周辺地図作成方法および融合地図作成方法ならびに移動体の走行支援方法
【課題】効率的に周辺地図や融合地図を作成することにより、移動体の走行支援に係る処理量の軽減を図ること。
【解決手段】移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、周辺地図の方角が周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させる地図回転過程と、広域地図と回転後の周辺地図とを重ね合わせ、広域地図に周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、融合地図を用いて移動体を目的地まで誘導する誘導過程とを有し、領域設定過程では、移動体の速度に応じて周辺地図領域の面積または／およびグリッドの間隔を異ならせる。
【解決手段】移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、周辺地図の方角が周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させる地図回転過程と、広域地図と回転後の周辺地図とを重ね合わせ、広域地図に周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、融合地図を用いて移動体を目的地まで誘導する誘導過程とを有し、領域設定過程では、移動体の速度に応じて周辺地図領域の面積または／およびグリッドの間隔を異ならせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の前方に存在する障害物の位置が書き込まれた周辺地図を作成するための周辺地図作成方法および該周辺地図を用いた融合地図を作成する融合地図作成方法ならびに上記融合地図を用いて移動体の走行を支援するための移動体の走行支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、移動体に設けられた複数のセンサによって取得された検出データに基づいて、移動体の周囲の地図（以下「周辺地図」という。）を作成し、この周辺地図に基づいて障害物を回避する移動経路を選択しながら自律走行を行う移動体の技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、現在位置から目的地までの経路を作成するための広域地図と、自己の周辺に存在する障害物などの情報が反映された局所的な地図である周辺地図とを用いて、自己の周辺環境を把握し、進行方向にある障害物を回避しながら目的地までの走行を行う技術が開示されている。具体的には、移動体を中心として所定半径の円を描き、その円内に、移動体に搭載されたセンサによって検出された障害物を書き込むことによって、周辺地図を作成し、この周辺地図と広域地図とを重ね合わせることにより融合地図を作成し、この融合地図を用いて障害物回避経路を含めた目的地までの経路検索を行っている。
【特許文献１】特開２００５−３１００４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている発明では、移動体の走行状態にかかわらずに均一な周辺地図の作成処理や融合地図の作成処理を行っているため、処理に無駄が生じており、移動体の走行支援を効率的に行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、効率的に周辺地図や融合地図を作成することにより、移動体の走行支援に係る処理量の軽減を図ることのできる周辺地図作成方法および移動体の走行支援方法ならびに移動体の走行支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成方法を提供する。
【０００７】
このように、移動体の速度に応じて周辺地図領域の面積を異ならせるので、各速度において安全性を確保するのに足りる最小範囲に周辺地図領域を設定することで、処理の無駄を省き、効率的に周辺地図を作成することが可能となる。これにより、周辺地図作成に係る処理量の軽減を図ることができる。
【０００８】
本発明は、移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成方法を提供する。
【０００９】
このように、移動体の速度に応じて周辺地図領域に形成するグリッドの間隔を異ならせるので、各速度における移動体の応答速度に応じた大きさにグリッドの間隔を設定することで、処理の無駄を省き、効率的に周辺地図を作成することが可能となる。これにより、周辺地図作成に係る処理量の軽減を図ることができる。
また、移動体が高速で走行している場合には、周辺地図領域をある程度、広範囲に設定することが必要となるが、この場合でも、グリッドの間隔を大きくすることで、処理を粗くすることができ、周辺地図作成に係る処理量の低減を図ることが可能となる。
【００１０】
上記周辺地図作成方法において、前記領域設定過程では、前記移動体の速度を複数の段階に分類した速度分類と前記周辺地図領域とを対応付けて記憶する記憶手段から、前記移動体の速度に対応する周辺地図領域を読み出して設定することとしても良い。
【００１１】
このように、予め移動体の速度を数段階に分類しておき、この速度分類と周辺地図領域とを対応付けて記憶手段に記憶させておくことで、周辺領域設定に係る処理量の軽減を図ることができる。これにより、周辺地図領域を速やかに設定することが可能となる。
【００１２】
上記周辺地図作成方法において、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に基づいて前記周辺地図領域の大きさを決定するための関係式を用いて前記周辺地図領域を設定することとしても良い。
【００１３】
このように、移動体の速度に応じて周辺地図領域の大きさを決定するための関係式を用いて周辺地図領域を設定することで、速度に応じて周辺地図領域の面積を連続的に変化させることが可能となる。これにより、周辺地図領域の面積が大幅に変動することを回避でき、移動体の走行の安定性を確保することができる。
【００１４】
上記周辺地図作成方法において、前記周辺地図領域の奥行方向の距離を、前記移動体のシステム反応時間と前記移動体の旋回半径とに基づいて設定することとしても良い。
【００１５】
このように、移動体のシステム反応時間と移動体の旋回半径とに基づいて周辺地図領域の奥行方向の距離を設定するので、障害物が発見された場合には、その障害物を確実に回避させることが可能となる。
上記システム反応時間とは、移動体に搭載されたセンサによって障害物が検知されてから、現実的に移動体の動作が開始されるまでの期間をいう。
【００１６】
上記周辺地図作成方法において、前記周辺地図領域の横方向の距離を、前記移動体に搭載されているセンサの横方向視野角度と前記周辺地図領域の奥行方向の距離とに基づいて設定することとしても良い。
【００１７】
このように、前記移動体に搭載されているセンサの横方向視野角度と前記周辺地図領域の奥行方向の距離とに基づいて周辺地図領域の横方向の距離を設定するので、安全性を確保するのに足りる最小限の範囲を周辺地図領域として設定することが可能となる。これにより、障害物検知の処理を軽減し、効率的に周辺地図を作成することができる。
【００１８】
上記周辺地図作成方法において、前記グリッドの間隔を、移動体が乗り越えられる高さに基づいて設定することとしても良い。
【００１９】
このように、移動体が乗り越えられる高さに基づいてグリッドの間隔を設定するので、速度に応じた最適なグリッド間隔を採用することができる。
【００２０】
上記周辺地図作成方法において、前記領域設定過程では、前記移動体の進行方向前方に前記周辺地図領域を設定することとしても良い。
【００２１】
このように、移動体の進行方向前方に周辺地図領域を設定するので、移動体を囲うように周辺地図領域を設定する場合に比べて、周辺地図領域の面積を小さくすることが可能となる。これにより、周辺地図領域の範囲を、安全性を確保するのに必要となる最小限の領域にとどめることができ、効率的に周辺地図を作成することができる。
【００２２】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程とを有する融合地図作成方法を提供する。
【００２３】
上記融合地図作成方法によれば、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図と広域地図とを重ね合わせることで融合地図を作成する。このように、周辺地図に特殊な加工や処理を施すことなく、そのまま使用することができるので、融合地図を簡便な処理によって作成することが可能となる。
【００２４】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程とを具備する融合地図作成方法を提供する。
【００２５】
上記融合地図作成方法によれば、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、この新周辺領域内に広域地図に引かれているグリッドと平行なグリッドを作成する。更に、このグリッドで分割されるセル単位で障害物を書き込むことにより新周辺地図を作成し、この新周辺地図と広域地図とを重ね合わせることにより、融合地図を作成するので、周辺地図と広域地図とを融合させる際に必要となる煩雑な量子化処理を不要にできる。これにより、融合地図作成に係る処理量を低減させることができる。
【００２６】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法を提供する。
【００２７】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法を提供する。
【００２８】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理とをコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成プログラムを提供する。
【００２９】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理とをコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成プログラムを提供する。
【００３０】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理とをコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラムを提供する。
【００３１】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理とをコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラムを提供する。
【００３２】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理とをコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラムを提供する。
【００３３】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理とをコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、移動体の走行支援に係る処理量の軽減を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明に係る移動体の走行支援方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３６】
〔第一実施形態〕
１．移動体の走行支援方法の概略構成
本発明の第一実施形態に係る移動体の走行支援方法は、移動体に内蔵されるいわゆるコンピュータ装置によって実現されるものであり、コンピュータ装置がこの走行支援方法を実現させることにより、移動体の自律走行を可能とする。
上記コンピュータ装置は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの補助記憶装置、外部の装置と通信を行う通信部などを備えて構成されている。これらの各種構成要素は、バスを介して互いに接続されており、情報の授受が可能とされている。上記補助記憶装置には、全国の地図情報などのほか、後述する移動体の走行支援に必要となる種々のデータ、例えば、周辺地図作成プログラム、融合地図作成プログラム、移動体の走行支援プログラム、各種テーブル等が記憶されている。
【００３７】
２．移動体の走行支援処理の処理手順
図１は、本実施形態に係る移動体の走行支援方法の処理手順を示したフローチャートである。この処理は、例えば、上記ＣＰＵが補助記憶装置に記憶されている走行支援プログラムをＲＡＭに読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
【００３８】
まず、移動体の目的地が入力されると（ステップＳＡ１）、現在地点から目標地点までを含む地図情報（以下「広域地図」という。）を補助記憶装置から読み出し、この広域地図上に走行経路を決定する（ステップＳＡ２）。このとき、広域地図には、所定の距離間隔で目標点（Way Point）が設定されており、これらの目標点を現在地点から目標地点までつなぎ合わせることにより走行経路を決定する。この過程は、公知の技術を用いて実現することができ、例えば、ＧＰＳを用いたカーナビゲーションシステムの技術を用いることにより、容易に実現することが可能できる。
【００３９】
続いて、後述する周辺地図作成処理によって作成された周辺地図を取得し、この周辺地図を上記広域地図に重ね合わせて融合地図を作成する融合地図作成処理を実行する（ステップＳＡ３）。
次に、融合地図に基づいて誘導処理を実行する（ステップＳＡ４からステップＳＡ７）。この誘導処理は、まず、融合地図に基づいて進行方向に障害物があるか否かを判断し（ステップＳＡ４）、障害物がない場合には（ステップＳＡ４において「ＮＯ」）、現在の走行経路を通って目標点まで走行するように移動体の各操舵機構に制御指令を出力する（ステップＳＡ６）。一方、障害物がある場合には（ステップＳＡ４において「ＹＥＳ」）、障害物を回避する回避経路を決定し（ステップＳＡ５）、この回避経路を通って目標点まで走行するように、移動体の各操舵機構に制御指令を出力する（ステップＳＡ６）。
続いて、目標地点に到達したか否かを判断し（ステップＳＡ７）、目標地点に到達していなかった場合には、ステップＳＡ３に戻り、最新の周辺地図を用いた融合地図作成処理が行われ、ステップＳＡ４からステップＳＡ６において上述と同様に、融合地図に基づく操舵制御が行われる。
このようにして、ステップＳＡ３からステップＳＡ６までの処理が繰り返し行われることにより、移動体が障害物を避けながら目標地点に到達すると、ステップＳＡ７においてＹＥＳと判断し、当該処理を終了する。
【００４０】
３．周辺地図作成処理
次に、上述した周辺地図作成処理について説明する。
この処理は、例えば、上記ＣＰＵが補助記憶装置に記憶されている周辺地図作成プログラムをＲＡＭに読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
【００４１】
図２は、本発明の第一実施形態に係る周辺地図作成処理の手順を示した図である。
まず、ステップＳＢ１において移動体の速度情報を取得し、続くステップＳＢ２において、速度情報に基づいて速度分類を決定する。なお、速度分類については後述する。
続いて、ステップＳＢ３において、速度分類に対応する周辺地図領域を補助記憶装置から取得して、設定する。ステップＳＢ４において、設定した周辺地図領域内に、移動体に搭載されたセンサ群によって検出された障害物の情報を書き込むことにより周辺地図を作成する。このようにして作成された周辺地図は、上記走行支援処理のステップＳＡ３における融合地図作成処理にて用いられることとなる。
続く、ステップＳＢ５において、目標地点に到達したか否かを判断し、到達していなければ、ステップＳＢ１に戻り、上述した処理を繰り返し行い、一方、到達していれば、当該処理を終了する。
【００４２】
次に、上記補助記憶装置に登録されている周辺地図領域についてそれぞれ説明する。
本実施形態では、移動体の速度を複数の段階に分類し、速度分類毎に周辺地図領域を設定している。本実施形態では、移動体の速度を「小」、「中」、「大」の３つの段階に分類し、この速度分類「小」、「中」、「大」と、これに対応する周辺地図領域とを補助記憶装置の所定メモリエリアに登録している。
【００４３】
これら速度分類「小」、「中」、「大」は、任意に定めることが可能であるが、例えば、速度の「中」を以下のような領域に設定し、「中」よりも速度が大きい領域を速度分類「大」、速度が小さい領域を速度分類「小」と定めることが好ましい。
速度分類「中」は、移動体の力学的旋回半径ρＤが機構的旋回半径ρK以上となる速度付近に設定することが好ましい。ここで、図３に速度Ｖと旋回半径ρとの関係を示す。図３において、横軸は速度Ｖを示し、縦軸は旋回半径ρを示している。この図からわかるように、機構的旋回半径ρKは、速度に依存せずに一定であるのに対し、力学的最小旋回半径ρＤは、速度に依存し、速度が増加するほど大きくなる。この図では、速度Ｖρ（例えば、２２ｋｍ／ｈ）で機構的旋回半径ρKが力学的旋回半径ρＤ以上となる。したがって、例えば、速度分類「中」の範囲を速度Ｖρの近傍範囲、例えば、２０ｋｍ／ｈから３０ｋｍ／ｈに設定すると良い。
【００４４】
３−１．周辺地図領域について
次に、各速度の段階に対応する周辺地図領域について説明する。
まず、本実施形態において、周辺地図領域は、図４に示すように、移動体の前方周辺に設定されるものであり、グリッドＧにより複数のセルに区分されており、セル単位で上述した障害物の書き込みが行われる。ここで、周辺地図領域の面積（具体的には、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ）ならびにグリッドの間隔ｄは、上述した速度分類に応じて異なる。
【００４５】
具体的には、図５および図６に示すように、移動体の速度が速いほど、つまり、速度分類が「小」から「大」へ移行するのに伴い、周辺地図領域の面積、具体的には、奥行Ｌｘおよび幅Ｌｙを大きく設定する。また、グリッドの間隔ｄについても、移動体の速度が速い程、大きく設定する。
【００４６】
以下、周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、およびグリッドの間隔についてそれぞれ説明する。
３−２．周辺地図領域の奥行Ｌｘ
速度分類「小」における周辺地図領域の奥行Ｌｘは、例えば、図７に示すように、システム反応時間に移動体が進む距離Ｌｓと力学的旋回半径ρＤとを加算した値に、所定の安全係数α（≧１）を乗算した値に設定する。これを式で表すと以下の（１）式となる。
Ｌx（小）＝（Ｌｓ＋ρＤ）×α＝（Ｔreact・Ｖ（小）＋ρＤ）×α （１）
ここで、システム反応時間に移動体が進む距離Ｌｓは、システム反応時間Ｔreactに速度「小」の代表速度Ｖ（小）を乗算した値である。ここで、システム反応時間Ｔreactとは、移動体に搭載されているセンサによって障害物が検知されてから、現実的に移動体の動作が開始されるまでの期間をいう。
速度分類「中」、速度分類「大」における奥行Ｌｘについても、上記（１）式にそれぞれの段階における代表速度、力学的旋回半径ρＤおよび安全係数αを用いて、同様に決定する。なお、上記（１）式において、力学的旋回半径ρＤよりも機械的旋回半径ρKの方が、大きい値をとる場合には、力学的旋回半径ρＤに代えて、機械的旋回半径ρKを採用する。
【００４７】
３−３．周辺地図領域の幅Ｌｙ
速度分類「小」における周辺地図領域の幅Ｌｙは、例えば、上記奥行Ｌｘに対し、移動体の水平方向視野角分の幅を持たせた距離に設定する。ここで、水平視野角度（deg）は、図８に示すような特性を有する。図８は、速度と水平視野角度との関係を示した図であり、横軸は速度（ｋｍ／ｈ）、縦軸は水平視野角度（deg）を示している。このように、水平視野角度は、約２２ｋｍ／ｈ付近まで上昇し、約２２ｋｍ／ｈでピーク値を取り、この２２ｋｍ／ｈを境に、徐々に減少する傾向を示している。
【００４８】
本実施形態においては、周辺地図領域の幅Ｌｙは、以下の（２）式で与えられる。
Ｌy（小）＝２Ｌx（小）×ｓｉｎ（ＨＦＯＶ／２） （２）
上記（２）式において、Ｌｘ（小）は、上記（１）式で得た速度分類「小」の場合の周辺地図領域の奥行であり、また、ＨＦＯＶは、以下の（３）式で与えられる。
ＨＦＯＶ＝（Treact・Ｖ（小）＋Ｖ（小）2／２μｇ）／ρＫ （３）
上記（３）式において、Ｔreactはシステム反応時間、Ｖ（小）は速度分類「小」の代表速度、μは摩擦係数、ｇは重力加速度、ρKは機械的旋回半径である。なお、Ｖ（小）において、ρmin＝ρＫである。
速度分類「中」、速度分類「大」における幅Ｌｙについても、上記（３）式にそれぞれの段階におけるシステム反応時間、代表速度、力学的または機械的旋回半径を用いて、ＨＦＯＶを算出し、このＨＦＯＶを（２）式に用い、Ｌｘに各速度段階の奥行Ｌｘを代入することで、同様に、幅Ｌｙを決定する。
【００４９】
３−４．グリッドの間隔ｄ
速度分類「小」におけるグリッドの間隔ｄは、例えば、検出対象とする障害物の大きさに応じて設定する。具体的には、各速度段階の移動体が乗り越えられる高さを設定する。
例えば、速度分類「小」の場合には、２０ｃｍに設定する。また、速度分類「中」では、速度分類「小」の２倍の距離、つまり、４０ｃｍに設定する。また、速度分類「大」では、速度分類「中」の２倍の距離、つまり、８０ｃｍに設定する。
また、このようにグリッドの間隔ｄを設定すると、周辺地図領域内のグリッド本数Ｇは、以下の（４）式で与えられる。
Ｇ＝（Ｌｘ×Ｌｙ）／ｄ2 （４）
【００５０】
上述のように、各速度分類に応じて、それぞれ奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドの間隔ｄが決められた周辺地図領域は、各速度分類と対応付けられて補助記憶装置に格納されている。これにより、速度に応じた適切な周辺地図領域を簡便な処理により設定することが可能となる。
例えば、各速度段階における周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度分類「小」：Ｌｘ（ｍ）＝１０．４、Ｌｙ（ｍ）＝９．２、Ｇ（本）＝２３９２
速度分類「中」：Ｌｘ（ｍ）＝１３．２、Ｌｙ（ｍ）＝１８．８、Ｇ（本）＝１５５１
速度分類「大」：Ｌｘ（ｍ）＝２３．２、Ｌｙ（ｍ）＝２７．２、Ｇ（本）＝９８６
【００５１】
これに対し、周辺地図領域の大きさ等を一律にした場合、速度分類「小」でも速度分類「大」でも対応できるような周辺地図領域を設定する必要があるので、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙについては速度「大」の値を採用し、グリッドの間隔ｄについては速度「小」の値を採用することとなる。この場合、速度分類「小」のときのグリッドの間隔ｄを０．２とすると、グリッドＧの本数は、以下の値となる。
Ｇ＝（２３．２×２７．２）／０．２２＝１５７７６（本）
このように、本実施形態に係る周辺地図作成処理によれば、従来は１５７７６本必要としたグリッド数を２３９２本以下に低減することが可能となるので、周辺地図作成に係る処理量を約１／５以下に減らすことが可能となる。
【００５２】
このように、上述した周辺地図作成処理によれば、移動体の進行方向に対して周辺地図領域を設定するので、処理量を低減させることが可能となる。
また、移動体の速度に応じて周辺地図領域の面積を異ならせるので、移動体の走行状況に応じて安全性を確保するのに最小限必要な範囲に周辺地図領域をとどめることが可能となる。これにより、周辺地図作成に係る処理量の低減を図ることができ、処理効率を高めることができる。例えば、本実施形態では、移動体の走行速度が遅ければ、制動距離や旋回半径が短いため、周辺地図領域を小さく設定し、また、移動体の走行速度が速ければ、制動距離が長く、旋回半径も大きくなるため、周辺地図を大きく設定することとしている。
【００５３】
また、上述の周辺地図作成処理によれば、移動体が乗り越えられる高さに応じてグリッドの間隔ｄを設定しているので、走行速度が大きい程、グリッドの間隔ｄを大きく設定することが可能となる。したがって、走行速度が大きいために、周辺地図領域を小さくすることができない場合であっても、グリッドの間隔ｄを大きくすることにより、地図作成に係る処理量を低減させることが可能となる。
【００５４】
４．融合地図作成処理
次に、図１に示したステップＳＡ３で行われる融合地図作成処理について図を用いて説明する。
図９は、本実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順を示したフローチャートである。
図９に示すように、まず、ステップＳＣ１において、上述の周辺地図作成処理にて作成された周辺地図を取得すると、ステップＳＣ２において、ＧＰＳなどから移動体の進行方向の方角を取得し、ステップＳＣ３において、この方角に基づいて周辺地図を回転させる地図回転処理を実行する。
例えば、広域地図は、図１０に示すように、東西南北を基準軸として地図が作成されている。これに対し、周辺地図は、移動体の進行方向を基準軸として地図が作成されている。したがって、広域地図に周辺地図を重ね合わせて融合地図を作成する際には、両者の地図の軸を一致させる必要がある。本実施形態では、広域地図の方角と周辺地図の方角とを一致させるように、周辺地図を回転させる。
【００５５】
続いて、ステップＳＣ４において、回転後の周辺地図を広域地図に重ね合わせて、融合地図を作成する融合処理を実行する。この融合処理では、まず、周辺地図の各グリッドの量子化処理が行われる。この融合処理は、広域地図に形成されているグリッドに平行なグリッドを周辺地図に形成するグリッド再形成処理、および、形成した新たなグリッドによって区分されるセル単位で障害物を書き込む再書き込み処理などを備えている。
このようにして、広域地図にあわせた周辺地図が再形成されると、再形成後の周辺地図の情報を広域地図に書き込むことにより、融合地図を作成する。そして、このようにして作成された融合地図は、図１に示した誘導処理（ステップＳＡ４乃至ＳＡ７参照）において用いられることとなる。
【００５６】
このように、上述の融合地図作成処理では、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図と広域地図とを重ね合わせることで融合地図を作成するので、特殊な加工や処理を施すことなく、そのままの周辺地図を用いて融合地図を作成することが可能となる。この結果、融合地図の作成に係る処理量を低減させることができる。
【００５７】
以上説明してきたように、本実施形態に係る移動体の走行支援方法によれば、効率的に周辺地図を作成することができるとともに、融合地図の作成に係る処理量を軽減させることができるので、移動体の走行支援に関するトータルの処理量を大幅に低減することができ、移動体の走行支援を円滑に行うことが可能となる。
【００５８】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る移動体の走行支援方法においては、周辺地図作成処理が上述した第一実施形態の周辺地図作成処理と異なる。
具体的には、上述した周辺地図作成処理では、移動体の速度を３つの段階に分け、速度段階ごとに設定された周辺地図領域を用いていたが、本実施形態では、速度に応じて周辺地図領域を動的に、換言すると、連続的に変更する。
以下、本実施形態に係る周辺地図作成処理について、第一実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５９】
本実施形態に係る周辺地図作成処理は、移動体の速度に基づいて周辺地図領域の大きさ、即ち、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙを決定するための関係式、および、移動体の速度に基づいてグリッドの間隔ｄを決定するための関係式を保有しており、移動体の速度を各関係式に代入することで、周辺地図領域を連続的に変化させる。なお、上記関係式は、例えば、補助記憶装置の所定のメモリエリアに書き込まれている。
【００６０】
本実施形態では、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドの間隔ｄを決定するための関係式として、以下の（５）から（７）に示す関係式、つまり、上述した第一実施形態と同じ式を用いる。
【００６１】
Ｌx＝（Ｌｓ＋ρＤ）×α＝（Ｔreact・Ｖ＋ρＤ）×α （５）
Ｌy＝２Ｌx×ｓｉｎ（ＨＦＯＶ／２） （６）
Ｇ＝（Ｌｘ×Ｌｙ）／ｄ2 （７）
【００６２】
上記（５）式において、Ｖは移動体の速度である。また（５）式のρＤおよび（７）式のＨＦＯＶは、速度に応じて決定される値である。これらの値については、各速度とこれらの値とを対応付ける特性テーブルをそれぞれ有しており、これらを特性テーブルを参照することにより、取得することとしても良い。なお、上記（５）式および（６）式において、力学的旋回半径ρＤよりも機械的旋回半径ρKの方が大きい値をとる場合には、力学的旋回半径ρＤに代えて、機械的旋回半径ρKを採用する。
【００６３】
なお、上記（５）から（７）式において、Ｖがゼロに近い状態にあるときには、図１１に点線で示すように、Ｌｘ，Ｌｙの値が非常に小さい値となってしまい現実的ではない。したがって、速度が所定の閾値Ｖｔｈ以下の領域においては、奥行Ｌｘおよび幅Ｌｙを一定に保つこととしている。
【００６４】
以上説明するように、本実施形態に係る移動体の走行支援方法によれば、図１１に示すように、周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙを移動体の速度に応じて動的に変更するので、各速度における必要最小の周辺地図を作成することが可能となる。この結果、周辺地図作成に係る処理量を更に低減させることができる。
【００６５】
また、例えば、上述した第一実施形態において、速度分類が「中」と「大」との境界付近にあり、速度がほんのわずか増加して速度分類が「中」から「大」に切り替わった場合、図１２に示すように、周辺地図領域は「中」から「大」に非連続的に変化することとなるので、場合に応じて大きな障害物が突如として検出されることとなる。このため、移動体は、急峻にステアリングを操作し、障害物回避を行う可能性がある。
【００６６】
これに対し、上述した移動体の走行支援方法によれば、速度に応じて周辺地図領域を連続的に変化させることが可能となるので、障害物が突如として検出されるような事態を回避できる。この結果、障害物回避のための急旋回動作を減らすことができ、移動体の走行における安定性を高めることが可能となる。
【００６７】
なお、速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈ、速度Ｖ＝１１ｋｍ／ｈの場合に、本実施形態に係る周辺地図領域作成部によって作成される周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌｘ（ｍ）＝１０．４、Ｌｙ（ｍ）＝９．２、Ｇ（本）＝２３９２
速度Ｖ＝１１ｋｍ／ｈのとき
：Ｌｘ（ｍ）＝１０．８、Ｌｙ（ｍ）＝１０．０、Ｇ（本）＝６７５
【００６８】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について、図を用いて説明する。
本実施形態の移動体の走行支援装置が第二実施形態と異なる点は、周辺地図作成処理が移動体の前方に対して周辺地図領域を設定するのではなく、移動体を中心とする周辺に周辺地図領域を設定する点である。
以下、本実施形態に係る走行支援装置の周辺地図作成処理について説明する。
【００６９】
まず、上記第二実施形態と同様の手法により、移動体の速度を用いて、周辺地図領域の奥行Ｌｘと幅Ｌｙおよびグリッドの間隔ｄを求めると、奥行Ｌｘと幅Ｌｙとのうち、値の大きい方を移動体の最大移動距離Ｌとして選択する。続いて、移動体を中心とし、一辺の長さが最大移動距離Ｌである正方形を設定し、これを周辺地図領域とする。続いて、この周辺地図領域に上記間隔ｄでグリッドを形成し、グリッドで区分されるセル単位で障害物の書き込みを行うことにより周辺地図を作成する。図１３にこのようにして設定された周辺地図領域の一例を示す。
【００７０】
ここで、速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈ、速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈの場合、速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈの場合に、本実施形態に係る周辺地図領域作成部によって作成される周辺地図領域の一辺の長さＬ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２０．８、Ｇ（本）＝１０８１６
速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２６．４、Ｇ（本）＝４３５６
速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝４６．４、Ｇ（本）＝３３６４
【００７１】
〔第四実施形態〕
次に、本発明の第四実施形態について説明する。
本実施形態では、上述した第三実施形態に係る周辺地図作成処理によって作成された周辺地図を更に４分割し、分割した２つの領域を最終的な周辺地図領域として設定することにより、周辺地図領域の面積を上記第三実施形態に係る周辺地図領域の面積の２分の１とする。
【００７２】
具体的には、まず、上述の第三実施形態と同様の手順にしたがって、移動体を中心とし、所定の間隔のグリッドが形成された正方形の周辺地図領域を設定すると、図１４に示すように、この周辺地図領域の中心を通るとともに各辺に垂直に交わる２本の直線を引き、この直線により周辺地図領域を４つの領域に分割する。ここでは、例えば、移動体の位置を原点とする２次元のｘｙ軸上に周辺地図領域を展開した場合に、ｘの値およびｙの値がともにプラスになる領域を１象限Ｉ、ｘの値がマイナス、ｙの値がプラスになる領域を２象限II、ｘの値およびｙの値がともにマイナスになる領域を３象限III、ｘの値がプラス、ｙの値がマイナスになる領域を４象限IVとする。
【００７３】
続いて、移動体の進行方向を取得し、この進行方向を原点を通る直線Ｗとして座標軸上に設定する。続いて、この直線Ｗとプラス側のｘ軸とがなす角度θを検出し、この角度θが−４５°から＋４５°の場合には、１象限と２象限とを抽出し、＋４５°から＋１３５°の場合には、２象限と３象限とを抽出し、＋１３５°から−１３５°の場合には３象限と４象限とを抽出し、−１３５°から−４５°の場合には、４象限と１象限とを抽出する。
【００７４】
このようにして、４象限のうちの２象限を抽出すると、この２象限の周辺地図領域を最終的な周辺地図領域として設定し、この領域内における障害物の位置をセル単位で書き込むことにより、周辺地図を作成する。
【００７５】
ここで、速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈ、速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈの場合、速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈの場合に、本実施形態に係る周辺地図領域作成部によって作成される周辺地図領域の一辺の長さＬ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２０．８、Ｇ（本）＝５４０８
速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２６．４、Ｇ（本）＝２１７８
速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝４６．４、Ｇ（本）＝１６８２
【００７６】
このように、本実施形態に係る周辺地図作成処理によれば、周辺地図領域を第三実施形態に係る周辺地図領域の２分の１とするので、障害物検知に係る処理量の低減を図ることができる。
【００７７】
なお、上述した第二から第四実施形態においては、周辺地図領域の大きさが連続的に変化することから、その周辺地図領域の境界線部において障害物を検出するためには煩雑な量子化処理が必要となる。しかしながら、以下の処理を行うことにより、より簡便に境界における量子化処理を実現させることが可能である。
【００７８】
例えば、図２のステップＳＢ４において、周辺地図を作成する際に、図１５に示すように、周辺地図領域を包含する仮周辺地図領域を形成し、この仮周辺地図領域内において、セル単位で障害物検知を行う。そして、この結果に基づいて周辺地図領域に障害物の書き込みを行う。このとき、周辺地図領域と仮周辺地図領域との重なり部分ではない箇所、つまり、仮周辺地図領域において周辺地図領域に追加したセルについては、障害物がないこととして取り扱う。これにより、境界部における量子化処理を簡便な処理により実現することが可能となる。
【００７９】
なお、上記仮周辺地図領域の設定においては、移動体の前方周辺に周辺地図領域の外側に１本ずつグリッドＧを追加し、このグリッドによって囲われる領域を仮周辺地図領域として取り扱うことが好ましい。これにより、障害物検知に係る処理量を最小限にとどめることができる。
【００８０】
〔第五実施形態〕
次に、本発明の第五実施形態について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る移動体の走行支援方法は、融合地図作成処理が上述した第一実施形態の融合地図作成処理と異なる。
以下、本実施形態に係る融合地図作成処理について、第一実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００８１】
図１６は、本実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順を示したフローチャートである。
図１６に示すように、まず、ステップＳＤ１において、上述の周辺地図作成処理にて作成された周辺地図を取得すると、ステップＳＤ２においてＧＰＳなどから移動体の進行方向の方角を取得し、ステップＳＤ３において、この方角に基づいて周辺地図を回転させる地図回転処理を実行する。この地図回転処理については、上述した図９に示すステップＳＣ３と同様である。
【００８２】
ステップＳＤ３により周辺地図が回転されることにより、広域地図の方角と周辺地図の方角とが一致すると、続くステップＳＤ４において、フォーマット作成処理を行う。このフォーマット作成処理では、回転後の周辺地図を広域地図に重ね合わせ、この状態で、周辺地図の領域を拡張することにより、新たな周辺地図領域を作成する。
具体的には、図１７に示すように、広域地図上に展開された周辺地図（以下、「前の周辺地図」という。）を包含し、かつ、その外縁が広域地図のグリッドに沿って形成された新たな周辺地図領域を作成し、更に、この新たな周辺地図領域に広域地図のグリッドに平行な新たなグリッド（図示略）を作成する。
【００８３】
続いて、ステップＳＤ５において、上記新たな周辺地図領域に前の周辺地図の障害物情報を書き込むことにより、新たな周辺地図（以下「新周辺地図」という。）を作成する。このとき、前の周辺地図と新周辺地図とが重ならない部分は、障害物なしとして扱う。
このようにして、新周辺地図を作成すると、ステップＳＤ６において、融合処理を実行する。これにより、新周辺地図の情報が広域地図に書き込まれ、融合地図が作成される。この融合地図は、図１に示した誘導処理にて用いられることとなる。
【００８４】
このような融合地図作成処理によれば、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図を包含する新たな周辺領域を作成し、この新たな周辺領域内に広域地図に引かれているグリッドと平行なグリッドを作成する。更に、このグリッドで分割されるセル単位で障害物を書き込むことにより新周辺地図を作成し、この新周辺地図と広域地図とを重ね合わせることにより、融合地図を作成するので、周辺地図と広域地図とを融合させる際に必要となる量子化処理を不要にできる。これにより、処理負担を軽減することができる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る移動体の走行支援方法の処理手順を示したフローチャートである。
【図２】本発明の第一実施形態に係る周辺地図作成処理の処理手順を示した図である。
【図３】速度と旋回半径との関係を示した図である。
【図４】周辺地図領域について説明するための図である。
【図５】速度と周辺地図領域の奥行との関係を説明するための図である。
【図６】速度と周辺地図領域との関係を説明するための図である。
【図７】周辺地図領域の奥行について説明するための図である。
【図８】速度と水平視野角度との関係を示した図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第一実施形態に係る融合地図作成処理について説明するための図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る周辺地図領域について説明するための図である。
【図１２】周辺地図領域と比較するための周辺地図領域を示した図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る周辺地図領域について説明するための図である。
【図１４】本発明の第四実施形態に係る周辺地図領域について説明するための図である。
【図１５】周辺地図作成の際の量子化について説明するための図である。
【図１６】本発明の第五実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順について示したフローチャートである。
【図１７】図１６に示したフォーマット作成処理および新地図作成処理について説明するための図である。
【符号の説明】
【００８７】
Ｌｘ 周辺地図領域の奥行
Ｌｙ 周辺地図領域の幅
ｄ グリッドの間隔
Ｇ グリッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の前方に存在する障害物の位置が書き込まれた周辺地図を作成するための周辺地図作成方法および該周辺地図を用いた融合地図を作成する融合地図作成方法ならびに上記融合地図を用いて移動体の走行を支援するための移動体の走行支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、移動体に設けられた複数のセンサによって取得された検出データに基づいて、移動体の周囲の地図（以下「周辺地図」という。）を作成し、この周辺地図に基づいて障害物を回避する移動経路を選択しながら自律走行を行う移動体の技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、現在位置から目的地までの経路を作成するための広域地図と、自己の周辺に存在する障害物などの情報が反映された局所的な地図である周辺地図とを用いて、自己の周辺環境を把握し、進行方向にある障害物を回避しながら目的地までの走行を行う技術が開示されている。具体的には、移動体を中心として所定半径の円を描き、その円内に、移動体に搭載されたセンサによって検出された障害物を書き込むことによって、周辺地図を作成し、この周辺地図と広域地図とを重ね合わせることにより融合地図を作成し、この融合地図を用いて障害物回避経路を含めた目的地までの経路検索を行っている。
【特許文献１】特開２００５−３１００４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている発明では、移動体の走行状態にかかわらずに均一な周辺地図の作成処理や融合地図の作成処理を行っているため、処理に無駄が生じており、移動体の走行支援を効率的に行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、効率的に周辺地図や融合地図を作成することにより、移動体の走行支援に係る処理量の軽減を図ることのできる周辺地図作成方法および移動体の走行支援方法ならびに移動体の走行支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成方法を提供する。
【０００７】
このように、移動体の速度に応じて周辺地図領域の面積を異ならせるので、各速度において安全性を確保するのに足りる最小範囲に周辺地図領域を設定することで、処理の無駄を省き、効率的に周辺地図を作成することが可能となる。これにより、周辺地図作成に係る処理量の軽減を図ることができる。
【０００８】
本発明は、移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成方法を提供する。
【０００９】
このように、移動体の速度に応じて周辺地図領域に形成するグリッドの間隔を異ならせるので、各速度における移動体の応答速度に応じた大きさにグリッドの間隔を設定することで、処理の無駄を省き、効率的に周辺地図を作成することが可能となる。これにより、周辺地図作成に係る処理量の軽減を図ることができる。
また、移動体が高速で走行している場合には、周辺地図領域をある程度、広範囲に設定することが必要となるが、この場合でも、グリッドの間隔を大きくすることで、処理を粗くすることができ、周辺地図作成に係る処理量の低減を図ることが可能となる。
【００１０】
上記周辺地図作成方法において、前記領域設定過程では、前記移動体の速度を複数の段階に分類した速度分類と前記周辺地図領域とを対応付けて記憶する記憶手段から、前記移動体の速度に対応する周辺地図領域を読み出して設定することとしても良い。
【００１１】
このように、予め移動体の速度を数段階に分類しておき、この速度分類と周辺地図領域とを対応付けて記憶手段に記憶させておくことで、周辺領域設定に係る処理量の軽減を図ることができる。これにより、周辺地図領域を速やかに設定することが可能となる。
【００１２】
上記周辺地図作成方法において、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に基づいて前記周辺地図領域の大きさを決定するための関係式を用いて前記周辺地図領域を設定することとしても良い。
【００１３】
このように、移動体の速度に応じて周辺地図領域の大きさを決定するための関係式を用いて周辺地図領域を設定することで、速度に応じて周辺地図領域の面積を連続的に変化させることが可能となる。これにより、周辺地図領域の面積が大幅に変動することを回避でき、移動体の走行の安定性を確保することができる。
【００１４】
上記周辺地図作成方法において、前記周辺地図領域の奥行方向の距離を、前記移動体のシステム反応時間と前記移動体の旋回半径とに基づいて設定することとしても良い。
【００１５】
このように、移動体のシステム反応時間と移動体の旋回半径とに基づいて周辺地図領域の奥行方向の距離を設定するので、障害物が発見された場合には、その障害物を確実に回避させることが可能となる。
上記システム反応時間とは、移動体に搭載されたセンサによって障害物が検知されてから、現実的に移動体の動作が開始されるまでの期間をいう。
【００１６】
上記周辺地図作成方法において、前記周辺地図領域の横方向の距離を、前記移動体に搭載されているセンサの横方向視野角度と前記周辺地図領域の奥行方向の距離とに基づいて設定することとしても良い。
【００１７】
このように、前記移動体に搭載されているセンサの横方向視野角度と前記周辺地図領域の奥行方向の距離とに基づいて周辺地図領域の横方向の距離を設定するので、安全性を確保するのに足りる最小限の範囲を周辺地図領域として設定することが可能となる。これにより、障害物検知の処理を軽減し、効率的に周辺地図を作成することができる。
【００１８】
上記周辺地図作成方法において、前記グリッドの間隔を、移動体が乗り越えられる高さに基づいて設定することとしても良い。
【００１９】
このように、移動体が乗り越えられる高さに基づいてグリッドの間隔を設定するので、速度に応じた最適なグリッド間隔を採用することができる。
【００２０】
上記周辺地図作成方法において、前記領域設定過程では、前記移動体の進行方向前方に前記周辺地図領域を設定することとしても良い。
【００２１】
このように、移動体の進行方向前方に周辺地図領域を設定するので、移動体を囲うように周辺地図領域を設定する場合に比べて、周辺地図領域の面積を小さくすることが可能となる。これにより、周辺地図領域の範囲を、安全性を確保するのに必要となる最小限の領域にとどめることができ、効率的に周辺地図を作成することができる。
【００２２】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程とを有する融合地図作成方法を提供する。
【００２３】
上記融合地図作成方法によれば、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図と広域地図とを重ね合わせることで融合地図を作成する。このように、周辺地図に特殊な加工や処理を施すことなく、そのまま使用することができるので、融合地図を簡便な処理によって作成することが可能となる。
【００２４】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程とを具備する融合地図作成方法を提供する。
【００２５】
上記融合地図作成方法によれば、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、この新周辺領域内に広域地図に引かれているグリッドと平行なグリッドを作成する。更に、このグリッドで分割されるセル単位で障害物を書き込むことにより新周辺地図を作成し、この新周辺地図と広域地図とを重ね合わせることにより、融合地図を作成するので、周辺地図と広域地図とを融合させる際に必要となる煩雑な量子化処理を不要にできる。これにより、融合地図作成に係る処理量を低減させることができる。
【００２６】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法を提供する。
【００２７】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程とを有し、前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法を提供する。
【００２８】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理とをコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成プログラムを提供する。
【００２９】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理とをコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成プログラムを提供する。
【００３０】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理とをコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラムを提供する。
【００３１】
本発明は、移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理とをコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラムを提供する。
【００３２】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理とをコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラムを提供する。
【００３３】
本発明は、移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理とをコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、移動体の走行支援に係る処理量の軽減を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明に係る移動体の走行支援方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３６】
〔第一実施形態〕
１．移動体の走行支援方法の概略構成
本発明の第一実施形態に係る移動体の走行支援方法は、移動体に内蔵されるいわゆるコンピュータ装置によって実現されるものであり、コンピュータ装置がこの走行支援方法を実現させることにより、移動体の自律走行を可能とする。
上記コンピュータ装置は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの補助記憶装置、外部の装置と通信を行う通信部などを備えて構成されている。これらの各種構成要素は、バスを介して互いに接続されており、情報の授受が可能とされている。上記補助記憶装置には、全国の地図情報などのほか、後述する移動体の走行支援に必要となる種々のデータ、例えば、周辺地図作成プログラム、融合地図作成プログラム、移動体の走行支援プログラム、各種テーブル等が記憶されている。
【００３７】
２．移動体の走行支援処理の処理手順
図１は、本実施形態に係る移動体の走行支援方法の処理手順を示したフローチャートである。この処理は、例えば、上記ＣＰＵが補助記憶装置に記憶されている走行支援プログラムをＲＡＭに読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
【００３８】
まず、移動体の目的地が入力されると（ステップＳＡ１）、現在地点から目標地点までを含む地図情報（以下「広域地図」という。）を補助記憶装置から読み出し、この広域地図上に走行経路を決定する（ステップＳＡ２）。このとき、広域地図には、所定の距離間隔で目標点（Way Point）が設定されており、これらの目標点を現在地点から目標地点までつなぎ合わせることにより走行経路を決定する。この過程は、公知の技術を用いて実現することができ、例えば、ＧＰＳを用いたカーナビゲーションシステムの技術を用いることにより、容易に実現することが可能できる。
【００３９】
続いて、後述する周辺地図作成処理によって作成された周辺地図を取得し、この周辺地図を上記広域地図に重ね合わせて融合地図を作成する融合地図作成処理を実行する（ステップＳＡ３）。
次に、融合地図に基づいて誘導処理を実行する（ステップＳＡ４からステップＳＡ７）。この誘導処理は、まず、融合地図に基づいて進行方向に障害物があるか否かを判断し（ステップＳＡ４）、障害物がない場合には（ステップＳＡ４において「ＮＯ」）、現在の走行経路を通って目標点まで走行するように移動体の各操舵機構に制御指令を出力する（ステップＳＡ６）。一方、障害物がある場合には（ステップＳＡ４において「ＹＥＳ」）、障害物を回避する回避経路を決定し（ステップＳＡ５）、この回避経路を通って目標点まで走行するように、移動体の各操舵機構に制御指令を出力する（ステップＳＡ６）。
続いて、目標地点に到達したか否かを判断し（ステップＳＡ７）、目標地点に到達していなかった場合には、ステップＳＡ３に戻り、最新の周辺地図を用いた融合地図作成処理が行われ、ステップＳＡ４からステップＳＡ６において上述と同様に、融合地図に基づく操舵制御が行われる。
このようにして、ステップＳＡ３からステップＳＡ６までの処理が繰り返し行われることにより、移動体が障害物を避けながら目標地点に到達すると、ステップＳＡ７においてＹＥＳと判断し、当該処理を終了する。
【００４０】
３．周辺地図作成処理
次に、上述した周辺地図作成処理について説明する。
この処理は、例えば、上記ＣＰＵが補助記憶装置に記憶されている周辺地図作成プログラムをＲＡＭに読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
【００４１】
図２は、本発明の第一実施形態に係る周辺地図作成処理の手順を示した図である。
まず、ステップＳＢ１において移動体の速度情報を取得し、続くステップＳＢ２において、速度情報に基づいて速度分類を決定する。なお、速度分類については後述する。
続いて、ステップＳＢ３において、速度分類に対応する周辺地図領域を補助記憶装置から取得して、設定する。ステップＳＢ４において、設定した周辺地図領域内に、移動体に搭載されたセンサ群によって検出された障害物の情報を書き込むことにより周辺地図を作成する。このようにして作成された周辺地図は、上記走行支援処理のステップＳＡ３における融合地図作成処理にて用いられることとなる。
続く、ステップＳＢ５において、目標地点に到達したか否かを判断し、到達していなければ、ステップＳＢ１に戻り、上述した処理を繰り返し行い、一方、到達していれば、当該処理を終了する。
【００４２】
次に、上記補助記憶装置に登録されている周辺地図領域についてそれぞれ説明する。
本実施形態では、移動体の速度を複数の段階に分類し、速度分類毎に周辺地図領域を設定している。本実施形態では、移動体の速度を「小」、「中」、「大」の３つの段階に分類し、この速度分類「小」、「中」、「大」と、これに対応する周辺地図領域とを補助記憶装置の所定メモリエリアに登録している。
【００４３】
これら速度分類「小」、「中」、「大」は、任意に定めることが可能であるが、例えば、速度の「中」を以下のような領域に設定し、「中」よりも速度が大きい領域を速度分類「大」、速度が小さい領域を速度分類「小」と定めることが好ましい。
速度分類「中」は、移動体の力学的旋回半径ρＤが機構的旋回半径ρK以上となる速度付近に設定することが好ましい。ここで、図３に速度Ｖと旋回半径ρとの関係を示す。図３において、横軸は速度Ｖを示し、縦軸は旋回半径ρを示している。この図からわかるように、機構的旋回半径ρKは、速度に依存せずに一定であるのに対し、力学的最小旋回半径ρＤは、速度に依存し、速度が増加するほど大きくなる。この図では、速度Ｖρ（例えば、２２ｋｍ／ｈ）で機構的旋回半径ρKが力学的旋回半径ρＤ以上となる。したがって、例えば、速度分類「中」の範囲を速度Ｖρの近傍範囲、例えば、２０ｋｍ／ｈから３０ｋｍ／ｈに設定すると良い。
【００４４】
３−１．周辺地図領域について
次に、各速度の段階に対応する周辺地図領域について説明する。
まず、本実施形態において、周辺地図領域は、図４に示すように、移動体の前方周辺に設定されるものであり、グリッドＧにより複数のセルに区分されており、セル単位で上述した障害物の書き込みが行われる。ここで、周辺地図領域の面積（具体的には、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ）ならびにグリッドの間隔ｄは、上述した速度分類に応じて異なる。
【００４５】
具体的には、図５および図６に示すように、移動体の速度が速いほど、つまり、速度分類が「小」から「大」へ移行するのに伴い、周辺地図領域の面積、具体的には、奥行Ｌｘおよび幅Ｌｙを大きく設定する。また、グリッドの間隔ｄについても、移動体の速度が速い程、大きく設定する。
【００４６】
以下、周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、およびグリッドの間隔についてそれぞれ説明する。
３−２．周辺地図領域の奥行Ｌｘ
速度分類「小」における周辺地図領域の奥行Ｌｘは、例えば、図７に示すように、システム反応時間に移動体が進む距離Ｌｓと力学的旋回半径ρＤとを加算した値に、所定の安全係数α（≧１）を乗算した値に設定する。これを式で表すと以下の（１）式となる。
Ｌx（小）＝（Ｌｓ＋ρＤ）×α＝（Ｔreact・Ｖ（小）＋ρＤ）×α （１）
ここで、システム反応時間に移動体が進む距離Ｌｓは、システム反応時間Ｔreactに速度「小」の代表速度Ｖ（小）を乗算した値である。ここで、システム反応時間Ｔreactとは、移動体に搭載されているセンサによって障害物が検知されてから、現実的に移動体の動作が開始されるまでの期間をいう。
速度分類「中」、速度分類「大」における奥行Ｌｘについても、上記（１）式にそれぞれの段階における代表速度、力学的旋回半径ρＤおよび安全係数αを用いて、同様に決定する。なお、上記（１）式において、力学的旋回半径ρＤよりも機械的旋回半径ρKの方が、大きい値をとる場合には、力学的旋回半径ρＤに代えて、機械的旋回半径ρKを採用する。
【００４７】
３−３．周辺地図領域の幅Ｌｙ
速度分類「小」における周辺地図領域の幅Ｌｙは、例えば、上記奥行Ｌｘに対し、移動体の水平方向視野角分の幅を持たせた距離に設定する。ここで、水平視野角度（deg）は、図８に示すような特性を有する。図８は、速度と水平視野角度との関係を示した図であり、横軸は速度（ｋｍ／ｈ）、縦軸は水平視野角度（deg）を示している。このように、水平視野角度は、約２２ｋｍ／ｈ付近まで上昇し、約２２ｋｍ／ｈでピーク値を取り、この２２ｋｍ／ｈを境に、徐々に減少する傾向を示している。
【００４８】
本実施形態においては、周辺地図領域の幅Ｌｙは、以下の（２）式で与えられる。
Ｌy（小）＝２Ｌx（小）×ｓｉｎ（ＨＦＯＶ／２） （２）
上記（２）式において、Ｌｘ（小）は、上記（１）式で得た速度分類「小」の場合の周辺地図領域の奥行であり、また、ＨＦＯＶは、以下の（３）式で与えられる。
ＨＦＯＶ＝（Treact・Ｖ（小）＋Ｖ（小）2／２μｇ）／ρＫ （３）
上記（３）式において、Ｔreactはシステム反応時間、Ｖ（小）は速度分類「小」の代表速度、μは摩擦係数、ｇは重力加速度、ρKは機械的旋回半径である。なお、Ｖ（小）において、ρmin＝ρＫである。
速度分類「中」、速度分類「大」における幅Ｌｙについても、上記（３）式にそれぞれの段階におけるシステム反応時間、代表速度、力学的または機械的旋回半径を用いて、ＨＦＯＶを算出し、このＨＦＯＶを（２）式に用い、Ｌｘに各速度段階の奥行Ｌｘを代入することで、同様に、幅Ｌｙを決定する。
【００４９】
３−４．グリッドの間隔ｄ
速度分類「小」におけるグリッドの間隔ｄは、例えば、検出対象とする障害物の大きさに応じて設定する。具体的には、各速度段階の移動体が乗り越えられる高さを設定する。
例えば、速度分類「小」の場合には、２０ｃｍに設定する。また、速度分類「中」では、速度分類「小」の２倍の距離、つまり、４０ｃｍに設定する。また、速度分類「大」では、速度分類「中」の２倍の距離、つまり、８０ｃｍに設定する。
また、このようにグリッドの間隔ｄを設定すると、周辺地図領域内のグリッド本数Ｇは、以下の（４）式で与えられる。
Ｇ＝（Ｌｘ×Ｌｙ）／ｄ2 （４）
【００５０】
上述のように、各速度分類に応じて、それぞれ奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドの間隔ｄが決められた周辺地図領域は、各速度分類と対応付けられて補助記憶装置に格納されている。これにより、速度に応じた適切な周辺地図領域を簡便な処理により設定することが可能となる。
例えば、各速度段階における周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度分類「小」：Ｌｘ（ｍ）＝１０．４、Ｌｙ（ｍ）＝９．２、Ｇ（本）＝２３９２
速度分類「中」：Ｌｘ（ｍ）＝１３．２、Ｌｙ（ｍ）＝１８．８、Ｇ（本）＝１５５１
速度分類「大」：Ｌｘ（ｍ）＝２３．２、Ｌｙ（ｍ）＝２７．２、Ｇ（本）＝９８６
【００５１】
これに対し、周辺地図領域の大きさ等を一律にした場合、速度分類「小」でも速度分類「大」でも対応できるような周辺地図領域を設定する必要があるので、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙについては速度「大」の値を採用し、グリッドの間隔ｄについては速度「小」の値を採用することとなる。この場合、速度分類「小」のときのグリッドの間隔ｄを０．２とすると、グリッドＧの本数は、以下の値となる。
Ｇ＝（２３．２×２７．２）／０．２２＝１５７７６（本）
このように、本実施形態に係る周辺地図作成処理によれば、従来は１５７７６本必要としたグリッド数を２３９２本以下に低減することが可能となるので、周辺地図作成に係る処理量を約１／５以下に減らすことが可能となる。
【００５２】
このように、上述した周辺地図作成処理によれば、移動体の進行方向に対して周辺地図領域を設定するので、処理量を低減させることが可能となる。
また、移動体の速度に応じて周辺地図領域の面積を異ならせるので、移動体の走行状況に応じて安全性を確保するのに最小限必要な範囲に周辺地図領域をとどめることが可能となる。これにより、周辺地図作成に係る処理量の低減を図ることができ、処理効率を高めることができる。例えば、本実施形態では、移動体の走行速度が遅ければ、制動距離や旋回半径が短いため、周辺地図領域を小さく設定し、また、移動体の走行速度が速ければ、制動距離が長く、旋回半径も大きくなるため、周辺地図を大きく設定することとしている。
【００５３】
また、上述の周辺地図作成処理によれば、移動体が乗り越えられる高さに応じてグリッドの間隔ｄを設定しているので、走行速度が大きい程、グリッドの間隔ｄを大きく設定することが可能となる。したがって、走行速度が大きいために、周辺地図領域を小さくすることができない場合であっても、グリッドの間隔ｄを大きくすることにより、地図作成に係る処理量を低減させることが可能となる。
【００５４】
４．融合地図作成処理
次に、図１に示したステップＳＡ３で行われる融合地図作成処理について図を用いて説明する。
図９は、本実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順を示したフローチャートである。
図９に示すように、まず、ステップＳＣ１において、上述の周辺地図作成処理にて作成された周辺地図を取得すると、ステップＳＣ２において、ＧＰＳなどから移動体の進行方向の方角を取得し、ステップＳＣ３において、この方角に基づいて周辺地図を回転させる地図回転処理を実行する。
例えば、広域地図は、図１０に示すように、東西南北を基準軸として地図が作成されている。これに対し、周辺地図は、移動体の進行方向を基準軸として地図が作成されている。したがって、広域地図に周辺地図を重ね合わせて融合地図を作成する際には、両者の地図の軸を一致させる必要がある。本実施形態では、広域地図の方角と周辺地図の方角とを一致させるように、周辺地図を回転させる。
【００５５】
続いて、ステップＳＣ４において、回転後の周辺地図を広域地図に重ね合わせて、融合地図を作成する融合処理を実行する。この融合処理では、まず、周辺地図の各グリッドの量子化処理が行われる。この融合処理は、広域地図に形成されているグリッドに平行なグリッドを周辺地図に形成するグリッド再形成処理、および、形成した新たなグリッドによって区分されるセル単位で障害物を書き込む再書き込み処理などを備えている。
このようにして、広域地図にあわせた周辺地図が再形成されると、再形成後の周辺地図の情報を広域地図に書き込むことにより、融合地図を作成する。そして、このようにして作成された融合地図は、図１に示した誘導処理（ステップＳＡ４乃至ＳＡ７参照）において用いられることとなる。
【００５６】
このように、上述の融合地図作成処理では、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図と広域地図とを重ね合わせることで融合地図を作成するので、特殊な加工や処理を施すことなく、そのままの周辺地図を用いて融合地図を作成することが可能となる。この結果、融合地図の作成に係る処理量を低減させることができる。
【００５７】
以上説明してきたように、本実施形態に係る移動体の走行支援方法によれば、効率的に周辺地図を作成することができるとともに、融合地図の作成に係る処理量を軽減させることができるので、移動体の走行支援に関するトータルの処理量を大幅に低減することができ、移動体の走行支援を円滑に行うことが可能となる。
【００５８】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る移動体の走行支援方法においては、周辺地図作成処理が上述した第一実施形態の周辺地図作成処理と異なる。
具体的には、上述した周辺地図作成処理では、移動体の速度を３つの段階に分け、速度段階ごとに設定された周辺地図領域を用いていたが、本実施形態では、速度に応じて周辺地図領域を動的に、換言すると、連続的に変更する。
以下、本実施形態に係る周辺地図作成処理について、第一実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５９】
本実施形態に係る周辺地図作成処理は、移動体の速度に基づいて周辺地図領域の大きさ、即ち、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙを決定するための関係式、および、移動体の速度に基づいてグリッドの間隔ｄを決定するための関係式を保有しており、移動体の速度を各関係式に代入することで、周辺地図領域を連続的に変化させる。なお、上記関係式は、例えば、補助記憶装置の所定のメモリエリアに書き込まれている。
【００６０】
本実施形態では、奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドの間隔ｄを決定するための関係式として、以下の（５）から（７）に示す関係式、つまり、上述した第一実施形態と同じ式を用いる。
【００６１】
Ｌx＝（Ｌｓ＋ρＤ）×α＝（Ｔreact・Ｖ＋ρＤ）×α （５）
Ｌy＝２Ｌx×ｓｉｎ（ＨＦＯＶ／２） （６）
Ｇ＝（Ｌｘ×Ｌｙ）／ｄ2 （７）
【００６２】
上記（５）式において、Ｖは移動体の速度である。また（５）式のρＤおよび（７）式のＨＦＯＶは、速度に応じて決定される値である。これらの値については、各速度とこれらの値とを対応付ける特性テーブルをそれぞれ有しており、これらを特性テーブルを参照することにより、取得することとしても良い。なお、上記（５）式および（６）式において、力学的旋回半径ρＤよりも機械的旋回半径ρKの方が大きい値をとる場合には、力学的旋回半径ρＤに代えて、機械的旋回半径ρKを採用する。
【００６３】
なお、上記（５）から（７）式において、Ｖがゼロに近い状態にあるときには、図１１に点線で示すように、Ｌｘ，Ｌｙの値が非常に小さい値となってしまい現実的ではない。したがって、速度が所定の閾値Ｖｔｈ以下の領域においては、奥行Ｌｘおよび幅Ｌｙを一定に保つこととしている。
【００６４】
以上説明するように、本実施形態に係る移動体の走行支援方法によれば、図１１に示すように、周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙを移動体の速度に応じて動的に変更するので、各速度における必要最小の周辺地図を作成することが可能となる。この結果、周辺地図作成に係る処理量を更に低減させることができる。
【００６５】
また、例えば、上述した第一実施形態において、速度分類が「中」と「大」との境界付近にあり、速度がほんのわずか増加して速度分類が「中」から「大」に切り替わった場合、図１２に示すように、周辺地図領域は「中」から「大」に非連続的に変化することとなるので、場合に応じて大きな障害物が突如として検出されることとなる。このため、移動体は、急峻にステアリングを操作し、障害物回避を行う可能性がある。
【００６６】
これに対し、上述した移動体の走行支援方法によれば、速度に応じて周辺地図領域を連続的に変化させることが可能となるので、障害物が突如として検出されるような事態を回避できる。この結果、障害物回避のための急旋回動作を減らすことができ、移動体の走行における安定性を高めることが可能となる。
【００６７】
なお、速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈ、速度Ｖ＝１１ｋｍ／ｈの場合に、本実施形態に係る周辺地図領域作成部によって作成される周辺地図領域の奥行Ｌｘ、幅Ｌｙ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌｘ（ｍ）＝１０．４、Ｌｙ（ｍ）＝９．２、Ｇ（本）＝２３９２
速度Ｖ＝１１ｋｍ／ｈのとき
：Ｌｘ（ｍ）＝１０．８、Ｌｙ（ｍ）＝１０．０、Ｇ（本）＝６７５
【００６８】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について、図を用いて説明する。
本実施形態の移動体の走行支援装置が第二実施形態と異なる点は、周辺地図作成処理が移動体の前方に対して周辺地図領域を設定するのではなく、移動体を中心とする周辺に周辺地図領域を設定する点である。
以下、本実施形態に係る走行支援装置の周辺地図作成処理について説明する。
【００６９】
まず、上記第二実施形態と同様の手法により、移動体の速度を用いて、周辺地図領域の奥行Ｌｘと幅Ｌｙおよびグリッドの間隔ｄを求めると、奥行Ｌｘと幅Ｌｙとのうち、値の大きい方を移動体の最大移動距離Ｌとして選択する。続いて、移動体を中心とし、一辺の長さが最大移動距離Ｌである正方形を設定し、これを周辺地図領域とする。続いて、この周辺地図領域に上記間隔ｄでグリッドを形成し、グリッドで区分されるセル単位で障害物の書き込みを行うことにより周辺地図を作成する。図１３にこのようにして設定された周辺地図領域の一例を示す。
【００７０】
ここで、速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈ、速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈの場合、速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈの場合に、本実施形態に係る周辺地図領域作成部によって作成される周辺地図領域の一辺の長さＬ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２０．８、Ｇ（本）＝１０８１６
速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２６．４、Ｇ（本）＝４３５６
速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝４６．４、Ｇ（本）＝３３６４
【００７１】
〔第四実施形態〕
次に、本発明の第四実施形態について説明する。
本実施形態では、上述した第三実施形態に係る周辺地図作成処理によって作成された周辺地図を更に４分割し、分割した２つの領域を最終的な周辺地図領域として設定することにより、周辺地図領域の面積を上記第三実施形態に係る周辺地図領域の面積の２分の１とする。
【００７２】
具体的には、まず、上述の第三実施形態と同様の手順にしたがって、移動体を中心とし、所定の間隔のグリッドが形成された正方形の周辺地図領域を設定すると、図１４に示すように、この周辺地図領域の中心を通るとともに各辺に垂直に交わる２本の直線を引き、この直線により周辺地図領域を４つの領域に分割する。ここでは、例えば、移動体の位置を原点とする２次元のｘｙ軸上に周辺地図領域を展開した場合に、ｘの値およびｙの値がともにプラスになる領域を１象限Ｉ、ｘの値がマイナス、ｙの値がプラスになる領域を２象限II、ｘの値およびｙの値がともにマイナスになる領域を３象限III、ｘの値がプラス、ｙの値がマイナスになる領域を４象限IVとする。
【００７３】
続いて、移動体の進行方向を取得し、この進行方向を原点を通る直線Ｗとして座標軸上に設定する。続いて、この直線Ｗとプラス側のｘ軸とがなす角度θを検出し、この角度θが−４５°から＋４５°の場合には、１象限と２象限とを抽出し、＋４５°から＋１３５°の場合には、２象限と３象限とを抽出し、＋１３５°から−１３５°の場合には３象限と４象限とを抽出し、−１３５°から−４５°の場合には、４象限と１象限とを抽出する。
【００７４】
このようにして、４象限のうちの２象限を抽出すると、この２象限の周辺地図領域を最終的な周辺地図領域として設定し、この領域内における障害物の位置をセル単位で書き込むことにより、周辺地図を作成する。
【００７５】
ここで、速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈ、速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈの場合、速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈの場合に、本実施形態に係る周辺地図領域作成部によって作成される周辺地図領域の一辺の長さＬ、グリッドＧの本数の一例は、以下の通りである。
速度Ｖ＝１０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２０．８、Ｇ（本）＝５４０８
速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝２６．４、Ｇ（本）＝２１７８
速度Ｖ＝３０ｋｍ／ｈのとき
：Ｌ（ｍ）＝４６．４、Ｇ（本）＝１６８２
【００７６】
このように、本実施形態に係る周辺地図作成処理によれば、周辺地図領域を第三実施形態に係る周辺地図領域の２分の１とするので、障害物検知に係る処理量の低減を図ることができる。
【００７７】
なお、上述した第二から第四実施形態においては、周辺地図領域の大きさが連続的に変化することから、その周辺地図領域の境界線部において障害物を検出するためには煩雑な量子化処理が必要となる。しかしながら、以下の処理を行うことにより、より簡便に境界における量子化処理を実現させることが可能である。
【００７８】
例えば、図２のステップＳＢ４において、周辺地図を作成する際に、図１５に示すように、周辺地図領域を包含する仮周辺地図領域を形成し、この仮周辺地図領域内において、セル単位で障害物検知を行う。そして、この結果に基づいて周辺地図領域に障害物の書き込みを行う。このとき、周辺地図領域と仮周辺地図領域との重なり部分ではない箇所、つまり、仮周辺地図領域において周辺地図領域に追加したセルについては、障害物がないこととして取り扱う。これにより、境界部における量子化処理を簡便な処理により実現することが可能となる。
【００７９】
なお、上記仮周辺地図領域の設定においては、移動体の前方周辺に周辺地図領域の外側に１本ずつグリッドＧを追加し、このグリッドによって囲われる領域を仮周辺地図領域として取り扱うことが好ましい。これにより、障害物検知に係る処理量を最小限にとどめることができる。
【００８０】
〔第五実施形態〕
次に、本発明の第五実施形態について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る移動体の走行支援方法は、融合地図作成処理が上述した第一実施形態の融合地図作成処理と異なる。
以下、本実施形態に係る融合地図作成処理について、第一実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００８１】
図１６は、本実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順を示したフローチャートである。
図１６に示すように、まず、ステップＳＤ１において、上述の周辺地図作成処理にて作成された周辺地図を取得すると、ステップＳＤ２においてＧＰＳなどから移動体の進行方向の方角を取得し、ステップＳＤ３において、この方角に基づいて周辺地図を回転させる地図回転処理を実行する。この地図回転処理については、上述した図９に示すステップＳＣ３と同様である。
【００８２】
ステップＳＤ３により周辺地図が回転されることにより、広域地図の方角と周辺地図の方角とが一致すると、続くステップＳＤ４において、フォーマット作成処理を行う。このフォーマット作成処理では、回転後の周辺地図を広域地図に重ね合わせ、この状態で、周辺地図の領域を拡張することにより、新たな周辺地図領域を作成する。
具体的には、図１７に示すように、広域地図上に展開された周辺地図（以下、「前の周辺地図」という。）を包含し、かつ、その外縁が広域地図のグリッドに沿って形成された新たな周辺地図領域を作成し、更に、この新たな周辺地図領域に広域地図のグリッドに平行な新たなグリッド（図示略）を作成する。
【００８３】
続いて、ステップＳＤ５において、上記新たな周辺地図領域に前の周辺地図の障害物情報を書き込むことにより、新たな周辺地図（以下「新周辺地図」という。）を作成する。このとき、前の周辺地図と新周辺地図とが重ならない部分は、障害物なしとして扱う。
このようにして、新周辺地図を作成すると、ステップＳＤ６において、融合処理を実行する。これにより、新周辺地図の情報が広域地図に書き込まれ、融合地図が作成される。この融合地図は、図１に示した誘導処理にて用いられることとなる。
【００８４】
このような融合地図作成処理によれば、周辺地図の方角が広域地図の方角と一致するように、周辺地図を回転させ、回転後の周辺地図を包含する新たな周辺領域を作成し、この新たな周辺領域内に広域地図に引かれているグリッドと平行なグリッドを作成する。更に、このグリッドで分割されるセル単位で障害物を書き込むことにより新周辺地図を作成し、この新周辺地図と広域地図とを重ね合わせることにより、融合地図を作成するので、周辺地図と広域地図とを融合させる際に必要となる量子化処理を不要にできる。これにより、処理負担を軽減することができる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る移動体の走行支援方法の処理手順を示したフローチャートである。
【図２】本発明の第一実施形態に係る周辺地図作成処理の処理手順を示した図である。
【図３】速度と旋回半径との関係を示した図である。
【図４】周辺地図領域について説明するための図である。
【図５】速度と周辺地図領域の奥行との関係を説明するための図である。
【図６】速度と周辺地図領域との関係を説明するための図である。
【図７】周辺地図領域の奥行について説明するための図である。
【図８】速度と水平視野角度との関係を示した図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第一実施形態に係る融合地図作成処理について説明するための図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る周辺地図領域について説明するための図である。
【図１２】周辺地図領域と比較するための周辺地図領域を示した図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る周辺地図領域について説明するための図である。
【図１４】本発明の第四実施形態に係る周辺地図領域について説明するための図である。
【図１５】周辺地図作成の際の量子化について説明するための図である。
【図１６】本発明の第五実施形態に係る融合地図作成処理の処理手順について示したフローチャートである。
【図１７】図１６に示したフォーマット作成処理および新地図作成処理について説明するための図である。
【符号の説明】
【００８７】
Ｌｘ 周辺地図領域の奥行
Ｌｙ 周辺地図領域の幅
ｄ グリッドの間隔
Ｇ グリッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、
前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成方法。
【請求項２】
移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、
前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成方法。
【請求項３】
前記領域設定過程では、前記移動体の速度を複数の段階に分類した速度分類と前記周辺地図領域とを対応付けて記憶する記憶手段から、前記移動体の速度に対応する周辺地図領域を読み出して設定する請求項１または請求項２に記載の周辺地図作成方法。
【請求項４】
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に基づいて前記周辺地図領域の大きさを決定するための関係式を用いて前記周辺地図領域を設定する請求項１に記載の周辺地図作成方法。
【請求項５】
前記周辺地図領域の奥行方向の距離を、前記移動体のシステム反応時間と前記移動体の旋回半径とに基づいて設定する請求項１から請求項４のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項６】
前記周辺地図領域の横方向の距離を、前記移動体に搭載されているセンサの横方向視野角度と前記周辺地図領域の奥行方向の距離とに基づいて設定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項７】
前記グリッドの間隔を、移動体が乗り越えられる高さに基づいて設定する請求項１から請求項６のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項８】
前記領域設定過程では、前記移動体の進行方向前方に前記周辺地図領域を設定する請求項１から請求項７のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項９】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、
広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と
を有する融合地図作成方法。
【請求項１０】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、
前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と
を具備する融合地図作成方法。
【請求項１１】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法。
【請求項１２】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法。
【請求項１３】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と
をコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成プログラム。
【請求項１４】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と
をコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成プログラム。
【請求項１５】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、
広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と
をコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラム。
【請求項１６】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、
前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と
をコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラム。
【請求項１７】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理と
をコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラム。
【請求項１８】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理と
をコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラム。
【請求項１】
移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、
前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成方法。
【請求項２】
移動体に搭載されたセンサによって検知された障害物の情報に基づいて移動体の周辺地図を作成する周辺地図作成方法であって、
前記移動体の周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成方法。
【請求項３】
前記領域設定過程では、前記移動体の速度を複数の段階に分類した速度分類と前記周辺地図領域とを対応付けて記憶する記憶手段から、前記移動体の速度に対応する周辺地図領域を読み出して設定する請求項１または請求項２に記載の周辺地図作成方法。
【請求項４】
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に基づいて前記周辺地図領域の大きさを決定するための関係式を用いて前記周辺地図領域を設定する請求項１に記載の周辺地図作成方法。
【請求項５】
前記周辺地図領域の奥行方向の距離を、前記移動体のシステム反応時間と前記移動体の旋回半径とに基づいて設定する請求項１から請求項４のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項６】
前記周辺地図領域の横方向の距離を、前記移動体に搭載されているセンサの横方向視野角度と前記周辺地図領域の奥行方向の距離とに基づいて設定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項７】
前記グリッドの間隔を、移動体が乗り越えられる高さに基づいて設定する請求項１から請求項６のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項８】
前記領域設定過程では、前記移動体の進行方向前方に前記周辺地図領域を設定する請求項１から請求項７のいずれかに記載の周辺地図作成方法。
【請求項９】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、
広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と
を有する融合地図作成方法。
【請求項１０】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成する融合地図作成方法であって、
前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と
を具備する融合地図作成方法。
【請求項１１】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法。
【請求項１２】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定過程と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成過程と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転過程と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成過程と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成過程と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合過程と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導過程と
を有し、
前記領域設定過程では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援方法。
【請求項１３】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と
をコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積を異ならせる周辺地図作成プログラム。
【請求項１４】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と
をコンピュータに実行させるための周辺地図作成プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記グリッドの間隔を異ならせる周辺地図作成プログラム。
【請求項１５】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを用いて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、
広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と
をコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラム。
【請求項１６】
移動体の前方周辺に設定され、グリッドで分割されたセル単位で障害物が書き込まれている周辺地図と、前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図とを融合させて、融合地図を作成するための融合地図作成プログラムであって、
前記広域地図の方角と前記周辺地図の方角とが一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と
をコンピュータに実行させるための融合地図作成プログラム。
【請求項１７】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図と回転後の前記周辺地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理と
をコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラム。
【請求項１８】
移動体の前方周辺に、グリッドによって複数のセルに区分される周辺地図領域を設定する領域設定処理と、
前記セル単位で障害物の有無を書き込むことにより、周辺地図を作成する地図作成処理と、
前記周辺地図の方角が前記周辺地図よりも広い範囲を対象とする広域地図の方角と一致するように、前記周辺地図を回転させる地図回転処理と、
前記広域地図上に回転後の前記周辺地図を包含する新周辺領域を作成し、新周辺領域内に前記広域地図にひかれているグリッドと平行なグリッドを作成するフォーマット作成処理と、
新周辺領域内に新たにグリッドで分割されるセル単位で、障害物を書き込むことにより、新周辺地図を作成する新地図作成処理と、
前記新周辺地図と前記広域地図とを重ね合わせ、前記広域地図に前記新周辺地図の情報を書き込むことにより、融合地図を作成する融合処理と、
前記融合地図を用いて前記移動体を目的地まで誘導する誘導処理と
をコンピュータに実行させるための移動体の走行支援プログラムであって、
前記領域設定処理では、前記移動体の速度に応じて前記周辺地図領域の面積または／および前記グリッドの間隔を異ならせる移動体の走行支援プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−３０４９４４（Ｐ２００７−３０４９４４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３３６９９（Ｐ２００６−１３３６９９）
【出願日】平成１８年５月１２日（２００６．５．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１２日（２００６．５．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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