JPWO2017085857A1 - 運転支援装置、運転支援システム、運転支援方法及び運転支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
座標同期処理の詳細は後述する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
尤度計算処理の詳細は後述する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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