】
公道の走行と室内の走行が両方可能なロボットを想定する。公道の走行時はＧＰＳ信号によって絶対自己位置が推定される。室内では、ＧＰＳ信号が取得されないため、ロボットは、室内の走行時、マーカー検出や画像特徴を認識して、絶対自己位置を推定する。
【００６８】
このような場合、異なる絶対自己位置の推定方法を切り替えて、または並列に実行する必要があるが、従来方法では、２つの異なる絶対自己位置の推定方法を同時に扱うことが困難であった。
【００６９】
図４は、図３と同様、相対位置ツリーを用いた処理の例を示す図である。
【００７０】
図４には、更新モジュールＥおよびＦ、記憶部、並びに利用モジュールａおよびｂが示されている。
【００７１】
図４において、更新モジュールＥは、アルゴリズムＥ１によって自己位置算出を行う自己位置算出器によって構成される。更新モジュールＦは、アルゴリズムＥ１とは異なるアルゴリズムＦ１によって自己位置算出を行う自己位置算出器によって構成される。その他の構成は、図３を参照して説明した構成と同様の構成である。
【００７２】
図４に示す構成において、更新モジュールＥ（自己位置算出器）は、アルゴリズムＥ１を利用した位置算出を行う。更新モジュールＥは、算出した位置情報に基づいて、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置と、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置を取得して、相対位置ツリーの構成情報を生成し、記憶部に格納された相対位置ツリーの更新処理を行う。
【００７３】
相対位置ツリーの構成情報Ｅ２は、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置と、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置からなる。
【００７４】
一方、更新モジュールＦは、アルゴリズムＦ１を利用した位置算出を行う。更新モジュールＦは、算出した位置情報に基づいて、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置と、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置を取得して、相対位置ツリーの構成情報を生成し、記憶部に格納された相対位置ツリーの更新処理を行う。
【００７５】
相対位置ツリーの構成情報Ｆ２は、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置と、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置からなる。
【００７６】
ここで、更新モジュールＥの生成した相対位置ツリーの構成情報Ｅ２は、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置と、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置である。相対位置ツリーの更新モジュールＦの生成した相対位置ツリーの構成情報Ｆ２は、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置と、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置である。
【００７７】
以上の相対位置ツリーの構成情報Ｅ２と相対位置ツリーの構成情報Ｆ２が用いられて、は、相対位置ツリーの更新処理が行われる。したがって、２つの更新モジュールが生成する相対位置ツリーの構成情報によって、情報の競合が発生する。
【００７８】
これら２つの構成情報が一致し、全く同一のデータから構成されていれば、記憶部に格納された相対位置ツリーを共通の構成情報で更新することができる。
【００７９】
しかしながら、２つの更新モジュールＥと更新モジュールＦは、それぞれ異なるアルゴリズムによって位置情報の算出処理を行うモジュールである。さらに、２つの更新モジュールＥと更新モジュールＦにおいては、位置算出用のセンサの取り付け位置も異なっている。
【００８０】
したがって、多くの場合、これら２つのモジュールが算出した位置情報は、殆ど一致することなく、差が発生する。
【００８１】
このような場合、どちらか一方の自己位置算出器が算出した位置情報に基づいて記憶部に格納された相対位置ツリーを更新してしまうと、他方の自己位置算出器が算出した位置情報との不整合が発生する。このような不整合が発生すると、利用モジュールにおける相対位置を利用した処理にも実際の相対位置と誤差が生じ、移動装置と障害物の接触といった事態が発生する可能性がある。
【００８２】
以上のように、複数の異なる自己位置算出器を相対位置ツリーの更新モジュールとして利用すると、それぞれの自己位置算出器が算出した位置情報にずれが発生してしまう。そのため、相対位置ツリーを利用する構成では、複数の異なるアルゴリズムによる自己位置算出器を利用する構成を適用することが困難であった。
【００８３】
図５は、従来と本技術の相対位置ツリーの例を示す図である。
【００８４】
本技術においては、地図座標系の数に応じて地図原点が相対位置ツリーに追加される。地図原点は、自己位置同定原点または他の地図原点の子ノードとして追加される。
【００８５】
ここで、「自己位置同定原点」は、後述する相対自己位置推定部が出力する相対自己位置の原点である。上述したように、移動装置の起動時の自己位置とされることが多い。
【００８６】
「子ノード」は、根付き木である相対位置ツリーにおける子ノードである。相対位置ツリーの原点が親ノードであり、対象物が子ノードである。
【００８７】
「子孫ノード」は、「子ノード」の子ノードである。
【００８８】
図５のＡには、従来の相対位置ツリーの例が示されている。
【００８９】
従来の相対位置ツリーでは、図５のＡに示すように、地図原点の子ノードとして、自己位置同定原点と、地図情報がリンクによって接続されている。自己位置同定原点の子ノードとして、すなわち、地図原点の子孫ノードとして、自車原点がリンクによって接続されている。
【００９０】
従来の相対位置ツリーにおいて、地図原点と自車原点は地図原点に対する自車原点の絶対自己位置の関係を有し、自己位置同定原点と自車原点は相対自己位置の関係を有する。
【００９１】
従来の相対位置ツリーにおいて、図５のＡに示すように、地図原点が、自己位置同定原点の親ノードとなる。相対位置ツリーの構造では、親ノードを複数持つことができない。したがって、相対位置ツリーには、１つの地図原点しか同時に存在しない。自車原点との相対位置を求めることができる地図情報は、同じ地図原点を有する地図情報のみになる。
【００９２】
図５のＢには、本技術の相対位置ツリーの例が示されている。
【００９３】
本技術の相対位置ツリーでは、図５のＢに示すように、自己位置同定原点の子ノードとして、地図１原点、地図２原点、自車原点が、リンクによって接続される。地図２原点の子ノード、かつ、自己位置同定原点の子孫ノードとして、地図２情報がリンクによって接続される。地図１原点の子ノードとして、かつ、自己位置同定原点の子孫ノードとして、地図３原点と地図１情報がリンクによって接続される。地図３原点の子ノードとして、自己位置同定原点と地図１情報の子孫ノードとして、地図３情報がリンクによって接続される。
【００９４】
本技術の相対位置ツリーにおいて、子ノードである地図２原点、地図１原点、自車原点は、自己位置同定原点との相対自己位置の関係を有する。
【００９５】
本技術においては、図５のＢに示すように、地図原点は、自己位置同定原点または他の地図原点の子ノードとなっているため、複数の地図原点を１つのツリーに繋げることができる。
【００９６】
また、本技術においては、地図原点（絶対自己位置の原点）が、自車原点の子孫ノードとしてではなく、自己位置同定原点の子孫ノードとして繋げられる。
【００９７】
理由としては、自己位置同定原点と地図原点は両方とも、空間に固定された座標系であることから、自己位置同定原点に対する地図原点の相対位置は固定されていると考えられるためである。
【００９８】
過去に推定した自己位置同定原点に対する地図原点の相対位置は、誤差を考慮しなければ変化しないため、その後推定できないときにも用いることができる。なお、地図原点に対する自車原点の相対位置は、自車原点が移動する限り変化するため、常に更新する必要がある。
【００９９】
＜３．移動装置の構成例＞
図６は、図１の移動装置の構成例を示すブロック図である。
【０１００】
図６において、移動装置１は、車両制御システムからなる。すなわち、図６の車両制御システムは、図１の移動装置１に設けられている。
【０１０１】
なお、以下、車両制御システムが設けられている車両を他の車両と区別する場合、自車または自車両と称する。
【０１０２】
車両制御システムは、入力部１０１、データ取得部１０２、通信部１０３、車内機器１０４、出力制御部１０５、および出力部１０６を備える。車両制御システムは、駆動系制御部１０７、駆動系システム１０８、ボディ系制御部１０９、ボディ系システム１１０、記憶部１１１、および自動運転制御部１１２を備える。
【０１０３】
入力部１０１、データ取得部１０２、通信部１０３、出力制御部１０５、駆動系制御部１０７、ボディ系制御部１０９、記憶部１１１、および自動運転制御部１１２は、通信ネットワーク１２１を介して、相互に接続されている。
【０１０４】
通信ネットワーク１２１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、または、FlexRay（登録商標）などの任意の規格に準拠した車載の通信ネットワークやバスなどからなる。なお、車両制御システムの各部は、通信ネットワーク１２１を介さずに、直接接続される場合もある。
【０１０５】
なお、以下、車両制御システムの各部が、通信ネットワーク１２１を介して通信を行う場合、通信ネットワーク１２１の記載を省略する。例えば、入力部１０１と自動運転制御部１１２が、通信ネットワーク１２１を介して通信を行う場合、単に入力部１０１と自動運転制御部１１２が通信を行うと記載する。
【０１０６】
入力部１０１は、搭乗者が各種のデータや指示などの入力に用いる装置を備える。例えば、入力部１０１は、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ、および、レバーなどの操作デバイスなどを備える。また、入力部１０１は、音声やジェスチャなどにより手動操作以外の方法で入力可能な操作デバイスなどを備える。
【０１０７】
入力部１０１は、赤外線もしくはその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよい。また、入力部１０１は、車両制御システムの操作に対応したモバイル機器もしくはウェアラブル機器などの外部の接続機器であってもよい。
【０１０８】
入力部１０１は、搭乗者により入力されたデータや指示などに基づいて入力信号を生成し、車両制御システムの各部に出力する。
【０１０９】
データ取得部１０２は、車両制御システムの処理に用いるデータを取得する各種のセンサなどを備え、取得したデータを、車両制御システムの各部に出力する。
【０１１０】
データ取得部１０２は、自車の状態などを検出するための各種のセンサを備える。具体的には、データ取得部１０２は、ジャイロセンサ、加速度センサ、ＩＭＵなどを備える。データ取得部１０２は、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジンの回転数、モータの回転数、および車輪の回転速度などを検出するための各センサも備える。
【０１１１】
また、データ取得部１０２は、自車の外部の情報を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、データ取得部１０２は、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ、および、その他のカメラなどの撮像装置を備える。
【０１１２】
データ取得部１０２は、天候または気象などを検出するための環境センサ、および、自車の周囲の物体を検出するための周囲情報の検出センサを備える。環境センサは、雨滴センサ、霧センサ、日照センサ、雪センサなどからなる。周囲情報の検出センサは、超音波センサ、レーダ、LiDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）、ソナーなどからなる。
【０１１３】
さらに、データ取得部１０２は、自車の現在位置を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、データ取得部１０２は、ＧＰＳ衛星から供給されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機またはＧＮＳＳ衛星から供給されるＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機などを備える。
【０１１４】
データ取得部１０２は、ＧＰＳ信号やＧＮＳＳ信号を、絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎのいずれかに出力する。データ取得部１０２は、また、撮像装置やマーカーを検出するカメラなどからの画像信号を、絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎのいずれかに出力する。
【０１１５】
また、データ取得部１０２は、車内の情報を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、データ取得部１０２は、運転者を撮像する撮像装置、運転者の生体情報を検出する生体センサ、および、車室内の音声を集音するマイクロフォンなどを備える。生体センサは、例えば、座面またはステアリングホイールなどに設けられ、座席に座っている搭乗者またはステアリングホイールを握っている運転者の生体情報を検出する。
【０１１６】
データ取得部１０２は、記憶部１１１からデータを取得し、車両制御システムの各部に出力する。データ取得部１０２は、記憶部１１１から自車の車体の構造データを取得し、相対自己位置推定部１３２などに提供する。
【０１１７】
通信部１０３は、車内機器１０４、並びに、車外の様々な機器、サーバ、基地局などと通信を行う。例えば、通信部１０３は、車両制御システムの各部から供給されるデータを送信したり、受信したデータを車両制御システムの各部に供給したりする。なお、通信部１０３がサポートする通信プロトコルは、特に限定されるものではなく、また、通信部１０３が、複数の種類の通信プロトコルをサポートすることも可能である。
【０１１８】
通信部１０３は、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、またはＷＵＳＢ（Wireless USB）などにより、車内機器１０４と無線通信を行う。また、通信部１０３は、接続端子（および、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）、またはＭＨＬ（Mobile High-definition Link）などにより、車内機器１０４と有線通信を行う。
【０１１９】
さらに、通信部１０３は、基地局またはアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（インターネット、クラウドネットワークまたは事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（アプリケーションサーバまたは制御サーバ）との通信を行う。通信部１０３は、Ｐ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、自車の近傍に存在する端末（例えば、歩行者もしくは店舗の端末、またはＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）との通信を行う。
【０１２０】
また、通信部１０３は、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、自車と家との間（Vehicle to Home）の通信、および、歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信などのＶ２Ｘ通信を行う。通信部１０３は、ビーコン受信部を備え、道路上に設置された無線局などから発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行規制または所要時間などの情報を取得する。
【０１２１】
車内機器１０４は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器もしくはウェアラブル機器、自車に搬入されもしくは取り付けられる情報機器、および任意の目的地までの経路の探索を行うナビゲーション装置などを含む。
【０１２２】
出力制御部１０５は、自車の搭乗者または車外に対する各種の情報の出力を制御する。例えば、出力制御部１０５は、出力信号を生成し、出力部１０６に出力することにより、出力部１０６から供給される視覚情報および聴覚情報の出力を制御する。出力信号は、視覚情報（例えば、画像データ）および聴覚情報（例えば、音声データ）のうちの少なくとも１つを含む。
【０１２３】
具体的には、出力制御部１０５は、データ取得部１０２の異なる撮像装置により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像またはパノラマ画像などを生成し、生成した画像を含む出力信号を出力部１０６に出力する。警告音または警告メッセージは、衝突、接触、危険地帯への進入などの危険に対する音またはメッセージである。また、出力制御部１０５は、警告音または警告メッセージなどを含む音声データを生成し、生成した音声データを含む出力信号を出力部１０６に出力する。
【０１２４】
出力部１０６は、自車の搭乗者または車外に対して、視覚情報または聴覚情報を出力することが可能な装置を備える。例えば、出力部１０６は、表示装置、インストルメントパネル、オーディオスピーカ、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイなどのウェアラブルデバイス、プロジェクタ、ランプなどを備える。
【０１２５】
出力部１０６が備える表示装置は、通常のディスプレイを有する装置以外にも、例えば、ヘッドアップディスプレイ、透過型ディスプレイ、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有する装置などの運転者の視野内に視覚情報を表示する装置であってもよい。
【０１２６】
駆動系制御部１０７は、各種の制御信号を生成し、駆動系システム１０８に出力することにより、駆動系システム１０８の制御を行う。また、駆動系制御部１０７は、必要に応じて、駆動系システム１０８以外の各部に制御信号を出力し、駆動系システム１０８の制御状態の通知などを行う。
【０１２７】
駆動系システム１０８は、自車の駆動系に関わる各種の装置を備える。駆動系システム１０８は、内燃機関または駆動用モータなどの駆動力を発生させるための駆動力の発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力の伝達機構、舵角を調節するステアリング機構、制動力を発生させる制動装置、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）、並びに、電動のパワーステアリング装置などを備える。
【０１２８】
ボディ系制御部１０９は、各種の制御信号を生成し、ボディ系システム１１０に出力することにより、ボディ系システム１１０の制御を行う。また、ボディ系制御部１０９は、必要に応じて、ボディ系システム１１０以外の各部に制御信号を供給し、ボディ系システム１１０の制御状態の通知などを行う。
【０１２９】
ボディ系システム１１０は、車体に装備されたボディ系の各種の装置を備える。例えば、ボディ系システム１１０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、パワーシート、ステアリングホイール、空調装置、および、各種ランプを備える。各種ランプは、例えば、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカ、フォグランプなどである。
【０１３０】
記憶部１１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）などの磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、および、光磁気記憶デバイスなどを備える。
【０１３１】
記憶部１１１は、車両制御システムの各部が用いる各種プログラムやデータなどを記憶する。記憶部１１１は、ダイナミックマップなどの３次元の高精度地図、高精度地図より精度が低く、広いエリアをカバーするグローバルマップ、および、自車の周囲の情報を含むローカルマップなどの地図情報を記憶する。記憶部１１１は、自車の車体構造データなども記憶する。また、記憶部１１１は、相対位置ツリーなどを記憶する。
【０１３２】
自動運転制御部１１２は、自律走行または運転支援などの自動運転に関する制御を行う。具体的には、自動運転制御部１１２は、自車の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速の維持走行、自車の衝突警告、または、自車のレーンの逸脱警告などを含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行う。また、自動運転制御部１１２は、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転などを目的とした協調制御を行う。
【０１３３】
自動運転制御部１１２は、検出部１３１、相対自己位置推定部１３２、状況分析部１３３、計画部１３４、および、動作制御部１３５を備える。
【０１３４】
検出部１３１は、自動運転の制御に必要な各種の情報の検出を行う。検出部１３１は、車外情報検出部１４１、車内情報検出部１４２、および、車両状態検出部１４３を備える。
【０１３５】
車外情報検出部１４１は、車両制御システムの各部から供給されるデータまたは信号（以下、データや信号をまとめて情報と称する）に基づいて、自車の外部の情報の検出処理を行う。車外情報検出部１４１は、自車の周囲の物体の検出処理、認識処理、および、追跡処理、並びに物体までの距離の検出処理を行う。検出対象となる物体には、例えば、車両、人、障害物、構造物、道路、信号機、交通標識、道路標示などが含まれる。
【０１３６】
また、車外情報検出部１４１は、自車の周囲の環境の検出処理を行う。検出対象となる周囲の環境には、例えば、天候、気温、湿度、明るさ、および、路面の状態などが含まれる。車外情報検出部１４１は、検出処理の結果を示すデータを相対自己位置推定部１３２、状況分析部１３３のマップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２、および、状況認識部１５３、並びに、動作制御部１３５の緊急事態回避部１７１などに出力する。
【０１３７】
車内情報検出部１４２は、車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、車内の情報の検出処理を行う。例えば、車内情報検出部１４２は、運転者の認証処理および認識処理、運転者の状態の検出処理、搭乗者の検出処理、および、車内の環境の検出処理などを行う。
【０１３８】
検出対象となる運転者の状態には、例えば、体調、覚醒度、集中度、疲労度、視線方向などが含まれる。検出対象となる車内の環境は、例えば、気温、湿度、明るさ、臭いなどである。車内情報検出部１４２は、検出処理の結果を示すデータを状況分析部１３３の状況認識部１５３、および、動作制御部１３５の緊急事態回避部１７１などに出力する。
【０１３９】
車両状態検出部１４３は、車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、自車の状態の検出処理を行う。検出対象となる自車の状態には、例えば、速度、加速度、舵角、異常の有無および内容、運転操作の状態、パワーシートの位置および傾き、ドアロックの状態、並びに、その他の車載機器の状態などが含まれる。車両状態検出部１４３は、検出処理の結果を示すデータを相対自己位置推定部１３２、状況分析部１３３の状況認識部１５３、および動作制御部１３５の緊急事態回避部１７１などに出力する。
【０１４０】
相対自己位置推定部１３２は、自車の相対自己位置を推定する。相対自己位置は、上述したように、自車の３次元空間における位置および姿勢を表す自己位置のうち、３次元空間の原点が、過去の自己位置になっている自己位置である。相対自己位置推定部１３２は、相対自己位置算出部１８１、相対自己位置算出器１８２−１乃至１８２−ｎ、および相対自己位置統合部１８３により構成される。
【０１４１】
相対自己位置算出部１８１は、データ取得部１０２、車両状態検出部１４３、車外情報検出部１４１、および状況分析部１３３の状況認識部１５３などから供給される情報に基づいて、自車の位置および姿勢などの推定処理を行う。相対自己位置算出部１８１は、１つ以上の相対自己位置算出器１８２−１乃至１８２−ｎを備える。
【０１４２】
相対自己位置算出器１８２−１乃至１８２−ｎは、データ取得部１０２、車両状態検出部１４３、車外情報検出部１４１、および状況分析部１３３の状況認識部１５３などから供給される情報に基づいて、自車の位置および姿勢などの推定処理を行う。
【０１４３】
相対自己位置統合部１８３は１つ以上の相対自己位置算出器１８２−１乃至１８２−ｎから供給される相対自己位置を統合方法によって統合した結果の相対自己位置を出力する。
【０１４４】
相対自己位置統合部１８３は、統合した結果の相対自己位置を示すデータを状況分析部１３３のマップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２、および状況認識部１５３などに出力する。相対自己位置を示すデータは、絶対自己位置統合器１８６−２およびマップ管理部１３８にも供給される。
【０１４５】
状況分析部１３３は、自車および周囲の状況の分析処理を行う。状況分析部１３３は、マップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２、状況認識部１５３、および状況予測部１５４を備える。
【０１４６】
マップ解析部１５１は、相対自己位置推定部１３２および車外情報検出部１４１などの車両制御システムの各部から供給される情報を必要に応じて用いながら、記憶部１１１に記憶されている各種の地図の解析処理を行う。
【０１４７】
複数の地図が存在する場合、マップ管理部１３８から供給される相対位置ツリーの情報が参照される。相対位置ツリーの情報は、地図に記述された情報と自機の相対位置を解析するために用いられる。また、マップ解析部１５１は、地図から得られる情報、例えば信号機の位置情報などに基づいて、地図原点に対する信号機の相対位置を取得して、記憶部１１１に格納された相対位置ツリーの更新処理を行う。
【０１４８】
マップ解析部１５１は、自動運転の処理に必要な情報を含む地図を構築する。例えば、マップ解析部１５１は、マップ管理部１３８から供給される相対位置ツリーに基づいて、地図座標系を拡張し、地図座標系が拡張された地図を構築する。マップ解析部１５１は、構築した地図を、交通ルール認識部１５２、状況認識部１５３、状況予測部１５４、並びに計画部１３４のルート計画部１６１、行動計画部１６２、および動作計画部１６３などに出力する。
【０１４９】
交通ルール認識部１５２は、相対自己位置推定部１３２、車外情報検出部１４１、およびマップ解析部１５１などの車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、自車の周囲の交通ルールの認識処理を行う。この認識処理により、例えば、自車の周囲の信号機の位置および状態、自車の周囲の交通規制の内容、並びに走行可能な車線などが認識される。交通ルール認識部１５２は、認識処理の結果を示すデータを状況予測部１５４などに出力する。
【０１５０】
状況認識部１５３は、車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、自車に関する状況の認識処理を行う。車両制御システムの各部は、相対自己位置推定部１３２、車外情報検出部１４１、車内情報検出部１４２、車両状態検出部１４３、およびマップ解析部１５１などである。例えば、状況認識部１５３は、自車の状況、自車の周囲の状況、および、自車の運転者の状況などの認識処理を行う。また、状況認識部１５３は、必要に応じて、自車の周囲の状況の認識に用いるローカルマップ（以下、状況認識用マップと称する）を生成する。状況認識用マップは、例えば、占有格子地図（Occupancy Grid Map）とされる。
【０１５１】
認識対象となる自車の状況には、例えば、自車の位置、姿勢、動き（例えば、速度、加速度、移動方向など）、並びに異常の有無および内容などが含まれる。認識対象となる自車の周囲の状況には、例えば、周囲の静止物体の種類および位置、周囲の動物体の種類、位置および動き、周囲の道路の構成および路面の状態、並びに、周囲の天候、気温、湿度、および明るさなどが含まれる。認識対象となる運転者の状態には、例えば、体調、覚醒度、集中度、疲労度、視線の動き、並びに、運転操作などが含まれる。
【０１５２】
状況認識部１５３は、認識処理の結果を示すデータ（必要に応じて、状況認識用マップを含む）を相対自己位置推定部１３２および状況予測部１５４などに出力する。また、状況認識部１５３は、状況認識用マップを記憶部１１１に記憶させる。
【０１５３】
状況予測部１５４は、マップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２および状況認識部１５３などの車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、自車に関する状況の予測処理を行う。例えば、状況予測部１５４は、自車の状況、自車の周囲の状況、および、運転者の状況などの予測処理を行う。
【０１５４】
予測対象となる自車の状況には、例えば、自車の挙動、異常の発生、および、走行可能距離などが含まれる。予測対象となる自車の周囲の状況には、例えば、自車の周囲の動物体の挙動、信号の状態の変化、および、天候などの環境の変化などが含まれる。予測対象となる運転者の状況には、例えば、運転者の挙動および体調などが含まれる。
【０１５５】
状況予測部１５４は、予測処理の結果を示すデータを、交通ルール認識部１５２および状況認識部１５３から供給されるデータとともに、計画部１３４のルート計画部１６１、行動計画部１６２、および、動作計画部１６３などに出力する。
【０１５６】
ルート計画部１６１は、マップ解析部１５１および状況予測部１５４などの車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、目的地までの走行ルートを計画する。例えば、ルート計画部１６１は、拡張された地図情報に基づいて、現在位置から指定された目的地までの走行ルートを設定する。また、例えば、ルート計画部１６１は、渋滞、事故、通行規制、工事などの状況、および、運転者の体調などに基づいて、適宜ルートを変更する。ルート計画部１６１は、計画した走行ルートを示すデータを行動計画部１６２などに出力する。
【０１５７】
行動計画部１６２は、マップ解析部１５１および状況予測部１５４などから供給される情報に基づいて、ルート計画部１６１により計画された走行ルートを計画された時間内で安全に走行するための自車の行動を計画する。例えば、行動計画部１６２は、発進、停止、進行方向（例えば、前進、後退、左折、右折、方向転換など）、走行車線、走行速度、および、追い越しなどの計画を行う。行動計画部１６２は、計画した自車の行動を示すデータを動作計画部１６３などに出力する。
【０１５８】
動作計画部１６３は、マップ解析部１５１および状況予測部１５４などの車両制御システムの各部から供給される情報に基づいて、行動計画部１６２により計画された行動を実現するための自車の動作を計画する。例えば、動作計画部１６３は、加速、減速、および、走行軌道などの計画を行う。動作計画部１６３は、計画した自車の動作を示すデータを、動作制御部１３５の加減速制御部１７２および方向制御部１７３などに出力する。
【０１５９】
動作制御部１３５は、自車の動作の制御を行う。動作制御部１３５は、緊急事態回避部１７１、加減速制御部１７２、および方向制御部１７３を備える。
【０１６０】
緊急事態回避部１７１は、車外情報検出部１４１、車内情報検出部１４２、および、車両状態検出部１４３の検出結果に基づいて、衝突、接触、危険地帯への進入、運転者の異常、車両の異常などの緊急事態の検出処理を行う。緊急事態回避部１７１は、緊急事態の発生を検出した場合、急停車や急旋回などの緊急事態を回避するための自車の動作を計画する。緊急事態回避部１７１は、計画した自車の動作を示すデータを加減速制御部１７２および方向制御部１７３などに出力する。
【０１６１】
加減速制御部１７２は、動作計画部１６３または緊急事態回避部１７１により計画された自車の動作を実現するための加減速制御を行う。例えば、加減速制御部１７２は、計画された加速、減速、または、急停車を実現するための駆動力の発生装置または制動装置の制御目標値を演算する。加減速制御部１７２は、演算した制御目標値を示す制御指令を駆動系制御部１０７に出力する。
【０１６２】
方向制御部１７３は、動作計画部１６３または緊急事態回避部１７１により計画された自車の動作を実現するための方向制御を行う。例えば、方向制御部１７３は、動作計画部１６３または緊急事態回避部１７１により計画された走行軌道または急旋回を実現するためのステアリング機構の制御目標値を演算し、演算した制御目標値を示す制御指令を駆動系制御部１０７に出力する。
【０１６３】
自己位置推定部１３６は、自車の絶対自己位置と自車の相対自己位置とを推定する。自己位置推定部１３６は、上述した相対自己位置推定部１３２と、絶対自己位置推定部１３７により構成される。
【０１６４】
絶対自己位置推定部１３７は、自車の絶対自己位置を推定する。絶対自己位置は、上述したように、自車の３次元空間における位置および姿勢を表す。その時の３次元空間座標系の原点はいずれかの地図原点である。座標系は、対応する地図の地図座標系である。絶対自己位置推定部１３７は、絶対自己位置算出部１８４、および、複数の絶対自己位置統合器１８６−１および１８６−２により構成される。
【０１６５】
絶対自己位置推定部１３７は、複数の絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎにより構成される。絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎは、データ取得部１０２、車両状態検出部１４３、車外情報検出部１４１、および状況分析部１３３の状況認識部１５３などから供給される情報に基づいて、絶対自己位置の推定処理を行う。
【０１６６】
絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎのいずれかにおいては、取得される地図情報に含まれる絶対自己位置を求めるためのアルゴリズムが用いられて、絶対自己位置の推定処理が行われる。絶対自己位置を記述する座標系は、地図座標系ではあるが、すべての絶対自己位置が同じ地図の地図座標系とは限らない。絶対自己位置を同定する方法と地図座標系が違えば別の絶対自己位置算出器になる。
【０１６７】
例えば、絶対自己位置算出器１８５−１は、上述したように、ＧＰＳまたはＧＮＳＳから供給される受信信号と、ＩＭＵを組み合わせた構成からなる。絶対自己位置算出器１８５−２は、上述したように、カメラ撮影画像に基づいて自己位置推定を行うＳＬＡＭを利用した構成からなる。マーカーに基づいて自己位置推定を行う構成の自己位置算出器もある。このように、絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎが自己位置推定を行うために用いるアルゴリズムはすべて同じとは限らず、異なる場合がある。
【０１６８】
絶対自己位置統合器１８６−１および１８６−２は、地図座標系の数だけ存在する。絶対自己位置統合器１８６−１および１８６−２は、絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎのうち、同じ地図座標系の絶対自己位置算出器１８５の結果をそれぞれ統合する。
【０１６９】
絶対自己位置統合器１８６−１は、複数の絶対自己位置算出器１８５−１の出力を統合し、統合された絶対自己位置をマップ管理部１３８に出力する。絶対自己位置統合器１８６−２は、複数の絶対自己位置算出器１８５−２および１８５−３の出力を統合し、統合された絶対自己位置をマップ管理部１３８に出力する。
【０１７０】
その際、絶対自己位置統合器１８６−１および１８６−２は、相対自己位置推定部１３２から供給される相対自己位置も統合する。多くの絶対自己位置推定の方法は、推定できない場合が存在するため、絶対自己位置統合器１８６−１および１８６−２は、相対自己位置を用い、カルマンフィルタやパーティクルフィルタなどの方法で絶対自己位置の補完を行う。統合された絶対自己位置は、地図の原点の数だけ存在し、マップ管理部１３８に出力される。
【０１７１】
なお、以下、絶対自己位置統合器１８６−１および１８６−２は、区別をする必要がない場合、まとめて、絶対自己位置統合器１８６と称する。絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎは、区別をする必要がない場合、まとめて、絶対自己位置算出器１８５と称する。
【０１７２】
マップ管理部１３８は、絶対自己位置統合器１８６から供給される絶対自己位置と、相対自己位置推定部１３２から供給される相対自己位置に基づいて、複数の地図の位置関係を、相対位置ツリーを用いて管理する。地図の位置関係とは、地図の状態、地図原点と自己位置同定原点の関係、地図原点同士の関係などである。
【０１７３】
マップ管理部１３８は、相対位置ツリーの地図原点に接続されるリンクを更新することで、地図の関係を管理する。マップ管理部１３８は、相対位置ツリーに、絶対自己位置が推定できた地図情報をロードし、地図原点同士の相対位置の保存と更新を行う。相対位置ツリーの情報は、マップ解析部１５１に出力され、地図に記述された情報と自機の相対位置を解析するために用いられる。マップ管理部１３８は、相対位置ツリーに基づいて、マップ解析部１５１に地図の地図座標系を拡張させる。
【０１７４】
図７は、都市地図とビルの室内地図がある場合の相対位置ツリーの更新処理の例を示す図である。
【０１７５】
ＧＰＳ絶対自己位置算出器１８５−１は、都市地図の地図座標系における絶対自己位置を算出する。画像特徴点絶対自己位置算出器１８５−２とマーカー絶対自己位置算出器１８５−３は、室内地図の地図座標系における絶対自己位置を算出する。
【０１７６】
ＧＰＳ絶対自己位置算出器１８５−１は、都市地図の地図座標系を算出するＧＰＳ信号を用いて都市地図の地図座標系における絶対自己位置を算出する。ＧＰＳ絶対自己位置算出器１８５−１は、算出した絶対自己位置を、絶対自己位置統合器１８６−１に出力する。
【０１７７】
算出された絶対自己位置は、絶対自己位置統合器１８６−１で統合される。「都市地図の地図座標系における絶対自己位置」は、「都市地図原点に対する自車原点の相対位置」でもある。
【０１７８】
絶対自己位置統合器１８６−１は、吹き出しＰ１に示されるように、「都市地図原点に対する自車原点の相対位置」を、マップ管理部１３８に出力する。
【０１７９】
マップ管理部１３８には、相対自己位置推定部１３２が出力する相対自己位置（すなわち、「自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置」）が供給される。
【０１８０】
マップ管理部１３８は、「都市地図原点に対する自車原点の相対位置」と「自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置」を用いて、「自己位置同定原点に対する都市地図原点の相対位置」を算出する。マップ管理部１３８は、算出した「自己位置同定原点に対する都市地図原点の相対位置」を相対位置ツリーに書き込んで、相対位置ツリーを更新する。
【０１８１】
マップ管理部１３８は、都市地図原点により相対位置ツリーが更新された状態で、都市地図情報をロードする。
【０１８２】
画像特徴点絶対自己位置算出器１８５−２は、画像から抽出した画像特徴点を用いて室内地図の地図座標系における絶対自己位置を算出し、算出した絶対自己位置を、絶対自己位置統合器１８６−２に出力する。
【０１８３】
マーカー絶対自己位置算出器１８５−３は、画像から認識したマーカーを用いて、室内地図の地図座標系における絶対自己位置を算出し、算出した絶対自己位置を、絶対自己位置統合器１８６−２に出力する。
【０１８４】
算出された絶対自己位置は、絶対自己位置統合器１８６−２で統合される。「室内地図の地図座標系における絶対自己位置」は、「室内地図原点に対する自車原点の相対位置」でもある。
【０１８５】
絶対自己位置統合器１８６−２は、吹き出しＰ２に示されるように、「室内地図原点に対する自車原点の相対位置」を、マップ管理部１３８に出力する。
【０１８６】
マップ管理部１３８は、「室内地図原点に対する自車原点の相対位置」と「自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置」を用いて、「自己位置同定原点に対する室内地図原点の相対位置」を算出する。マップ管理部１３８は、算出した「自己位置同定原点に対する室内地図原点の相対位置」を相対位置ツリーに書き込んで、相対位置ツリーを更新する。
【０１８７】
また、マップ管理部１３８は、室内地図原点により相対位置ツリーが更新された状態で、室内地図情報をロードする。
【０１８８】
図８は、図７の更新処理により更新された相対位置ツリーの例を示す。
【０１８９】
図８の相対位置ツリーでは、自己位置同定原点の子ノードとして、自車原点がリンクＬ１によって接続されているところに、自己位置同定原点の子ノードとして、都市地図原点がリンクＬ２によって接続される。その後、都市地図情報が、相対位置ツリーにおける都市地図原点の子ノードとして、リンクＬ３によって接続されて、ロードされる。
【０１９０】
さらに、自己位置同定原点の子ノードとして、室内地図原点がリンクＬ４によって接続される。その後、室内地図情報は、相対位置ツリーにおける室内地図原点の子ノードとして、リンクＬ５によって接続されて、ロードされる。
【０１９１】
以上のように、地図原点は、自己位置同定原点または他の地図原点の子ノードとすることができるので、複数の地図原点を１つのツリーに接続することができる。
【０１９２】
図９は、複数の地図における位置情報の例を示す図である。
【０１９３】
図９においては、地図Ｐの座標系が示されている。地図Ｐ、地図Ｑ、地図Ｒは、それぞれ異なる座標系を有している。
【０１９４】
自車原点は、移動装置１の現在の自己位置である。自己位置同定原点は、移動装置１の起動時の自己位置である。
【０１９５】
自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置は、相対自己位置推定部１３２で求められる。自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置は、地図Ｑや地図Ｒでも変わらない。
【０１９６】
地図原点に対する自車原点の相対位置は、絶対自己位置推定部１３７で求められる。ただし、地図Ｐ、地図Ｑ、および地図Ｒでは、地図原点の位置が異なっているため、地図原点に対する自車原点の相対位置は、地図Ｐ、地図Ｑ、地図Ｒで異なる。
【０１９７】
そこで、マップ管理部１３８は、地図Ｐ、地図Ｑ、地図Ｒについて、地図原点に対する自車原点の相対位置と、地図原点に対する自車原点の相対位置に基づいて、地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置を求める。地図原点に対する自車原点の相対位置は、絶対自己位置推定部１３７で求められる。自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置は、相対自己位置推定部１３２で求められる。
【０１９８】
マップ管理部１３８においては、地図Ｐの地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置、地図Ｑの地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置、地図Ｒの地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置を得ることができる。各地図の地図原点に対する自己位置同定原点の相対位置は、図８のリンクＬ２やリンクＬ４に相当する。
【０１９９】
これにより、同じ相対位置ツリーに、地図Ｐ、地図Ｑ、および地図Ｒの地図原点を追加することができる。
【０２００】
＜４．複数の地図を用いた場合の従来と本技術の比較＞
本技術と比較するため、移動装置が市街地から私有地に入る例を用いて従来の方法について説明する。
【０２０１】
図１０は、市街地における移動装置の従来の相対位置ツリーと移動経路の例を示す図である。
【０２０２】
図１０のＡには、従来の市街地の地図の相対位置ツリーが示される。
【０２０３】
従来の市街地の地図の相対位置ツリーは、図１０のＡに示すように、市街地の地図原点を親ノードとして、市街地の地図原点と自己位置同定原点がリンクによって接続されている。また、自己位置同定原点を親ノードとして、自己位置同定原点と自車原点がリンクによって接続されている。
【０２０４】
図１０のＢには、従来の方法で搭乗者に対して提示される市街地の地図が示されている。
【０２０５】
図１０のＢにおいては、白抜きの矢印Ｒ１は、市街地の相対位置ツリーに基づいて計画された走行ルートを表す。
【０２０６】
従来においては、１種類の地図しか扱えないため、市街地の地図上における私有地にあたる部分は、図１０のＢに示すように、地図がない状態で提示される。そのため、従来の方法では、市街地の地図上でしか走行ルート（矢印Ｒ１）を提示することができなかった。
【０２０７】
従来の方法では、上述したように複数の地図を同時に扱えなかったため、市街地を走行している時は、私有地の地図を、図１０Ａの相対位置ツリーに接続することができず、図１０のＢに示される市街地の地図のみで走行する。
【０２０８】
図１１は、私有地における移動装置の従来の相対位置ツリーと移動経路の例を示す図である。
【０２０９】
図１１のＡには、従来の私有地の地図の相対位置ツリーが示される。
【０２１０】
従来の私有地の地図の相対位置ツリーは、図１１のＡに示すように、私有地の地図原点を親ノードとして、私有地の地図原点と自己位置同定原点がリンクによって接続されている。また、自己位置同定原点を親ノードとして、自己位置同定原点と自車原点がリンクによって接続されている。
【０２１１】
図１１のＢには、従来の方法で搭乗者に対して提示される私有地の地図が示されている。
【０２１２】
図１１のＢにおいては、白抜きの矢印Ｒ２は、私有地の相対位置ツリーで計画された走行ルートを表す。
【０２１３】
従来においては、１種類の地図しか扱えないため、図１１のＢに示すように、私有地の地図しか提示されない。そのため、従来の方法では、私有地での走行ルート（矢印Ｒ２）しか提示されず、私有地に入る前の市街地の地図における走行ルートがわからなかった。
【０２１４】
私有地に入ると、図１１のＡに示した私有地の地図原点を自己位置同定原点の親ノードとして用いるため、図１０のＡに示した市街地の地図原点を接続することができず、図１１のＢに示した私有地の地図のみで走行が行われる。
【０２１５】
そのため、従来の方法では、図１２に示すように、地図原点の切り替えが発生するため、走行ルートの計画に用いられる地図を、市街地の地図から私有地の地図に遷移する処理が煩雑になった。
【０２１６】
図１２は、従来の地図座標系の切り替えの例を示す図である。
【０２１７】
図１２においては、左から順に、市街地の地図の相対位置ツリーと、私有地の地図の相対位置ツリーが示されている。市街地の地図の相対位置ツリーにおいては、親ノードが市街地の地図原点であるため、親ノードが私有地の地図原点である私有地の相対位置ツリーを接続することができない。
【０２１８】
そこで、矢印に示されるように、市街地の地図の相対位置ツリーは、私有地の地図の相対位置ツリーに切り替えられる。したがって、私有地の地図の相対位置ツリーに切り替わると、市街地の地図の相対位置ツリーで生成された走行ルートでは、位置関係が解析できなくなるため、走行ルートを、一時的に再計画しなければならない。そのため、従来の移動装置においては、図１３に示すように、走行中に一時停止などが発生する恐れがある。
【０２１９】
図１３は、従来の地図の遷移処理を説明するフローチャートである。
【０２２０】
従来の移動装置は、市街地の地図における走行ルート（矢印Ｒ１）に従って市街地を走行中である。
【０２２１】
ステップＳ３１において、走行が一時停止される。
【０２２２】
ステップＳ３２において、私有地の地図がロードされる。
【０２２３】
ステップＳ３３において、移動装置における地図座標系が、図１２に示したように、市街地の地図座標系から、私有地の地図座標系に切り替えられる。
【０２２４】
ステップＳ３４において、市街地の地図が無効になる。したがって、市街地の地図の相対位置ツリーで生成された走行計画が無効になる。
【０２２５】
ステップＳ３５において、私有地の地図の相対位置ツリーに基づいて走行ルート（矢印Ｒ２）の再計画が行われる。
【０２２６】
ステップＳ３６において、再計画された走行ルートに基づいて、移動装置が再発進される。
【０２２７】
以上のように、従来方法では、地図原点の切り替えが発生するため、走行ルートの計画に用いられる地図を、市街地の地図から私有地の地図に遷移する処理が複雑になる。
【０２２８】
図１４は、本技術による地図座標系の拡張の例を示す図である。
【０２２９】
図１４においては、上から順に、本技術による市街地の地図の相対位置ツリーと、拡張された相対位置ツリーが示されている。
【０２３０】
市街地の地図の相対位置ツリーにおいては、自己位置同定原点が親ノードであり、自己位置同定原点に、市街地の地図原点と自車原点がリンクによって接続されている。
【０２３１】
マップ管理部１３８は、自己位置同定原点に対する自車原点の相対位置に基づいて、市街地の地図の相対位置ツリーに、ハッチが付された私有地の地図原点を追加する。
【０２３２】
すなわち、拡張された相対位置ツリーにおいては、市街地の地図の相対位置ツリーを保持したまま、私有地の地図原点が追加される。
【０２３３】
図１５は、拡張された地図の例を示す図である。
【０２３４】
図１５においては、拡張された地図として搭乗者に提示される、私有地の地図を含む市街地の地図が示されている。また、白抜きの矢印Ｒ１は、市街地の相対位置ツリーに基づいて計画された走行ルートを表す。白抜きの矢印Ｒ１´は、拡張された相対位置ツリーに基づいて計画された走行ルートを表す。
【０２３５】
市街地の相対位置ツリーで計画された走行ルート（矢印Ｒ１）上に示される位置Ｐ１において、私有地の地図がロードされ、相対位置ツリーが拡張される。
【０２３６】
また、位置Ｐ１において、図１４の拡張された相対位置ツリーに基づいて市街地の相対位置ツリーで計画された走行ルート（矢印Ｒ１）の位置関係が取得される。市街地の地図上における私有地にあたる部分には、図１５に示すように、私有地の地図が提示される。
【０２３７】
位置Ｐ１において、拡張された相対位置ツリーに基づいて計画を行った場合、市街地の地図が無効にならない。これにより、走行ルート（矢印Ｒ１）を、市街地と私有地の境界の位置Ｐ２から私有地における目的地（バツ印）に向けて、走行ルート（矢印Ｒ１´）に延長することができる。これにより、移動装置１のスムーズな走行が期待できる。
【０２３８】
図１６は、移動装置１による地図の遷移処理を説明するフローチャートである。
【０２３９】
移動装置１は、市街地の地図における走行ルート（矢印Ｒ１）に従って市街地を走行中である。
【０２４０】
マップ管理部１３８は、図１３に示されるように、市街地の地図座標系に、私有地の地図座標系を追加して、相対位置ツリーを更新している。
【０２４１】
ステップＳ５１において、マップ管理部１３８は、相対位置ツリーに基づいて、私有地の地図をロードし、地図原点同士の相対位置の保存と更新を行う。相対位置ツリーの情報は、マップ解析部１５１に出力される。
【０２４２】
ステップＳ５２において、マップ解析部１５１は、更新された相対位置ツリーに基づいて、地図座標系を拡張する。マップ解析部１５１は、拡張された地図座標系を解析する。
【０２４３】
ステップＳ５３において、計画部１３４は、拡張された地図座標系の解析に基づいて、走行ルート（矢印Ｒ１´）の計画を延長する。
【０２４４】
以上のように、地図情報が増えた場合に相対位置ツリーが拡張される。これにより、拡張前の走行ルート（矢印Ｒ１）に対して、走行ルート（矢印Ｒ１´）を延長することができる。
【０２４５】
図１７は、従来と本技術の比較を時間軸に沿って示す図である。
【０２４６】
移動装置においては、市街地の走行中に、ＧＰＳ絶対自己位置算出器１８５−１から供給された市街地の地図における自己位置が算出される。移動装置においては、私有地の走行中に、画像特徴点絶対自己位置算出器１８５−２により供給された私有地の地図における自己位置が算出される。
【０２４７】
従来の方法では、移動装置は、市街地と私有地の境界に到達する時刻ｔ２において、図１３で上述したように一旦停止し、私有地の地図をロードし、移動装置の地図座標系を、市街地の地図座標系から、私有地の地図座標系に切り替えていた。
【０２４８】
これに対して、本技術では、移動装置１は、市街地走行中の時刻ｔ１（図１５の位置Ｐ１）において、私有地の地図をロードし、相対位置ツリーを拡張し、走行ルートを延長する。移動装置１は、市街地と私有地の境界に到達する時刻ｔ２（図１５の位置Ｐ２）において、私有地の地図の相対位置ツリーに基づいて計画された走行ルートを用いて走行する。
【０２４９】
すなわち、時刻ｔ１乃至時刻ｔ２の間は、市街地の地図と私有地の地図が２つ重複して用いられる重複期間であり、上述したように、拡張された相対位置ツリーに基づいて延長された走行ルートが用いられる。重複期間においては、両方の地図原点に接続している相対位置ツリーが用いられ、延長された走行ルートを用いることができる。
【０２５０】
これにより、たとえ時刻ｔ２で、私有地の地図のみが用いられる期間になり、２つの地図が用いられる期間が、重複期間の一時的だけになったとしても、移動装置１は、複数の地図を跨いでもスムーズに走行することができる。
【０２５１】
＜移動装置の動作＞
図１８は、移動装置１の走行ルートの計画処理を説明するフローチャートである。
【０２５２】
例えば、移動装置１においては、チケットの購入時、所定の位置、地図と地図の境界から所定の距離だけ離れた場所などで、新たな地図情報が取得される。
【０２５３】
ステップＳ１１１において、マップ管理部１３８は、新しく追加された地図情報があるか否かを判定する。ステップＳ１１１において、新しく追加された地図情報があると判定された場合、処理は、ステップＳ１１２に進む。
【０２５４】
ステップＳ１１２において、マップ管理部１３８は、地図情報の更新処理を行う。地図情報の更新処理は、図１９を参照して後述される。ステップＳ１１２の処理により自己位置同定原点に対する地図原点の相対位置が算出され、相対位置ツリーが更新され、地図情報がロードされる。
【０２５５】
ステップＳ１１３において、マップ管理部１３８は、更新が必要なすべての地図情報の更新処理が終了したか否かを判定する。ステップＳ１１３において、更新が必要なすべての地図情報の更新処理がまだ終了していないと判定された場合、ステップＳ１１２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２５６】
ステップＳ１１３において、更新が必要なすべての地図情報の更新処理が終了したと判定された場合、処理は、ステップＳ１１４に進む。
【０２５７】
ステップＳ１１４において、マップ解析部１５１は、マップ管理部１３８による制御のもと、相対位置ツリーに基づいて、使用する地図の地図座標系を拡張する。
【０２５８】
ステップＳ１１５において、ルート計画部１６１は、拡張された地図座標系に基づいて、走行ルートを延長する。その後、処理は、ステップＳ１１９に進む。
【０２５９】
また、ステップＳ１１１において、新しく追加された地図情報がないと判定された場合、処理は、ステップＳ１１６に進む。
【０２６０】
ステップＳ１１６において、ルート計画部１６１は、状況分析部１３３から供給される情報に基づいて、目的地を変更するか否かを判定する。
【０２６１】
ステップＳ１１６において、目的地を変更すると判定された場合、処理は、ステップＳ１１７に進む。
【０２６２】
ステップＳ１１７において、ルート計画部１６１は、変更された目的地に基づいて、走行ルートを変更する。その後、処理は、ステップＳ１１９に進む。
【０２６３】
ステップＳ１１６において、目的地を変更しないと判定された場合、処理は、ステップＳ１１８に進む。
【０２６４】
ステップＳ１１８において、ルート計画部１６１は、走行ルートを延長する。その後、処理は、ステップＳ１１９に進む。
【０２６５】
ステップＳ１１９において、ルート計画部１６１は、処理を終了するか否かを判定する。
【０２６６】
ステップＳ１１９において、処理を終了しないと判定された場合、ステップＳ１１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２６７】
ステップＳ１１９において、処理を終了すると判定された場合、走行ルートの計画処理は終了される。
【０２６８】
図１９は、図１８のステップＳ１１２の地図情報の更新処理を説明するフローチャートである。
【０２６９】
ステップＳ１３１において、絶対自己位置算出器１８５−１乃至１８５−ｎは、絶対自己位置の推定処理を行う。絶対自己処理の推定処理は、データ取得部１０２、車両状態検出部１４３、車外情報検出部１４１、および状況分析部１３３の状況認識部１５３などから供給される情報に基づいて行われる。
【０２７０】
ステップＳ１３２において、絶対自己位置統合器１８６は、複数の絶対自己位置算出器１８５の出力を統合し、統合された絶対自己位置、すなわち、地図原点に対する自己原点の相対位置を、マップ管理部１３８に出力する。
【０２７１】
ステップＳ１３２においては、相対自己位置推定部１３２から供給される相対自己位置も統合される。
【０２７２】
ステップＳ１３３において、マップ管理部１３８は、自己位置同定原点に対する地図原点の相対位置を算出する。
【０２７３】
ステップＳ１３４において、マップ管理部１３８は、自己位置同定原点に対する地図原点の相対位置に基づいて、相対位置ツリーを更新する。
【０２７４】
ステップＳ１３５において、マップ管理部１３８は、相対位置ツリーに、絶対自己位置が推定できた地図情報をロードし、地図原点同士の相対位置の保存と更新を行う。更新された相対位置ツリーは、マップ解析部１５１に出力される。
【０２７５】
なお、ステップＳ１３４において相対位置ツリーを更新する際、図５のＢに示したように、地図原点を他の地図の原点の子ノードとして追加することも可能である。
【０２７６】
例えば、地図３原点における絶対自己位置が推定されたときに、地図１原点における絶対自己位置が推定済みであれば、地図１原点に対する地図３原点の相対位置は計算可能である。したがって、地図１原点に対する地図３原点の相対位置を相対位置ツリーに保持することもできる。
【０２７７】
移動装置１が再起動して、各地図原点における絶対自己位置が推定できない状態にあるとする。そのとき、地図１原点に対する地図３原点の相対位置がすでに保持されていた場合、地図１原点と地図３原点のうち一方の絶対自己位置が取得されると、もう一方の絶対自己位置も計算可能である。
【０２７８】
＜５．本技術による効果＞
本技術を適用することで、複数の地図座標系で記述された地図を同じ相対位置ツリーに追加し、位置関係を取得することができる。
【０２７９】
これにより複数の地図が有する情報を同時に扱うことができる。例えば、市街地、私有地、駐車場、室内などの地図を繋げることができるので、地図を跨いだ走行ルートの計画ができるようになる。これにより、移動装置は複数の地図を跨いでもスムーズに走行することができる。
【０２８０】
本技術によれば、異なる絶対自己位置の推定処理が並列に実行されるので、使用可能な地図座標系（絶対自己位置の推定方法）が異なる場所へ移動する場合であっても、移動装置は、スムーズに走行できる。
【０２８１】
例えば、室内では、ＧＰＳ信号による絶対自己位置の推定方法が使用できず、市街地では、マーカーや画像特徴量による絶対自己位置の推定方法が使用できないが、本技術により室内の地図と市街地の地図を接続することができる。
【０２８２】
また、本技術によれば、同じ地図座標系における複数の絶対自己位置の推定処理の結果と、相対自己位置を統合することができるので、ロバスト性と精度を向上させることができる。
【０２８３】
例えば、室内ではＧＰＳとＬｉＤＡＲの地図マッチング（ＮＤＴ）との統合、室内では、マーカーによる絶対自己位置の推定処理と画像特徴点の地図マッチングとの統合などを行うことができる。
【０２８４】
さらに、本技術によれば、市街地と私有地などの複数の地図を同時に扱うことができるので、より高度な走行ルートを計画することが可能である。
【０２８５】
図２０乃至図２３は、本技術による効果の例を示す図である。
【０２８６】
図２０乃至図２３には、本技術により接続された市街地の地図と私有地の地図における走行ルートが示される地図が示されている。
【０２８７】
図２０乃至図２３の地図においては、私有地の地図とその周囲にある市街地の地図が示されている。私有地には、遊園地Ｌと遊園地Ｓが併設され、その周囲に複数の駐車場Ｐが設けられている。星マークは目的地を示す。
【０２８８】
Ｐの矩形は駐車場を示す。Ｐの矩形には、駐車場に空きがない場合「FULL」のマークが付される。走行計画により決められた駐車場には、「ここに駐車」の文字が付される。Ｐの矩形のうち、スタッフ専用の駐車場の場合、「スタッフ専用」を表す文字が付される。Ｇは、移動装置１が私有地の中に入場するための入場ゲートを示す。太線矢印が計画された走行ルートを示す。複数の太線矢印は、それぞれの走行ルートが逐次計画されていることを表す。
【０２８９】
図２０においては、第１の走行ルートが示されている。第１の走行ルートは、搭乗者の目的地に１番近い入場ゲートＧ１から私有地（遊園地Ｌ）に入場し、搭乗者の目的地に１番近く、空きがある駐車場ＰＶ１を選択して、そこに駐車するように計画された走行ルートである。
【０２９０】
以上のように構成される第１の走行ルートが、移動装置１の市街地の走行中に計画されるので、移動装置１はスムーズに走行することができる。
【０２９１】
図２１においては、第２の走行ルートが示されている。第２の走行ルートは、搭乗者の目的地に１番近い入場ゲートＧ２から私有地に入場し、搭乗者を降ろした後に、１番近く、空きがある駐車場ＰＶ２まで自動運転で向かい、駐車場ＰＶ２に駐車するように計画された走行ルートである。
【０２９２】
以上のように構成される第２の走行ルートが、移動装置１の市街地の走行中に計画されるので、移動装置１はスムーズに走行することができる。
【０２９３】
図２２においては、第３の走行ルートが示されている。第３の走行ルートは、私有地の施設側が駐車場の情報を渋滞緩和のために管理している場合に、通信により施設側から送信される搭乗者の目的地に１番近い入場ゲートＧ３、走行ルート、および駐車場ＰＶ３に従って駐車を行う走行ルートである。
【０２９４】
以上のように構成される第３の走行ルートが、移動装置１の市街地の走行中に計画された上で、施設側が計画した走行ルートが受信されるので、移動装置１はスムーズに走行することができる。
【０２９５】
図２３においては、第４の走行ルートが示されている。第４の走行ルートは、カーシェアリングなどで移動装置１を駐車しない場合に計画される走行ルートである。第４の走行ルートは、搭乗者の目的地に１番近い入場ゲートＧ４から私有地に入場し、搭乗者を降ろした後に、市街地の地図にある次の目的地に向かうために最適な出場ゲートＧ５から出るように計画された走行ルートである。
【０２９６】
以上のように構成される第４の走行ルートが、移動装置１の市街地の走行中に計画されるので、移動装置１はスムーズに走行することができる。
【０２９７】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい
【０２９８】
＜６．移動体制御システム＞
図２４は、本技術を適用する移動体制御システムの構成例を示す図である。
【０２９９】
図２４の移動体制御システム２０１は、移動装置２１１とサーバ２１２により構成される。
【０３００】
移動装置２１１とサーバ２１２は、無線通信などにより接続されている。
【０３０１】
移動装置２１１は、例えば、図６の移動装置１の構成から、少なくとも自己位置推定部１３６およびマップ管理部１３８を除いた構成を有する。
【０３０２】
サーバ２１２は、図６の少なくとも自己位置推定部１３６およびマップ管理部１３８を有する。
【０３０３】
移動装置２１１は、複数の自己位置算出器対応のセンサ、例えばカメラなどの様々なセンサの検出情報を、無線通信などによりサーバ２１２に送信する。移動装置２１１は、サーバ２１２から供給される相対位置ツリーの情報を受信する。移動装置２１１は、受信した相対位置ツリーに基づいて、走行ルートの再計画を行い、移動装置２１１は、走行ルートに基づいて走行する。
【０３０４】
サーバ２１２は、移動装置２１１から供給されるセンサの検出情報を用いて、複数の地図情報における移動装置２１１の位置情報を推測し、相対位置ツリーの更新処理を行う。サーバ２１２は、更新した相対位置ツリーの情報を、移動装置２１１に送信する。
【０３０５】
図２５は、サーバ２１２のハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０３０６】
コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing UNIT）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３は、バス３０４により相互に接続されている。
【０３０７】
バス３０４には、さらに、入出力インタフェース３０５が接続されている。入出力インタフェース３０５には、入力部３０６、出力部３０７、記憶部３０８、通信部３０９、およびドライブ３１０が接続されている。
【０３０８】
入力部３０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部３０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部３０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部３０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ３１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディア３１１を駆動する。
【０３０９】
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ３０１が、例えば、記憶部３０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース３０５およびバス３０４を介して、ＲＡＭ３０３にロードして実行する。これにより、図６の少なくとも自己位置推定部１３６およびマップ管理部１３８を含む機能ブロックが構成され、一連の処理が行われる。
【０３１０】
＜７．その他＞
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０３１１】
インストールされるプログラムは、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)，DVD(Digital Versatile Disc)等）や半導体メモリなどよりなる図２５に示されるリムーバブルメディア３１１に記録して提供される。また、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供されるようにしてもよい。プログラムは、ROM３０２や記憶部３０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０３１２】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたときなどの必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【０３１３】
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）など）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、および、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
【０３１４】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０３１５】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３１６】
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０３１７】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０３１８】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０３１９】
＜構成の組み合わせ例＞
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部と
を備える情報処理装置。
（２）
前記座標系における前記移動体の絶対位置を算出する複数の絶対位置算出部を備え、
前記自己位置推定部は、前記絶対位置算出部から供給される前記座標系に対応する前記移動体の絶対位置を示す情報を統合して、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置を求める
前記（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記自己位置推定部は、前記座標系における前記移動体の相対自己位置を示す情報を統合して、前記座標原点に対する前記移動体の相対位置を求める
前記（２）に記載の情報処理装置。
（４）複数の前記絶対位置算出部は、対応する前記座標系が異なるか、または用いる前記移動体の絶対値の算出方法が異なる
前記（２）に記載の情報処理装置。
（５）
前記マップ管理部は、更新した前記相対位置関係情報に基づいて、前記所定の座標系に対応する地図情報をロードする
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（６）
前記マップ管理部は、使用中の地図情報の座標系を、ロードした前記地図情報が対応する前記所定の座標系を用いて拡張する
前記（５）に記載の情報処理装置。
（７）
前記マップ管理部は、私有地の前記地図情報をロードする
前記（５）に記載の情報処理装置。
（８）
前記マップ管理部は、前記座標原点を、親ノードである前記自己位置同定原点または子ノードである他の座標原点に追加して前記相対位置関係情報を更新する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の情報処理装置。
（９）
更新した前記相対位置関係情報に基づいて拡張された座標系を用いて、前記移動体の走行ルートを再計画する走行計画部をさらに備える
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１０）
情報処理装置が、
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求め、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求め、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新する
情報処理方法。
（１１）
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部と
して、コンピュータを機能させるプログラム。
（１２）
所定の座標系における座標原点に対する移動体の相対位置を求める自己位置推定部と、
前記移動体の移動開始位置である自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置を求める相対自己位置推定部と、
前記座標原点に対する前記移動体の相対位置と前記自己位置同定原点に対する前記移動体の相対位置に基づいて、複数の前記自己位置同定原点に対する前記座標原点の相対位置を表す相対位置関係情報を更新するマップ管理部と
を備える情報処理装置と、
前記相対位置関係情報に基づいて拡張された座標系を用いて移動を制御する移動制御部を備える前記移動体と
からなる移動体制御システム。
【符号の説明】
【０３２０】
１  移動装置，  １００  車両制御システム，  １０２  データ取得部，  １０３  通信部，  １０７  駆動系制御部，  １０８  駆動系システム，  １１１  記憶部，  １３２  相対自己位置推定部，  １３３  状況分析部，  １３６  自己位置推定部，  １３７  絶対自己位置推定部，  １３８  マップ管理部，  １５１  マップ解析部，  １５３  状況認識部，  １５４  状況予測部，  １６１  ルート計画部，  １６２  行動計画部，  １６３  動作計画部，  １８１  相対自己位置算出部，  １８２−１乃至１８２−ｎ  相対自己位置算出器，  １８３  相対自己位置統合部，  １８４  絶対自己位置算出部，  １８５−１乃至１８５−ｎ  絶対自己位置算出器，  １８６−１および１８６−２  絶対自己位置統合器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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