(57)【要約】  運転支援装置（１０）は、車両（１００）の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップ（４３）と、路側機（２０１）と車両（１００）とは異なる車両（２０１）とのいずれかである外部装置（２００）の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップ（５３）とが同一の座標系の３次元マップになるように、第１マップ（４３）と第２マップ（５３）との少なくともいずれかを変換する。そして、運転支援装置（１０）は、変換された後の第１マップ（４３）と第２マップ（５３）とを合成して合成マップ（４４）を生成する。
2017085857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
前記マップ生成部によって生成された第１マップと、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップとが同一の座標系の３次元マップになるように、前記第１マップと前記第２マップとの少なくともいずれかを変換する座標同期部と、
前記座標同期部によって変換された後の前記第１マップと前記第２マップとを合成して合成マップを生成する合成部と
を備える運転支援装置。
【請求項２】
前記座標同期部は、前記第２マップの座標系である第２座標系が、前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する
請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記座標同期部は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出部と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算部と、
前記対象点抽出部によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算部によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算部と、
前記変換量計算部によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換部と
を備える請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記尤度計算部は、
前記第１座標系において、前記点ｂ１を前記点ａ１と同じ位置に置いた場合に、前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘ上に前記点ｂ２を置いた場合の前記点ｂ２の位置を、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離から計算する第２点位置計算部と、
前記第１座標系において、前記点ａ２と前記点ａ３とを通る直線Ｙを、前記第２点位置計算部によって計算された前記点ｂ２の位置を通るように平行移動させた直線Ｚ上に前記点ｂ３を置いた場合の前記点ｂ３の位置を、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離から計算する第３点位置計算部と、
前記第３点位置計算部によって計算された前記点ｂ３の位置と、前記点ａ３との距離を前記尤度として計算する第３点間距離計算部と
を備える請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記尤度計算部は、
前記第２座標系において前記点ｂ１と前記点ｂ２とを通る直線Ｙを、前記第１座標系において前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘと平行な直線に変換する場合の回転量を計算する回転計算部と、
前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための前記変換量のうちの回転量が、前記回転計算部によって計算された回転量であると仮定した場合における前記変換量のうちの平行移動量を計算する平行移動量計算部と、
前記回転計算部によって計算された回転量と、前記平行移動量計算部によって計算された平行移動量とに基づき、前記点ｂ１と前記点ｂ２と前記点ｂ３との前記第１座標系における位置を計算する変換後位置計算部と、
前記変換後位置計算部によって計算された前記点ｂ１の位置と前記点ａ１との間の距離と、前記変換後位置計算部によって計算された前記点ｂ２の位置と前記点ａ２との間の距離と、前記変換後位置計算部によって計算された前記点ｂ３の位置と前記点ａ３との間の距離との和を前記尤度として計算する距離計算部と
を備える請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記尤度計算部は、
前記点ａ１と前記点ａ２との間の距離ａ１２と、前記点ａ２と前記点ａ３との間の距離ａ２３と、前記点ａ１と前記点ａ３との間の距離ａ１３と、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離ｂ１２と、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離ｂ２３と、前記点ｂ１と前記点ｂ３との間の距離ｂ１３とを計算する点間距離計算部と、
前記距離ａ１２と前記距離ｂ１２との差と、前記距離ａ２３と前記距離ｂ２３との差と、前記距離ａ１３と前記距離ｂ１３との差との和を前記尤度として計算する差分計算部と
を備える請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記対象点抽出部は、前記点ａ１が位置を示す物体の属性と属性が同じ物体の位置を示す点を前記点ｂ１として抽出し、前記点ａ２が位置を示す物体の属性と属性が同じ物体の位置を示す点を前記点ｂ２として抽出し、前記点ａ３が位置を示す物体の属性と属性が同じ物体の位置を示す点を前記点ｂ３として抽出する
請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記座標同期部は、前記第１マップの座標系である第１座標系が、前記第１座標系と前記第２マップの座標系である第２座標系と異なる第３座標系に一致するように、前記第１マップを変換し、前記第２座標系が前記第３座標系に一致するように、前記第２マップを変換する
請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記運転支援装置は、さらに、
前記外部装置に搭載された外部搭載機から複数の第２マップを受信する受信部と、
前記受信部によって受信された複数の第２マップのうち、前記第１マップの生成に使用されたデータの取得時刻と同じ時刻に取得されたデータから生成された前記第２マップを特定する時刻同期部
を備え、
前記合成部は、前記第１マップと、前記時刻同期部が特定した前記第２マップとを合成する
請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項１０】
前記時刻同期部は、前記取得時刻と同じ時刻に取得されたデータから生成された前記第２マップがない場合には、前記複数の第２マップから前記取得時刻と同じ時刻に取得されたデータから生成される前記第２マップを推定し、
前記合成部は、前記第１マップと、前記時刻同期部によって推定された前記第２マップとを合成する
請求項９に記載の運転支援装置。
【請求項１１】
前記運転支援装置は、さらに、
前記合成部によって生成された合成マップに基づき走行ルートを決定するルート決定部と、
前記ルート決定部によって決定された走行ルートを前記車両が走行するように、前記車両を制御する車両制御部と
を備える請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項１２】
前記運転支援装置は、さらに、
前記合成部によって生成された合成マップを表示する表示部
を備える請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項１３】
車両に設置された運転支援装置と、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置に搭載された外部搭載機とを備える運転支援システムであり、
前記外部搭載機は、
前記外部装置の周囲の物体の位置に関するデータを前記運転支援装置に送信する送信部
を備え、
前記運転支援装置は、
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
前記送信部によって送信された位置に関するデータを受信する受信部と、
前記マップ生成部によって生成された第１マップと前記受信部によって受信された位置に関するデータから得られる第２マップとが同一の座標系の３次元マップになるように、前記第１マップと前記第２マップとの少なくともいずれかを変換する座標同期部と、
前記座標同期部によって座標系が変換された後の前記第１マップと前記第２マップとを合成して合成マップを生成する合成部と
を備える運転支援システム。
【請求項１４】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成し、
前記第１マップと、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップとが同一の座標系の３次元マップになるように、前記第１マップと前記第２マップとの少なくともいずれかを変換し、
変換された後の前記第１マップと前記第２マップとを合成して合成マップを生成する運転支援方法。
【請求項１５】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成処理と、
前記マップ生成処理によって生成された第１マップと、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップとが同一の座標系の３次元マップになるように、前記第１マップと前記第２マップとの少なくともいずれかを変換する座標同期処理と、
前記座標同期処理によって変換された後の前記第１マップと前記第２マップとを合成して合成マップを生成する合成処理と
をコンピュータに実行させる運転支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の周囲に存在する物体の３次元位置情報を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーレーダーやミリ波レーダーのようなセンサを用いて車両の周囲の障害物をセンシングし、そのセンシング結果に基づいて車両の制御を行う自動操舵技術が知られている。【０００３】
特許文献１には、道路に設置された路上カメラで撮像した画像を、車上カメラで撮像した画像に合成することが記載されている。これにより、車両のドライバーが遠方に存在する他車両を直感的に把握し易くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、車両に搭載されたレーダーの検出情報に基づき、車両から他車両までの距離と、車両に対する他車両の方向とを特定する。そして、特許文献１では、特定された距離及び方向に基づき、路上カメラで撮像した画像に含まれる他車両を、車上カメラで撮像した画像に合成する。そのため、特許文献１では、車両に搭載されたレーダーで検出できない他車両を正しい位置に表示した合成画像を生成することができない。
この発明は、範囲が拡張され、かつ、車両から検出できない車両周囲の物体の位置も正しく表された３次元マップを生成可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る運転支援装置は、
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
前記マップ生成部によって生成された第１マップと、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップとが同一の座標系の３次元マップになるように、前記第１マップと前記第２マップとの少なくともいずれかを変換する座標同期部と、
前記座標同期部によって変換された後の前記第１マップと前記第２マップとを合成して合成マップを生成する合成部と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明では、第１マップと第２マップとが同一の座標系の３次元マップになるように第１マップと第２マップとの少なくともいずれかを変換した上で、第１マップと第２マップとを合成する。これにより、範囲が拡張され、かつ、車両から検出できない車両周囲の物体の位置が正しく表された３次元マップを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る運転支援システム１の構成図。
【図２】実施の形態１に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャート。
【図３】実施の形態１に係る第１マップ４３の説明図。
【図４】実施の形態１に係る第２マップ５３の説明図。
【図５】実施の形態１に係る変換後マップ５４の説明図。
【図６】実施の形態１に係る合成マップ４４の説明図。
【図７】実施の形態１に係る座標同期部１５の構成図。
【図８】実施の形態１に係る座標同期部１５の動作を示すフローチャート。
【図９】尤度計算処理Ａを実行する場合における尤度計算部６２の構成図。
【図１０】尤度計算処理Ａを実行する場合における尤度計算部６２の動作を示すフローチャート。
【図１１】尤度計算処理Ａの説明図。
【図１２】尤度計算処理Ａの説明図。
【図１３】尤度計算処理Ｂを実行する場合における尤度計算部６２の構成図。
【図１４】尤度計算処理Ｂを実行する場合における尤度計算部６２の動作を示すフローチャート。
【図１５】尤度計算処理Ｂの説明図。
【図１６】尤度計算処理Ｂの説明図。
【図１７】尤度計算処理Ｂの説明図。
【図１８】尤度計算処理Ｃを実行する場合における尤度計算部６２の構成図。
【図１９】尤度計算処理Ｃを実行する場合における尤度計算部６２の動作を示すフローチャート。
【図２０】尤度計算処理Ｃの説明図。
【図２１】実施の形態２に係る運転支援システム１の構成図。
【図２２】実施の形態２に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャート。
【図２３】第２マップ５３を推定する処理の説明図。
【図２４】実施の形態３に係る運転支援システム１の構成図。
【図２５】実施の形態３に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャート。
【図２６】実施の形態４に係る運転支援システム１の構成図。
【図２７】実施の形態４に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャート。
【図２８】実施の形態４に係る運転支援システム１の構成図。
【図２９】実施の形態１〜４に係る運転支援装置１０のハードウェア構成図。
【図３０】実施の形態１〜４に係る外部搭載機２０のハードウェア構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
＊＊＊運転支援システム１の構成＊＊＊
図１は、実施の形態１に係る運転支援システム１の構成図である。
運転支援システム１は、運転支援装置１０と、外部搭載機２０と、センサ３１と、センサ３２とを備える。
運転支援装置１０は、車両１００に搭載され、車両１００の運転を支援する。外部搭載機２０は、道路に設置された路側機２０１と、車両１００とは異なる車両２０２とのいずれかである外部装置２００に搭載される。運転支援装置１０と外部搭載機２０とは、通信可能になっている。
【００１０】
センサ３１は、車両１００に搭載され、センサ３２は、外部装置２００に搭載されている。
センサ３１及びセンサ３２は、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）と、ミリ波レーダーと、ソナーと、カメラ等である。センサ３１及びセンサ３２は、レーザ光、又は、電波、又は、音波を照射してその反射を検知することにより、車両１００又は外部装置２００からその周囲に存在する障害物となる物体までの距離及び角度と、物体の形状とを示すセンサ情報４１，５１を検出する。
【００１１】
運転支援装置１０は、センサ情報取得部１１と、認識部１２と、マップ生成部１３と、受信部１４と、座標同期部１５と、合成部１６とを備える。
【００１２】
センサ情報取得部１１は、センサ３１によって検出された車両１００の周囲に存在する物体についてのセンサ情報４１を取得する。
【００１３】
認識部１２は、センサ情報取得部１１によって取得されたセンサ情報４１に基づき、車両１００の周囲の物体の属性４２を認識する。物体の属性４２は、物体の種類のことであり、具体例としては歩行者、２輪車、４輪車である。認識部１２は、物体の形状により物体の属性４２を認識することができる。
【００１４】
マップ生成部１３は、センサ情報取得部１１によって取得されたセンサ情報４１と、認識部１２によって認識された物体の属性４２とに基づき、ある時刻における車両１００の周囲の物体の３次元位置及び属性４２を示す３次元マップである第１マップ４３を生成する。
【００１５】
受信部１４は、外部装置２００の周囲の物体の３次元位置及び属性を含む３次元マップである第２マップ５３を外部搭載機２０から受信する。
【００１６】
座標同期部１５は、マップ生成部１３によって生成された第１マップ４３と受信部１４によって受信された第２マップ５３とが同一の座標系の３次元マップになるように、第１マップ４３と第２マップ５３との少なくともいずれかを変換する。
ここでは、座標同期部１５は、第２マップ５３の座標系である第２座標系が、第１マップ４３の座標系である第１座標系に一致するように、第２マップ５３を変換して、変換後マップ５４を生成する。
【００１７】
合成部１６は、座標同期部１５によって変換された後の第１マップ４３と第２マップ５３とを合成して合成マップ４４を生成する。
ここでは、合成部１６は、マップ生成部１３によって生成された第１マップ４３と、座標同期部１５によって生成された変換後マップ５４とを合成する。
【００１８】
外部搭載機２０は、センサ情報取得部２１と、認識部２２と、マップ生成部２３と、送信部２４とを備える。
【００１９】
センサ情報取得部２１は、センサ３２によって検出された外部装置２００の周囲に存在する物体についてのセンサ情報５１を取得する。
【００２０】
認識部２２は、センサ情報取得部２１によって取得されたセンサ情報５１に基づき、外部装置２００の周囲の物体の属性５２を認識する。物体の属性５２は、物体の属性４２と同じ意味である。認識部２２は、認識部１２と同様に、物体の形状により物体の属性５２を認識することができる。
【００２１】
マップ生成部２３は、センサ情報取得部２１によって取得されたセンサ情報５１と、認識部２２によって認識された物体の属性５２とに基づき、ある時刻における外部装置２００の周囲の物体の３次元位置及び属性５２を示す３次元マップである第２マップ５３を生成する。
【００２２】
送信部２４は、マップ生成部２３によって生成された第２マップ５３を運転支援装置１０に送信する。
【００２３】
＊＊＊運転支援システム１の動作＊＊＊
図２は、実施の形態１に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャートである。
実施の形態１に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態１に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態１に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態１に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
【００２４】
Ｓ１０１の車両センサ情報取得処理では、センサ情報取得部１１は、センサ情報４１を取得する。
【００２５】
Ｓ１０２の車両認識処理では、認識部１２は、Ｓ１０１で取得されたセンサ情報４１に基づき、車両１００の周囲の物体の属性４２を認識する。
【００２６】
Ｓ１０３の車両マップ生成処理では、マップ生成部１３は、Ｓ１０１で取得されたセンサ情報４１と、Ｓ１０２で認識された物体の属性４２とに基づき、Ｓ１０１でセンサ情報４１が取得された時刻における第１マップ４３を生成する。
【００２７】
図３は、実施の形態１に係る第１マップ４３の説明図である。
第１マップ４３は、車両１００の位置を中心Ｏとするｘｙｚの直交座標系における座標で、車両１００の周囲の物体の３次元位置を表す。車両１００の位置を中心Ｏとするｘｙｚの直交座標系が第１座標系である。
図３では、５つの物体の３次元位置を示す点Ｐ１〜Ｐ５と、５つの物体の属性４２とが示されている。
【００２８】
Ｓ１０４の外部センサ情報取得処理では、センサ情報取得部２１は、センサ情報５１を取得する。
【００２９】
Ｓ１０５の外部認識処理では、認識部２２は、Ｓ１０４で取得されたセンサ情報５１に基づき、外部装置２００の周囲の物体の属性５２を認識する。
【００３０】
Ｓ１０６の外部マップ生成処理では、マップ生成部２３は、Ｓ１０４で取得されたセンサ情報５１と、Ｓ１０５で認識された物体の属性５２とに基づき、Ｓ１０４でセンサ情報５１が取得された時刻における第２マップ５３を生成する。
【００３１】
図４は、実施の形態１に係る第２マップ５３の説明図である。
第２マップ５３は、外部装置２００の位置を中心Ｏ’とするｘ’ｙ’ｚ’の直交座標系における座標で、外部装置２００の周囲の物体の３次元位置を表す。外部装置２００の位置を中心Ｏ’とするｘ’ｙ’ｚ’の直交座標系が第２座標系である。
図４では、５つの物体の３次元位置を示すＰ１’〜Ｐ５’と、５つの物体の属性５２とが示されている。
ここでは、図４に示す点Ｐ１’〜Ｐ３’が示す物体それぞれ図３に示す点Ｐ１〜Ｐ３が示す物体と対応しているものとする。また、図３に示す点Ｐ４，Ｐ５が示す物体に対応する物体は図４にはなく、図４に示す点Ｐ４’，Ｐ５’が示す物体に対応する物体は図３にはないものとする。つまり、点Ｐ４，Ｐ５が示す物体は、センサ３２のセンシング範囲外であり、外部搭載機２０が検知できず、点Ｐ４’，Ｐ５’が示す物体は、センサ３１のセンシング範囲外であり、運転支援装置１０が検知できないものとする。
【００３２】
Ｓ１０７のマップ送信処理では、送信部２４は、Ｓ１０６で生成された第２マップ５３を運転支援装置１０に送信する。
【００３３】
Ｓ１０８のマップ受信処理では、受信部１４は、Ｓ１０７で送信された第２マップ５３を受信する。
【００３４】
Ｓ１０９の座標同期処理では、座標同期部１５は、Ｓ１０８で受信された第２マップ５３の座標系である第２座標系が、Ｓ１０３で生成された第１マップ４３の座標系である第１座標系に一致するように、第２マップ５３を変換して、変換後マップ５４を生成する。
座標同期処理の詳細は後述する。
【００３５】
図５は、実施の形態１に係る変換後マップ５４の説明図である。
変換後マップ５４は、第１座標系における座標で、外部装置２００の周囲の物体の３次元位置を表す。
図５は、図４に示す第２マップ５３を変換して生成された変換後マップ５４を示す。そのため、図５では、第１座標系における座標で、図４に示す点Ｐ１’〜Ｐ５’の３次元位置が表されている。上述した通り、図４に示す点Ｐ１’〜Ｐ３’が示す物体がそれぞれ図３に示す点Ｐ１〜Ｐ３が示す物体と対応している。そのため、点Ｐ１’〜Ｐ３’の座標値がそれぞれ点Ｐ１〜Ｐ３の座標値に変換されている。
【００３６】
Ｓ１１０の合成処理では、合成部１６は、Ｓ１０３で生成された第１マップ４３と、Ｓ１０９で生成された変換後マップ５４とを合成して合成マップ４４を生成する。
【００３７】
図６は、実施の形態１に係る合成マップ４４の説明図である。
合成マップ４４は、第１座標系における座標で、車両１００及び外部装置２００の周囲の物体の３次元位置を表す。
図６は、図３に示す第１マップ４３と図５に示す変換後マップ５４とが合成された合成マップ４４を示す。そのため、図６では、点Ｐ１〜Ｐ５と点Ｐ１’〜Ｐ５’とが示されている。また、点Ｐ１〜Ｐ３と点Ｐ１’〜Ｐ３’とが同じ位置に示されている。
【００３８】
Ｓ１０９の座標同期処理について詳しく説明する。
【００３９】
＊＊＊座標同期部１５の構成＊＊＊
図７は、実施の形態１に係る座標同期部１５の構成図である。
座標同期部１５は、対象点抽出部６１と、尤度計算部６２と、変換量計算部６３と、座標変換部６４とを備える。
【００４０】
対象点抽出部６１は、第１マップ４３において物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点６５を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出する。対象点抽出部６１は、第２マップ５３において物体の３次元位置を示す複数の点から点ａ１、点ａ２、点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点６５を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する。
対象点抽出部６１は、繰り返し抽出する度に点ａ１と点ｂ１、点ａ２と点ｂ２、点ａ３と点ｂ３の１つ以上が異なる組合せになるように、異なる点を対象点６５とする、又は、抽出する順序を変更して、対象点６５を抽出する。
【００４１】
尤度計算部６２は、点ａ１と点ｂ１とが同じ位置を示し、点ａ２と点ｂ２とが同じ位置を示し、点ａ３と点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度６６を計算する。
【００４２】
変換量計算部６３は、対象点抽出部６１によって繰り返し抽出された対象点６５のうち尤度計算部６２によって計算された尤度６６が高い対象点６５を選択する。変換量計算部６３は、選択した対象点６５において、点ａ１と点ｂ１とが同じ位置を示し、点ａ２と点ｂ２とが同じ位置を示し、点ａ３と点ｂ３とが同じ位置を示すとして、第２座標系を第１座標系に一致させるための変換量６７を計算する。
変換量６７は、回転量Ｒと平行移動量Ｔとから構成され、数１のように表される。ここでは、第１座標系及び第２座標系は３次元であるため、回転量Ｒは３行３列の行列として表され、平行移動量Ｔは３行１列の行列として表されている。つまり、数１におけるＲ１１〜Ｒ３３の成分が回転量Ｒを表しており、Ｔ１〜Ｔ３の成分が平行移動量Ｔを表している。
【数１】
2017085857.tif 000003
【００４３】
座標変換部６４は、変換量計算部６３によって計算された変換量６７を用いて、第２マップ５３を変換して、変換後マップ５４を生成する。つまり、座標変換部６４は、変換量６７を構成する回転量Ｒだけ第２マップ５３を回転させ、変換量６７を構成する平行移動量Ｔだけ第２マップ５３を平行移動させて、変換後マップ５４を生成する。
【００４４】
＊＊＊座標同期部１５の動作＊＊＊
図８は、実施の形態１に係る座標同期部１５の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
Ｓ２０１の属性選択処理では、対象点抽出部６１は、物体の属性から１つの属性を選択する。そして、対象点抽出部６１は、第１マップ４３において物体の３次元位置を示す複数の点のうち、Ｓ１０２で認識された属性４２が選択した属性である点を第１特定点として特定する。また、対象点抽出部６１は、第２マップ５３において物体の３次元位置を示す複数の点のうち、Ｓ１０５で認識された属性５２が選択した属性である点を第２特定点として特定する。
ここでは、対象点抽出部６１は、属性として歩行者を選択したとする。そのため、図３に示す第１マップ４３において、属性４２が歩行者となっている点Ｐ１〜Ｐ４が第１特定点として特定される。また、図４に示す第２マップ５３において、属性５２が歩行者となっている点Ｐ１’〜Ｐ４’が第２特定点として特定される。
なお、対象点抽出部６１は、第１マップ４３と第２マップ５３とのどちらにも基準数以上の点が含まれている属性のみを対象とする。これは、点の数が少ないと、第１マップ４３と第２マップ５３との間で対応した点が３点以上ない可能性があるためである。
【００４６】
Ｓ２０２の対象点抽出処理では、対象点抽出部６１は、Ｓ２０１で特定された第１特定点から３つの対象点６５を点ａ１、点ａ２、点ａ３として抽出する。また、対象点抽出部６１は、特定された第２特定点から点ａ１、点ａ２、点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点６５を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として抽出する。
ここでは、図３に示す点Ｐ１〜Ｐ４のうち３つの点が対象点６５として抽出される。また、図４に示す点Ｐ１’〜Ｐ４’のうち３つの点が対象点６５として抽出される。
【００４７】
Ｓ２０３の尤度計算処理では、尤度計算部６２は、Ｓ２０２で抽出された対象点６５について、点ａ１と点ｂ１とが同じ位置を示し、点ａ２と点ｂ２とが同じ位置を示し、点ａ３と点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度６６を計算する。
尤度計算処理の詳細は後述する。
【００４８】
Ｓ２０４の対象点判定処理では、対象点抽出部６１は、Ｓ２０１で特定された第１特定点と第２特定点との全ての点の組合せを、点ａ１、点ａ２、点ａ３、点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として抽出したか判定する。
ここでは、（１）点Ｐ１を点ａ１、点Ｐ２を点ａ２、点Ｐ３点ａ３とし、点Ｐ１’を点ｂ１、点Ｐ２’を点ｂ２、点Ｐ３’を点ｂ３とする組合せ、（２）点Ｐ１を点ａ１、点Ｐ２を点ａ２、点Ｐ３点ａ３とし、点Ｐ１’を点ｂ１、点Ｐ２’を点ｂ２、点Ｐ４’を点ｂ３とする組合せ、（３）点Ｐ１を点ａ１、点Ｐ２を点ａ２、点Ｐ３点ａ３とし、点Ｐ１’を点ｂ１、点Ｐ４’を点ｂ２、点Ｐ３’を点ｂ３とする組合せ・・・のように、全ての点の組合せが抽出されたか判定される。
全ての点の組合せが抽出された場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、処理をＳ２０５に進める。一方、抽出されていない組合せがある場合（Ｓ２０４でＮＯ）、処理をＳ２０２に戻して、抽出されていない組合せを抽出する。
【００４９】
Ｓ２０５の対象点選択処理では、変換量計算部６３は、Ｓ２０３で計算された尤度６６が最も高い場合の対象点６５である点ａ１、点ａ２、点ａ３、点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３を選択する。
【００５０】
Ｓ２０６の変動量候補計算処理では、変換量計算部６３は、選択した対象点６５において、点ａ１と点ｂ１とが同じ位置を示し、点ａ２と点ｂ２とが同じ位置を示し、点ａ３と点ｂ３とが同じ位置を示すと仮定する。そして、変換量計算部６３は、この仮定の下で、第２座標系を第１座標系に一致させるための変換量６７である回転量Ｒ及び平行移動量Ｔを計算する。変換量計算部６３は、計算された変換量６７を、Ｓ２０１で選択された属性についての変換量６７の候補とする。
【００５１】
第１座標系と第２座標系との間で、３つの対応する点が分かれば、回転量Ｒ及び平行移動量Ｔを計算することが可能である。
ここでは、変換量計算部６３は、点ｂ１と点ｂ２とを通る直線Ｙを、点ａ１と点ａ２とを通る直線Ｘと平行な直線に変換する場合の回転量Ｒ１を計算する。変換量計算部６３は、直線Ｘを表すベクトルと直線Ｙを表すベクトルとの内積を計算することにより、直線Ｘと直線Ｙとの間の角度を計算する。これにより、変換量計算部６３は回転量Ｒ１を計算することができる。
変換量計算部６３は、回転量Ｒ１と同様に、点ｂ２と点ｂ３とを通る直線Ｙ’を、点ａ２と点ａ３とを通る直線Ｘ’と平行な直線に変換する場合の回転量Ｒ２を計算する。
ここで、回転量Ｒ１及び回転量Ｒ２は、回転方向の異なる２つの値が計算される。そこで、変換量計算部６３は、回転量Ｒ１として計算された２つの値と、回転量Ｒ２として計算された２つの値との組のうち、値が近い組を選択して、回転量Ｒ１及び回転量Ｒ２とする。つまり、回転量Ｒ１として２つの値Ｒ１ａ，Ｒ１ｂが計算され、回転量Ｒ２として２つの値Ｒ２ａ，Ｒ２ｂが計算されたとする。この場合、回転量Ｒ１と回転量Ｒ２との組としては、Ｒ１ａとＲ２ａの組と、Ｒ１ａとＲ２ｂの組と、Ｒ１ｂとＲ２ａの組と、Ｒ１ｂとＲ２ｂの組との４つの組がある。変換量計算部６３は、この４つの組のうち、値の近い組を選択して、回転量Ｒ１及び回転量Ｒ２とする。そして、変換量計算部６３は、選択された回転量Ｒ１及び回転量Ｒ２の平均値を回転量Ｒとする。
次に、変換量計算部６３は、数１に回転量Ｒを代入した式を生成する。変換量計算部６３は、式におけるｘ’，ｙ’，ｚ’に点ａ１の座標値ｘ，ｙ，ｚを代入し、ｘ’’，ｙ’’，ｚ’’に点ｂ１の座標値ｘ，ｙ，ｚを代入した方程式１を生成する。同様に、変換量計算部６３は、式におけるｘ’，ｙ’，ｚ’に点ａ２の座標値ｘ，ｙ，ｚを代入し、ｘ’’，ｙ’’，ｚ’’に点ｂ２の座標値ｘ，ｙ，ｚを代入した方程式２と、式におけるｘ’，ｙ’，ｚ’に点ａ３の座標値ｘ，ｙ，ｚを代入し、ｘ’’，ｙ’’，ｚ’’に点ｂ３の座標値ｘ，ｙ，ｚを代入した方程式３とを生成する。変換量計算部６３は、方程式１，２，３を連立方程式として、平行移動量Ｔを計算する。
【００５２】
Ｓ２０７の属性判定処理では、対象点抽出部６１は、Ｓ２０１で全ての属性が選択されたか判定する。
全ての属性が選択された場合（Ｓ２０７でＹＥＳ）、対象点抽出部６１は処理をＳ２０８に進める。一方、選択されていない属性がある場合（Ｓ２０７でＮＯ）、対象点抽出部６１は処理をＳ２０１に戻して、選択されていない属性を選択する。
【００５３】
Ｓ２０８の誤差判定処理では、変換量計算部６３は、Ｓ２０６で計算された各属性についての変換量６７の候補間の差が、閾値以下であるかを判定する。閾値は、予め運転支援装置１０の記憶装置に記憶されているものとする。
閾値以下である場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、変換量計算部６３は処理をＳ２０９に進める。一方、閾値以下でない場合（Ｓ２０８でＮＯ）、変換量計算部６３は処理をＳ２０１に戻す。Ｓ２０１に処理が戻された場合、対象点抽出部６１は、これまでは１つの属性のみ選択していたところを、複数の属性を選択するようにする。
【００５４】
Ｓ２０９の変動量決定処理では、変換量計算部６３は、Ｓ２０６で計算された各属性についての変換量６７の候補から、変換量６７である回転量Ｒ及び平行移動量Ｔを決定する。
ここでは、変換量計算部６３は、Ｓ２０６で計算された各属性についての変換量６７の候補の平均値を計算することにより、変換量６７を決定する。なお、変換量計算部６３は、いずれかの属性についての変換量６７の候補を選択することにより変換量６７を決定するなど、他の方法によって変換量６７を決定してもよい。
【００５５】
Ｓ２１０の変換後マップ生成処理では、座標変換部６４は、Ｓ２０９で決定された変換量６７である回転量Ｒ及び平行移動量Ｔで、第２マップ５３に含まれる各点の位置を変換して、変換後マップ５４を生成する。
【００５６】
Ｓ２０３の尤度計算処理について詳しく説明する。
Ｓ２０３の尤度計算処理としてＡ〜Ｃの３つの例を説明する。尤度計算部６２は、Ａ〜Ｃのうち、いずれか１つ以上を実行する。
【００５７】
＊＊＊尤度計算処理Ａを実行する場合における尤度計算部６２の構成＊＊＊
図９は、尤度計算処理Ａを実行する場合における尤度計算部６２の構成図である。
尤度計算部６２は、第２点位置計算部７１と、第３点位置計算部７２と、第３点間距離計算部７３とを備える。
【００５８】
第２点位置計算部７１は、第１座標系において、点ｂ１を点ａ１と同じ位置に置く。そして、第２点位置計算部７１は、この場合に、点ａ１と点ａ２とを通る直線Ｘ上に点ｂ２を置いた場合の点ｂ２の位置７４を、点ｂ１と点ｂ２との間の距離ｂ１２から計算する。
【００５９】
第３点位置計算部７２は、第１座標系において、点ａ２と点ａ３とを通る直線Ｙを、第２点位置計算部７１によって計算された点ｂ２の位置７４を通るように平行移動させた直線Ｚを計算する。第３点位置計算部７２は、計算された直線Ｚ上に点ｂ３を置いた場合の点ｂ３の位置７５を、点ｂ２と点ｂ３との間の距離ｂ２３から計算する。
【００６０】
第３点間距離計算部７３は、第３点位置計算部７２によって計算された点ｂ３の位置７５と、点ａ３との距離ａｂ３を尤度６６として計算する。
【００６１】
＊＊＊尤度計算処理Ａを実行する場合における尤度計算部６２の動作＊＊＊
図１０は、尤度計算処理Ａを実行する場合における尤度計算部６２の動作を示すフローチャートである。
図１１を参照して、尤度計算処理Ａについて説明する。
【００６２】
Ｓ３０１の点ｂ１設定処理では、第２点位置計算部７１は、点ｂ１が点ａ１と同じ位置にあると仮定して、第１座標系において点ｂ１を点ａ１と同じ位置に設定する。
【００６３】
Ｓ３０２の直線Ｘ計算処理では、第２点位置計算部７１は、点ａ１の位置及び点ａ２の位置から、点ａ１と点ａ２とを通る直線Ｘを計算する。
【００６４】
Ｓ３０３の点ｂ２計算処理では、第２点位置計算部７１は、Ｓ３０２で計算された直線Ｘ上に点ｂ２を置いた場合の点ｂ２の位置７４を、点ｂ１と点ｂ２との間の距離ｂ１２から計算する。つまり、第２点位置計算部７１は、Ｓ３０１で設定された点ｂ１の位置から距離ｂ１２だけ離れた直線Ｘ上の位置を、点ｂ２の位置７４として計算する。
なお、点ｂ１と点ｂ２との間の距離ｂ１２は、第２座標系における点ｂ１の位置及び点ｂ２の位置から計算可能である。
【００６５】
Ｓ３０４の直線Ｙ計算処理では、第３点位置計算部７２は、点ａ２の位置及び点ａ３の位置から、点ａ２と点ａ３とを通る直線Ｙを計算する。
【００６６】
Ｓ３０５の直線Ｚ計算処理では、第３点位置計算部７２は、Ｓ３０４で計算された直線Ｙを、Ｓ３０３で計算された点ｂ２の位置７４を通るように平行移動させて、直線Ｚに変換する。
【００６７】
Ｓ３０６の点ｂ３計算処理では、第３点位置計算部７２は、Ｓ３０５で変換された直線Ｚ上に点ｂ３を置いた場合の点ｂ３の位置７５を、点ｂ２と点ｂ３との間の距離ｂ２３から計算する。つまり、第３点位置計算部７２は、Ｓ３０３で計算された点ｂ２の位置から距離ｂ２３だけ離れた直線Ｚ上の位置を、点ｂ３の位置７５として計算する。
なお、点ｂ２と点ｂ３との間の距離ｂ２３は、第２座標系における点ｂ２の位置及び点ｂ３の位置から計算可能である。
【００６８】
Ｓ３０７の距離計算処理では、第３点間距離計算部７３は、Ｓ３０６で計算された点ｂ３の位置７５と、点ａ３との距離ａｂ３を尤度６６として計算する。
【００６９】
なお、図１２に示すように、Ｓ３０３で計算される点ｂ２の位置７４は、２か所存在する。そして、Ｓ３０６で計算される点ｂ３の位置７５は、点ｂ２の位置７４毎に２か所存在する。そのため、Ｓ３０６では、点ｂ３の位置７５が合計４か所計算されることになる。
Ｓ３０７では、第３点間距離計算部７３は、Ｓ３０６で計算された４か所の位置７５それぞれと、点ａ３との距離ａｂ３を計算する。そして、第３点間距離計算部７３は、計算された４つの距離ａｂ３のうち、最も短い距離ａｂ３を尤度６６とする。
【００７０】
＊＊＊尤度計算処理Ｂを実行する場合における尤度計算部６２の構成＊＊＊
図１３は、尤度計算処理Ｂを実行する場合における尤度計算部６２の構成図である。
尤度計算部６２は、回転計算部８１と、平行移動量計算部８２と、変換後位置計算部８３と、距離計算部８４とを備える。
【００７１】
回転計算部８１は、第２座標系において点ｂ１と点ｂ２とを通る直線Ｙを、第１座標系において点ａ１と点ａ２とを通る直線Ｘと平行な直線に変換する場合の回転量Ｒを計算する。
【００７２】
平行移動量計算部８２は、第２座標系を第１座標系に一致させるための変換量６７のうちの回転量Ｒが、回転計算部８１によって計算された回転量Ｒであると仮定した場合における変換量６７のうちの平行移動量Ｔを計算する。
【００７３】
変換後位置計算部８３は、回転計算部８１によって計算された回転量Ｒと、平行移動量計算部８２によって計算された平行移動量Ｔとに基づき、点ｂ１と点ｂ２と点ｂ３との第１座標系における位置を変換後位置８５として計算する。つまり、変換後位置計算部８３は、回転量Ｒ及び平行移動量Ｔで、点ｂ１と点ｂ２と点ｂ３とを移動させた位置を変換後位置８５として計算する。
【００７４】
距離計算部８４は、変換後位置計算部８３によって計算された点ｂ１の変換後位置８５と点ａ１との間の距離ａｂ１を計算する。また、距離計算部８４は、変換後位置計算部８３によって計算された点ｂ２の変換後位置８５と点ａ２との間の距離ａｂ２を計算する。また、距離計算部８４は、変換後位置計算部によって計算された点ｂ３の変換後位置８５と点ａ３との間の距離ａｂ３を計算する。そして、距離計算部８４は、距離ａｂ１と距離ａｂ２と距離ａｂ３との和を尤度６６として計算する。
【００７５】
＊＊＊尤度計算処理Ｂを実行する場合における尤度計算部６２の動作＊＊＊
図１４は、尤度計算処理Ｂを実行する場合における尤度計算部６２の動作を示すフローチャートである。
図１５及び図１６を参照して、尤度計算処理Ｂについて説明する。
【００７６】
Ｓ４０１の直線計算処理では、回転計算部８１は、図１５に示すように、第１座標系における点ａ１と点ａ２とを通る直線Ｘと、第２座標系における点ｂ１と点ｂ２とを通る直線Ｙとを計算する。
【００７７】
Ｓ４０２の回転計算処理では、回転計算部８１は、図１５に示すように、Ｓ４０１で計算された直線Ｙを、Ｓ４０１で計算された直線Ｘと平行な直線Ｚに変換する場合の回転量Ｒを計算する。
回転量Ｒの具体的な計算方法は、Ｓ２０６で変換量計算部６３が回転量Ｒを計算した方法と同じである。
【００７８】
Ｓ４０３の移動量計算処理では、平行移動量計算部８２は、第２座標系を第１座標系に一致させるための変換量６７のうちの回転量Ｒが、回転計算部８１によって計算された回転量Ｒであると仮定する。そして、平行移動量計算部８２は、この場合における変換量６７のうちの平行移動量Ｔを計算する。
平行移動量Ｔの具体的な計算方法は、Ｓ２０６で変換量計算部６３が平行移動量Ｔを計算した方法と同じである。
【００７９】
Ｓ４０４の位置計算処理では、変換後位置計算部８３は、図１６に示すように、Ｓ４０２で計算された回転量Ｒと、Ｓ４０３で計算された平行移動量Ｔとに基づき、点ｂ１と点ｂ２と点ｂ３との第１座標系における位置を変換後位置８５として計算する。
【００８０】
Ｓ４０５の距離計算処理では、変換後位置計算部８３は、図１６に示すように、Ｓ４０４で計算された点ｂ１の変換後位置８５と点ａ１との間の距離ａｂ１を計算する。また、変換後位置計算部８３は、Ｓ４０４で計算された点ｂ２の変換後位置８５と点ａ２との間の距離ａｂ２を計算する。また、変換後位置計算部８３は、Ｓ４０４で計算された点ｂ３の変換後位置８５と点ａ３との間の距離ａｂ３を計算する。そして、距離計算部８４は、距離ａｂ１と距離ａｂ２と距離ａｂ３との和を尤度６６として計算する。
【００８１】
なお、図１７に示すように、Ｓ４０２で計算される回転量Ｒは２つ存在する。そのため、Ｓ４０３では、２つの回転量Ｒそれぞれについて、平行移動量Ｔが計算され、Ｓ４０４では、点ｂ１と点ｂ２と点ｂ３とについて２つの変換後位置８５が計算されることになる。
Ｓ４０５では、変換後位置計算部８３は、Ｓ３０４で計算された２つの変換後位置８５それぞれについて、距離の和を計算する。そして、変換後位置計算部８３は、計算された２つの距離の和のうち、小さい方の値を尤度６６とする。
【００８２】
＊＊＊尤度計算処理Ｃを実行する場合における尤度計算部６２の構成＊＊＊
図１８は、尤度計算処理Ｃを実行する場合における尤度計算部６２の構成図である。
尤度計算部６２は、点間距離計算部９１と、差分計算部９２とを備える。
【００８３】
点間距離計算部９１は、点ａ１と点ａ２との間の距離ａ１２と、点ａ２と点ａ３との間の距離ａ２３と、点ａ１と点ａ３との間の距離ａ１３と、点ｂ１と点ｂ２との間の距離ｂ１２と、点ｂ２と点ｂ３との間の距離ｂ２３と、点ｂ１と点ｂ３との間の距離ｂ１３とを計算する。
【００８４】
差分計算部９２は、距離ａ１２と距離ｂ１２との差と、距離ａ２３と距離ｂ２３との差と、距離ａ１３と距離ｂ１３との差との和を尤度６６として計算する。
【００８５】
＊＊＊尤度計算処理Ｃを実行する場合における尤度計算部６２の動作＊＊＊
図１９は、尤度計算処理Ｃを実行する場合における尤度計算部６２の動作を示すフローチャートである。
図２０を参照して、尤度計算処理Ｃについて説明する。
【００８６】
Ｓ５０１の第１点間距離計算処理では、点間距離計算部９１は、点ａ１と点ａ２との間の距離ａ１２と、点ａ２と点ａ３との間の距離ａ２３と、点ａ１と点ａ３との間の距離ａ１３と計算する。
【００８７】
Ｓ５０２の第２点間距離計算処理では、点間距離計算部９１は、点ｂ１と点ｂ２との間の距離ｂ１２と、点ｂ２と点ｂ３との間の距離ｂ２３と、点ｂ１と点ｂ３との間の距離ｂ１３とを計算する。
【００８８】
Ｓ５０３の差分計算処理では、差分計算部９２は、距離ａ１２と距離ｂ１２との差と、距離ａ２３と距離ｂ２３との差と、距離ａ１３と距離ｂ１３との差との和を尤度６６として計算する。
【００８９】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、運転支援システム１は、外部装置２００の周囲の物体についての第２マップ５３を、車両１００の周囲の物体についての第１マップ４３の第１座標系の変換後マップ５４に変換する。そして、運転支援システム１は、変換後マップ５４を第１マップ４３に合成して合成マップ４４を生成する。
これにより、合成マップ４４は、車両１００の周囲の物体を示した第１マップ４３の範囲が拡張され、かつ、車両１００のセンサ３１では検出できない、第２マップ５３に示された物体についても位置が正しく表された３次元マップとなる。物体の位置が正しく表されているため、車両１００の走行を制御するようなことにも利用可能である。
【００９０】
なお、２次元マップでは高さの情報がないが、３次元マップでは高さの情報がある。そのため、３次元マップであれば、段差及び高架橋のような高さのある物体の有無を判断できる。また、３次元マップであれば、木のように高さによって幅が変化する物体を適切に扱うことができる。
【００９１】
＊＊＊他の構成＊＊＊
上記説明では、運転支援システム１が外部装置２００を１台備える構成を説明した。
しかし、運転支援システム１は、外部装置２００を複数台備えてもよい。この場合、運転支援装置１０は、各外部装置２００に搭載された外部搭載機２０から第２マップ５３を受信する。そして、運転支援装置１０は、受信された複数の第２マップ５３を第１マップ４３に合成して、１つの合成マップ４４を生成する。
【００９２】
上記説明では、第２マップ５３が第１マップ４３の第１座標系の変換後マップ５４に変換され、変換後マップ５４が第１マップ４３に合成された。
しかし、第１マップ４３及び第２マップ５３の両方がある第３座標系に変換され、変換された後の第１マップ４３及び第２マップ５３が合成されてもよい。この場合、座標同期部１５は、第１座標系から第３座標系への変換量６７を変換量６７ａとして計算し、第２座標系から第３座標系への変換量６７を変換量６７ｂとして計算し、変換量６７ａで第１マップ４３を変換し、変換量６７ｂで第２マップ５３を変換する。そして、合成部１６は、変換した第１マップ４３と変換した第２マップ５３とを合成する。
【００９３】
ある座標系の具体例としては、絶対座標系が上げられる。絶対座標系は、位置を緯度、経度、標高で表したグローバル座標系のことである。
上記説明では、運転支援装置１０で生成された第１マップ４３と、外部搭載機２０で生成された第２マップ５３との２つが合成されて合成マップ４４が生成された。しかし、運転支援システム１が車両１００とは別の車両１００’を備えており、第１マップ４３及び第２マップ５３に加え、車両１００’が備える運転支援装置１０’で生成された第３マップを合成して合成マップ４４が生成される場合もある。そして、合成マップ４４は、運転支援装置１０だけでなく、運転支援装置１０’でも使用される場合もある。
この場合、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’が絶対座標系で生成された合成マップ４４を使用するようになっていれば、運転支援装置１０と運転支援装置１０’との一方が絶対座標系で合成マップ４４を生成すれば、他方は生成された合成マップ４４を取得するだけで済む。つまり、絶対座標系という装置間で共通の座標系を用いることにより、運転支援システム１全体としての処理量を減らすことができる。運転支援システム１が備える運転支援装置１０の数が増えるほど、処理量を減らす効果は大きくなる。
【００９４】
上記説明では、運転支援装置１０が第１マップ４３と第２マップ５３とを合成して合成マップ４４を生成した。しかし、外部搭載機２０が第１マップ４３と第２マップ５３とを合成して合成マップ４４を生成し、生成した合成マップ４４を運転支援装置１０に送信してもよい。つまり、座標同期部１５及び合成部１６の処理を外部搭載機２０が実行してもよい。
運転支援装置１０の処理速度が、外部搭載機２０の処理速度に比べて遅い場合、座標同期部１５及び合成部１６の処理を外部搭載機２０が実行することにより、処理を高速に実行できる。また、運転支援装置１０の負荷を下げることができるため、運転支援装置１０のハードウェアを安価なものとすることができる。
また、上述したように、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’が共通の合成マップ４４を使用する場合、外部搭載機２０が合成マップ４４を生成して、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’に送信してもよい。
【００９５】
また、第２マップ４３が第１座標系に変換されるのではなく、第１マップ４３が第２座標系に変換されてもよい。そして、変換された第１マップ４３と第２マップ５３とが合成されて合成マップ４４が生成されてもよい。
上述したように、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’が共通の合成マップ４４を使用する場合、第２座標系を共通の相対座標系として利用することが考えられる。つまり、運転支援装置１０が第１マップ４３と第２マップ５３とから第２座標系の合成マップ４４を生成し、運転支援装置１０’が第３マップと第２マップ５３とから第２座標系の合成マップ４４’を生成する。そして、運転支援装置１０が合成マップ４４’を取得して、合成マップ４４’と合成マップ４４と合成する。同様に、運転支援装置１０’が合成マップ４４を取得して、合成マップ４４’と合成マップ４４と合成する。これにより、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’が、第１マップ４３と第２マップ５３と第３マップとが合成された合成マップを得られる。
ここで、合成マップ４４’及び合成マップ４４は、いずれも第２座標系で表されている。そのため、合成マップ４４’と合成マップ４４と合成する際、座標変換は不要である。したがって、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’は１度だけ座標変換を行えば、第１マップ４３と第２マップ５３と第３マップとが合成された合成マップを得ることができる。つまり、第１マップ４３と第２マップ５３と第３マップとが合成された合成マップを得るための、運転支援装置１０及び運転支援装置１０’の処理量を減らすことができる。運転支援システム１が備える運転支援装置１０の数が増えるほど、処理量を減らす効果は大きくなる。
【００９６】
上記説明では、図８のＳ２０１で属性を選択して、選択された属性を持つ物体を表す点を、第１特定点及び第２特定点とした。これは、同じ属性を持つ物体を表した点でなければ、第１マップ４３と第２マップ５３との間で対応する点となる可能性が低いためである。
しかし、図８のＳ２０２で抽出される対象点６５が全て同じ属性を持つ物体を表した点である必要はない。対応する点同士が同じ属性を持つ物体を表した点であればよい。具体的には、点ａ１と点ｂ１、点ａ２と点ｂ２、点ａ３と点ｂ３がそれぞれ同じ属性を持つ物体を表した点であればよい。したがって、Ｓ２０１の処理を省略し、Ｓ２０２で対応する点同士が同じ属性を持つ物体を表した点になるように、対象点６５を抽出するようにしてもよい。
【００９７】
上記説明では、第１座標系及び第２座標系は、直交座標系であるとして説明した。
しかし、第１座標系及び第２座標系は、極座標系であってもよい。
【００９８】
上記説明では、図８のＳ２０２からＳ２０４で同じ属性を持つ物体を表す点の全ての組合せについての尤度６６が計算された。
しかし、対応する可能性の高い点の組合せについてのみ尤度６６が計算されるようにしてもよい。これにより、尤度６６を計算するための計算時間を短縮できる。
【００９９】
対応する可能性が高い点は、第１マップ４３及び第２マップ５３における点の配置から特定することができる。
具体的には、Ｓ２０３の処理として図１０に示す尤度計算処理Ａが実行される場合であれば、Ｓ２０２で対象点抽出部６１は、まず点ａ１及び点ａ２と、点ｂ１とを抽出する。そして、対象点抽出部６１は、点ａ１と点ａ２との間の距離と、点ｂ１と点Ｑ２との間の距離との差が第１基準値より小さくなる点Ｑ２を点ｂ２として抽出する。点ａ１と点ａ２との間の距離と、点ｂ１と点ｂ２との間の距離が近ければ、点ａ１と点ｂ１とが対応しており、点ａ２と点ｂ２とが対応している可能性が高い。そのため、点ｂ２を抽出する条件を上述したように設けることで、対応する可能性の高い点の組合せについてのみ尤度６６が計算されるようになる。
さらに、対象点抽出部６１は、点ａ３を抽出し、点ａ２と点ａ３との間の距離と、点ｂ２と点Ｑ３との間の距離との差が第２基準値より小さくなる点Ｑ３を点ｂ３として抽出する。点ｂ２を抽出した場合と同様に、点ｂ３を抽出する条件を上述したように設けることで、対応する可能性の高い点の組合せについてのみ尤度６６が計算されるようになる。
【０１００】
上記説明では、対象点６５を３つとした。しかし、対象点６５は、３つ以上であればいくつであってもよい。
【０１０１】
実施の形態２．
実施の形態２は、第１マップ４３と第２マップ５３との時刻を同期させた上で、第１マップ４３と第２マップ５３とを合成する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点について説明する。
【０１０２】
＊＊＊運転支援システム１の構成＊＊＊
図２１は、実施の形態２に係る運転支援システム１の構成図である。
運転支援装置１０は、図１に示す構成に加え、時刻同期部１７を備える。
【０１０３】
センサ情報取得部１１は、順次センサ情報４１を取得する。そして、認識部１２は、センサ情報４１毎に、車両１００の周囲の物体の属性４２を認識し、マップ生成部１３ａは、センサ情報４１毎に、第１マップ４３を生成する。この際、マップ生成部１３ａは、第１マップ４３を生成する際に使用したセンサ情報４１の取得時刻を示すタイムスタンプ４５を含めた第１マップ４３を生成する。
【０１０４】
同様に、センサ情報取得部２１は、順次センサ情報５１を取得する。そして、認識部２２は、センサ情報５１毎に、外部装置２００の周囲の物体の属性５２を認識し、マップ生成部２３ａは、センサ情報５１毎に、第２マップ５３を生成する。この際、マップ生成部２３ａは、第２マップ５３を生成する際に使用したセンサ情報５１の取得時刻を示すタイムスタンプ５５を含めた第２マップ５３を生成する。
【０１０５】
送信部２４aは、マップ生成部２３ａによって生成された第２マップ５３を運転支援装置１０に順次送信する。受信部１４ａは、順次送信された第２マップ５３を受信する。
【０１０６】
時刻同期部１７は、マップ生成部１３ａによって生成された各第１マップ４３について、同じ時刻の第２マップ５３を特定する。第１マップ４３と第２マップ５３とが同じ時刻であるとは、第１マップ４３の生成に使用されたセンサ情報４１と、第２マップ５３の生成に使用されたセンサ情報５１との取得時刻が同じという意味である。
つまり、時刻同期部１７は、受信部１４ａによって受信された複数の第２マップ５３のうち、第１マップ４３の生成に使用されたセンサ情報４１の取得時刻と同じ時刻に取得されたセンサ情報５１から生成された第２マップ５３を特定する。
【０１０７】
＊＊＊運転支援システム１の動作＊＊＊
図２２は、実施の形態２に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャートである。
実施の形態２に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態２に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態２に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態２に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
【０１０８】
Ｓ６０１からＳ６０８の処理は、図２のＳ１０１からＳ１０８の処理と同じである。但し、Ｓ６０３ではタイムスタンプ４５を含む第１マップ４３が生成され、Ｓ６０６ではタイムスタンプ５５を含む第２マップ５３が生成される。また、Ｓ６０４からＳ６０８の処理は、繰り返し実行され、Ｓ６０８で複数の第２マップ５３が受信されている。
【０１０９】
Ｓ６０９の時刻同期処理では、時刻同期部１７は、Ｓ６０８で受信された複数の第２マップ５３のうち、Ｓ６０３で生成された第１マップ４３の生成に使用されたセンサ情報４１の取得時刻と同じ時刻に取得されたセンサ情報５１から生成された第２マップ５３を特定する。
ここでは、時刻同期部１７は、第１マップ４３に含まれるタイムスタンプ４５が示す取得時刻と同じ取得時刻を示すタイムスタンプ５５を含む第２マップ５３を特定する。
【０１１０】
Ｓ６１０の座標同期処理では、座標同期部１５ａは、Ｓ６０９で特定された第２マップ５３の座標系である第２座標系が、Ｓ６０３で生成された第１マップ４３の座標系である第１座標系に一致するように、第２マップ５３を変換して、変換後マップ５４を生成する。
【０１１１】
Ｓ６１１の処理は、図２のＳ１１０の処理と同じである。
【０１１２】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、運転支援システム１は、複数の第２マップ５３のうち、第１マップ４３と同じ時刻の第２マップ５３を特定する。そして、運転支援システム１は、特定された第２マップ５３を第１マップ４３に合成して合成マップ４４を生成する。
これにより、合成マップ４４は、ある時点における物体の位置が正しく表示された３次元マップとなる。物体の位置が正しく表されているため、車両１００の走行を制御するようなことにも利用可能である。
【０１１３】
＊＊＊他の構成＊＊＊
上記説明では、Ｓ６０３で生成された第１マップ４３と同じ時刻の第２マップ５３がＳ６０８で受信されていることを前提としていた。しかし、通信状況によっては、一時的に第２マップ５３を受信できない場合も考えられる。そのため、Ｓ６０３で生成された第１マップ４３と同じ時刻の第２マップ５３がＳ６０８で受信されていない場合も起こり得る。
そこで、時刻同期部１７は、Ｓ６０３で生成された第１マップ４３と同じ時刻の第２マップ５３がない場合には、受信されている複数の第２マップ５３から第１マップ４３と同じ時刻の第２マップ５３を生成する。具体的には、時刻同期部１７は、受信されている複数の第２マップ５３から、Ｓ６０３で生成された第１マップ４３の生成に使用されたセンサ情報４１の取得時刻と同じ時刻に取得されたセンサ情報５１から生成される第２マップ５３を推定し、生成する。
ここでは、図２３に示すように、時刻同期部１７は、カルマンフィルタを用いて、過去に受信されている複数の第２マップ５３から、センサ情報４１の取得時刻と同じ時刻に取得されたセンサ情報５１から生成される第２マップ５３を推定する。図２３では、時刻ｔ３に取得されたセンサ情報５１から生成される第２マップ５３が、時刻ｔ３よりも前に取得されたセンサ情報５１から生成された第２マップ５３から推定されている。
【０１１４】
実施の形態３．
実施の形態３では、運転支援装置１０が第２マップ５３を生成する点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点について説明する。
ここでは、実施の形態１との違いを説明するが、実施の形態２に対しても同様に適用可能である。
【０１１５】
＊＊＊運転支援システム１の構成＊＊＊
図２４は、実施の形態３に係る運転支援システム１の構成図である。
運転支援装置１０は、図１に示す構成に加え、認識部２２ｂと、マップ生成部２３ｂとを備える。一方、外部搭載機２０は、図１に示す構成のうち、認識部２２ｂと、マップ生成部２３ｂとを備えない。
【０１１６】
送信部２４ｂは、センサ情報取得部２１によって取得されたセンサ情報５１を運転支援装置１０に送信する。受信部１４ｂは、送信部２４ｂによって送信されたセンサ情報５１を受信する。
【０１１７】
認識部２２ｂは、受信部１４ｂによって受信されたセンサ情報５１に基づき、外部装置２００の周囲の物体の属性５２を認識する。マップ生成部２３ｂは、受信部１４ｂによって受信されたセンサ情報５１と、認識部２２ｂによって認識された物体の属性５２とに基づき、第２マップ５３を生成する。
【０１１８】
＊＊＊運転支援システム１の動作＊＊＊
図２５は、実施の形態３に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャートである。
実施の形態３に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態３に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態３に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態３に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
【０１１９】
Ｓ７０１からＳ７０４の処理は、図２のＳ１０１からＳ１０４の処理と同じである。
【０１２０】
Ｓ７０５のマップ送信処理では、送信部２４ｂは、Ｓ７０４で取得されたセンサ情報５１を運転支援装置１０に送信する。
【０１２１】
Ｓ７０６のマップ受信処理では、受信部１４ｂは、Ｓ７０５で送信されたセンサ情報５１を受信する。
【０１２２】
Ｓ７０７の外部認識処理では、認識部２２ｂは、Ｓ７０６で受信されたセンサ情報５１に基づき、外部装置２００の周囲の物体の属性５２を認識する。
【０１２３】
Ｓ７０８の外部マップ生成処理では、マップ生成部２３ｂは、Ｓ７０６で受信されたセンサ情報５１と、Ｓ７０７で認識された物体の属性５２とに基づき、Ｓ７０４でセンサ情報５１が取得された時刻における第２マップ５３を生成する。
なお、生成される第２マップ５３は、図２のＳ１０６で生成される第２マップ５３と同じである。
【０１２４】
Ｓ７０９の座標同期処理では、座標同期部１５ｂは、Ｓ７０８で生成された第２マップ５３の座標系である第２座標系が、Ｓ７０３で生成された第１マップ４３の座標系である第１座標系に一致するように、第２マップ５３を変換して、変換後マップ５４を生成する。
【０１２５】
Ｓ７１０の処理は、図２のＳ１１０の処理と同じである。
【０１２６】
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
以上のように、運転支援システム１は、運転支援装置１０が第２マップ５３を生成する。
これにより、外部搭載機２０は、単にセンサ情報５１を取得して運転支援装置１０に送信するだけでよい。したがって、外部搭載機２０の処理負荷を軽減できる。
【０１２７】
＊＊＊他の構成＊＊＊
上記説明では、図２４に示す通り、運転支援装置１０は、認識部１２と認識部２２ｂ、及び、マップ生成部１３とマップ生成部２３ｂを備えていた。そして、図２５に示す通り、Ｓ７０２〜Ｓ７０３の処理と、Ｓ７０７からＳ７０８の処理とが並列に実行された。
しかし、認識部１２と認識部２２ｂとを共通化して１つの構成要素とし、マップ生成部１３とマップ生成部２３ｂとを共通化して１つの構成要素としてもよい。そして、Ｓ７０２〜Ｓ７０３の処理と、Ｓ７０７からＳ７０８の処理とが直列に実行されてもよい。
【０１２８】
上記説明では、外部搭載機２０がセンサ情報５１を運転支援装置１０に送信して、運転支援装置１０がセンサ情報５１から属性５２を認識し、第２マップ５３を生成した。
しかし、外部搭載機２０が属性５２を認識し、センサ情報５１及び属性５２を運転支援装置１０に送信してもよい。そして、運転支援装置１０が第２マップ５３を生成してもよい。
【０１２９】
また、外部搭載機２０から運転支援装置１０が受信するのは、センサ情報５１と、センサ情報５１及び属性５２と、第２マップ５３とのいずれかに限らず、外部装置２００の周囲の物体の位置に関するデータであれば他の形式のデータであってもよい。位置に関するデータとは、具体的には、車及び人のような属性情報を含んだ障害物の３次元座標値を示すデータである。他の形式のデータとは、具体的には、センサ３２で取得されたセンサ情報５１そのものと、属性が特定されていない物体の３次元座標値及び画像データとである。
また、ここでは、データと呼んだが、データは、情報、信号のようなコンピュータで送受信されるものであれば他の形式であってもよい。また、位置に関する情報は、明示的に表現された情報であっても、データに内在する情報であってもよい。
【０１３０】
実施の形態４．
実施の形態４では、実施の形態１〜３で生成された合成マップ４４を用いた運転支援について説明する。
【０１３１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２６は、実施の形態４に係る運転支援システム１の構成図である。
図２６では、合成部１６以外の実施の形態１〜３で説明した構成については省略されている。
運転支援装置１０は、実施の形態１〜３で説明した構成に加え、運転支援部１８を備える。
【０１３２】
運転支援部１８は、車両１００の運転を支援する。運転支援部１８は、ルート決定部１８１と、車両制御部１８２とを備える。
【０１３３】
ルート決定部１８１は、合成部１６によって生成された合成マップ４４に基づき走行ルート４６を決定する。具体的には、ルート決定部１８１は、合成マップ４４に示された歩行者のような障害物に接触しない走行ルート４６を決定する。
【０１３４】
車両制御部１８２は、ルート決定部１８１によって決定された走行ルート４６を車両１００が走行するように、車両１００を制御する。具体的には、車両制御部１８２は、走行ルート４６を車両１００が走行するように、車両１００が備えるステアリングと、エンジン及びモータのような駆動装置と、ブレーキとを制御する。
なお、車両制御部１８２は、走行ルート４６だけでなく、センサ３１で取得された他のセンサ情報４１も考慮して、車両１００を制御してもよい。
【０１３５】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２７は、実施の形態４に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャートである。
実施の形態４に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態４に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態４に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態４に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
【０１３６】
Ｓ８０１の合成マップ生成処理では、運転支援システム１は、実施の形態１〜３で説明した方法により、合成マップ４４を生成する。
【０１３７】
Ｓ８０２のルート決定処理では、ルート決定部１８１は、Ｓ８０１で生成された合成マップ４４に基づき走行ルート４６を決定する。
【０１３８】
Ｓ８０３の車両制御処理では、車両制御部１８２は、Ｓ８０２で生成された走行ルート４６を車両１００が走行するように、車両１００を制御する。
【０１３９】
Ｓ８０１からＳ８０３の処理が繰り返し実行され、車両１００が自動運転される。
【０１４０】
＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
以上のように、運転支援システム１は、運転支援装置１０が合成マップ４４に基づき車両１００を自動運転する。
これにより、車両１００の運転者は、運転をする必要がなくなり、運転者の負荷を軽減できる。
【０１４１】
＊＊＊他の構成＊＊＊
上記説明では、車両１００を自動運転する構成を説明した。
しかし、合成マップ４４を表示する構成としてもよい。図２８は、この場合の運転支援システム１の構成図である。図２８に示す運転支援システム１は、運転支援部１８が、ルート決定部１８１及び車両制御部１８２に代えて、表示部１８３を備える点が図２６に示す運転支援システム１と異なる。
表示部１８３は、合成部１６によって生成された合成マップ４４を表示する。これにより、車両１００の運転者は、運転時に合成マップ４４を確認することが可能となり、運転の安全性が向上する。具体的には、運転者は、車両１００からは見えない位置にいる歩行者等を合成マップ４４から把握することが可能となり、歩行者との接触を避ける運転をすることが可能になる。
【０１４２】
運転支援部１８は、ルート決定部１８１及び車両制御部１８２とともに、表示部１８３を備えていてもよい。この場合、運転支援装置１０は、車両１００を自動運転しつつ、合成マップ４４を表示する。
【０１４３】
図２９は、実施の形態１〜４に係る運転支援装置１０のハードウェア構成図である。
運転支援装置１０は、運転支援ＥＵＣ１１０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と、車両制御ＥＵＣ１２０と、メモリ１３０と、通信装置１４０と、出力装置１５０とを備える。
【０１４４】
運転支援ＥＵＣ１１０及び車両制御ＥＵＣ１２０は、処理回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、入出力回路と、電源回路と等で実現される。処理回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、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、プロセッサー、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう。
【０１４５】
メモリ１３０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリと、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）とのような不揮発性又は揮発性の半導体メモリと、磁気ディスクと、フレキシブルディスクと、光ディスクと、コンパクトディスクと、ミニディスクと、ＤＶＤと、これらの少なくとも一部を組み合わせたものとのいずれかで実現される。ここでは、メモリ１３０は、少なくとも一部に書き込み可能な構成を有している。
【０１４６】
通信装置１４０は、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。通信装置１４０は、データを受信するレシーバ及びデータを送信するトランスミッタを含む。
【０１４７】
出力装置１５０は、ディスプレイと、スピーカとの少なくともいずれかである。
【０１４８】
運転支援装置１０におけるセンサ情報取得部１１と、認識部１２と、マップ生成部１３と、受信部１４と、座標同期部１５と、合成部１６と、時刻同期部１７と、運転支援部１８との各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアとファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１３０に格納される。つまり、運転支援ＥＵＣ１１０及び車両制御ＥＵＣ１２０は、メモリ１３０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、各機能を実現する。
ここでは、運転支援ＥＵＣ１１０は、センサ情報取得部１１と、認識部１２と、マップ生成部１３と、受信部１４と、座標同期部１５と、合成部１６と、時刻同期部１７と、表示部１８３との機能を実現する。また、車両制御ＥＵＣ１２０は、ルート決定部１８１と、車両制御部１８２との機能を実現する。
【０１４９】
運転支援ＥＵＣ１１０及び車両制御ＥＵＣ１２０は、各機能の処理の結果を示す情報又はデータ又は信号値又は変数値を、メモリ１３０にファイルとして記憶する。
【０１５０】
上記説明では、運転支援装置１０における各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されるとした。しかし、運転支援装置１０における各機能は、少なくとも一部を専用のハードウェアで実現し、残りをソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現するようにしてもよい。具体的には、受信部１４をレシーバとして実現し、その他の機能をソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現してもよい。また、表示部１８３をディスプレイとして実現してもよい。
【０１５１】
図３０は、実施の形態１〜４に係る外部搭載機２０のハードウェア構成図である。
外部搭載機２０は、運転支援ＥＵＣ２１０と、メモリ２３０と、通信装置２４０とを備える。
【０１５２】
運転支援ＥＵＣ２１０は、処理回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、入出力回路と、電源回路と等で実現される。処理回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、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、プロセッサー、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう。
【０１５３】
メモリ２３０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリと、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）とのような不揮発性又は揮発性の半導体メモリと、磁気ディスクと、フレキシブルディスクと、光ディスクと、コンパクトディスクと、ミニディスクと、ＤＶＤと、これらの少なくとも一部を組み合わせたものとのいずれかで実現される。ここでは、メモリ２３０は、少なくとも一部に書き込み可能な構成を有している。
【０１５４】
通信装置２４０は、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。通信装置２４０は、データを受信するレシーバ及びデータを送信するトランスミッタを含む。
【０１５５】
外部搭載機２０におけるセンサ情報取得部２１と、認識部２２と、マップ生成部２３と、送信部２４との各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアとファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２３０に格納される。つまり、運転支援ＥＵＣ２１０は、メモリ２３０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、各機能を実現する。
【０１５６】
運転支援ＥＵＣ２１０は、各機能の処理の結果を示す情報又はデータ又は信号値又は変数値を、メモリ２３０にファイルとして記憶する。
【０１５７】
上記説明では、外部搭載機２０における各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されるとした。しかし、外部搭載機２０における各機能は、少なくとも一部を専用のハードウェアで実現し、残りをソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現するようにしてもよい。具体的には、送信部２４をトランスミッタとして実現し、その他の機能を、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現してもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１  運転支援システム、１０  運転支援装置、１１  センサ情報取得部、１２  認識部、１３  マップ生成部、１４  受信部、１５  座標同期部、１６  合成部、１７  時刻同期部、１８  運転支援部、１８１  ルート決定部、１８２  車両制御部、１８３  表示部、２０  外部搭載機、２１  センサ情報取得部、２２  認識部、２３  マップ生成部、２４  送信部、３１  センサ、３２  センサ、４１，５３  センサ情報、４２，５２  属性、４３  第１マップ、４４  合成マップ、４５  タイムスタンプ、４６  走行ルート、５３  第２マップ、５４  変換後マップ、５５  タイムスタンプ、６１  対象点抽出部、６２  尤度計算部、６３  変換量計算部、６４  座標変換部、６５  対象点、６６  尤度、６７  変換量、７１  第２点位置計算部、７２  第３点位置計算部、７３  第３点間距離計算部、７４，７５  位置、８１  回転計算部、８２  平行移動量計算部、８３  変換後位置計算部、８４  距離計算部、８５  変換後位置、９１  点間距離計算部、９２  差分計算部、１００  車両、１１０，２１０  運転支援ＥＵＣ、１２０  車両制御ＥＵＣ、１３０，２３０  メモリ、１４０，２４０  通信装置、１５０  出力装置、２００  外部装置、２０１  路側機、２０２  車両。
【図１】
2017085857.tif 000004
【図２】
2017085857.tif 000005
【図３】
2017085857.tif 000006
【図４】
2017085857.tif 000007
【図５】
2017085857.tif 000008
【図６】
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【図７】
2017085857.tif 000010
【図８】
2017085857.tif 000011
【図９】
2017085857.tif 000012
【図１０】
2017085857.tif 000013
【図１１】
2017085857.tif 000014
【図１２】
2017085857.tif 000015
【図１３】
2017085857.tif 000016
【図１４】
2017085857.tif 000017
【図１５】
2017085857.tif 000018
【図１６】
2017085857.tif 000019
【図１７】
2017085857.tif 000020
【図１８】
2017085857.tif 000021
【図１９】
2017085857.tif 000022
【図２０】
2017085857.tif 000023
【図２１】
2017085857.tif 000024
【図２２】
2017085857.tif 000025
【図２３】
2017085857.tif 000026
【図２４】
2017085857.tif 000027
【図２５】
2017085857.tif 000028
【図２６】
2017085857.tif 000029
【図２７】
2017085857.tif 000030
【図２８】
2017085857.tif 000031
【図２９】
2017085857.tif 000032
【図３０】
2017085857.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月14日(2016.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップの座標系である第２座標系が、前記マップ生成部によって生成された前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する座標同期部とを備え、
前記座標同期部は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出部と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算部と、
前記対象点抽出部によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算部によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算部と、
前記変換量計算部によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換部と
を備え、
前記尤度計算部は、
前記第１座標系において、前記点ｂ１を前記点ａ１と同じ位置に置いた場合に、前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘ上に前記点ｂ２を置いた場合の前記点ｂ２の位置を、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離から計算する第２点位置計算部と、
前記第１座標系において、前記点ａ２と前記点ａ３とを通る直線Ｙを、前記第２点位置計算部によって計算された前記点ｂ２の位置を通るように平行移動させた直線Ｚ上に前記点ｂ３を置いた場合の前記点ｂ３の位置を、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離から計算する第３点位置計算部と、
前記第３点位置計算部によって計算された前記点ｂ３の位置と、前記点ａ３との距離を前記尤度として計算する第３点間距離計算部と
を備える運転支援装置。
【請求項２】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップの座標系である第２座標系が、前記マップ生成部によって生成された前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する座標同期部とを備え、
前記座標同期部は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出部と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算部と、
前記対象点抽出部によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算部によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算部と、
前記変換量計算部によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換部と
を備え、
前記尤度計算部は、
前記第２座標系において前記点ｂ１と前記点ｂ２とを通る直線Ｙを、前記第１座標系において前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘと平行な直線に変換する場合の回転量を計算する回転計算部と、
前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための前記変換量のうちの回転量が、前記回転計算部によって計算された回転量であると仮定した場合における前記変換量のうちの平行移動量を計算する平行移動量計算部と、
前記回転計算部によって計算された回転量と、前記平行移動量計算部によって計算された平行移動量とに基づき、前記点ｂ１と前記点ｂ２と前記点ｂ３との前記第１座標系における位置を計算する変換後位置計算部と、
前記変換後位置計算部によって計算された前記点ｂ１の位置と前記点ａ１との間の距離と、前記変換後位置計算部によって計算された前記点ｂ２の位置と前記点ａ２との間の距離と、前記変換後位置計算部によって計算された前記点ｂ３の位置と前記点ａ３との間の距離との和を前記尤度として計算する距離計算部と
を備える運転支援装置。
【請求項３】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップの座標系である第２座標系が、前記マップ生成部によって生成された前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する座標同期部とを備え、
前記座標同期部は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出部と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算部と、
前記対象点抽出部によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算部によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算部と、
前記変換量計算部によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換部と
を備え、
前記尤度計算部は、
前記点ａ１と前記点ａ２との間の距離ａ１２と、前記点ａ２と前記点ａ３との間の距離ａ２３と、前記点ａ１と前記点ａ３との間の距離ａ１３と、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離ｂ１２と、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離ｂ２３と、前記点ｂ１と前記点ｂ３との間の距離ｂ１３とを計算する点間距離計算部と、
前記距離ａ１２と前記距離ｂ１２との差と、前記距離ａ２３と前記距離ｂ２３との差と、前記距離ａ１３と前記距離ｂ１３との差との和を前記尤度として計算する差分計算部と
を備える運転支援装置。
【請求項４】
前記運転支援装置は、さらに、
前記第１マップと、前記座標同期部によって変換された後の前記第２マップとを合成して合成マップを生成する合成部
を備える請求項１から３までのいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記対象点抽出部は、前記点ａ１が位置を示す物体の属性と属性が同じ物体の位置を示す点を前記点ｂ１として抽出し、前記点ａ２が位置を示す物体の属性と属性が同じ物体の位置を示す点を前記点ｂ２として抽出し、前記点ａ３が位置を示す物体の属性と属性が同じ物体の位置を示す点を前記点ｂ３として抽出する
請求項１から４までのいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記運転支援装置は、さらに、
前記外部装置に搭載された外部搭載機から複数の第２マップを受信する受信部と、
前記受信部によって受信された複数の第２マップのうち、前記第１マップの生成に使用されたデータの取得時刻と同じ時刻に取得されたデータから生成された前記第２マップを特定する時刻同期部
を備え、
前記合成部は、前記第１マップと、前記時刻同期部が特定した前記第２マップとを合成する
請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記時刻同期部は、前記取得時刻と同じ時刻に取得されたデータから生成された前記第２マップがない場合には、前記複数の第２マップから前記取得時刻と同じ時刻に取得されたデータから生成される前記第２マップを推定し、
前記合成部は、前記第１マップと、前記時刻同期部によって推定された前記第２マップとを合成する
請求項６に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記運転支援装置は、さらに、
前記合成部によって生成された合成マップに基づき走行ルートを決定するルート決定部と、
前記ルート決定部によって決定された走行ルートを前記車両が走行するように、前記車両を制御する車両制御部と
を備える請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記運転支援装置は、さらに、
前記合成部によって生成された合成マップを表示する表示部
を備える請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項１０】
車両に設置された運転支援装置と、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置に搭載された外部搭載機とを備える運転支援システムであり、
前記外部搭載機は、
前記外部装置の周囲の物体の位置に関するデータを前記運転支援装置に送信する送信部
を備え、
前記運転支援装置は、
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成部と、
前記送信部によって送信された位置に関するデータを受信する受信部と、
前記受信部によって受信された位置に関するデータから得られる第２マップの座標系である第２座標系が、前記マップ生成部によって生成された前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する座標同期部と
を備え、
前記座標同期部は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出部と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算部と、
前記対象点抽出部によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算部によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算部と、
前記変換量計算部によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換部と
を備え、
前記尤度計算部は、
前記第１座標系において、前記点ｂ１を前記点ａ１と同じ位置に置いた場合に、前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘ上に前記点ｂ２を置いた場合の前記点ｂ２の位置を、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離から計算する第２点位置計算部と、
前記第１座標系において、前記点ａ２と前記点ａ３とを通る直線Ｙを、前記第２点位置計算部によって計算された前記点ｂ２の位置を通るように平行移動させた直線Ｚ上に前記点ｂ３を置いた場合の前記点ｂ３の位置を、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離から計算する第３点位置計算部と、
前記第３点位置計算部によって計算された前記点ｂ３の位置と、前記点ａ３との距離を前記尤度として計算する第３点間距離計算部と
を備える運転支援システム。
【請求項１１】
コンピュータが、車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成工程と、
コンピュータが、路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップの座標系である第２座標系が、前記マップ生成工程によって生成された前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する座標同期工程と
を備え、
前記座標同期工程は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出工程と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算工程と、
前記対象点抽出工程によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算工程によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算工程と、
前記変換量計算工程によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換工程と
を備え、
前記尤度計算工程は、
前記第１座標系において、前記点ｂ１を前記点ａ１と同じ位置に置いた場合に、前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘ上に前記点ｂ２を置いた場合の前記点ｂ２の位置を、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離から計算する第２点位置計算工程と、
前記第１座標系において、前記点ａ２と前記点ａ３とを通る直線Ｙを、前記第２点位置計算工程によって計算された前記点ｂ２の位置を通るように平行移動させた直線Ｚ上に前記点ｂ３を置いた場合の前記点ｂ３の位置を、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離から計算する第３点位置計算工程と、
前記第３点位置計算工程によって計算された前記点ｂ３の位置と、前記点ａ３との距離を前記尤度として計算する第３点間距離計算工程と
を備える運転支援方法。
【請求項１２】
車両の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第１マップを生成するマップ生成処理と、
路側機と前記車両とは異なる車両とのいずれかである外部装置の周囲の物体の３次元位置を示す３次元マップである第２マップの座標系である第２座標系が、前記マップ生成処理によって生成された前記第１マップの座標系である第１座標系に一致するように、前記第２マップを変換する座標同期処理と
をコンピュータに実行させ、
前記座標同期処理は、
前記第１マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から３つの対象点を点ａ１、点ａ２、点ａ３として繰り返し抽出するとともに、前記第２マップにおいて物体の３次元位置を示す複数の点から前記点ａ１、前記点ａ２、前記点ａ３にそれぞれ対応させた３つの対象点を点ｂ１、点ｂ２、点ｂ３として繰り返し抽出する対象点抽出処理と、
前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示す場合の尤度を計算する尤度計算処理と、
前記対象点抽出処理によって繰り返し抽出された対象点のうち前記尤度計算処理によって計算された尤度が高い対象点について、前記点ａ１と前記点ｂ１とが同じ位置を示し、前記点ａ２と前記点ｂ２とが同じ位置を示し、前記点ａ３と前記点ｂ３とが同じ位置を示すとして、前記第２座標系を前記第１座標系に一致させるための変換量を計算する変換量計算処理と、
前記変換量計算処理によって計算された変換量を用いて、前記第２マップを変換する座標変換処理と
を備え、
前記尤度計算処理は、
前記第１座標系において、前記点ｂ１を前記点ａ１と同じ位置に置いた場合に、前記点ａ１と前記点ａ２とを通る直線Ｘ上に前記点ｂ２を置いた場合の前記点ｂ２の位置を、前記点ｂ１と前記点ｂ２との間の距離から計算する第２点位置計算処理と、
前記第１座標系において、前記点ａ２と前記点ａ３とを通る直線Ｙを、前記第２点位置計算処理によって計算された前記点ｂ２の位置を通るように平行移動させた直線Ｚ上に前記点ｂ３を置いた場合の前記点ｂ３の位置を、前記点ｂ２と前記点ｂ３との間の距離から計算する第３点位置計算処理と、
前記第３点位置計算処理によって計算された前記点ｂ３の位置と、前記点ａ３との距離を前記尤度として計算する第３点間距離計算処理と
を備える運転支援プログラム。
【国際調査報告】
2017085857.tif 000034
2017085857.tif 000035
2017085857.tif 000036
2017085857.tif 000037