JP7393128B2 - 車載処理装置、移動支援システム - Google Patents

Description

本発明は、車載処理装置、および移動支援システムに関する。

近年、自動車の自動運転実現に向けた活動が盛んとなっている。自動運転とは、車両周囲をカメラや超音波レーダ、レーダなどの外界センサでセンシングし、センシング結果に基づいて判断を行い、ユーザの操作なしで車両が自律的に走行するものである。車両の自動運転を実現するためには、一般に、高精度な地図情報が必要であり、主要な幹線道路は様々な事業者により地図情報が整備されることが期待される。しかし細街路や敷地内の走行路について高精度な地図情報が作成され、適切にメンテナンスされることまでは期待できない。そのため高精度な地図情報の存在を前提としない車両の自動運転用の支援装置が求められている。

特許文献１には、自動車の運転者が、駐車スペース、たとえば車庫に入庫するときに、前記自動車の運転者支援装置を使用して、前記運転者を支援する方法であって、前記運転者支援装置の学習モードにおいて、前記運転者の運転により、前記自動車を駐車スペースに駐車する間に、前記運転者支援装置のセンサ装置を使用して、前記駐車スペースの周囲についての基準データを、記録し、かつ記憶し、前記学習モードにおいて、前記運転者支援装置は、前記自動車が到達した基準目標位置を記録し、前記基準目標位置についての情報を有するデータを記憶し、前記学習モードとは異なる続く動作モードにおいて、前記運転者支援装置は、前記センサ装置によるセンサデータを記録し、前記センサデータを前記基準データと比較し、この比較の結果に応じて、前記記録したセンサデータを使用して、前記駐車スペースの前記周囲を識別し、それによって、前記基準目標位置に対する前記自動車の現在位置を決定し、前記基準目標位置に対する前記自動車の現在位置に応じて、前記運転者支援装置は、前記自動車を、その経路に沿って、前記現在位置から、前記駐車スペースに駐車させる駐車経路を決定することを特徴とする方法が開示されている。

特表２０１３－５３０８６７号公報

特許文献１に記載されている発明では、最適な走行経路を利用できない。

本発明の第１の態様による車載処理装置は、車両の周囲の情報を取得するセンサの出力であるセンサ情報を取得するセンサ入力部と、前記車両の移動に関する情報である車両移動情報を取得する移動情報取得部と、前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を記憶部に記録するログ記録部と、前記記憶部に記録された前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて前記車両が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成する地図生成部と、前記環境地図を用いて前記車両の走行経路を計算する経路算出部とを備え、前記環境地図には前記車両を駐車させる位置である駐車位置の情報を含む。
本発明の第２の態様による移動支援システムは、車両に搭載される車載処理装置、および前記車両に搭載されないサーバを含み、前記車載処理装置は、前記車両の周囲の情報を取得するセンサの出力であるセンサ情報を取得するセンサ入力部と、前記車両の移動に関する情報である車両移動情報を取得する移動情報取得部と、前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を前記サーバに送信する車載通信部とを備え、前記サーバは、前記車載処理装置から前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を受信するサーバ通信部と、前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて前記車両が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成する地図生成部と、前記環境地図を用いて前記車両の走行経路を計算する経路算出部とを備え、前記サーバ通信部は、前記環境地図および前記走行経路を前記車載処理装置に送信し、前記車載処理装置はさらに、前記環境地図および前記走行経路を用いて前記車両を制御する自動処理部を備える。

本発明によれば、最適な走行経路の算出を安価な演算装置で実現できる。

移動支援システム１００の構成図 駐車場点群１２４Ａの一例を示す図 記録フェーズの動作を表すフローチャート 事後処理フェーズの動作を表すフローチャート 自動駐車フェーズの全体動作を表すフローチャート 自動駐車フェーズの自己位置推定処理を表すフローチャート 自動駐車フェーズのマッチング処理を表すフローチャート 自動駐車フェーズの自動駐車処理を表すフローチャート 駐車場９０１の模式図 駐車場９０１のリンクおよびノードを示す図 駐車場９０１における車両１の現在位置を示す図 図１２（ａ）は車両１が図１１に示した位置において撮影した画像から抽出された点群を駐車場座標に変換したデータを示す図、図１２（ｂ）は車両１の駐車場座標系における位置の推定が誤差を含んでいた場合における駐車場点群１２４Ｃと図１２（ａ）に示した局所周辺情報１２２Ｂとの対比を示す図 図１２（ｂ）に示した局所周辺情報１２２Ｂを駐車枠の幅の整数倍移動させた場合の駐車場点群１２４Ｃとの関係を示す図 変形例１における記録フェーズの処理を示すフローチャート 自動出庫フェーズの全体処理を示すフローチャート 自動出庫処理を説明するフローチャート 第３の実施の形態における移動支援システム１００Ｂを示す図 サーバ２の構成を示す図

―第１の実施の形態―
以下、図１～図１３を参照して、本発明に係る車載処理装置の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態では、詳細な地図情報が作成されておらず、車両を駐車する領域を含む領域を便宜的に「駐車場」と呼ぶ。本発明が適用される場所は、法規が定める「駐車場」に該当しない領域でもよい。また本実施の形態における「駐車場」は、たとえば駐車場の周辺に存在する細街路を含めてもよいし、さらに幹線道路を含めてもよい。

図１は、本発明にかかる車載処理装置を含む移動支援システム１００の構成図である。移動支援システム１００は、車両１に搭載される。移動支援システム１００は、車両１の周囲を撮影するカメラ１０２と、ＧＰＳ受信機１０７と、車速センサ１０８と、舵角センサ１０９と、入力装置１１０と、表示装置１１１と、通信装置１１４と、車両制御装置１３０とを備える。車両制御装置１３０には、操舵装置１３１、駆動装置１３２、および制動装置１３３が接続される。図１に示すように、各装置間は信号線で接続され、車載処理装置１２０と各種データを授受する。

車載処理装置１２０は、演算部１２１と、ＲＡＭ１２２と、ＲＯＭ１２３と、記憶部１２４と、インタフェース１２５とを備える。演算部１２１はＣＰＵである。ＲＡＭ１２２は読み書き込み可能な記憶領域であり、車載処理装置１２０の主記憶装置として動作する。ＲＡＭ１２２には、後述するアウトライアリスト１２２Ａ、および後述する局所周辺情報１２２Ｂが格納される。ＲＯＭ１２３は読み取り専用の記憶領域であり、後述するプログラムが格納される。このプログラムはＲＡＭ１２２で展開されて演算部１２１により実行される。演算部１２１は、プログラムを読み込んで実行することにより、センサ入力部１２１Ａ、移動情報取得部１２１Ｂ、ログ記録部１２１Ｃ、地図生成部１２１Ｄ、経路算出部１２１Ｅ、および自動処理部１２１Ｆとして動作する。

演算部１２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現されてもよい。また演算部１２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。

記憶部１２４は不揮発性の記憶装置であり、車載処理装置１２０の補助記憶装置として動作する。記憶部１２４には、車両移動情報１２４Ａ、センサ情報１２４Ｂ、および駐車場点群１２４Ｃが格納される。車両移動情報１２４Ａとは、車速センサ１０８および舵角センサ１０９が出力する情報を蓄積したものである。センサ情報１２４Ｂとは、カメラ１０２が出力する情報である後述する撮影画像を蓄積したものである。なお車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂは組み合わせて利用されるので、何らかの手段で関連付けて記憶部１２４に記録される。たとえば車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂのそれぞれに情報を取得した時刻を付してもよいし、処理周期の番号を記録してもよい。

駐車場点群１２４Ｃとは、１または複数の駐車場データである。駐車場データとは、ある駐車場の位置情報、すなわち緯度・経度、駐車領域を示す座標、およびその駐車場に存在するランドマークを構成する点の座標の集合である。ランドマークについては後述する。後述するように、駐車場点群１２４Ｃは車速センサ１０８および舵角センサ１０９を用いて作成される。なお以下では、ある駐車場における全てのランドマークの情報を合わせたものを「環境地図」と呼ぶ。

インタフェース１２５は、車載処理装置１２０と移動支援システム１００を構成する他の機器との情報の授受を行う。

カメラ１０２は、撮影して得られた画像（以下、撮影画像）を車載処理装置１２０に出力する。車載処理装置１２０は、カメラ１０２の撮影画像を用いて後述するランドマークの測位を行う。カメラ１０２の焦点距離や撮像素子サイズなどの内部パラメータ、および車両１へのカメラ１０２の取り付け位置や取り付け姿勢である外部パラメータは既知であり、ＲＯＭ１２３にあらかじめ保存されている。車載処理装置１２０は、ＲＯＭ１２３に格納された内部パラメータおよび外部パラメータを用いて、被写体とカメラ１０２との位置関係を算出することができる。

ＧＰＳ受信機１０７は、衛星航法システムを構成する複数の衛星から信号を受信し、受信した信号に基づく演算によりＧＰＳ受信機１０７の位置、すなわち緯度および経度を算出する。なおＧＰＳ受信機１０７により算出される緯度および経度の精度は高精度でなくてもよく、たとえば数ｍ～１０ｍ程度の誤差が含まれてもよい。ＧＰＳ受信機１０７は、算出した緯度および経度を車載処理装置１２０に出力する。

車速センサ１０８、および舵角センサ１０９はそれぞれ、車両１の車速と舵角を測定し車載処理装置１２０に出力する。車載処理装置１２０は、車速センサ１０８および舵角センサ１０９の出力を用いて公知のデッドレコニング技術によって、車両１の移動量および移動方向を算出する。

入力装置１１０には、ユーザによる車載処理装置１２０への動作指令が入力される。入力装置１１０は、記録開始ボタン１１０Ａと、記録完了ボタン１１０Ｂと、自動駐車ボタン１１０Ｃとを含む。表示装置１１１はたとえば液晶ディスプレイであり、車載処理装置１２０から出力される情報が表示される。なお、入力装置１１０と表示装置１１１とが一体として、たとえばタッチ操作に対応する液晶ディスプレイとして構成されてもよい。この場合は、液晶ディスプレイの所定の領域がタッチされることにより、記録開始ボタン１１０Ａ、記録完了ボタン１１０Ｂ、または自動駐車ボタン１１０Ｃが押されたと判断してもよい。

通信装置１１４は、車両１の外部の機器と車載処理装置１２０とが無線で情報を授受するために用いられる。たとえば、演算部１２１が物体認識に用いる機械学習により得られた推論用のパラメータを受信する。

車両制御装置１３０は、車載処理装置１２０の動作指令に基づき、操舵装置１３１、駆動装置１３２、および制動装置１３３を制御する。操舵装置１３１は、車両１のステアリングを操作する。駆動装置１３２は、車両１に駆動力を与える。駆動装置１３２はたとえば、車両１が備えるエンジンの目標回転数を増加させることにより車両１の駆動力を増加させる。制動装置１３３は、車両１に制動力を与える。

センサ入力部１２１Ａおよび移動情報取得部１２１Ｂは、ＣＰＵなどだけでなくインタフェース１２５も利用することで実現される。センサ入力部１２１Ａは、車両１の周囲の情報を取得するセンサ、すなわちカメラ１０２の出力であるセンサ情報、すなわち撮影画像を取得する。移動情報取得部１２１Ｂは、車速センサ１０８および舵角センサ１０９から車両１の移動に関する情報である車両移動情報１２４Ａを取得する。

ログ記録部１２１Ｃは、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報を記憶部１２４に記録する。地図生成部１２１Ｄは、記憶部１２４に記録された車両移動情報１２４Ａに基づく情報およびセンサ情報を用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて車両が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成し記憶部１２４に記録する。経路算出部１２１Ｅは、環境地図を用いて車両１の走行経路を計算し記憶部１２４に記録する。自動処理部１２１Ｆは、環境地図および走行経路を用いて演算を行い、車両制御装置１３０に動作指令を出力することで車両１を制御する。

（ランドマーク測位）
ランドマークとはセンサにより識別可能な特徴を有する物体であり、たとえば路面ペイントの１種である駐車枠線や、車両の走行の妨げとなる障害物である建物の壁などである。本実施の形態では、移動体である車両や人間はランドマークに含めない。車載処理装置１２０は、カメラ１０２から入力される情報に基づき、車両１の周辺に存在するランドマーク、すなわちセンサにより識別可能な特徴を有する点を検出する。以下では、外界センサ、すなわちカメラ１０２から入力される情報に基づくランドマークの検出を「ランドマーク測位」と呼ぶ。

車載処理装置１２０は、カメラ１０２の撮影画像を対象に、以下のように画像認識プログラムを動作させることで駐車枠などの路面ペイントなどを検出する。駐車枠の検出は、まず入力画像からソーベルフィルタなどでエッジを抽出する。次に、たとえば白から黒への変化であるエッジの立ち上がりと、黒から白への変化であるエッジの立ち下がりのペアを抽出する。そしてこのペアの間隔が、あらかじめ定めた第１の所定の距離、すなわち駐車枠を構成する白線の太さと略一致すると、このペアを駐車枠の候補とする。同様の処理により駐車枠の候補を複数検出し、駐車枠の候補同士の間隔があらかじめ定めた第２の所定の距離、すなわち駐車枠の白線の間隔と略一致すると、それらを駐車枠として検出する。駐車枠以外の路面ペイントは以下の処理を実行する画像認識プログラムで検出される。まず入力画像からソーベルフィルタなどでエッジを抽出する。エッジ強度があらかじめ定めた一定の値よりも大きく、エッジ同士の間隔が白線の幅に相当するあらかじめ定めた距離である画素を探索することにより検出できる。

車載処理装置１２０はたとえば既知のテンプレートマッチングにより車両や人間を検出し、測定結果から除外する。さらに、以下のようにして検出した移動体を測定結果から除外してもよい。すなわち車載処理装置１２０は、内部パラメータおよび外部パラメータを用いて撮影画像における被写体とカメラ１０２との位置関係を算出する。次に車載処理装置１２０は、カメラ１０２が連続して取得した撮影画像において被写体を追跡することで車両１と被写体の相対的な速度を算出する。最後に車載処理装置１２０は、車速センサ１０８および舵角センサ１０９の出力を用いて車両１の速度を算出し、被写体との相対的な速度と一致しなければ被写体が移動体であると判断し、この移動体に関する情報を測定結果から除外する。

なお本実施の形態は、リアルタイムの処理を行わないので負荷が高い演算も可能である。たとえば毎秒３０フレームの撮影を行う場合には、１枚の撮影画像は３３ミリ秒以内に処理が完了する必要があり、処理能力が高い高価な演算器を搭載することが難しい車両用アプリケーションでは軽い演算に限定せざるを得ない。しかし本実施の形態ではいわゆるオフライン処理を行うため、複数の処理を繰り返し実行することや、機械学習によって得られた学習モデルを用いた推論により物体を認識することも可能である。この物体の認識はたとえば、自動車、人、自転車、壁、ガードレール、建物などであり、先頭の３つが移動体、すなわち動的物体と判断され、残りが非移動物体、すなわち静止物体と判断される。

（駐車場点群１２４Ｃ）
図２は、記憶部１２４に格納される駐車場点群１２４Ｃの一例を示す図である。図２では、駐車場点群１２４Ｃとして２つの駐車場データが格納されている例を示している。１つの駐車場データは、その駐車場の位置、すなわち緯度および経度（以下、緯度経度と呼ぶ）と、駐車領域の座標と、車両１の走行経路と、ランドマークを構成する点の二次元平面上の座標とから構成される。

駐車場の位置とは、たとえば駐車場の入り口付近、駐車場の中央付近、または駐車位置の緯度経度である。駐車領域の座標、車両１の走行経路、およびランドマークを構成する点の座標は、その駐車場データに固有の座標系における座標である。以下では駐車場データにおける座標系を「駐車場座標系」や「第１座標系」と呼ぶ。駐車場座標系は、たとえば記録開始時の車両１の座標が原点とされ、記録開始時の車両１の進行方向前方がＹ軸、記録開始時の車両１の右方向がＸ軸とされる。駐車領域の座標は、たとえば駐車領域を矩形とした場合にその矩形領域の４つの頂点の座標として記録される。ただし、駐車領域は矩形に限定されず矩形以外の多角形や楕円形状でもよい。ただし駐車場点群１２４Ｃに記録する情報は、広がりを持つ領域である駐車領域の代わりに、代表的な点たとえば駐車領域の中心点を示す駐車位置を記録してもよい。

記憶部１２４に格納される車両１の走行経路とは、駐車場の入り口付近から駐車位置までの理想的な経路を示す情報であり、たとえばその経路の一定距離ごとの座標の集合である。一定距離とはたとえば０．１ｍや０．５ｍである。ただし座標の代わりに経路を示す数式やパラメータを用いてもよい。この経路は、後述するように演算により求められる。本実施の形態では、走行経路の先頭、すなわち「１」と記載されているレコードに駐車場の入り口に最も近い経路上の座標が格納され、最下段に駐車領域に最も近い経路上の座標が格納される。

（局所周辺情報１２２Ａ）
局所周辺情報１２２Ａには、車載処理装置１２０が後述する自動駐車フェーズにおいて検出したランドマークを構成する点の座標が格納される。この座標は局所周辺情報１２２Ａの記録を開始した際の車両１の位置および姿勢を基準に、たとえばその位置を原点とし、車両１の進行方向前方をＹ軸とし、進行方向右をＸ軸とする座標系である。この座標系を以下では「局所座標系」や「第２座標系」と呼ぶ。

（記録フェーズ）
図３は、車載処理装置１２０の記録フェーズの動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は車載処理装置１２０の演算部１２１である。演算部１２１は、以下に説明するステップＳ５０２ではセンサ入力部１２１Ａおよび移動情報取得部１２１Ｂとして機能し、ステップＳ５０３ではログ記録部１２１Ｃとして機能する。

ステップＳ５０１では、演算部１２１は、記録開始ボタン１１０Ａが押されたか否かを判断する。演算部１２１は、記録開始ボタン１１０Ａが押されたと判断する場合はステップＳ５０１Ａに進み、押されていないと判断する場合はステップＳ５０１に留まる。ステップＳ５０２では、演算部１２１はカメラ１０２からセンサ情報を取得し、車速センサ１０８および舵角センサ１０９から車両移動情報を取得する。続くステップＳ５０３では、演算部１２１はステップＳ５０２で得られたセンサ情報及び車両移動情報を記憶部１２４に記録する。

続くステップＳ５０４では、演算部１２１は記録完了ボタン１１０Ｂが押されたか否かを判断する。演算部１２１は、記録完了ボタン１１０Ｂが押されたと判断する場合はステップＳ５０５に進み、記録完了ボタン１１０Ｂが押されていないと判断する場合はステップＳ５０２に戻る。

ステップＳ５０５では、演算部１２１はＧＰＳ受信機１０７から車両１の現在の緯度経度を取得して記憶部１２４に記録し、図３に示す処理を終了する。なおステップＳ５０３において繰り返し記録された情報およびステップＳ５０５において記録された情報は、関連付けて記録される。

（事後処理フェーズ）
図４は、車載処理装置１２０の事後処理フェーズの動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は車載処理装置１２０の演算部１２１である。演算部１２１は、ステップＳ５１１～Ｓ５１５の処理を行う場合に地図生成部１２１Ｄとして機能し、ステップＳ５１６～Ｓ５１８の処理を行う場合に経路算出部１２１Ｅとして機能する。本実施の形態では、演算部１２１は記録フェーズが終了し、かつユーザにより車両１のイグニッションスイッチがオフにされると事後処理フェーズの処理を開始する。

ステップＳ５１１では、ＲＡＭ１２２に新たな記録領域を確保する。この記憶領域には、抽出した点群と車両１の実走行経路が前述の局所座標系の座標で記録される。なお以下のＳ５１２～Ｓ５１５のループでは、記憶部１２４に記録された車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂが、古い情報、すなわち駐車場の入り口に近いほうから順番に読みだされる。

ステップＳ５１２では演算部１２１は、記憶部１２４に記録されているセンサ情報であって未処理のもっとも古いセンサ情報を取得して前述のランドマーク測位、すなわちカメラ１０２の撮影画像を用いたランドマークを構成する点群の抽出を行う。続くステップＳ５１３では、記憶部１２４に記録されている車両移動情報であって未処理の最も古い車両移動情報を取得して車両１の移動量を推定し、ＲＡＭ１２２に記録されている車両１の現在位置を更新する。

なお車両１の移動量は車両移動情報を使わずに推定してもよく、たとえば前述のようにカメラ１０２の撮影画像における路面に存在する被写体の位置の変化から車両１の移動量を推定できる。また、ＧＰＳ受信機１０７として誤差が小さい高精度なＧＰＳ受信機が搭載されている場合には、その出力を車両移動情報として記録しておき、これを利用してもよい。次にステップＳ５１４に進む。

ステップＳ５１４では演算部１２１は、ステップＳ５１２において抽出した点群を、ステップＳ５１３において更新した現在位置に基づき、局所座標系の座標としてＲＡＭ１２２に保存する。続くステップＳ５１５では演算部１２１は、記憶部１２４に未処理のセンサ情報が存在するか否かを判断する。演算部１２１は、未処理のセンサ情報があると判断する場合にはステップＳ５１２に戻り、未処理のセンサ情報が存在しないと判断する場合にはステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１６では演算部１２１は、ステップＳ５１４において繰り返し記録した点群を用いて処理対象とする駐車場のリンクおよびノードを作成する。リンクおよびノードはたとえば、駐車場における走行可能領域に対して細線化処理を施すことで得ることができる。細線化処理により得られた交点が「ノード」であり、ノード同士を接続する線分が「リンク」である。なお駐車場における走行可能領域とは、車両１の走行経路から測定されたランドマークまでの領域である。ただし測定されたランドマークの背後であっても、車両１が移動して測定を行った場合にはこの限りではない。また、走行可能領域の算出には占有グリッド（Occupancy Grid Map）を利用してもよい。

続くステップＳ５１７では演算部１２１は、ステップＳ５１６に置いて算出したリンクおよびノードを用いて、記録開始地点から駐車位置までの最短経路を算出する。この経路算出には様々な既知の技術を用いることができる。続くステップＳ５１８では演算部１２１は、ステップＳ５１７において算出した経路における道幅の中央の座標を車両の走行経路の座標として算出する。

続くステップＳ５１９では演算部１２１は、局所座標系における車両１の駐車領域を算出し、ステップＳ５１４においてＲＡＭ１２２に繰り返し記録した点群、およびステップＳ５１８において算出した車両１の走行経路の座標とともに駐車場点群１２４Ｃとして記憶部１２４に記録する。なお局所座標系における車両１の駐車領域は、ステップＳ５１３において更新した最後の位置が車両１の駐車領域なので、既知である車両１の大きさを用いて算出できる。以上が図４に示す事後処理フェーズの説明である。

なお前述のとおり、駐車場点群１２４Ｃの１つの駐車場についての全てのランドマークの情報をあわせて「環境地図」と呼ぶ。この環境地図は、ステップＳ５１２のランドマーク測位の結果から得られるものなので、移動しない静止物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて作成されたものである。具体的には、移動可能な動的物体が次のように除外されて移動しない静止物体のみが環境地図に反映される。

記録フェーズの実行時に実際に動いていた物体、すなわちカメラ１０２の被写体は、被写体の速度と車両１の速度が一致しないことから移動体であると判断され、測定結果から除外される。記録フェーズの実行時には静止していたが移動可能な物体は、テンプレートマッチングや学習モデルを用いた推論により移動体と判断され、測定結果から除外される。また環境地図は障害物の座標が列挙されており、この局地座標系の原点は記録開始時の車両１の位置であり走行可能であることが既知なので、環境地図は車両１が走行可能な走行可能領域の情報を含むと言える。したがって、環境地図は「移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて車両１が走行可能な走行可能領域を含む」といえる。

（自動駐車フェーズ）
図５は、車載処理装置１２０の自動駐車フェーズの全体動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は車載処理装置１２０の演算部１２１である。演算部１２１は、図５に示す処理を自動処理部１２１Ｆとして実行する。

車載処理装置１２０は、まずＧＰＳ受信機１０７を用いて現在の緯度経度を測位し（ステップＳ６０１）、その緯度経度が、駐車場点群１２４Ｃのいずれかの駐車場データの緯度経度と略一致するか否かを判定する。換言すると車両１の位置から所定の距離以内に存在する駐車場の有無を判断する（ステップＳ６０２）。いずれかの駐車場データの緯度経度と車両１の緯度経度が略一致すると判断する場合はステップＳ６０３に進み、いずれの駐車場データの緯度経度とも略一致しないと判断する場合はステップＳ６０１に戻る。なおステップＳ６０１に戻る場合は、ユーザの運転により車両１が移動することによりステップＳ６０２において肯定判断される可能性がある。

そして車載処理装置１２０は、駐車場点群１２４Ｃに含まれる複数の駐車場データのうち、車両１の現在位置と略一致する緯度経度を有する駐車場データを特定する（ステップＳ６０３）。次に車載処理装置１２０は、初期化処理としてＲＡＭ１２２に格納される局所周辺情報１２２Ｂの初期化、およびＲＡＭ１２２に保存される車両１の現在位置の初期化を行う（Ｓ６０３Ａ）。具体的には従前の情報が記録されていたら消去し、新たな座標系を設定する。本実施の形態では、この座標系を局所座標系と呼ぶ。

この局所座標系はステップＳ６０３Ａが実行された際の車両１の位置および姿勢に基づき設定される。たとえばステップＳ６０３Ａが実行された際の車両１の位置が局所座標系の原点に設定され、ステップＳ６０３Ａが実行された際の向きによりＸ軸およびＹ軸が設定される。また車両１の現在位置の初期化は、車両１の現在位置が原点（０、０）に設定される。

次に、図６に示す手順により自己位置推定、すなわち車両１の駐車場座標系における位置を推定し（ステップＳ６０４）、続くステップＳ６０５では自己位置が推定できたか否かを判断する。推定できたと判断する場合はステップＳ６０６に進み、推定できないと判断する場合はステップＳ６０４に戻る。

ステップＳ６０６では、車載処理装置１２０は表示装置１１１に自動駐車が可能な旨を表示し、続くステップＳ６０７ではユーザにより自動駐車ボタン１１０Ｃが押されたか否かを判断する。自動駐車ボタン１１０Ｃが押されたと判断する場合はステップＳ６０８に進んで図８に示す手順により自動駐車処理を実行し、自動駐車ボタン１１０Ｃが押されていないと判断する場合はステップＳ６０６に戻る。

（自己位置推定）
図６を参照して図５のステップＳ６０４において実行される自己位置推定処理の詳細を説明する。ステップＳ６２１のランドマーク測位、ステップＳ６２２の自車移動量推定、およびステップＳ６２３の局所周辺情報１２２Ｂの記録はそれぞれ、図４のステップＳ５１２～Ｓ５１４の処理と概ね同じである。相違点はＲＡＭ１２２に記憶されるデータが局所周辺情報１２２Ｂとして記録される点である。

ステップＳ６２３の実行が完了すると、車載処理装置１２０は図７に詳細を示すマッチング処理を行う（ステップＳ６２４）。このマッチング処理では、駐車場座標系と局所座標系との対応関係、すなわち駐車場座標系と局所座標系との座標変換式が得られる。続くステップＳ６２５では車載処理装置１２０は、ステップＳ６２２において更新した局所座標系における車両１の座標と、ステップＳ６２５において得られた座標変換式を用いて、駐車場座標系における車両１の座標、すなわち自己位置を算出する。次にステップＳ６２６に進む。

ステップＳ６２６において車載処理装置１２０は、ステップＳ６２５において算出した位置の信頼性を判断する自己診断を実行する。自己診断は、たとえば以下の３つの指標を用いて判断される。

第１の指標では、車速センサ１０８および舵角センサ１０９の出力を用いて公知のデッドレコニング技術によって推定した車両１の移動量と、自己位置推定によって推定された所定期間における移動量を比較し、あらかじめ定めた閾値よりも差が大きい場合は信頼度が低いと判断する。

第２の指標では、マッチング時に計算される対応点の誤差量で判断する。誤差量があらかじめ定めた閾値よりも大きい場合は信頼度が低いと判断する。

第３の指標では、類似解があるか否かの判定を実施する。得られた解から駐車枠の幅分並進するなど、類似解を探索した場合に、対応点誤差が一定以内の点が同じくらいの数あった場合は、信頼度が低いと判断する。これら３つの指標のすべてで信頼度が低いと判断されなかった場合に自己位置が推定できたと判断する。

（マッチング）
図７を参照して図６のステップＳ６２４において実行されるマッチング処理の詳細を説明する。

ステップＳ６４１では演算部１２１は、ＲＡＭ１２２に格納されたアウトライアリスト１２２Ａを局所周辺情報１２２Ｂに対して適用し、局所周辺情報１２２Ｂに含まれる点群のうちアウトライアリスト１２２Ａに記載された点を一時的に処理対象外とする。この適用範囲はステップＳ６４２～Ｓ６５３であり、ステップＳ６５４では従前にアウトライアリスト１２２Ａに含まれていた点も対象となる。ただし図７に示すフローチャートの初回実行時にはステップＳ６４１～Ｓ６４３が実行できないため、ステップＳ６５０から実行を開始する。次にステップＳ６４１Ａに進む。

ステップＳ６４１Ａでは、最新の撮影画像から検出した点群、すなわち図６のステップＳ６２１において検出したランドマークを構成する点群の座標を、駐車場座標系の座標に変換する。この変換は、ステップＳ６２２において更新された車両１の局所座標系における位置、および前回算出した局所座標系から駐車場座標系への座標変換式を用いることにより実現される。

続くステップＳ６４２では瞬間一致度ＩＣが算出される。瞬間一致度ＩＣは、以下の式１により算出される。
ＩＣ＝ ＤＩｉｎ／ＤＩａｌｌ ・・・式１
ただし式１において「ＤＩｉｎ」は、ステップＳ６４１Ａにおいて駐車場座標系に変換された最新の撮影画像から検出された点群のうち、最も近い駐車場点群１２４Ｃを構成する点までの距離があらかじめ定めた閾値以下の点の数である。また式１において「ＤＩａｌｌ」は、ステップＳ６２１において検出された点群の数である。次にステップＳ６４３に進む。

ステップＳ６４３では、ステップＳ６４２において算出した瞬間一致度ＩＣが閾値よりも大きいか否かを判断する。瞬間一致度ＩＣが閾値よりも大きいと判断する場合はステップＳ６５０に進み、瞬間一致度ＩＣが閾値以下であると判断する場合はステップＳ６４４に進む。

ステップＳ６４４では、駐車場点群１２４Ｃの対象となる駐車場データ、すなわち点群データから周期的な特徴、たとえば複数並んだ駐車枠を検出する。前述のように、駐車場点群に含まれる点群は画像のエッジなどを抽出して得られるので、白線の太さに相当する間隔で並ぶ点から駐車枠線を検出できる。続くステップＳ６４５では、ステップＳ６４４において周期的特徴を検出したか否かを判断し、検出したと判断する場合はステップＳ６４６に進み、検出できなかったと判断する場合はステップＳ６５０に進む。ステップＳ６４６では周期的な特徴の周期、たとえば駐車枠の幅を算出する。ここでいう駐車枠の幅とは、駐車枠を構成する白線同士の間隔である。次にステップＳ６４７に進む。

ステップＳ６４７では、前回のステップＳ６５３において算出された座標変換式を基準として、この座標変換式を複数とおりに変化させて全体一致度ＩＷをそれぞれ算出する。座標変換式は、駐車場点群が検出した周期的特徴の整数倍ずれるように複数とおりに変化させる。全体一致度ＩＷは、以下の式２により算出される。
ＩＷ＝ ＤＷｉｎ／ＤＷａｌｌ ・・・式２

ただし式２において「ＤＷｉｎ」は、前述の座標変換式を用いて局所周辺情報１２２Ｂを構成する点を駐車場座標系に変換した点のうち、最も近い駐車場点群１２４Ｃを構成する点までの距離があらかじめ定めた閾値以下の点の数である。また式２において「ＤＷａｌｌ」は、ステップＳ６２１において検出された点の数である。次にステップＳ６４８に進む。ステップＳ６４８では、ステップＳ６４７において算出した複数の全体一致度ＩＷのうち、最大の全体一致度ＩＷを与える座標変換式をＲＡＭ１２２に記憶してステップＳ６５０に進む。

ステップＳ６５０における対応付け処理、ステップＳ６５１における誤差最小化処理、およびステップＳ６２５における収束判定処理は既知の点群マッチング技術であるＩＣＰ(Iterative Closest Point)アルゴリズムを利用することができる。ただしステップＳ６５０における初期値の設定は本実施の形態に特有なので詳しく説明し、他は概略のみ説明する。

ステップＳ６４３において肯定判定された場合、ステップＳ６４５において否定判定された場合、ステップＳ６４８の実行が終わった場合、またはステップＳ６５２において否定判定された場合に実行されるステップＳ６５０では、駐車場点群１２４Ｃの駐車場データに含まれる点群と局所周辺情報１２２Ｂに含まれる点群との対応付けが算出される。ステップＳ６４３またはステップＳ６４８の次に実行される場合は、局所周辺情報１２２Ｂの点群データはＲＡＭ１２２に記録された座標変換式を用いて座標変換された値を用いる。すなわち、ステップＳ６４３において肯定判定されてステップＳ６５０が実行される場合には、前回実行されたステップＳ６５３において算出された座標変換式が使用される。一方、ステップＳ６４８の次にステップＳ６５０が実行される場合は、ステップＳ６４８において記憶された座標変換式が使用される。次にステップＳ６５１に進む。

ステップＳ６５１では、対応点の誤差が最小となるように座標変換式が変更される。たとえば、ステップＳ６５０において対応付けられた点同士の距離の指標の和が最小となるように座標変換式が変更される。対応付けられた点同士の距離の指標の和として距離の絶対値の和を採用することができる。続くステップＳ６５２では、誤差が収束したか否かを判断し、収束したと判断する場合はステップＳ６５３に進み、収束していないと判断する場合はステップＳ６５０に戻る。続くステップＳ６５３では、最後にステップＳ６５１において変更された座標変換式をＲＡＭ１２２に保存してステップＳ６５４に進む。

ステップＳ６５４では、次のようにアウトライアリスト１２２Ａを更新する。まずＲＡＭ１２２に格納されている既存のアウトライアリスト１２２Ａをクリア、すなわち消去する。次に局所周辺情報１２２Ｂの点群をステップ６５３において記録した座標変換式を用いて駐車場座標系に変換し、局所周辺情報１２２Ｂを構成するそれぞれの点とその点が対応する駐車場点群１２４Ｃを構成する点までの距離、すなわちユークリッド距離を算出する。そして、算出された距離があらかじめ定められた距離よりも長い場合は、その局所周辺情報１２２Ｂの点をアウトライアリスト１２２Ａに加える。ただしこのときに、空間的に端部に位置することをアウトライアリスト１２２Ａに加えるさらなる条件としてもよい。空間的な端部とは、記録を開始した際に取得された点など、他の点までの距離が遠い点である。以上の処理によりアウトライアリスト１２２Ａが更新される。以上で図７のフローチャートを終了する。

（自動駐車）
図８を参照して図５のステップＳ６０８において実行される自動駐車処理の詳細を説明する。以下に説明する各ステップの実行主体は車載処理装置１２０である。ステップＳ６６１では、駐車場座標系における車両１の位置を推定する。本ステップにおける処理は図５のステップＳ６０４と同様なので説明を省略する。続くステップＳ６６２では、駐車場点群１２４Ｃに格納されている走行経路を読み込んで、ステップＳ６６３に進む。

ステップＳ６６３では、車両制御装置１３０を介して操舵装置１３１、駆動装置１３２、および制動装置１３３を制御し、ステップＳ６６２において読み込んだ走行経路に沿って車両１を駐車位置まで移動させる。ただし自動駐車ボタン１１０Ｃがユーザにより押され続けている場合だけ駆動装置１３２に動作指令を出力してもよい。また、カメラ１０２の撮影画像から人物や移動車両などが抽出されたら制動装置１３３を動作させて車両１を停止させる。続くステップＳ６６４ではステップＳ６６１と同様に車両１の位置を推定する。続くステップＳ６６５では駐車が完了したか否か、すなわち車両１が駐車位置に到達したか否かを判断し、駐車が完了していないと判断する場合はステップＳ６６３に戻り、駐車が完了したと判断する場合は図８のフローチャートを終了する。

（記録フェーズと事後処理フェーズの動作例）
図９および図１０を参照して記録フェーズおよび事後処理フェーズの動作例を説明する。図９および図１０は、記録フェーズおよび事後処理フェーズの動作例を説明する図である。図９は、駐車場９０１の模式図であり、建物９１１～９１４と、多数の駐車枠が存在する。車両１は図示左下から駐車場９０１に侵入し、駐車位置９０３に駐車する。車両１が図９に示す位置にいる際にユーザが記録開始ボタン１１０Ａを押し、記録フェーズが開始される。このとき、駐車場９０１には歩行者９０４と、はみ出し車両９０５とが存在する。歩行者９０４は駐車場９０１の図示する位置を歩行中である。はみ出し車両９０５は、駐車枠から大きく外れて駐車されている車両であり、停止している。

ユーザは、記録開始ボタン１１０Ａを押してから車両１を駐車領域９０３まで運転する。ユーザは、駐車場９０１に入ってすぐに、右側に歩いている歩行者９０４に気づいたので右折せずに直進した。そして図示上部、建物９１４の付近で右方向に１８０度回転し、建物９１３を通り過ぎたところで左折をした。このときユーザははみ出し車両９０５に気づいたので、はみ出し車両９０５に接触しないように図示上部に寄って走行し、駐車位置９０３に到達した。そしてユーザは記録完了ボタン１１０Ｂを押し、イグニッションスイッチをオフにして車両１の駐車を完了させた。

前述のとおり、記録フェーズではセンサ情報１２４Ｂおよび車両移動情報１２４Ａが記録される。センサ情報１２４Ｂはたとえばカメラ１０２が撮影して得られた撮影画像である。車両移動情報１２４Ａはたとえば、車両１の速度および操舵角度である。たとえば、センサ情報１２４Ｂおよび車両移動情報１２４Ａは所定の処理周期ごとに記録される場合には時間情報は記録する必要はないが、センサ情報１２４Ｂおよび車両移動情報１２４Ａの記録が一定周期ではない場合には、時刻情報も併せて記録する。なお時刻情報とは、たとえば記録開始ボタン１１０Ａが押されたタイミングを起点、すなわちゼロ秒とする経過時間でもよいし、日本標準時刻や世界標準時刻でもよい。

図４に処理フローを示した事後処理フェーズでは、まず初期化処理（Ｓ５１１）が行われ、記録されたセンサ情報および車両移動情報の数だけＳ５１２～Ｓ５１４が繰り返される。ただしランドマーク測位（Ｓ５１２）では、テンプレートマッチングにより車両や人間を測定結果から除外し、移動している移動体を測定結果から除外する。そのため、はみ出し車両９０５は静止しているがテンプレートマッチングにより「車両」と判断されるので除外され、歩行者９０４は移動体かつ人間なので両方の理由により除外される。すなわちランドマーク測位では、歩行者９０４およびはみ出し車両９０５は存在しないものとして扱われる。

そして図１０に太線および白丸で示すようにリンクおよびノードが作成され（Ｓ５１６）、最短経路となるリンクおよびノードが一点鎖線で示すように算出される（Ｓ５１７）。なお図１０では、最短経路となるリンクおよびノードの横に一点鎖線を記載している。そして、最短経路となるリンクの道幅の中央の座標を走行経路として算出し（Ｓ５１８）、ランドマークの座標、走行経路、および駐車領域を新たな駐車場点群１２４Ｃとして記録する（Ｓ５１９）。

（動作例｜実行フェーズ）
図１１～図１３を参照して、実行フェーズにおけるマッチング処理の動作例を説明する。この動作例では、あらかじめ駐車場点群１２４Ｃには図９に示した駐車場９０１の全体に相当する点群データが格納されている。

図１１は、駐車場９０１における車両１の現在位置を示す図である。車両１は図示上方を向いている。図１２（ａ）と図１２（ｂ）では、車両１の前方領域である図１１において破線の丸で囲む部分の駐車枠線を示す。

図１２（ａ）は、車両１が図１１に示した位置において撮影した画像から抽出された点群を、駐車場座標に変換したデータを示す図である。すなわち、図１２（ａ）に示す点群は局所周辺情報１２２Ｂのうち、最新の撮影画像から検出された点群であり図７のステップＳ６４１Ａにおいて処理されたデータである。ただし図１２（ａ）では点ではなく破線として表している。また図１２（ａ）では図１１との対比のために車両１もあわせて表示している。図１２（ａ）に示すように、車両１の左側には駐車枠線の点群データが切れ目なく存在しており、車両１の右側では駐車枠線の点群データが手前側にのみ存在する。

図１２（ｂ）は、車両１の駐車場座標系における位置の推定が誤差を含んでいた場合における、駐車場点群１２４Ｃと図１２（ａ）に示した局所周辺情報１２２Ｂとの対比を示す図である。図１２（ｂ）では、従前の位置推定がおおよそ駐車枠の幅の１つ分ずれていたため、車両１の右側に存在する局所周辺情報１２２Ｂは、駐車場点群１２４Ｃとずれが生じている。このような状態で瞬間一致度ＩＣが算出されると（図７のステップＳ６４２）、車両１の右側の前述のずれにより瞬間一致度ＩＣは低い値となる。この値が閾値よりも低いと判断されると（ステップＳ６４３：ＮＯ）、駐車枠を周期的な特徴として検出し（ステップＳ６４４、Ｓ６４５：ＹＥＳ）、駐車場点群１２４Ｃから駐車枠の幅が算出され（ステップＳ６４６）、駐車枠の幅の整数倍移動させて全体一致度ＩＷが算出される（ステップＳ６４７）。

図１３（ａ）～（ｃ）は、図１２（ｂ）に示した局所周辺情報１２２Ｂを駐車枠の幅の整数倍移動させた場合の駐車場点群１２４Ｃとの関係を示す図である。図１３（ａ）～（ｃ）ではそれぞれ、図１２（ｂ）に示した局所周辺情報１２２Ｂは駐車枠の幅の、＋１倍、０倍、―１倍だけ図示上方に移動している。図１３（ａ）では局所周辺情報１２２Ｂが図示上側に駐車枠の幅の１つ分移動しており、局所周辺情報１２２Ｂと駐車場点群１２４Ｃとのずれが拡大している。そのため図１３（ａ）における全体一致度ＩＷは、移動させない場合よりも小さくなる。図１３（ｂ）では局所周辺情報１２２Ｂは移動しておらず、図１２（ｂ）でみたように局所周辺情報１２２Ｂと駐車場点群１２４Ｃは駐車枠の幅の１つ分ずれている。図１３（ｃ）では局所周辺情報１２２Ｂが図示下側に駐車枠の幅の１つ分移動しており、局所周辺情報１２２Ｂは駐車場点群１２４Ｃと略一致している。そのため図１３（ｃ）における全体一致度ＩＷは、移動させない場合よりも大きくなる。

局所周辺情報１２２Ｂの移動量と全体一致度ＩＷの増減は上述する関係にあるので、図１３に示す例では図１３（ｃ）に対応する全体一致度ＩＷが最大と判断され、この移動に対応する座標変換式がＲＡＭ１２２に記憶される（ステップＳ６４８）。このようにして車載処理装置１２０は推定する位置精度を向上させる。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車載処理装置１２０は、車両１の周囲の情報を取得するセンサ、すなわちカメラ１０２の出力であるセンサ情報１２４Ｂを取得するセンサ入力部として動作するインタフェース１２５と、車両１の移動に関する情報である車両移動情報１２４Ａ、すなわち車速センサ１０８および舵角センサ１０９が出力を取得する移動情報取得部として動作するインタフェース１２５と、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを記憶部１２４に記録するログ記録部１２１Ｃと、記憶部１２４に記録された車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて車両１が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成する地図生成部１２１Ｄと、環境地図を用いて車両１の走行経路を計算する経路算出部１２１Ｅとを備え、環境地図には車両１を駐車させる位置である駐車領域９０３の情報を含む。車載処理装置１２０は、記録済みの車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを用いて演算を行うので、リアルタイムに処理を完了させる必要がなく、最適な走行経路の算出を安価な演算装置で実現できる。

なお、記録フェーズにおいて車両１が走行した経路を駐車場点群１２４Ｃに走行経路として記録することも可能であり、その方が本実施の形態よりも計算量は削減できる。ただしその場合には、記録フェーズにおける動的物体の影響やユーザの技量の問題をそのまま含んだ経路になってしまう。具体的には、記録フェーズの実行時に一時的に存在する動的物体を避けるために変更した経路や、ユーザの技量が未熟なために多数の切り返しを要した経路が自動駐車フェーズでもそのまま再現されてしまう問題がある。しかし本実施の形態によればオフライン処理で改めて走行経路を算出するので、このような問題がない。

（２）ログ記録部１２１Ｃによる記録は、車両１の駐車が完了するまでである。地図生成部１２１Ｄおよび経路算出部１２１Ｅは、車両１の駐車が完了してから動作を開始する。駐車の完了から次回の出発までは相応の時間にわたって他の処理を行う必要がないため、環境地図や走行経路の算出に多大なリソースを利用することができる。

（３）本実施の形態では車両１の操舵情報、および車両１の速度情報を含む車両移動情報をそのまま記録する。そのため記録フェーズにおける処理負荷が軽く、安価な装置により処理が実現できる。

（４）経路算出部１２１Ｅは、走行可能領域の幅方向中央を走行経路として計算する。そのため図９のはみ出し車両９０５のように、記録フェーズで記録された動的物体を無視して最適な走行経路を算出できる。

（５）車載処理装置１２０は、環境地図および走行経路を記憶部に記録する算出結果記録部、すなわち地図生成部１２１Ｄおよび経路算出部１２１Ｅと、環境地図および走行経路を用いて車両１を制御する制御部、すなわち自動処理部１２１Ｆとを備える。そのため車載処理装置１２０は、算出した最適な走行経路に沿って車両１を移動させることができる。

（６）自動処理部１２１Ｆは、環境地図および走行経路を用いて、車両１を駐車位置まで移動させる。そのため、高精度な地図情報が第三者により作成されていない環境でも、ユーザが一度手動で駐車をすることで、以後は自動駐車が実現できる。

（変形例１）
上述した第１の実施の形態では、記録フェーズにおいて車両移動情報１２４Ａをそのまま記録した。しかし車両移動情報１２４Ａをそのまま記録する代わりに、車両移動情報に基づく情報、すなわち局所座標系における車両１の位置および向きを記録してもよい。

図１４は、変形例１における記録フェーズの処理を示すフローチャートである。図１４は、第１の実施の形態における図３におけるステップＳ５０２の次に、車載処理装置１２０はステップＳ６２２Ａ、すなわち図６のステップＳ６２２に相当する処理を行う。具体的には車載処理装置１２０は、ステップＳ５０２において取得した車両移動情報を用いて、車両１の局所座標系における位置および向きを更新する。続くステップＳ５０３Ａでは車載処理装置１２０は、ステップＳ５０２において取得したセンサ情報、およびステップＳ６２２Ａにおいて算出した車両１の位置および向きを記録する。

この変形例１によれば、次の作用効果が得られる。
（７）車両移動情報に基づく情報とは、車両の駐車位置を基準とする駐車場座標系における座標を用いた情報である。そのため事後処理フェーズにおける処理を軽減することができる。

（変形例２）
上述した第１の実施の形態では、記録フェーズおよび自動運転フェーズのいずれも車両１を駐車領域まで移動させる駐車の場面であった。しかし車載処理装置１２０は、自動運転フェーズを出庫の場面に適用する自動出庫フェーズをさらに備えてもよい。またこの場合は車載処理装置１２０は、自動駐車フェーズを備えなくてもよい。

図１５および図１６は、車載処理装置１２０の自動出庫フェーズにおける処理を説明する図である。図１５は、自動出庫フェーズの全体処理を示すフローチャートである。ただし図１５は、図５に示した自動駐車フェーズと同一の処理には同一のステップ番号を付し、類似する処理には類似するステップ番号を付している。

自動出庫フェーズは、イグニッションスイッチがオンにされると常に、またはイグニッションスイッチがオンにされてかつユーザが所定のスイッチを押した際に実行される。自動出庫フェーズではまず、自動駐車フェーズと同様にステップＳ６０１～ステップＳ６０３Ａが実行され、その後にステップＳ６０６Ａに進む。なお、第１の実施の形態において説明した自動駐車フェーズでは、自動駐車フェーズが開始された際の車両１の位置が必ずしも一定ではないのでステップＳ６０４における自己位置推定が必要であった。しかし自動出庫フェーズでは、車両１は駐車領域に停車しているので自己位置推定は不要である。

ステップＳ６０６Ａでは車載処理装置１２０は表示装置１１１に自動出庫が可能な旨を表示し、続くステップＳ６０７Ａではユーザにより自動出庫ボタンが押されたか否かを判断する。自動出庫ボタンが押されたと判断する場合はステップＳ６０８Ａに進んで図１６に示す手順により自動出庫処理を実行し、自動出庫ボタンが押されていないと判断する場合はステップＳ６０６Ａに戻る。以上が図１５の説明である。

図１６は、自動出庫処理を説明するフローチャートである。ただし図１６は、図８に示した自動駐車処理と同一の処理には同一のステップ番号を付し、類似する処理には類似するステップ番号を付している。図８と図１６との違いは、ステップＳ６６２をステップＳ６２２Ａに変更し、ステップＳ６６５をステップＳ６６５Ａに変更し、最後にステップＳ６６６を追加している点である。以下ではこの変更点のみを説明する。

ステップＳ６６２Ａでは車載処理装置１２０は、駐車場点群１２４Ｃに格納されている走行経路を下から順番に読み取り、ステップＳ６６３に進む。ステップＳ６６５Ａでは車載処理装置１２０は、記録開始位置に到達したか否か、すなわち走行経路の先頭に記載されている座標に到達したか否かを判断する。車載処理装置１２０は、先頭の座標に到達したと判断する場合はステップＳ６６６に進み、先頭の座標に到達していないと判断する場合はステップＳ６６３に戻る。ステップＳ６６６では車載処理装置１２０は、表示装置１１１に出庫が完了した旨を表示して図１６に示す処理を終了する。

この変形例２によれば、次の作用効果が得られる。
（８）自動処理部１２１Ｆは、環境地図および走行経路を用いて、駐車位置に停車している車両１を走行経路に沿って移動させる。そのため、高精度な地図情報が第三者により作成されていない環境でも、ユーザが一度手動で駐車をすることで、以後は自動出庫が実現できる。

（変形例３）
駐車場点群１２４Ｃがユーザにより編集可能であってもよい。駐車場点群１２４Ｃに含まれる駐車領域、走行経路、およびランドマークのいずれがユーザにより編集であってもよい。駐車場点群１２４Ｃの編集は、表示装置１１１に表示される情報をユーザが見ながら入力装置１１０を利用して編集してもよい。また車載処理装置１２０が汎用的な記憶装置のリーダ・ライタを備え、たとえばＵＳＢメモリを介して記憶部１２４に格納された駐車場点群１２４Ｃのエクスポートおよびインポートが可能であってもよい。

駐車場点群１２４Ｃのエクスポートおよびインポートが可能な場合は、ユーザはたとえばパーソナルコンピュータを用いて駐車場点群１２４Ｃを編集する。駐車場点群１２４Ｃの編集は、専用のインタフェースを備える専用ソフトウエアにより実行可能であってもよいし、駐車場点群１２４Ｃがテキスト情報のみで構成される場合には汎用的なテキストエディタにより編集可能であってもよい。専用ソフトウエアは、たとえば走行経路をグラフィカルに表示し、たとえばマウスのドラッグアンドドロップ操作により簡易に走行経路を編集可能にしてもよい。この場合に、ランドマークも併せて表示することで障害物と走行経路の間隔を視覚的に確認可能にしてもよい。

（変形例４）
駐車場点群１２４Ｃに含まれるそれぞれのランドマークには、信頼度の情報を含ませてもよい。信頼度は、たとえば車両１に搭載される不図示のナビゲーション装置に格納されている建物の情報を用いて算出できる。

車載処理装置１２０は、事後処理フェーズにおいて、駐車場の緯度経度の付近に存在する建物の情報を不図示のナビゲーション装置から読み出す。そして車載処理装置１２０は、得られた複数のランドマーク、すなわち点群の形状と建物の位置や形状との対応を特定し、いずれかの点群が建物であると判断できた場合には、その点群の信頼度を高く設定する。建物であれば位置や形状が変化する頻度が非常に低いと考えられるためである。

車載処理装置１２０は、自己位置推定処理においてランドマークに設定された信頼度を利用する。具体的には車載処理装置１２０は、駐車場点群と局所周辺情報のマッチングにおいて、駐車場点群を構成するそれぞれのランドマークについて信頼度に基づく重みづけを行う。詳述すると車載処理装置１２０は、信頼度が高いほど重みを大きく設定する。この変形例２によれば、ナビゲーション装置に格納されている建物の情報を用いて、自己位置推定のマッチングの精度を向上することができる。

（変形例５）
カメラ１０２の代わりにレーザスキャナやＬｉＤａＲ（Light Detection and Ranging）を用いてもよいし、複数のセンサを組み合わせて使用してもよい。

（変形例６）
車載処理装置１２０は、記録フェーズにおいて記録完了ボタン１１０Ｂが押されることなくイグニッションスイッチがオフにされた場合には、そのイグニッションスイッチのオフ操作に記録完了ボタン１１０Ｂの押下が含まれると判断してもよい。

（変形例７）
車載処理装置１２０は、アウトライアリストを用いた除外を行わなくてもよいし、周期的な特徴を利用したマッチングの改善を試行しなくてもよい。この場合には図７に示す処理はステップＳ６５０～Ｓ６５３だけとなる。

（変形例８）
通信装置１１４および車両制御装置１３０の少なくとも一方は、車載処理装置１２０に含まれてもよい。

―第２の実施の形態―
本発明に係る車載処理装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、記録フェーズが出庫時に実行される点で、第１の実施の形態と異なる。なお、自動運転フェーズが入庫時に実行される点は第１の実施の形態と同様である。

（ユーザの動作）
本実施の形態に特有のユーザの動作は次のとおりである。本実施の形態では、ユーザは駐車領域に駐車されている車両１に乗り込み、車両１を始動させる前に記録開始ボタン１１０Ａを押す。これにより車載処理装置１２０は記録フェーズの処理を開始する。その後ユーザは自ら車両１を運転して駐車場から出庫し、記録完了ボタン１１０Ｂを押す。

（構成）
本実施の形態における車載処理装置１２０の構成は、以下に説明する点を除いて第１の実施の形態と同様である。車載処理装置１２０は、停車中にユーザが記録開始ボタン１１０Ａを押すと記録フェーズの処理を開始し、その後ユーザが記録完了ボタン１１０Ｂを押すと記録フェーズの処理を終了する。車載処理装置１２０は、記録フェーズが終了するとすぐに、または記録フェーズが終了した後であって車載処理装置１２０を構成するＣＰＵの負荷が所定の閾値以下になると、事後処理フェーズの処理を開始する。ただし車載処理装置１２０は、事後処理フェーズの処理中に車載処理装置１２０を構成するＣＰＵの負荷があらかじめ定めた閾値を超えた場合には事後処理フェーズを一時的に中断してもよい。

なお本実施の形態では、車両移動情報１２４Ａの駐車領域には、記録フェーズが開始された際の車両１の位置が記録される。

上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（９）ログ記録部１２１Ｃによる記録は、車両１の駐車位置からの発車から始まる。そのため、出庫の機会を利用して駐車領域周辺の環境地図および走行経路を作成できる。

（第２の実施の形態の変形例１）
事後処理フェーズは、第１の実施の形態と同様に車両１のイグニッションスイッチがオフにされてから開始してもよい。

（第２の実施の形態の変形例２）
車載処理装置１２０は、記録フェーズにおいて、一定時間が経過したことや、記録した情報が所定のデータ量に達したことを記録完了ボタン１１０Ｂが押下されたことと等価に扱ってもよい。この変形例によれば、ユーザが記録完了ボタン１１０Ｂを押し忘れた場合でも、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂが肥大化することを防止できる。

（第２の実施の形態の変形例３）
第２の実施の形態においても、第１の実施の形態の変形例２と同様に、車載処理装置１２０は自動出庫フェーズをさらに備えてもよい。この場合は車載処理装置１２０は、自動駐車フェーズを備えなくてもよい。

―第３の実施の形態―
図１７～図１８を参照して、本発明に係る車載処理装置の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、事後処理フェーズが車両の外部で実行される点で、第１の実施の形態と異なる。

（構成）
図１７は、第３の実施の形態における移動支援システム１００Ｂを示す図である。ただし作図の都合によりサーバ２の構成は図１８に別途示している。移動支援システム１００Ｂは、車載処理装置１２０Ｂおよびサーバ２を含む。車両１に搭載されるハードウエア構成は、第１の実施の形態と同様である。ただし車載処理装置１２０Ｂは、第１の実施の形態に比べて、地図生成部１２１Ｄおよび経路算出部１２１Ｅを備えない。

図１８は、サーバ２の構成を示す図である。サーバ２は、演算部２２１と、ＲＡＭ２２２と、ＲＯＭ２２３と、記憶部２２４と、サーバ通信装置２１４とを備える。演算部２２１はＣＰＵである。ＲＡＭ２２２は読み書き込み可能な記憶領域であり、サーバ２の主記憶装置として動作する。ＲＯＭ２２３は読み取り専用の記憶領域であり、後述するプログラムが格納される。このプログラムはＲＡＭ２２２で展開されて演算部２２１により実行される。演算部２２１は、プログラムを読み込んで実行することにより、地図生成部１２１Ｄおよび経路算出部１２１Ｅとして動作する。

記憶部２２４は不揮発性の記憶領域であり、車両移動情報１２４Ａ、センサ情報１２４Ｂおよび駐車場点群１２４Ｃが格納される。車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂは、車載処理装置１２０Ｂから受信する。駐車場点群１２４Ｃは、地図生成部１２１Ｄおよび経路算出部１２１Ｅにより生成される。地図生成部１２１Ｄおよび経路算出部１２１Ｅの動作は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

（動作）
車載処理装置１２０Ｂは、記録フェーズの最後に、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂをサーバ２に送信する。詳述すると、図３に示した処理の最後であるステップＳ５０５の次に、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを通信装置１１４を用いてサーバ２に送信する。車載処理装置１２０Ｂから通信装置１１４への車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂの送信はインタフェース１２５を介して行われるので、本実施の形態ではインタフェース１２５は、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂをサーバ２に送信する「車載通信部」として機能するとも言える。

車載処理装置１２０Ｂは、通信装置１１４を用いてたとえば次のようにサーバ２から駐車場点群１２４Ｃの情報を受信する。車載処理装置１２０Ｂは、イグニッションスイッチがオンにされるとサーバ２に問い合わせを行い、未受信の駐車場点群１２４Ｃを受信する。また車載処理装置１２０Ｂは、イグニッションスイッチがオフにされている期間であってもサーバ２から駐車場点群１２４Ｃを受信可能に構成してもよい。

本実施の形態では、車載処理装置１２０Ｂの通信装置１１４は、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂをサーバ２に送信し、サーバ２から駐車場点群１２４Ｃを受信する「車載通信部」として機能するとも言える。

サーバ２は、車載処理装置１２０Ｂから車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを受信すると、図４に示した事後処理フェーズの処理を行い、記録した駐車場点群１２４Ｃをサーバ通信装置２１４を用いて車載処理装置１２０Ｂに送信する。すなわちサーバ通信装置２１４は、駐車場点群１２４Ｃを送信する「サーバ通信部」として機能するとも言える。サーバ２は、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを受信すると直ちに事後処理フェーズの処理を開始してもよいし、サーバ２の処理負荷が所定の閾値以下になった際に処理を開始してもよいし、所定の時間ごとにバッチ処理を行ってもよい。

上述した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態における作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１０）移動支援システム１００Ｂは、車両１に搭載される車載処理装置、および車両に搭載されないサーバ２を含む。車載処理装置１２０Ｂは、車両１の周囲の情報を取得するセンサの出力であるセンサ情報を取得するセンサ入力部であるインタフェース１２５と、車両１の移動に関する情報である車両移動情報１２４Ａを取得する移動情報取得部であるインタフェース１２５と、車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂをサーバ２に送信する車載通信部として機能するインタフェース１２５を備える。サーバ２は、車載処理装置１２０Ｂから車両移動情報に基づく情報およびセンサ情報を受信するサーバ通信装置２１４と、車両移動情報に基づく情報およびセンサ情報を用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて車両が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成する地図生成部１２１Ｄと、環境地図を用いて車両の走行経路を計算する経路算出部１２１Ｅとを備える。サーバ通信装置２１４は、環境地図および走行経路を車載処理装置１２０Ｂに送信する。車載処理装置１２０Ｂは、環境地図および走行経路を用いて車両１を制御する自動処理部１２１Ｆを備える。そのため、本実施の形態では処理負荷が高い事後処理フェーズをサーバ２で行うので、車載処理装置１２０Ｂは演算処理能力が低い安価な装置を用いて実現できる。

（第３の実施の形態の変形例１）
サーバ２は、複数の車載処理装置１２０Ｂから車両移動情報１２４Ａおよびセンサ情報１２４Ｂを受信し、駐車場点群１２４Ｃを作成してもよい。この場合に、異なる車載処理装置１２０Ｂに関する演算は独立して実行してもよいし、一方の演算結果を他方に流用してもよい。たとえば車載処理装置１２０Ｂから送信される緯度経度が略同一の場合には、相互の環境地図に重複する領域が含まれる可能性がある。その場合にはサーバ２は、環境地図同士のマッチングを行い、マッチングがとれた場合には環境地図を統合したうえで経路を算出する。

上述した各実施の形態および変形例において、機能ブロックの構成は一例に過ぎない。別々の機能ブロックとして示したいくつかの機能構成を一体に構成してもよいし、１つの機能ブロック図で表した構成を２以上の機能に分割してもよい。また各機能ブロックが有する機能の一部を他の機能ブロックが備える構成としてもよい。

上述した各実施の形態および変形例において、プログラムはＲＯＭ１２３に格納されるとしたが、プログラムは記憶部１２４に格納されていてもよい。また、必要なときにインタフェース１２５と車載処理装置１２０が利用可能な媒体を介して、他の装置からプログラムが読み込まれてもよい。ここで媒体とは、たとえば入出力インタフェースに着脱可能な記憶媒体、または通信媒体、すなわち有線、無線、光などのネットワーク、または当該ネットワークを伝搬する搬送波やディジタル信号を指す。また、プログラムにより実現される機能の一部または全部がハードウエア回路やＦＰＧＡにより実現されてもよい。

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…車両
２…サーバ
１００、１００Ｂ…移動支援システム
１０２…カメラ
１０８…車速センサ
１０９…舵角センサ
１１０…入力装置
１１１…表示装置
１１４…通信装置
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…車載処理装置
１２１…演算部
１２１Ａ…センサ入力部
１２１Ｂ…移動情報取得部
１２１Ｃ…ログ記録部
１２１Ｄ…地図生成部
１２１Ｅ…経路算出部
１２１Ｆ…自動処理部
１２２Ｂ…局所周辺情報
１２４…記憶部
１２４Ａ…車両移動情報
１２４Ｂ…センサ情報
１２４Ｃ…駐車場点群
１２５…インタフェース
１３１…操舵装置
１３２…駆動装置
１３３…制動装置
２１４…サーバ通信部
２１４…サーバ通信装置
２２１…演算部
２２４…記憶部

Claims (10)

1. 車両の周囲の情報を取得するセンサの出力であるセンサ情報を取得するセンサ入力部と、
   前記車両の移動に関する情報である車両移動情報を取得する移動情報取得部と、
   前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を記憶部に記録するログ記録部と、
   前記記憶部に記録された前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて前記静止物体のみを反映して、前記車両が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成する地図生成部と、
   前記環境地図を用いて前記車両の走行経路を計算する経路算出部とを備え、
   前記環境地図には前記車両を駐車させる位置である駐車位置の情報を含み、
   前記経路算出部は、前記走行可能領域に対して細線化処理を施して得られたノードとリンクを用いて、前記駐車位置までの最短経路を算出する車載処理装置。
2. 請求項１に記載の車載処理装置において、
   前記ログ記録部による記録は、前記車両の駐車が完了するまでであり、
   前記地図生成部および前記経路算出部は、前記車両の駐車が完了してから動作を開始する車載処理装置。
3. 請求項１に記載の車載処理装置において、
   前記車両移動情報に基づく情報とは、前記駐車位置を基準とする駐車場座標系における座標を用いた情報である車載処理装置。
4. 請求項１に記載の車載処理装置において、
   前記車両移動情報に基づく情報とは、前記車両の操舵情報、および前記車両の速度情報を含む前記車両移動情報である車載処理装置。
5. 請求項１に記載の車載処理装置において、
   前記経路算出部は、前記走行可能領域の幅方向中央を前記走行経路として計算する車載処理装置。
6. 請求項１に記載の車載処理装置において、
   前記ログ記録部による記録は、前記車両の駐車位置からの発車から始まる車載処理装置。
7. 請求項１に記載の車載処理装置において、
   前記環境地図および前記走行経路を前記記憶部に記録する算出結果記録部と、
   前記環境地図および前記走行経路を用いて前記車両を制御する自動処理部とをさらに備える車載処理装置。
8. 請求項７に記載の車載処理装置において、
   前記自動処理部は、前記環境地図および前記走行経路を用いて、前記車両を前記駐車位置まで移動させる車載処理装置。
9. 請求項７に記載の車載処理装置において、
   前記自動処理部は、前記環境地図および前記走行経路を用いて、前記駐車位置に停車している前記車両を前記走行経路に沿って移動させる車載処理装置。
10. 車両に搭載される車載処理装置、および前記車両に搭載されないサーバを含む移動支援システムにおいて、
    前記車載処理装置は、
    前記車両の周囲の情報を取得するセンサの出力であるセンサ情報を取得するセンサ入力部と、
    前記車両の移動に関する情報である車両移動情報を取得する移動情報取得部と、
    前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を前記サーバに送信する車載通信部とを備え、
    前記サーバは、
    前記車載処理装置から前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を受信するサーバ通信部と、
    前記車両移動情報に基づく情報および前記センサ情報を用いて、移動しない静的物体と移動可能な動的物体との判定に基づいて前記静止物体のみを反映して、前記車両が走行可能な走行可能領域を含む環境地図を作成する地図生成部と、
    前記環境地図を用いて前記車両の走行経路を計算する経路算出部とを備え、
    前記サーバ通信部は、前記環境地図および前記走行経路を前記車載処理装置に送信し、
    前記車載処理装置はさらに、
    前記環境地図および前記走行経路を用いて前記車両を制御する自動処理部を備え、
    前記経路算出部は、前記走行可能領域に対して細線化処理を施して得られたノードとリンクを用いて、前記車両の走行経路を算出する移動支援システム。
    

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