CN107305126B - 记录介质、环境地图的制作***和方法及更新***和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种环境地图的数据构造、其制作***和制作方法、及其更新***和更新方法。环境地图的数据构造具有表示空间内的位置的位置信息和所述位置的状态量变化性。所述状态量变化性与所述位置信息相关联，所述状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的变化的容易度。

Description

记录介质、环境地图的制作***和方法及更新***和方法
技术领域
本发明涉及记录介质、环境地图的制作***和制作方法、以及环境地图的更新***和更新方法。
背景技术
公知有如下移动机器人，该移动机器人具有包含家具那样的房间内的障碍物的位置以及大小的信息的地图信息，使用地图信息来决定避开家具并且从当前地到达目标的移动路径，从而沿着移动路径在房间内移动(参照日本特开2003-345438)。
在房间内的障碍物是例如床那样位置几乎不发生变化的静的障碍物的情况下，若地图信息具有障碍物的位置以及大小的信息，则移动机器人有可能能够避开障碍物地进行移动。然而，在障碍物是例如椅子、垃圾箱那样位置较频繁地发生变化的静的障碍物的情况下，即使在某时刻、某位置存在静的障碍物，在别的时刻静的障碍物存在于该某位置的可能性也低，存在于与该某位置不同的位置的可能性高。在障碍物是例如人、宠物那样的动的障碍物的情况下，其位置发生了变化的可能性更高。
日本特开2003-345438的地图只不过具有在制作出地图信息的时刻的障碍物的位置以及大小的信息。因此，在日本特开2003-345438中，有可能无法准确地掌握根据时间变化的障碍物的位置，即房间内的状况。换言之，若地图信息所具有的信息只是障碍物的位置以及大小的信息，则难以准确地掌握供移动机器人移动的空间的状况。
发明内容
本发明提供一种能够更准确地表示空间的状况的地图信息。
本发明的第一技术方案提供一种环境地图的数据构造。所述环境地图的数据构造具有表示空间内的位置的位置信息和所述位置的状态量变化性。所述状态量变化性与所述位置信息相关联，所述状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的变化的容易度。
根据本发明的第一技术方案，环境地图的数据构造也可以包括所述位置的状态量代表值。所述状态量代表值也可以基于所述状态量来算出，与所述位置信息相关联。
根据本发明的第一技术方案，环境地图的数据构造也可以包括最新检测时刻。所述状态量变化性也可以基于所述状态量来算出，所述最新检测时刻也可以是用于算出所述状态量变化性的所述状态量的检测时刻中最新的检测时刻。所述最新检测时刻也可以与所述状态量变化性相关联。
根据本发明的第一技术方案，所述位置的状态量也可以利用物体存在于所述位置的概率来表示。
本发明的第二技术方案提供一种环境地图的制作***。所述环境地图的制作***具备：检测装置，其构成为检测表示空间内的位置的位置信息和所述位置的状态量；环境地图存储装置；以及电子控制单元。所述电子控制单元构成为，关于空间内的位置，通过所述检测装置来检测所述位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的状态量，关于所述位置，使用所述状态量来算出表示所述状态量相对于时间的变化的容易度的状态量变化性，将所述状态量变化性与对应的位置的所述位置信息相关联地存储于所述环境地图存储装置。
根据本发明的第二技术方案，所述电子控制单元也可以构成为，关于所述位置，基于所述状态量来算出状态量代表值，将所述状态量代表值与所述对应的位置的所述位置信息相关联地存储于所述环境地图存储装置。
根据本发明的第二技术方案，所述电子控制单元也可以构成为，关于所述位置，算出所述状态量的每单位时间的变化量，基于所述状态量的每单位时间的变化量来算出所述状态量变化性。
根据本发明的第二技术方案，所述位置的状态量也可以利用物体存在于所述位置的概率来表示。
本发明的第三技术方案提供一种环境地图的制作方法。所述环境地图的制作方法包括：关于空间内的位置，检测表示所述位置的位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的状态量；关于所述位置，使用所述状态量来算出表示所述状态量相对于时间的变化的容易度的状态量变化性；以及将所述状态量变化性与对应的位置的所述位置信息相关联地存储于环境地图存储装置。
根据本发明的第三技术方案，所述环境地图的制作方法也可以包括：关于所述位置，基于所述状态量来算出状态量代表值；和将所述状态量代表值与所述对应的位置的所述位置信息相关联地存储于所述环境地图存储装置。
根据本发明的第三技术方案，所述环境地图的制作方法也可以包括：关于所述位置，算出所述状态量的每单位时间的变化量。另外，算出所述状态量变化性也可以包括基于所述状态量的每单位时间的变化量来算出所述状态量变化性。
根据本发明的第三技术方案，所述位置的状态量也可以利用物体存在于所述位置的概率来表示。
本发明的第四技术方案提供一种环境地图的更新***。所述环境地图的更新***具备更新对象环境地图存储装置、检测装置、更新完成环境地图存储装置以及电子控制单元。所述更新对象环境地图存储装置构成为存储更新对象的环境地图信息。所述更新对象的环境地图信息包括表示空间内的位置的第一位置信息和所述位置的与所述第一位置信息相关联的第一状态量变化性。所述第一状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的第一变化的容易度。所述检测装置构成为检测所述第一位置信息和所述位置的第一状态量。所述电子控制单元构成为，新检测表示所述位置的第二位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的第二状态量，关于所述位置，使用所述第二状态量来新算出第二状态量变化性，使用所述第二位置信息和所述第二状态量变化性来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量变化性，将所更新后的第一状态量变化性与所述第二位置信息相关联地存储于所述更新完成环境地图存储装置内。
根据本发明的第四技术方案，所述更新对象的环境地图信息也可以具有所述位置的与所述第一位置信息相关联的第一状态量代表值。所述电子控制单元也可以构成为，关于所述位置，基于所述第二状态量来新算出第二状态量代表值，使用所述第二位置信息和所述第二状态量代表值来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量代表值，将所更新后的第一状态量代表值与所述第二位置信息相关联地存储于所述更新完成环境地图存储装置。
根据本发明的第四技术方案，所述电子控制单元也可以构成为，关于所述位置，新算出状态量的每单位时间的变化量，基于所述状态量的每单位时间的变化量来新算出状态量变化性。
根据本发明的第四技术方案，所述位置的状态量也可以利用物体存在于所述位置的概率来表示。
本发明的第五技术方案提供一种环境地图的更新方法。所述环境地图的更新方法包括：准备更新对象的环境地图信息；新检测表示所述位置的第二位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的第二状态量；关于所述位置，使用所述第二状态量来新算出第二状态量变化性；使用所述第二位置信息和所述第二状态量变化性来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量变化性；以及将所更新后的第一状态量变化性与所述第二位置信息相关联地存储于更新完成环境地图存储装置内。所述更新对象的环境地图信息包括表示空间内的位置的第一位置信息和所述位置的与所述第一位置信息相关联的第一状态量变化性。所述第一状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的第一变化的容易度。
根据本发明的第五技术方案，所述环境地图的更新方法包括：关于所述位置，基于所述第二状态量来新算出第二状态量代表值；使用所述第二位置信息和所述第二状态量代表值来更新所述更新对象的环境地图的所述第一状态量代表值；以及将所更新后的第一状态量代表值与所述第二位置信息相关联地存储于所述更新完成环境地图存储装置。所述更新对象的环境地图信息也可以包括第一状态量代表值，所述第一状态量代表值也可以与所述第一位置信息相关联。
根据本发明的第五技术方案，所述环境地图的更新方法也可以包括：关于所述位置，新算出状态量的每单位时间的变化量；和基于所述状态量的每单位时间的变化量来新算出状态量变化性。
根据本发明的第五技术方案，所述位置的状态量也可以利用物体存在于所述位置的概率来表示。
能够提供一种能够更准确地表示空间内的状况的地图信息。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术上和工业上的意义，在附图中相似的附图标记代表相似的要素，并且其中：
图1是本发明的第1实施例的环境地图制作***的框图。
图2是说明外部传感器的概略图。
图3是说明位置信息以及状态量的检测方法的概略图。
图4A是表示状态量相对于时间的变化的一例的图。
图4B是表示状态量相对于时间的变化的另一例的图。
图4C是表示状态量相对于时间的变化的又一例的图。
图5A是说明状态量变化性的算出例的时间图。
图5B是说明状态量变化性的算出例的时间图。
图6是表示本发明的第1实施例的环境地图信息的概略图。
图7是表示本发明的第1实施例的环境地图制作控制例程的流程图。
图8是单位空间的概略立体图。
图9是表示反射面的单位空间的概略立体图。
图10是本发明的第2实施例的环境地图制作·更新***的框图。
图11是说明本发明的第2实施例的框图。
图12是表示本发明的第2实施例的环境地图更新控制例程的流程图。
图13是另一实施例的环境地图制作·更新***的框图。
图14是本发明的第3实施例的环境地图制作·更新***的框图。
图15是表示本发明的第3实施例的权重系数的映射的一例的图。
图16是表示本发明的第3实施例的权重系数的映射的另一例的图。
图17是本发明的第4实施例的环境地图制作·更新***的框图。
图18是表示本发明的第4实施例的环境地图信息的概略图。
图19是表示本发明的第4实施例的权重系数的映射的一例的图。
图20是表示本发明的第4实施例的权重系数的映射的另一例的图。
图21是环境地图制作***的另一实施例的框图。
图22是环境地图制作·更新***的另一实施例的框图。
图23是表示环境地图信息的另一实施例的概略图。
图24是图23所示的实施例的环境地图制作***的框图。
图25是图23所示的实施例的环境地图制作·更新***的框图。
具体实施方式
图1表示本发明的第1实施例的环境地图制作***A的框图。在本发明的第1实施例中，环境地图制作***A搭载于具备自动驾驶功能的移动体。该移动体包括车辆、移动机器人等。以下，以移动体为车辆的情况为例进行说明。参照图1，环境地图制作***A具备外部传感器1、GPS接收部2、内部传感器2a、环境地图存储装置3以及电子控制单元10。
外部传感器1是用于检测自身车辆的外部或周围的信息的检测设备。外部传感器1具备激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging)、雷达(Radar)以及相机中的至少1方。如图2所示，在本发明的第1实施例中，外部传感器1具备至少1个激光雷达SO1、至少1个雷达SO2以及至少1个相机SO3。
激光雷达SO1是利用激光来检测自身车辆V的外部的物体的装置。在本发明的第1实施例中，物体包括不能移动的物体即静的物体(例如，建筑物、道路等)、能够移动的物体即动的物体(例如，其他车辆、行人等)、以及虽然基本不能移动但能够易于移动的物体即准静的物体(例如，立式广告牌、垃圾箱、树木的树枝等)。在图2所示的例子中，单一的激光雷达 SO1设置于车辆V的车顶上。在另一实施例(未图示)中，例如4个激光雷达在车辆V的四个角分别安装于保险杠。激光雷达SO1朝向自身车辆V 的整个周围依次照射激光，根据其反射光来计测与物体有关的信息。该物体信息包括从激光雷达SO1到物体的距离以及朝向，即物体相对于激光雷达SO1的相对位置。由激光雷达SO1检测到的物体信息被向电子控制单元10发送。另一方面，雷达SO2是利用电波来检测自身车辆V的外部的物体的装置。在图2所示的例子中，例如4个雷达SO2在车辆V的四个角分别安装于保险杠。雷达SO2从雷达SO2向自身车辆V的周围发射电波，根据其反射波来计测与自身车辆V的周围的物体有关的信息。由雷达SO2检测到的物体信息被向电子控制单元10发送。相机SO3在图2所示的例子中，具备设置于车辆V的前挡风玻璃的内侧的单一的立体相机。立体相机SO3对自身车辆V的前方进行彩色或黑白拍摄，通过立体相机SO3 获得的彩色或黑白拍摄信息被向电子控制单元10发送。
再次参照图1，GPS接收部2接收来自3个以上的GPS卫星的信号，由此来检测表示自身车辆或外部传感器1的绝对位置(例如自身车辆V的纬度、经度以及高度)的信息。由GPS接收部2检测到的自身车辆的绝对位置信息被向电子控制单元10发送。在另一实施例(未图示)中，修正基于来自GPS卫星的信号检测到的绝对位置，取得精度更高的绝对位置。即，例如，基于由外部传感器1检测到的外部的信息与预先存储的外部的信息的偏差来修正基于来自GPS卫星的信号检测到的绝对位置。
内部传感器2a是用于检测自身车辆V的行驶状态的检测设备。自身车辆V的行驶状态利用自身车辆的速度、加速度以及姿势中的至少1方来表示。内部传感器2a具备车速传感器以及IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量单元)中的一方或两方。车速传感器检测自身车辆V的速度。IMU例如具备3轴的陀螺仪以及3方向的加速度传感器，检测自身车辆V的3维的角速度以及加速度，基于它们来检测自身车辆V的加速度以及姿势。由内部传感器2a检测到的自身车辆V的行驶状态信息被向电子控制单元10发送。
在环境地图存储装置3中存储环境地图信息。
电子控制单元10是具备通过双向性总线彼此连接的CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器) 以及RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)等的计算机。如图1所示，本发明的第1实施例的电子控制单元10具备：具有ROM以及 RAM的存储部11、环境识别部12、状态量变化性算出部13、状态量代表值算出部14以及环境地图制作部15。
环境识别部12分别检测分别表示自身车辆V的周围的空间内的多个位置的位置信息和这些位置的状态量。在本发明的第1实施例中，上述的空间为三维空间。在另一实施例(未图示)中，空间为二维空间。另外，在本发明的第1实施例中，某位置的状态量利用物体存在于该某位置的概率来表示。在该情况下，状态量例如被以从0到1之间的连续值的形式算出。在另一实施例(未图示)中，状态量被以离散值的形式算出。进而，在本发明的第1实施例中，根据来自外部传感器1的物体信息和来自GPS 接收部2的自身车辆V或外部传感器1的绝对位置信息来算出位置信息以及状态量。参照图3对该情况进行说明。
图3表示从作为外部传感器1的激光雷达照射的激光在物体OBJ反射了的情况。在该情况下，像在图3中以黑色圆圈所示那样，在位置PX形成反射点。激光雷达1根据反射光来计测反射点的位置PX的相对位置信息。根据该计测结果，可知在位置PX存在物体OBJ，因此，位置PX的状态量，即物体存在概率成为1。另外，根据来自激光雷达1的位置PX 的相对位置信息和来自GPS接收部2的外部传感器1的绝对位置信息可知位置PX的绝对位置信息。另外，可知在不为反射点的位置PY不存在物体，因此，位置PY的状态量即物体存在概率成为0。另外，根据来自激光雷达1的位置PX的相对位置信息和来自GPS接收部2的外部传感器1 的绝对位置信息可知位置PY的绝对位置信息。像这样算出位置PX、PY 的绝对位置信息以及状态量。
在本发明的第1实施例中，外部传感器1例如以数十毫秒的间隔反复检测物体信息。换言之，外部传感器1检测在彼此不同的多个时刻的物体信息。因此，在环境识别部12中，根据在彼此不同的多个时刻的物体信息来算出在彼此不同的多个时刻的状态量。或者是，在车辆V在一定的场所多次移动的情况下，也检测在彼此不同的多个时刻的物体信息，因此算出在彼此不同的多个时刻的状态量。在图4A、图4B以及4C中示出了在彼此不同的多个时刻的某位置的状态量的各种例子。
状态量变化性算出部13关于多个位置分别算出状态量变化性。某位置的状态量变化性表示该某位置的状态量相对于时间的变化的容易度。在本发明的第1实施例中，状态量变化性被以连续值的形式算出。在另一实施例(未图示)中，状态量变化性被以离散值的形式算出。接下来，参照图 4A、图4B以及图4C，对状态量变化性进行进一步说明。此外，在图4A、图4B以及图4C中，对所检测到的状态量进行描点。
状态量变化性例如利用状态量相对于时间的变化的频度、变化的程度等来表示。即，图4B所示的例子的状态量与图4A所示的例子的状态量相比，变化的频度高，相对于时间易于变化。因此，图4B所示的例子的状态量变化性比图4A所示的例子的状态量变化性高。另一方面，图4C所示的例子的状态量与图4A所示的例子的状态量相比，变化的程度大，相对于时间易于变化。因此，图4C所示的例子的状态量变化性比图4A所示的例子的状态量变化性高。
在本发明的第1实施例中，算出状态量的每单位时间的变化量，基于状态量的每单位时间的变化量来算出状态量变化性。即，在图5A所示的例子中，算出在相同的时间幅度dt中的状态量的变化量(绝对值)dSQ1、 dSQ2、…。该情况下的时间幅度dt例如等于状态量的检测间隔。此外，虽然在图5A所示的例子中，分别算出在连续的时间幅度dt中的状态量的变化量dSQ1、dSQ2、…，但在另一例中，分别算出在不连续的时间幅度 dt中的状态量的变化量。或者是，在图5B所示的例子中，分别算出在彼此不同的多个时间幅度dt1、dt2、…中的状态量的变化量(绝对值)dSQ1、 dSQ2、…。不同的时间幅度例如为秒、分、日、年这样的级别。接下来，依次算出状态量的每单位时间的变化量dSQ1/dt1、dSQ2/dt2、…。此外，虽然在图5B所示的例子中，分别算出在连续的时间幅度dt1、dt2、…中的状态量的变化量dSQ1、dSQ2、…，但在另一例中，分别算出在不连续的时间幅度中的状态量的变化量。接下来，通过对状态量的每单位时间的变化量dSQ1/dt1、dSQ2/dt2、…进行简单平均或加权平均来算出状态量变化性。在使用加权平均的情况下，在一例中，检测时期较新的状态量的每单位时间的变化量dSQ/dt被赋予较大的权重，检测时期较旧的状态量的每单位时间的变化量dSQ/dt被赋予较小的权重。在另一例中，检测时期较新的状态量的每单位时间的变化量dSQ/dt被赋予较小的权重，检测时期较旧的状态量的每单位时间的变化量dSQ/dt被赋予较大的权重。关于多个位置分别进行这样的状态量变化性的算出。
在又一实施例(未图示)中，对作为时间的函数的多个状态量进行傅里叶变换，根据其结果算出状态量变化性。具体而言，在一例中，算出预先设定的频谱(频率)的强度来作为状态量变化性。在另一例中，通过对各频谱的强度进行简单平均或加权平均来算出状态量变化性。
状态量代表值算出部14关于多个位置分别基于状态量算出状态量代表值。某位置的状态量代表值是适当地表示该位置的状态的值。在本发明的第1实施例中，状态量代表值基于在彼此不同的多个时刻所检测到的该某位置的状态量来算出。在一例中，某位置的状态量代表值被设定为在彼此不同的多个时刻的该某位置的状态量中的最新的状态量。这样，某位置的状态量代表值表示该某位置的最新的状态。在另一例中，某位置的状态量代表值，通过对在彼此不同的多个时刻的该某位置的状态量进行简单平均或加权平均来算出。这样，即使某位置的状态量暂时发生了变化，也能够利用状态量代表值来准确地表示该位置的状态。此外，在本发明的第1 实施例中，状态量代表值例如被以从0到1之间的连续值的形式算出。在另一实施例(未图示)中，状态量代表值被以离散值的形式算出。
环境地图制作部15制作环境地图信息，并且存储于环境地图存储装置 3内。即，环境地图制作部15将状态量代表值与各自对应的位置信息相关联地存储于环境地图存储装置3内。另外，环境地图制作部15将状态量变化性与各自对应的位置信息相关联地存储于环境地图存储装置3内。像这样制作环境地图信息M。结果，如图6所示，本发明的第1实施例的环境地图信息M具有：分别表示空间内的多个位置的位置信息；与各自对应的位置信息相关联的状态量代表值；以及与各自对应的位置信息相关联的状态量变化性。
因为像这样使状态量代表值以及状态量变化性与位置信息相关联，所以，若指定位置信息，则根据环境地图信息可知对应的位置的状态量代表值以及状态量变化性。此外，在本发明的第1实施例中，环境地图信息M 具有3维空间内的位置的位置信息、状态量代表值以及状态量变化性，所以是三维地图。另外，在本发明的第1实施例中，位置信息是绝对位置信息。在另一实施例(未图示)中，位置信息是相对于预先设定的特定的位置的相对位置信息。
在车辆V行驶时，逐次检测车辆V的周围的空间内的位置的位置信息以及状态量。接下来，分别算出这些位置的状态量代表值以及状态量变化性，根据这些位置信息、状态量代表值以及状态量变化性来制作环境地图信息M。在该情况下，在本发明的第1实施例中，当至少对多个位置的各自的位置信息以及状态量检测了1次时，制作环境地图信息M。在另一实施例(未图示)中，当多个位置的各自的位置信息以及状态量的检测次数比预先设定的阈值多时，制作环境地图信息M。
根据像这样制作的环境地图信息M，可知以下情况。即，在某位置的利用物体存在概率表示的状态量大，并且状态量变化性低的情况下，该位置正在被静的物体(例如，建筑物、道路路面等)、或处于静止的动的物体 (例如，其他车辆、行人等)或者准静的物体(例如，立式广告牌、垃圾箱、树木的树枝等)占有。或者是，该位置正在被动的物体或准静的物体占有的占有状态与该位置没有被动的物体或准静的物体占有的非占有状态以较低的频度切换，并且占有状态的时间较长。另一方面，在某位置的状态量小且状态量变化性低的情况下，在该位置什么都不存在。那样的位置的具体例是水池的上方空间等。在某位置的状态量大且状态量变化性高的情况下，在该位置，占有状态与非占有状态以较高的频度切换，并且占有状态的时间较长。那样的位置的具体例是交通量较多的道路等。在某位置的状态量小且状态量变化性高的情况下，在该位置，占有状态与非占有状态以较高的频度切换，并且非占有状态的时间较长。那样的位置的具体例是交通量较少(不为0)的道路等。
即，本发明的第1实施例的环境地图信息M中不仅包括与在某位置的物体或物体是否存在有关的信息，还包括该位置处于什么样的状况的信息。因此，能够更准确地表示空间内的状况。而且，通过利用状态量变化性来保持环境的多样的信息，无需保持多个按每个物体种别的地图和/或与目的相应的地图。因此，能够减少地图信息的数据量。
在本发明的第1实施例中，车辆V使用这样的环境地图信息M来决定移动路径，以沿着移动路径移动的方式进行自动驾驶。在该情况下，车辆V能够利用环境地图信息M来更准确地掌握可供车辆V移动的空间内的状况，所以，能够决定最合适的移动路径。此外，若仅着眼于环境地图信息M的制作，则搭载环境地图制作***A的移动体不需要具备自动驾驶功能。
在此，将检测到地图信息以及状态量的位置称为检测点，在本发明的第1实施例中，关于多个检测点分别存储有位置信息、状态量代表值以及状态量变化性。因此，使用多个检测点来表现环境地图信息M。
图7表示用于执行本发明的第1实施例的环境地图制作控制的例程。该例程在应该制作环境地图信息时执行1次。参照图7，在步骤31中，检测位置信息以及状态量。在接下来的步骤32中算出状态量变化性。在接下来的步骤33中算出状态量代表值。在接下来的步骤34中将状态量代表值以及状态量变化性分别与对应的地图信息相关联来制作环境地图信息M，并且将环境地图信息M存储于环境地图存储装置3内。此外，在另一实施例(未图示)中，算出状态量代表值，接下来算出状态量变化性。
此外，在上述本发明的第1实施例中，某位置的状态量利用物体存在于该某位置的概率来表示。在另一实施例(未图示)中，某位置的状态量利用在某位置存在的物体的颜色或亮度值来表示。在该情况下，例如，能够掌握信号机的灯中的哪个灯点亮了。在该另一实施例中，在利用物体的颜色表示状态量的情况下，物体的颜色通过作为外部传感器1的相机SO3 的彩色相机来检测。另一方面，在利用物体的亮度值表示状态量的情况下，物体的亮度值通过外部传感器1的激光雷达SO1、雷达SO2、或彩色或者黑白相机SO3来检测。即，当从激光雷达SO1发射的激光在物体反射时所获得的反射光的强度表示该物体的亮度值。同样地，雷达SO2的反射波强度表示物体的亮度值。因此，通过检测反射光强度或反射波强度来检测物体的亮度值。此外，在利用物体的颜色表示状态量的情况下，例如使用 RGB模型来将状态量数值化。
另一方面，在上述本发明的第1实施例中，1个位置信息关联有1个状态量变化性。在另一实施例(未图示)中，1个位置信息关联有多个状态量变化性，因此环境地图信息M具有多个状态量变化性。在该情况下，在一例中，基于像图5B所示那样的，在彼此不同的多个时间幅度中的状态量的变化量，分别算出多个状态量变化性。在另一例中，基于通过对状态量进行傅里叶变换而获得的多个频谱的强度来算出多个状态量变化性。
接下来，对状态量代表值的算出方法的另一实施例进行说明。在本发明的第1实施例中，关于多个位置分别根据所检测到的多个状态量来算出状态量代表值以及状态量变化性。在该情况下，状态量的检测次数越多，则状态量代表值以及状态量变化性的精度越高。然而，也有可能无法确保检测次数多。
因此，在另一实施例中，使用现有的地图信息来设定状态量的初始值和状态量的每单位时间的变化量的初始值中的一方或双方。例如，关于现有的地图信息中存在建筑物的位置，将该位置的状态量的初始值设为1，将该位置的状态量的每单位时间的变化量的初始值设为0。结果，在状态量的检测次数少的情况下也能提高状态量代表值和状态量变化性的精度。
接下来，对环境地图信息M的另一实施例进行说明。在该另一实施例中，使用体素(voxel)来表现环境地图信息M。即，在空间内划分出彼此相邻的多个体素或单位空间。在图8中表示单位空间的一例，在图8所示的例子中单位空间US成为在铅垂方向上延伸的长方体。在其基础上，关于多个单位空间US分别存储有位置信息、状态量代表值以及状态量变化性。该情况下的单位空间US的位置信息例如利用在图8中以P表示的单位空间US内的任意一点的绝对位置信息来表示。另一方面，单位空间US 的状态量代表值和状态量变化性可以利用以下所说明的各种方法来算出。
在第1算出例中，与本发明的第1实施例同样地，首先关于空间内的多个位置分别检测位置信息以及状态量，算出状态量代表值以及状态量变化性。接下来，确定检测到位置信息以及状态量的位置，即检测点所属的单位空间US。接下来，基于属于所确定的单位空间US内的检测点的状态量代表值，算出对应的单位空间US的状态量代表值。例如，通过对属于对应的单位空间US内的检测点的状态量代表值进行简单平均或加权平均来算出单位空间US的状态量代表值。同样地，基于属于对应的单位空间 US内的检测点的状态量变化性来算出单位空间US的状态量变化性。例如，通过对属于对应的单位空间US内的检测点的状态量变化性进行简单平均或加权平均来算出单位空间US的状态量变化性。在该情况下，将单位空间US的状态量代表值与单位空间US的位置信息相关联，将单位空间US 的状态量变化性与单位空间US的位置信息相关联，由此来制作环境地图信息M，并且将该环境地图信息M存储于环境地图存储装置3内。另外，不将属于单位空间US内的检测点的状态量代表值以及状态量变化性存储于环境地图存储装置3。因此，能够减少存储于环境地图存储装置3内的数据量。
在第2算出例中，关于空间内的多个位置分别检测位置信息以及状态量。接下来，确定检测到位置信息以及状态量的位置，即检测点所属的单位空间US。属于所确定的单位空间US内的检测点的状态量可以认为是对应的单位空间US的状态量。接下来，使用属于所确定的单位空间US内的1个或多个检测点的状态量来算出对应的单位空间US的状态量代表值。另外，使用属于所确定的单位空间US内的多个检测点的状态量来算出对应的单位空间US的状态量变化性。
在第3算出例中，关于多个单位空间US分别检测单位空间US的状态量，根据所检测到的状态量来算出单位空间US的状态量代表值以及状态量变化性。接下来，以外部传感器1为激光雷达的情况为例对第3算出例的单位空间US的状态量的检测方法的各种具体例进行说明。
在第3算出例的第1具体例中，当从激光雷达1对单位空间US照射了激光时，算出在单位空间US内反射的激光的条数NLR与经过了单位空间US的激光的条数NLP的比率(例如，NLR/NLP)，将单位空间US的状态量设为比率NLR/NLP。反射激光条数NLR或比率NLR/NLP表示在单位空间US内存在的物体的大小或物体存在于单位空间US内的概率。
在第3算出例的第2具体例中，设想连接在单位空间US内形成的激光的反射点而获得的，由平面或曲面构成的反射面。在图9中表示反射面的一例，在图9所示的例子中反射面RP成为平面。该反射面RP将单位空间US分成关于反射面RP而距激光雷达1远的部分空间PSX、和关于反射面RP而距激光雷达1近的部分空间PSY。接下来，算出部分空间PSX、 PSY的体积，算出它们的比率(例如，PSX/PSY)，将单位空间US的状态量设为比率PSX/PSY。部分空间PSX的体积或比率PSX/PSY表示在单位空间US内存在的物体的大小或物体存在于单位空间US内的概率。
在第3算出例的第3具体例中，算出反射光的强度比预先设定的阈值大的反射点的数NPRR与在单位空间US内形成的激光的反射点的总数 NPR的比率(例如，NPRR/NPR)，将单位空间US的状态量设为比率 NPRR/NPR。高强度反射点数NPRR或比率NPRR/NPR表示在单位空间 US内存在的物体的大小或物体存在于单位空间US内的概率。
在第2算出例以及第3算出例中，能够减少存储于环境地图存储装置 3内的数据量，并且能够缩短制作环境地图信息M的时间。
此外，在上述的第3算出例中，简言之是将状态量设为被物体占有的单位空间US的一部分或全部的体积相对于单位空间US的体积的比例。该比例像上述那样表示在单位空间US内存在的物体的大小或物体存在于单位空间US内的概率。在又一实施例中，在一定期间t0中，算出某位置被物体占有的时间t1、和该某位置没有被物体占有的时间，将某位置的状态量设为在一定期间t0中该某位置被物体占有的时间t1的比例(t1/t0)。该比例表示在单位空间US内存在的物体的大小或物体存在于单位空间US 内的概率。
接下来，对环境地图信息M的又一实施例进行说明。在该又一实施例中，使用网格(mesh)、被称为基元(primitive)的基本形状以及表示面的函数式中的至少1方来表现环境地图信息M。基本形状包括球、长方体、圆柱、圆锥等。在其基础上，在第1具体例中，首先，从多个检测点中抽出状态量代表值几乎相同并且状态量变化性几乎相同的多个检测点。接下来，选择与连接所抽出的检测点而获得的形状相符的网格或基本形状。接下来，将所抽出的检测点置换成所选择的网格或基本形状，并且存储网格或基本形状。在该情况下，网格或基本形状的位置信息利用网格内或基本形状内的任意一点的绝对位置信息来表示，基于属于该网格或基本形状的检测点的状态量代表值以及状态量变化性分别算出网格或基本形状的状态量代表值以及状态量变化性。例如，表示道路路面的多个检测点被网格置换，表示楼房的多个检测点被长方体置换，表示电线杆的多个检测点被圆柱置换。与此相对，在第2具体例中，首先使用体素来表现环境地图信息 M，接下来将体素的一部分或全部置换成网格或基本形状。无论是哪一种，都能够减少存储于环境地图存储装置3内的数据量。
此外，在选择应该置换的网格或基本形状时，例如，若从现有的地图信息中预先获得与道路、建筑物、电线杆等的位置以及大小有关的信息，则能够容易地制作环境地图信息M。
在使用体素来表现环境地图信息M的情况下，单位空间US的大小表示环境地图信息M的分辨能力。虽然优选分辨能力尽可能高，但若分辨能力过高，则环境地图信息M的数据量会变得过多，而这是不优选的。另一方面，在车辆V利用自动驾驶行驶时，车辆使用环境地图信息M来确定成为自身车辆V的行驶的障碍的物体的位置，从而以避开障碍物的方式来决定移动路径。若着眼于此，则不需要将表示环境地图信息M的分辨能力的单位空间US的大小(例如，体积)设定得比车辆行驶的障碍物中的最小的障碍物的大小小。或者是，若着眼于车辆V在自动驾驶时对环境地图信息M内的自身车辆V的位置的推定，则不需要将环境地图信息M的单位空间US的大小(例如，水平方向的尺寸)设定得比位置推定精度小。或者是，若着眼于为了使车辆V在自动驾驶时沿着使用环境地图信息M 决定的移动路径移动而对自身车辆V的位置的控制，则不需要将环境地图信息M的单位空间US的大小(例如，水平方向的尺寸)设定得比位置控制精度小。因此，为了缩短环境地图信息M的制作时间以及减少数据量，优选将表示环境地图信息M的分辨能力的单位空间US的大小设定为最小障碍物的大小以上、或车辆V的位置推定精度以上、或车辆V的位置控制精度以上。在使用网格来表现环境地图信息M的情况下的单位网格的大小、以及在使用基本形状来表现环境地图信息M的情况下的单位基本形状的大小(例如，体积)也同样地进行设定。
进而，为了缩短环境地图信息M的制作时间以及减少数据量，优选将状态量代表值二值化。具体而言，当所算出的状态量代表值比预先设定的阈值小时，状态量代表值例如被变更为0，当所算出的状态量代表值为阈值以上时，状态量代表值例如被变更为1。另一方面，优选不将状态量变化性二值化。这是为了详细地掌握状态量的变化的容易度。
接下来，对本发明的第2实施例进行说明。以下对与本发明的第1实施例的不同点进行说明。
图10表示本发明的第2实施例的环境地图制作·更新***AR的框图。在本发明的第2实施例中，电子控制单元10还具备环境地图更新部16。
环境地图更新部16更新存储于环境地图存储装置3内的环境地图信息，即更新对象的环境地图信息。即，如图11大致所示，环境识别部12 在制作出环境地图信息后也分别新检测多个位置的位置信息以及状态量。状态量变化性算出部13关于多个位置分别使用新检测到的状态量来新算出状态量变化性。状态量代表值算出部14基于新检测到的状态量来新算出状态量代表值。环境地图更新部16使用新检测到的位置信息和新算出的状态量代表值来对更新对象的环境地图信息M的状态量代表值进行更新，将更新后的状态量代表值与各自对应的位置信息相关联地存储于环境地图存储装置3内。另外，环境地图更新部16使用新检测到的位置信息和新算出的状态量变化性来对更新对象的环境地图信息M的状态量变化性进行更新，将更新后的状态量变化性与各自对应的位置信息相关联地存储于环境地图存储装置3内。像这样对更新对象的环境地图信息M进行更新、或者制作完成了更新的环境地图信息MR。
具体而言，在本发明的第2实施例中，关于多个位置分别通过对更新对象的环境地图信息的状态量代表值SQ0、和新算出的状态量代表值SQN 进行加权平均来算出更新后的状态量代表值SQR。另外，关于多个位置分别通过对更新对象的环境地图信息的状态量变化性VA0、和新算出的状态量变化性VAN进行加权平均来算出更新后的状态量变化性VAR。即，更新后的状态量代表值SQR以及更新后的状态量变化性VAR例如利用使用权重系数K(0≤K≤1)的下式来表示。
SQR＝SQ0·K+SQN·(1-K)VAR＝VA0·K+VAN·(1-K)，通过像这样更新环境地图信息，能够更准确地掌握空间的状况。
图12表示用于执行本发明的第2实施例的环境地图更新控制的例程。该例程在应该更新环境地图信息时执行1次。参照图12，在步骤41中新检测位置信息以及状态量。在接下来的步骤42中新算出状态量变化性。在接下来的步骤43中新算出状态量代表值。在接下来的步骤44中更新状态量代表值以及状态量变化性。在接下来的步骤45中将更新后的状态量代表值以及更新后的状态量变化性分别与对应的地图信息相关联来制作更新完成环境地图信息，将更新完成环境地图信息存储于环境地图存储装置3内。
在本发明的第2实施例中，更新对象的环境地图信息由搭载于车辆V 的环境地图制作部15制作。在另一实施例(未图示)中，更新对象的环境地图信息是在车辆V的外部制作并且预先存储于环境地图存储装置3内的环境地图信息。
另外，在本发明的第2实施例中，更新对象的环境地图信息和完成了更新的环境地图信息存储于相同的环境地图存储装置3内。与此相对，在图13所示的实施例中，环境地图存储装置3具备彼此不同的更新对象环境地图存储装置3a和更新完成环境地图存储装置3b。在更新对象环境地图存储装置3a存储有更新对象的环境地图信息。在更新完成环境地图存储装置3b存储有完成了更新的环境地图信息。
接下来对本发明的第3实施例进行说明。以下对与本发明的第2实施例的不同点进行说明。
图14表示本发明的第3实施例的环境地图制作·更新***AR的框图。在本发明的第3实施例中，电子控制单元10还具备可靠度算出部17。
可靠度算出部17算出新检测到的位置信息以及状态量的检测精度即可靠度。接下来，环境地图更新部16使用可靠度来更新状态量代表值以及状态量变化性。
当可靠度低时，与可靠度高时相比，基于新检测到的位置信息以及状态量而新算出的状态量代表值以及状态量变化性的精度低。若使用精度低的状态量代表值以及状态量变化性来更新环境地图信息，则环境地图信息的精度会降低。
因此在本发明的第3实施例中，基于可靠度来设定权重系数K。具体而言，当可靠度低时，与可靠度高时相比，将权重系数K设定得大。若将权重系数K设定得大，则根据上述的更新的计算式可知，新算出的状态量代表值以及状态量变化性的权重会变小。
图15以及图16表示本发明的第3实施例的权重系数K的各种例子。在图15所示的例子中，随着可靠度变低，权重系数K变大。在图16所示的例子中，当可靠度比预先设定的设定可靠度高时权重系数K被设定为较小的值，例如为0，当可靠度比设定可靠度低时权重系数K被设定为较大的值，例如为1。结果，能够通过更新来阻止环境地图信息的精度变低。
例如像以下那样算出可靠度。当外部传感器1的检测精度低时，与外部传感器1的检测精度高时相比，将可靠度算出得低。或者是，当每单位时间的位置信息以及状态量的检测次数少时，与该检测次数多时相比，将可靠度算出得低。或者是，在车辆V推定自身车辆V的位置的情况下，当自身车辆的位置推定精度低时，与自身车辆的位置推定精度高时相比，将可靠度算出得低。
接下来，对本发明的第4实施例进行说明。以下对与本发明的第2实施例的不同点进行说明。
图17表示本发明的第4实施例的环境地图制作·更新***AR的框图。在本发明的第4实施例中，电子控制单元10还具备经过时间算出部18。
如图18所示，本发明的第4实施例的环境地图信息M、MR还具有与各自对应的状态量代表值以及状态量变化性相关联的最新检测时刻。该最新检测时刻是用于算出对应的状态量代表值以及状态量变化性的状态量的检测时刻中的最新的检测时刻。
经过时间算出部18关于多个位置分别算出最新检测时刻相对于当前时刻的差，即经过时间。接下来，环境地图更新部16基于经过时间来更新状态量代表值以及状态量变化性。
当经过时间短时，与经过时间长时相比，空间的状况发生了变化的可能性低。因此，更新环境地图信息的必要性低。相反，当经过时间长时，与经过时间短时相比，空间的状况发生了变化的可能性高。因此，更新环境地图信息的必要性高。
因此在本发明的第4实施例中，基于经过时间来设定权重系数K。具体而言，当经过时间短时，与经过时间长时相比，将权重系数K设定得大。若将权重系数K设定得大，则根据上述的更新的计算式可知，新算出的状态量代表值以及状态量变化性的权重变小。
图19以及图20表示本发明的第4实施例的权重系数K的各种例子。在图19所示的例子中，随着经过时间变短，权重系数K变大。在图20所示的例子中，当经过时间比预先设定的设定时间长时权重系数K被设定为较小的值，例如为0，当经过时间比设定时间短时，权重系数K被设定为较大的值，例如为1。结果，能够根据经过时间来合适地设定新算出的状态量代表值以及状态量变化性的权重。
接下来，对本发明的第5实施例进行说明。以下对与本发明的第2实施例的不同点进行说明。
在上述本发明的第2实施例中，当新检测到某位置的状态量时，对该某位置的状态量代表值以及状态量变化性进行更新。然而，若像这样在新检测到状态量的所有的位置进行更新，则车辆V的电子控制单元10v的负荷有可能会增大，另外，环境地图信息的更新有可能需要长时间。
因此，在本发明的第5实施例中，环境地图更新部16决定存储于环境地图存储装置3内的环境地图信息M的位置中的应该更新的位置即更新对象位置，对更新对象位置的状态量代表值以及状态量变化性进行更新。与此相对，不对更新对象位置以外的位置进行更新。结果，能够简单地并且在短时间内进行环境地图信息的更新。接下来，对更新对象位置的各种决定例进行说明。
在更新对象位置的第1决定例中，基于更新对象的环境地图信息的状态量变化性来决定更新对象位置。在一例中，更新对象的环境地图信息的状态量变化性比预先设定的下限值高的位置被决定为更新对象位置。换言之，状态量变化性低的位置不会被更新。这是因为，在状态量变化性相当低的位置，该位置的状况发生了变化的可能性相当低。在某位置的状况发生了变化的情况下，应该更新该位置的环境地图信息。
在更新对象位置的第2决定例中，基于更新对象的环境地图信息的状态量代表值和新算出的状态量代表值来决定更新对象位置。在一例中，更新对象的环境地图信息的状态量代表值与新算出的状态量代表值的差(绝对值)比预先设定的第1设定值大的位置被决定为更新对象位置。这是因为，在状态量代表值大幅度地发生了变化的位置，该位置的状况发生了变化的可能性高。
在更新对象位置的第3决定例中，基于更新对象的环境地图信息的状态量变化性和新算出的状态量变化性来决定更新对象位置。在一例中，更新对象的环境地图信息的状态量变化性与新算出的状态量变化性的差(绝对值)比预先设定的第2设定值大的位置被决定为更新对象位置。这是因为，在状态量变化性大幅度地发生了变化的位置，该位置的状况发生了变化的可能性高。
在更新对象位置的第4决定例中，基于更新对象的环境地图信息的状态量代表值SQ0和状态量变化性VA0、以及新算出的状态量代表值SQN 来决定更新对象位置。在一例中，以下式表示的指标值IDX比预先设定的第3设定值大的位置被决定为更新对象位置。IDX＝|SQ0-SQN|/VA0
在上述更新对象位置的第2决定例中，在某位置的状态量代表值大幅度地发生了变化的情况下，判断为该某位置的状况发生了变化的可能性高。然而，在状态量变化性高的位置，状态量代表值容易发生变化。因此，在状态量变化性高的位置，即使状态量代表值大幅度地发生了改变，也能够认为该位置的状况发生了变化的可能性低。相反，在状态量变化性低的位置，即状态量代表值不容易发生变化的位置，当状态量代表值大幅度地发生了变化时，能够认为该位置的状况发生了变化的可能性高。另一方面，上述的指标值IDX在状态量变化性VA0大时取小的值，在状态量变化性 VA0小时若状态量代表值的变化幅度大则取大的值。因此在更新对象位置的第4决定例中，指标值IDX大的位置被决定为更新对象位置。
在更新对象位置的第5决定例中，基于更新对象的环境地图信息的状态量代表值和状态量变化性、以及新算出的状态量代表值和状态量变化性来决定更新对象位置。在一例中，在更新对象的环境地图信息的状态量变化性以及新算出的状态量变化性都比预先设定的第4设定值低、并且更新对象的环境地图信息的状态量代表值与新算出的状态量代表值的差(绝对值)比预先设定的第5设定值大的位置被决定为更新对象位置。换言之，状态量变化性维持得低并且状态量代表值大幅度地发生了变化的位置或区域被决定为更新对象位置。
在准静的物体移动了的情况下、或者在静的物体生成或消失了的情况 (例如，建筑物的建造或解体)下，对应的位置或区域的状态量变化性维持得低并且状态量代表值会大幅度地变化。因此，在上述的例子中，准静的物体移动了的位置或区域、或者静的物体生成或消失了的位置或区域会被决定为更新对象位置。
进一步具体地进行说明，在该例中，在准静的物体移动了的情况下，准静的物体的以前的位置以及新的位置被决定为更新对象位置。具体而言，在准静的物体的以前的位置中，状态量变化性维持得低并且状态量代表值大幅度地减少了的位置或区域被决定为更新对象位置。另外，在准静的物体的新的位置中，状态量变化性维持得低并且状态量代表值大幅度地增大了的位置或区域被决定为更新对象位置。在该情况下，通过对状态量代表值大幅度地减少了的区域和状态量代表值大幅度地增大了的区域进行图案匹配(patternmatching)来维持该准静的物体的形状并且更新环境地图信息。因此，能够更准确地更新环境地图信息。
另一方面，在静的物体生成或消失了的情况下，状态量变化性维持得低并且状态量代表值大幅度地发生了变化的位置或区域和其周围被决定为更新对象位置。这是因为，在建筑物等被建造或解体了的情况下，其周围的状况也发生了变化的可能性高。
在某位置的状态量变化性维持得低并且状态量代表值大幅度地发生了变化的情况下，例如能够像以下那样判别该变化是由准静的物体的移动引起的变化、还是由静的物体的生成等引起的变化。即，在发生了该变化的位置或者区域的面积或体积小时、在存在图案匹配的对象时、或者在该变化以短的时间级别(例如日、周、月的级别)发生了时，判别为该变化是由准静的物体的移动引起的变化。与此相对，在发生了该变化的位置或者区域的面积或体积大时、在不存在图案匹配的对象时、或者在该变化以长的时间级别(例如年的级别)发生了时，判别为该变化是由静的物体的生成等引起的变化。
在更新对象位置的第6决定例中，以按位置预先设定的更新间隔反复更新该位置的环境地图信息。换言之，根据对应的更新间隔设定的更新时期到来了的位置被决定为更新对象位置。在该情况下，在更新间隔被设定得短的位置，环境地图信息的精度进一步提高。与此相对，在更新间隔被设定得长的位置，电子控制单元10的计算负荷会减少。
例如像以下那样设定更新间隔。在更新间隔的第1设定例中，某位置的更新间隔根据更新对象的环境地图信息的该位置的状态量变化性来设定。在一例中，在更新对象的环境地图信息的状态量变化性低的位置，与更新对象的环境地图信息的状态量变化性高的位置相比，更新间隔被设定得长。这是因为，在状态量变化性低的位置，该位置的状况发生了变化的可能性高。
在更新间隔的第2设定例中，某位置的更新间隔根据更新对象的环境地图信息的该位置的状态量来设定。在一例中，在更新对象的环境地图信息的状态量代表值小的位置，与更新对象的环境地图信息的状态量代表值大的位置相比，更新间隔被设定得短。这是因为，与从存在障碍物的状态向不存在障碍物的状态的变化相比，需要更切实地掌握从不存在障碍物的状态向存在障碍物的状态的变化。
在更新对象位置的第7决定例中，基于外部信息来决定更新对象位置。该外部信息例如是表示进行道路施工的场所的信息、表示建造物被建设或解体了的场所的信息。
在更新对象位置的第8决定例中，首先选择更新对象区域，接下来，属于所选择的更新对象区域的位置被决定为更新对象位置。该更新对象区域例如是以省自治区直辖市的单位、市区乡村的单位、道路的单位、或交叉路口的单位来划分出的区域、或者是像具有一定的面积那样划分出的区域。当选择别的更新对象区域时，更新对象位置会发生变更。
在使用上述基本形状等来表现环境地图信息M的情况下也可以进行上述环境地图信息的更新。对该情况下的基本形状等的更新进行说明。例如，更新对象的环境地图信息M中包含表示物体的基本形状，并且在该物体移动了的情况下，删除位于准静的物体的以前的位置的基本形状，在物体的新的位置形成新的基本形状。在物体发生了变形的情况下，对表示物体的基本形状进行变更(例如，从长方体变更为圆柱)。或者是，删除基本形状而例如还原成体素。
在本发明的第1实施例中，环境地图制作***A的整体搭载于车辆A。与此相对，在图21所示的实施例中，环境地图制作***A的一部分搭载于车辆V，剩余部分搭载于服务器S。在该情况下，环境地图存储装置3 具备环境地图存储装置3v以及环境地图存储装置3s。另外，电子控制单元10具备电子控制单元10v以及电子控制单元10s。在车辆V搭载有外部传感器1、GPS接收部2、环境地图存储装置3v以及电子控制单元10v。在服务器S搭载有环境地图存储装置3s以及电子控制单元10s。在图21 所示的例子中，电子控制单元10v具备环境识别部12、状态量变化性算出部13以及状态量代表值算出部14，电子控制单元10s具备环境地图制作部15。另外，电子控制单元10v与电子控制单元10s彼此能够经由网络 NW来进行通信。
在该情况下，在车辆V中，检测位置信息以及状态量，算出状态量代表值以及状态量变化性。这些状态量代表值以及状态量变化性被向服务器 S发送，在服务器S中制作环境地图信息。所制作的环境地图信息存储于环境地图存储装置3s。由车辆V读取存储于环境地图存储装置3s内的环境地图信息，并且存储于环境地图存储装置3v内。在车辆V中使用环境地图存储装置3v内的环境地图信息来进行自动驾驶。
这样，能够使用由多个车辆V算出的状态量代表值以及状态量变化性来制作环境地图信息。因此，能够进一步提高环境地图信息的精度。另外，也能够减少车辆V的电子控制单元10v的负荷。进而，状态量代表值以及状态量变化性的数据量与作为计测数据的状态量的数据量相比相当小。因此，在图21所示的实施例中，与将计测数据整体向服务器S发送的情况相比，能够减少通信负荷。此外，在另一实施例(未图示)中，服务器S 的电子控制单元10s也具备状态量变化性算出部13以及状态量代表值算出部14中的一方或两方。
另一方面，在本发明的第2实施例中，环境地图制作·更新***AR 的整体搭载于车辆。与此相对，在图22所示的实施例中，环境地图制作·更新***AR的一部分搭载于车辆V，剩余部分搭载于服务器S。在该情况下，环境地图存储装置3具备环境地图存储装置3v以及环境地图存储装置 3s。另外，电子控制单元10具备电子控制单元10v以及电子控制单元10s。在车辆V搭载有外部传感器1、GPS接收部2、环境地图存储装置3v以及电子控制单元10v。在服务器S搭载有环境地图存储装置3s以及电子控制单元10s。在图22所示的例子中，电子控制单元10v具备环境识别部12、状态量变化性算出部13以及状态量代表值算出部14，电子控制单元10s 具备环境地图制作部15以及环境地图更新部16。另外，电子控制单元10v与电子控制单元10s彼此能够经由网络NW来进行通信。在环境地图存储装置3s内存储有更新对象的环境地图信息。
在该情况下，在车辆V中，新检测位置信息以及状态量，新算出状态量代表值以及状态量变化性。新算出的状态量代表值以及状态量变化性被向服务器S发送，在服务器S中更新环境地图信息。完成了更新的环境地图信息存储于环境地图存储装置3s。由车辆V读取存储于环境地图存储装置3s内的完成了更新的环境地图信息，并且存储于环境地图存储装置3v 内。在车辆V中使用环境地图存储装置3v内的环境地图信息来进行自动驾驶。在另一实施例(未图示)中，服务器S的环境地图存储装置3s具备彼此不同的更新对象环境地图存储装置和更新完成环境地图存储装置。在更新对象环境地图存储装置存储有更新对象的环境地图信息。在更新完成环境地图存储装置存储有完成了更新的环境地图信息。
在该情况下也能够进一步提高环境地图信息的精度，能够减少车辆V 的电子控制单元10v的负荷。此外，在本发明的第3实施例以及第4实施例的情况下也是同样的，所以省略说明。
图23表示环境地图信息M的另一实施例。在图23所示的实施例中，环境地图信息M具有分别表示空间内的多个位置的位置信息和与各自对应的位置信息相关联的状态量变化性，不具有状态量代表值。在该情况下也能够根据状态量变化性来掌握多个位置的状况。另外，缩短了环境地图信息M的制作时间，减少了环境地图信息M的数据量。
在图24中表示在环境地图信息M像图23那样构成的情况下的，环境地图制作***A的一例。与图1所示的环境地图制作***A相比，图24 所示的环境地图制作***A不具备状态量代表值算出部14。在该情况下，关于多个位置分别检测位置信息以及状态量，根据所检测到的状态量来算出状态量变化性，将所算出的状态量变化性与对应的位置信息相关联地存储于环境地图存储装置3内。
另外，在图25中表示在环境地图信息M像图23那样构成的情况下的，环境地图制作·更新***AR的一例。与图10所示的环境地图制作***A 相比，图25所示的环境地图制作·更新***A不具备状态量代表值算出部14。在该情况下，关于多个位置分别新检测位置信息以及状态量，根据新检测到的状态量来新算出状态量变化性，使用新算出的状态量变化性来更新更新对象的状态量变化性，将完成了更新的状态量变化性与对应的位置信息相关联地存储于环境地图存储装置3内。此外，在图23所示的例子中也可以应用本发明的第3实施例以及第4实施例。
根据本发明的实施方式，状态量变化性能够自动地计算，所以能够自动地进行多样的地图的更新。

Claims (15)

1.一种非瞬时性计算机可读的记录介质，其记录有环境地图的数据构造，其特征在于，该环境地图的数据构造包括：
表示空间内的位置的位置信息；和
所述位置的状态量变化性，所述状态量变化性与所述位置信息相关联，所述状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的变化的容易度，
所述位置的状态量利用物体存在于所述位置的概率来表示。
2.根据权利要求1所述的非瞬时性计算机可读的记录介质，其特征在于，该环境地图的数据构造进一步包括：
所述位置的状态量代表值，所述状态量代表值基于所述状态量来算出，与所述位置信息相关联。
3.根据权利要求1或2所述的非瞬时性计算机可读的记录介质，其特征在于，该环境地图的数据构造进一步包括：
最新检测时刻，其中，
所述状态量变化性基于所述状态量来算出，
所述最新检测时刻是用于算出所述状态量变化性的所述状态量的检测时刻中最新的检测时刻，与所述状态量变化性相关联。
4.一种环境地图的制作***，其特征在于，包括：
检测装置，其构成为检测表示空间内的位置的位置信息和所述位置的状态量；
环境地图存储装置；以及
电子控制单元，其构成为，关于空间内的位置，通过所述检测装置来检测所述位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的状态量，关于所述位置，使用所述状态量来算出表示所述状态量相对于时间的变化的容易度的状态量变化性，将所述状态量变化性与对应的位置的所述位置信息相关联地存储于所述环境地图存储装置，
所述位置的状态量利用物体存在于所述位置的概率来表示。
5.根据权利要求4所述的环境地图的制作***，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，关于所述位置，基于所述状态量来算出状态量代表值，将所述状态量代表值与所述对应的位置的所述位置信息相关联地存储于所述环境地图存储装置。
6.根据权利要求4或5所述的环境地图的制作***，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，关于所述位置，算出所述状态量的每单位时间的变化量，基于所述状态量的每单位时间的变化量来算出所述状态量变化性。
7.一种环境地图的制作方法，其特征在于，包括：
关于空间内的位置，检测表示所述位置的位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的状态量；
关于所述位置，使用所述状态量来算出表示所述状态量相对于时间的变化的容易度的状态量变化性；以及
将所述状态量变化性与对应的位置的所述位置信息相关联地存储于环境地图存储装置，
所述位置的状态量利用物体存在于所述位置的概率来表示。
8.根据权利要求7所述的环境地图的制作方法，其特征在于，进一步包括：
关于所述位置，基于所述状态量来算出状态量代表值；和
将所述状态量代表值与所述对应的位置的所述位置信息相关联地存储于所述环境地图存储装置。
9.根据权利要求7或8所述的环境地图的制作方法，其特征在于，进一步包括：
关于所述位置，算出所述状态量的每单位时间的变化量，其中，算出所述状态量变化性包括基于所述状态量的每单位时间的变化量来算出所述状态量变化性。
10.一种环境地图的更新***，其特征在于，包括：
更新对象环境地图存储装置，其构成为存储更新对象的环境地图信息，所述更新对象的环境地图信息包括表示空间内的位置的第一位置信息和所述位置的与所述第一位置信息相关联的第一状态量变化性，所述第一状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的第一变化的容易度；
检测装置，其构成为检测所述第一位置信息和所述位置的第一状态量；
更新完成环境地图存储装置；以及
电子控制单元，其构成为，新检测表示所述位置的第二位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的第二状态量，关于所述位置，使用所述第二状态量来新算出第二状态量变化性，使用所述第二位置信息和所述第二状态量变化性来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量变化性，将所更新后的第一状态量变化性与所述第二位置信息相关联地存储于所述更新完成环境地图存储装置内，
所述位置的状态量利用物体存在于所述位置的概率来表示。
11.根据权利要求10所述的环境地图的更新***，其特征在于，
所述更新对象的环境地图信息具有所述位置的与所述第一位置信息相关联的第一状态量代表值，并且
所述电子控制单元构成为，
关于所述位置，基于所述第二状态量来新算出第二状态量代表值，使用所述第二位置信息和所述第二状态量代表值来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量代表值，将所更新后的第一状态量代表值与所述第二位置信息相关联地存储于所述更新完成环境地图存储装置。
12.根据权利要求10或11所述的环境地图的更新***，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，
关于所述位置，新算出状态量的每单位时间的变化量，基于所述状态量的每单位时间的变化量来新算出状态量变化性。
13.一种环境地图的更新方法，其特征在于，包括：
准备更新对象的环境地图信息，所述更新对象的环境地图信息包括表示空间内的位置的第一位置信息和所述位置的与所述第一位置信息相关联的第一状态量变化性，所述第一状态量变化性表示所述位置的状态量相对于时间的第一变化的容易度；
新检测表示所述位置的第二位置信息和在彼此不同的时刻的所述位置的第二状态量；
关于所述位置，使用所述第二状态量来新算出第二状态量变化性；
使用所述第二位置信息和所述第二状态量变化性来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量变化性；以及
将所更新后的第一状态量变化性与所述第二位置信息相关联地存储于更新完成环境地图存储装置内，
所述位置的状态量利用物体存在于所述位置的概率来表示。
14.根据权利要求13所述的环境地图的更新方法，其特征在于，进一步包括：
关于所述位置，基于所述第二状态量来新算出第二状态量代表值；
使用所述第二位置信息和所述第二状态量代表值来更新所述更新对象的环境地图信息的所述第一状态量代表值，所述更新对象的环境地图信息包括第一状态量代表值，所述第一状态量代表值与所述第一位置信息相关联；以及
将所更新后的第一状态量代表值与所述第二位置信息相关联地存储于所述更新完成环境地图存储装置。
15.根据权利要求13或14所述的环境地图的更新方法，其特征在于，进一步包括：
关于所述位置，新算出状态量的每单位时间的变化量；和
基于所述状态量的每单位时间的变化量来新算出状态量变化性。
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