DE112015007054T5

DE112015007054T5 - Fahrunterstützungsvorrichtung, fahrunterstützungssystem, fahrunterstützungsverfahren und fahrunterstützungsprogramm

Info

Publication number: DE112015007054T5
Application number: DE112015007054.0T
Authority: DE
Inventors: Michinori Yoshida; Naoyuki Tsushima; Takefumi Hasegawa; Masahiro Abukawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2035-11-21
Also published as: CN108140309B; JPWO2017085857A1; WO2017085857A1; DE112015007054B4; US10410072B2; JP6150950B1; US20180315240A1; CN108140309A

Abstract

Eine Fahrunterstützungsvorrichtung (10) transformiert eine erste Karte (43) und/oder eine zweite Karte (53) so, dass die erste Karte (43) und die zweite Karte (53) zu dreidimensionalen Karten in einem gleichen Koordinatensystem werden. Die erste Karte (43) ist eine dreidimensionale Karte, die dreidimensionale Positionen von Objekten um ein Fahrzeug (100) herum anzeigt. Die zweite Karte (53) ist eine dreidimensionale Karte, die dreidimensionale Positionen von Objekten um eine externe Vorrichtung (200) herum anzeigt, die entweder eine Vorrichtung (201) am Straßenrand oder ein vom Fahrzeug (100) verschiedenes Fahrzeug (202) ist. Danach integriert die Fahrunterstützungsvorrichtung (10) nach der Transformation die erste Karte (43) und die zweite Karte (53) und erstellt dadurch eine zusammengesetzte Karte (44).

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zum Erfassen von dreidimensionalen Positionsinformationen eines Objekts, das um ein Fahrzeug herum vorhanden ist.
Stand der Technik
Eine automatische Lenktechnologie zum Abtasten eines Hindernisses um ein Fahrzeug herum unter Verwendung eines Sensors wie eines Laserradargeräts oder eines Millimeterradars und Durchführen einer Steuerung des Fahrzeugs auf Grundlage eines Abtastergebnisses ist bekannt.
Patentliteratur 1 beschreibt eine Integration eines Bilds, das von einer an einer Straße installierten Kamera am Straßenrand aufgenommen wurde, in ein Bild, das von einer Kamera am Fahrzeug aufgenommen wurde. Dies erleichtert einem Fahrer des Fahrzeugs, ein anderes Fahrzeug, das weit weg vorhanden ist, intuitiv wahrzunehmen.
Entgegenhaitungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2008-191988 A
Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
In Patentliteratur 1 werden die Distanz vom Fahrzeug zum anderen Fahrzeug und die Richtung des anderen Fahrzeugs in Bezug auf das Fahrzeug auf Grundlage von Erkennungsinformationen eines am Fahrzeug montierten Radargeräts identifiziert. Danach wird in Patentliteratur 1 das andere Fahrzeug, das im von der Kamera am Straßenrand aufgenommenen Bild enthalten ist, in das von der Kamera am Fahrzeug aufgenommene Bild auf Grundlage der Distanz und der Richtung integriert, die identifiziert wurden. Deshalb kann in Patentliteratur 1 kein integriertes Bild erstellt werden, in dem ein anderes Fahrzeug, das nicht vom am Fahrzeug montierten Radargerät erkannt werden kann, an einer korrekten Position angezeigt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Erstellung einer dreidimensionalen Karte zu ermöglichen, deren Bereich erweitert ist und auf der die Position eines Objekts um ein Fahrzeug herum, das vom Fahrzeug nicht erkannt werden kann, ebenfalls korrekt angezeigt wird.
Lösung der Aufgabe
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann enthalten:

eine Kartenerstellungseinheit, um eine erste Karte zu erstellen, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um ein Fahrzeug herum anzeigt;
eine Koordinatensynchronisierungseinheit, um die von der Kartenerstellungseinheit erstellte erste Karte und/oder eine zweite Karte so zu transformieren, dass die erste Karte und die zweite Karte zu dreidimensionalen Karten in einem gleichen Koordinatensystem werden, wobei die zweite Karte eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um eine externe Vorrichtung herum anzeigt, wobei die externe Vorrichtung entweder eine Vorrichtung am Straßenrand oder ein von dem Fahrzeug verschiedenes Fahrzeug ist; und
eine Integrationseinheit, um eine zusammengesetzte Karte durch Integrieren der ersten Karte und der zweiten Karte nach der Transformation durch die Koordinatensynchronisierungseinheit zu erstellen.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung werden die erste Karte und die zweite Karte integriert, nachdem die erste Karte und/oder die zweite Karte transformiert wurden, sodass die erste Karte und die zweite Karte zu dreidimensionalen Karten mit dem gleichen Koordinatensystem werden. Dadurch kann eine dreidimensionale Karte erstellt werden, deren Bereich erweitert ist und auf der die Position eines Objekts um ein Fahrzeug herum, das vom Fahrzeug nicht erkannt werden kann, korrekt angezeigt wird.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der ersten Ausführungsform illustriert.
3 ist ein erklärendes Diagramm einer ersten Karte 43 nach der ersten Ausführungsform.
4 ist ein erklärendes Diagramm einer zweiten Karte 53 nach der ersten Ausführungsform.
5 ist ein erklärendes Diagramm einer transformierten Karte 54 nach der ersten Ausführungsform.
6 ist ein erklärendes Diagramm einer zusammengesetzten Karte 44 nach der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Koordinatensynchronisierungseinheit 15 nach der ersten Ausführungsform.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 nach der ersten Ausführungsform illustriert.
9 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen eines Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A illustriert.
11 ist ein erklärendes Diagramm des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A.
12 ist ein erklärendes Diagramm des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A.
13 ist ein Konfigurationsdiagramm der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen eines Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B illustriert.
15 enthält erklärende Diagramme des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B.
16 ist ein erklärendes Diagramm des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B.
17 enthält erklärende Diagramme des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B.
18 ist ein Konfigurationsdiagramm der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen eines Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C.
19 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C illustriert.
20 enthält erklärende Diagramme des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C.
21 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach einer zweiten Ausführungsform.
22 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der zweiten Ausführungsform illustriert.
23 ist ein erklärendes Diagramm eines Prozesses zum Abschätzen einer zweiten Karte 53.
24 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach einer dritten Ausführungsform.
25 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der dritten Ausführungsform illustriert.
26 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach einer vierten Ausführungsform.
27 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der vierten Ausführungsform illustriert.
28 ist ein Konfigurationsdiagramm des Fahrunterstützungssystems 1 nach der vierten Ausführungsform.
29 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm einer Fahrunterstützungsvorrichtung 10 nach der ersten bis zur vierten Ausführungsform.
30 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm einer extern montierten Vorrichtung 20 nach der ersten bis zur vierten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform.
*** Konfiguration des Fahrunterstützungssystems 1 ***
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach einer ersten Ausführungsform.
Das Fahrunterstützungssystem 1 enthält eine Fahrunterstützungsvorrichtung 10, eine extern montierte Vorrichtung 20, einen Sensor 31 und einen Sensor 32.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 ist an einem Fahrzeug 100 montiert und unterstützt das Fahren des Fahrzeugs 100. Die extern montierte Vorrichtung 20 ist an einer externen Vorrichtung 200 montiert, die entweder eine an einer Straße installierten Vorrichtung am Straßenrand 201 oder ein vom Fahrzeug 100 verschiedenes Fahrzeug 202 ist. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und die extern montierte Vorrichtung 20 sind kommunikationsfähig.
Der Sensor 31 ist am Fahrzeug 100 montiert und der Sensor 32 ist an der externen Vorrichtung 200 montiert.
Der Sensor 31 und der Sensor 32 sind jeweils ein LIDAR (Light Detection and Ranging), ein Milli-Wellen-Radar, ein Sonar, eine Kamera oder Ähnliches. Der Sensor 31 und der Sensor 32 strahlen jeweils ein Laserlicht, eine Radiowelle oder eine Schallwelle aus und erkennen eine Reflexion des Laserlichts, der Radiowelle oder der Schallwelle, wodurch sie Sensorinformationen 41 oder 51, die die Distanz und den Winkel vom Fahrzeug 100 oder der externen Vorrichtung 200 zu einem Objekt anzeigen, das um das Fahrzeug 100 oder die externe Vorrichtung 200 vorhanden ist und zu einem Hindernis werden kann, und die Form des Objekts erkennen.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 enthält eine Sensorinformationserfassungseinheit 11, eine Identifikationseinheit 12, eine Kartenerstellungseinheit 13, eine Empfangseinheit 14, eine Koordinatensynchronisierungseinheit 15 und eine Integrationseinheit 16.
Die Sensorinformationserfassungseinheit 11 erfasst die vom Sensor 31 am um das Fahrzeug 100 vorhandenen Objekt erkannten Sensorinformationen 41.
Die Identifikationseinheit 12 identifiziert auf Grundlage der von der Sensorinformationserfassungseinheit 11 erfassten Sensorinformationen 41 ein Attribut 42 des Objekts um das Fahrzeug 100 herum. Das Attribut 42 jedes Objekts ist der Typ des Objekts und ist als spezifisches Beispiel ein Fußgänger, ein zweirädriges Fahrzeug oder ein vierrädriges Fahrzeug. Die Identifikationseinheit 12 kann das Attribut 42 jedes Objekts in Übereinstimmung mit der Form des Objekts identifizieren.
Die Kartenerstellungseinheit 13 erstellt eine erste Karte 43, die eine dreidimensionale Karte ist, die die dreidimensionale Position und das Attribut 42 jedes Objekts um das Fahrzeug 100 herum zu einem bestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der von der Sensorinformationserfassungseinheit 11 erfassten Sensorinformationen 41 und des von der Identifikationseinheit 12 identifizierten Attributs 42 jedes Objekts anzeigt.
Die Empfangseinheit 14 empfängt eine zweite Karte 53, die eine dreidimensionale Karte ist, die die dreidimensionale Position und das Attribut jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum enthält, von der extern montierten Vorrichtung 20.
Die Koordinatensynchronisierungseinheit 15 transformiert zumindest entweder die erste Karte 43 und/oder die zweite Karte 53, sodass die erste Karte 43, die von der Kartenerstellungseinheit 13 erstellt wurde, und die zweite Karte 53, die von der Empfangseinheit 14 empfangen wurde, dreidimensionale Karten mit einem gleichen Koordinatensystem sind.
Hierin transformiert die Koordinatensynchronisierungseinheit 15 die zweite Karte 53 so, dass ein zweites Koordinatensystem, das das Koordinatensystem der zweiten Karte 53 ist, mit einem ersten Koordinatensystem übereinstimmt, das das Koordinatensystem der ersten Karte 43 ist, wodurch die Einheit eine transformierte Karte 54 erstellt.
Die Integrationseinheit 16 integriert die erste Karte 43 und die zweite Karte 53, die von der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 transformiert wurde, wodurch die Einheit eine zusammengesetzte Karte 44 erstellt.
Hierin integriert die Integrationseinheit 16 die erste, von der Kartenerstellungseinheit 13 erstellte Karte 43 und die von der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 erstellte transformierte Karte 54.
Die extern montierte Vorrichtung 20 enthält eine Sensorinformationserfassungseinheit 21, eine Identifikationseinheit 22, eine Kartenerstellungseinheit 23 und eine Sendeeinheit 24.
Die Sensorinformationserfassungseinheit 21 erfasst die vom Sensor 32 am um die externe Vorrichtung 200 herum vorhandenen Objekt erkannten Sensorinformationen 51.
Die Identifikationseinheit 22 identifiziert auf Grundlage der von der Sensorinformationserfassungseinheit 21 erfassten Sensorinformationen 51 ein Attribut 52 des Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum. Das Attribut 52 jedes Objekts weist die gleiche Bedeutung wie das Attribut 42 jedes Objekts auf. Ähnlich wie die Identifikationseinheit 12 kann die Identifikationseinheit 22 das Attribut 52 jedes Objekts in Übereinstimmung mit der Form des Objekts identifizieren.
Die Kartenerstellungseinheit 23 erstellt die zweite Karte 53, die die dreidimensionale Karte ist, die die dreidimensionale Position und das Attribut 52 jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum zu dem bestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der von der Sensorinformationserfassungseinheit 21 erfassten Sensorinformationen 51 und des von der Identifikationseinheit 22 identifizierten Attributs 52 jedes Objekts anzeigt.
Die Sendeeinheit 24 sendet die zweite Karte 53, die von der Kartenerstellungseinheit 23 erstellt wurde, an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10.
*** Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 ***
2 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der ersten Ausführungsform illustriert.
Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der ersten Ausführungsform entsprechen einem Fahrunterstützungsverfahren nach der ersten Ausführungsform. Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der ersten Ausführungsform entsprechen Fahrunterstützungsprogrammprozessen nach der ersten Ausführungsform.
In einem Fahrzeugsensorinformations-Erfassungsprozess in S101 erfasst die Sensorinformationserfassungseinheit 11 Sensorinformationen 41.
In einem Fahrzeugidentifikationsprozess in S102 identifiziert die Identifizierungseinheit 12 das Attribut 42 jedes Objekts um das Fahrzeug 100 herum auf Grundlage der in S101 erfassten Sensorinformationen 41.
In einem Fahrzeugkartenerstellungsprozess in S103 erstellt die Kartenerstellungseinheit 13 auf Grundlage der in S101 erfassten Sensorinformationen 41 und des Attributs 42 jedes in S102 identifizierten Objekts eine erste Karte 43 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Sensorinformationen 41 in S101 erfasst wurden.
3 ist ein erklärendes Diagramm der ersten Karte 43 nach der ersten Ausführungsform.
Die erste Karte 43 zeigt unter Verwendung von Koordinaten in einem orthogonalen xyz-Koordinatensystem unter Verwendung der Position des Fahrzeugs 100 als einen Mittelpunkt O die dreidimensionale Position jedes Objekts um das Fahrzeug 100 herum an. Das orthogonale xyz-Koordinatensystem unter Verwendung der Position des Fahrzeugs 100 als den Mittelpunkt O ist das erste Koordinatensystem.
3 illustriert Punkte P1 bis P5, die die dreidimensionalen Positionen von fünf Objekten und die Attribute 42 der fünf Objekte anzeigen.
In einem externen Sensorinformations-Erfassungsprozess in S104 erfasst die Sensorinformationserfassungseinheit 21 Sensorinformationen 51.
In einem externen Identifikationsprozess in S105 identifiziert die Identifizierungseinheit 22 das Attribut 52 jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum auf Grundlage der in S104 erfassten Sensorinformationen 51.
In einem externen Kartenerstellungsprozess in S106 erstellt die Kartenerstellungseinheit 23 auf Grundlage der in S104 erfassten Sensorinformationen 51 und des Attributs 52 jedes in S105 identifizierten Objekts eine zweite Karte 53 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Sensorinformationen 51 in S104 erfasst wurden.
4 ist ein erklärendes Diagramm der zweiten Karte 53 nach der ersten Ausführungsform.
Die zweite Karte 53 zeigt unter Verwendung von Koordinaten in einem orthogonalen x’y’z’-Koordinatensystem unter Verwendung der Position der externen Vorrichtung 200 als einen Mittelpunkt O’ die dreidimensionale Position jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum an. Das orthogonale x’y’z’-Koordinatensystem unter Verwendung der Position der externen Vorrichtung 200 als den Mittelpunkt O’ ist das zweite Koordinatensystem.
4 illustriert Punkte P1' bis P5', die die dreidimensionalen Positionen von fünf Objekten und die Attribute 52 der fünf Objekte anzeigen.
Es wird hierin angenommen, dass die durch die Punkte P1' bis P3' dargestellten Punkte, die in 4 illustriert sind, jeweils den durch die Punkte P1 bis P3 dargestellten Punkten entsprechen, die in 3 illustriert sind. Es wird auch angenommen, dass es keine Objekte in 4 gibt, die den durch die Punkte P4 und P5 dargestellten Objekten entsprechen, die in 3 illustriert sind, und dass es keine Objekte in 3 gibt, die den durch die Punkte P4' und P5' dargestellten Objekten entsprechen, die in 4 illustriert sind. Das heißt, es wird angenommen, dass die durch die Punkte P4 und P5 dargestellten Objekte außerhalb des Abtastbereichs des Sensors 32 liegen und dass die extern montierte Vorrichtung 20 die durch die Punkte P4 und P5 dargestellten Objekte nicht erkennen kann und dass die durch die Punkte P4' und P5' dargestellten Objekte außerhalb des Abtastbereichs des Sensors 31 liegen und dass die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 die durch die Punkte P4' und P5' dargestellten Objekte nicht erkennen kann.
In einem Kartensendeprozess in S107 sendet die Sendeeinheit 24 die in S106 erstellte zweite Karte 53 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10.
In einem Kartenempfangsprozess in S108 empfängt die Empfangseinheit 14 die in S107 gesendete zweite Karte 53.
In einem Koordinatensynchronisierungsprozess in S109 transformiert die Koordinatensynchronisierungseinheit 15 die zweite Karte 53 so, dass das zweite Koordinatensystem, das das in S108 empfangene Koordinatensystem der zweiten Karte 53 ist, mit dem ersten Koordinatensystem übereinstimmt, das das Koordinatensystem der in S103 erstellten ersten Karte 43 ist, wodurch die Einheit eine transformierte Karte 54 erstellt.
Details des Koordinatensynchronisierungsprozesses werden später beschrieben.
5 ist ein erklärendes Diagramm der transformierten Karte 54 nach der ersten Ausführungsform.
Die transformierte Karte 54 zeigt die dreidimensionale Position jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum unter Verwendung von Koordinaten im ersten Koordinatensystem an.
5 illustriert die transformierte Karte 54, die durch Transformieren der in 4 illustrierten zweiten Karte 53 erstellt wurde. Deshalb sind in 5 die dreidimensionalen Positionen der in 4 illustrierten Punkte P1' bis P5' unter Verwendung der Koordinaten im ersten Koordinatensystem angezeigt. Wie oben erwähnt, entsprechen die durch die Punkte P1' bis P3' dargestellten Punkte, die in 4 illustriert sind, jeweils den durch P1 bis P3 dargestellten Punkten, die in 3 illustriert sind. Deshalb sind die Koordinatenwerte der Punkte P1' bis P3' jeweils in Koordinatenwerte der Punkte P1 bis P3 transformiert.
In einem Integrationsprozess S110 integriert die Integrationseinheit 16 die in S103 erstellte erste Karte 43 und die in S109 erstellte transformierte Karte 54, wodurch die Einheit eine zusammengesetzte Karte 44 erstellt.
6 ist ein erklärendes Diagramm der zusammengesetzten Karte 44 nach der ersten Ausführungsform.
Die zusammengesetzte Karte 44 zeigt die dreidimensionalen Positionen der Objekte um das Fahrzeug 100 und die externe Vorrichtung 200 herum unter Verwendung von Koordinaten im ersten Koordinatensystem an.
6 illustriert die zusammengesetzte Karte 44, die durch Integrieren der in 3 illustrierten ersten Karte 43 und der in 5 illustrierten transformierten Karte 54 erhalten wurde. Deshalb illustriert 6 die Punkte P1 bis P5 und die Punkte P1' bis P5'. Die Punkte P1 bis P3 sind jeweils an den gleichen Positionen wie die Punkte P1' bis P3' illustriert.
Der Koordinatensynchronisierungsprozess in S109 wird ausführlich beschrieben.
*** Konfiguration der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 ***
7 ist ein Konfigurationsdiagramm der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 nach der ersten Ausführungsform.
Die Koordinatensynchronisierungseinheit 15 enthält eine Zielpunktextrahierungseinheit 61, eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62, eine Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 und eine Koordinatentransformationseinheit 64.
Die Zielpunktextrahierungseinheit 61 extrahiert wiederholt drei Zielpunkte 65 als einen Punkt a1, einen Punkt a2 und einen Punkt a3 aus einer Vielzahl von Punkten, die die dreidimensionalen Positionen der Objekte in der ersten Karte 43 anzeigen. Die Zielpunktextrahierungseinheit 61 extrahiert wiederholt drei Zielpunkte 65, die dem Punkte a1, dem Punkt a2 und dem Punkt a3 entsprechen, als einen Punkt b1, einen Punkt b2 und einen Punkt b3 aus einer Vielzahl von Punkten, die die dreidimensionalen Positionen der Objekte in der zweiten Karte 53 anzeigen.
Die Zielpunktextrahierungseinheit 61 legt die Punkte, die unterschiedlich sind, als die Zielpunkte 65 fest, sodass jedes Mal, wenn die Zielpunktextrahierungseinheit 61 die sich wiederholenden Extrahierungen durchführt, einer oder mehrere des Punkts a1 und des Punkts b1, des Punkts a2 und des Punkts b2 sowie des Punkts a3 und des Punkts b3 zu unterschiedlichen Kombinationen werden. Alternativ extrahiert die Zielpunktextrahierungseinheit 61 die Zielpunkte 65 durch Ändern der Reihenfolge der Extrahierungen.
Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 berechnet eine Wahrscheinlichkeit 66, ob der Punkt a1 und der Punkt b1 eine gleiche Position anzeigen, der Punkt a2 und der Punkt b2 eine gleiche Position anzeigen sowie der Punkt a3 und der Punkt b3 eine gleiche Position anzeigen.
Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 wählt unter den von der Zielpunktextrahierungseinheit 61 wiederholt extrahierten Zielpunkten 65 die Zielpunkte 65 aus, die eine hohe von der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 berechnete Wahrscheinlichkeit 66 aufweisen. Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 berechnet einen Transformationsbetrag 67 zum Anpassen des zweiten Koordinatensystems auf das erste Koordinatensystem unter der Annahme in Bezug auf die ausgewählten Zielpunkte 65, dass der Punkt a1 und der Punkt b1 die gleiche Position anzeigen, der Punkt a2 und der Punkt b2 die gleiche Position anzeigen sowie der Punkt a3 und der Punkt b3 die gleiche Position anzeigen.
Der Transformationsbetrag 67 besteht aus einem Rotationsbetrag R und einem Verschiebungsbetrag T und wird wie in Ausdruck 1 angegeben. Hierin ist der Rotationsbetrag R als eine Matrix mit drei Zeilen und drei Spalten dargestellt und der Verschiebungsbetrag T ist als eine Matrix mit drei Zeilen und einer Spalte dargestellt, da das erste Koordinatensystem und das zweite Koordinatensystem dreidimensional sind. Das heißt, Komponenten von R₁₁ bis R₃₃ in Ausdruck 1 geben den Rotationsbetrag R an und Komponenten von T₁ bis T₃ geben den Verschiebungsbetrag T an. $(\begin{matrix} x^{'} \\ y^{'} \\ z^{'} \\ 1 \end{matrix}) = (\begin{matrix} R_{11} & R_{12} & R_{13} & T_{1} \\ R_{21} & R_{22} & R_{23} & T_{2} \\ R_{31} & R_{32} & R_{33} & T_{3} \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{matrix}) (\begin{matrix} x^{″} \\ y^{″} \\ z^{″} \\ 1 \end{matrix})$
Unter Verwendung des von der Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 berechneten Transformationsbetrags 67 transformiert die Koordinatentransformationseinheit 64 die zweite Karte 53, wodurch die transformierte Karte 54 erstellt wird. Das heißt, die Koordinatentransformationseinheit 64 dreht die zweite Karte 53 nur durch den Rotationsbetrag R, der den Transformationsbetrag 67 bildet, und verschiebt die zweite Karte 53 nur um den Verschiebungsbetrag T, der den Transformationsbetrag 67 bildet, und erstellt dadurch die transformierte Karte 54.
*** Vorgänge der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 ***
8 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 nach der ersten Ausführungsform illustriert.
In einem Attributauswahlprozess in S201 wählt die Zielpunktextrahierungseinheit 61 aus den Attributen der Objekte ein Attribut aus. Danach gibt die Zielpunktextrahierungseinheit 61 unter der Vielzahl der Punkte, die die dreidimensionalen Positionen der Objekte in der ersten Karte 43 anzeigen, die Punkte, deren in S102 identifizierte Attribute 42 die ausgewählten Attribute sind, als erste spezifische Punkte an. Ferner gibt die Zielpunktextrahierungseinheit 61 unter der Vielzahl der Punkte, die die dreidimensionalen Positionen der Objekte in der zweiten Karte 53 anzeigen, die Punkte, deren in S105 identifizierte Attribute 52 die ausgewählten Attribute sind, als zweite spezifische Punkte an.
Hierin wird angenommen, dass die Zielpunktextrahierungseinheit 61 einen Fußgänger als das Attribut ausgewählt hat. Deshalb werden die Punkte P1 bis P4, deren Attribute 42 der Fußgänger in der in 3 illustrierten ersten Karte 43 sind, als die ersten spezifischen Punkte angegeben. Ferner werden die Punkte P1' bis P4', deren Attribute 52 der Fußgänger in der in 4 illustrierten zweiten Karte 53 sind, als die zweiten spezifischen Punkte angegeben.
Die Zielpunktextrahierungseinheit 61 nimmt nur das in einer Bezugsziffer oder mehr der Punkte in jeweils der ersten Karte 43 und der zweiten Karte 53 enthaltene Attribut als Zielgruppe. Der Grund dafür ist, dass die Anzahl der Punkte, die einander zwischen der ersten Karte 43 und der zweiten Karte 53 entsprechen, nicht kleiner als drei sein darf, wenn die Anzahl der Punkte gering ist.
In einem Zielpunkt-Extrahierungsprozess in S202 extrahiert die Zielpunktextrahierungseinheit 61 aus den in S201 angegebenen spezifischen Punkten drei Zielpunkte 65 als den Punkt a1, den Punkt a2 und den Punkt a3. Die Zielpunktextrahierungseinheit 61 extrahiert ferner aus den angegebenen zweiten spezifischen Punkten drei Zielpunkte 65, die jeweils dem Punkt a1, dem Punkt a2 bzw. dem Punkt a3 entsprechen, als den Punkt b1, den Punkt b2 und den Punkt b3.
Hierin sind drei Punkte aus den in 3 illustrierten Punkten P1 bis P4 als die Zielpunkte 65 extrahiert. Ferner sind drei Punkte aus den in 4 illustrierten Punkten P1' bis P4' als die Zielpunkte 65 extrahiert.
In einem Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess in S203 berechnet die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 eine Wahrscheinlichkeit 66 in Bezug auf die in S202 extrahierten Zielpunkte 65, ob der Punkt a1 und der Punkt b1 die gleiche Position anzeigen, der Punkt a2 und der Punkt b2 die gleiche Position anzeigen sowie der Punkt a3 und der Punkt b3 die gleiche Position anzeigen.
Details des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses werden später beschrieben.
In einem Zielermittlungsprozess in S204 ermittelt die Zielpunktextrahierungseinheit 61, ob alle Punktkombinationen aus den ersten spezifischen Punkten und den zweiten spezifischen Punkten, die in S201 angegeben wurden, als der Punkt a1, der Punkt a2, der Punkt a3, der Punkt b1, der Punkt b2 und der Punkt b3 extrahiert wurden oder nicht.
Es wird hierin ermittelt, ob alle Punktkombinationen, wie beispielsweise (1) die Kombination aus dem Punkt P1 als der Punkt a1, der Punkt P2 als der Punkt a2, der Punkt P3 als der Punkt a3, der Punkt P1' als der Punkt b1, der Punkt P2' als der Punkt b2 und der Punkt P3' als der Punkt b3; (2) die Kombination aus dem Punkt P1 als der Punkt a1, der Punkt P2 als der Punkt a2, der Punkt P3 als der Punkt a3, der Punkt P1' als der Punkt b1, der Punkt P2' als der Punkt b2 und der Punkt P4' als der Punkt b3; (3) die Kombination aus dem Punkt P1 als der Punkt a1, der Punkt P2 als der Punkt a2, der Punkt P3 als der Punkt a3, der Punkt P1' als der Punkt b1, der Punkt P4' als der Punkt b2 und der Punkt P3' als der Punkt b3, ... extrahiert wurden.
Falls alle Kombinationen der Punkte extrahiert wurden (JA in S204) wird bewirkt, dass die Prozedur mit S205 fortfährt. Falls es andererseits irgendeine Kombination gibt, die nicht extrahiert wurde (NEIN in S204), wird die Prozedur zu S202 zurückgeführt und die Kombination, die nicht extrahiert wurde, wird extrahiert.
In einem Zielpunkt-Auswahlprozess in S205 wählt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 den Punkt a1, den Punkt a2, den Punkt a3, den Punkt b1, den Punkt b2 und den Punkt b3 aus, die die Zielpunkte 65 mit einer höchsten, in S203 berechneten Wahrscheinlichkeit 66 sind.
In einem Bewegungsänderungskandidatenberechnungsprozess in S206 nimmt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 in Bezug auf die ausgewählten Zielpunkte 65 an, dass der Punkt a1 und der Punkt b1 die gleiche Position anzeigen, der Punkt a2 und der Punkt b2 die gleiche Position anzeigen sowie der Punkt a3 und der Punkt b3 die gleiche Position anzeigen. Danach berechnet die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 den Rotationsbetrag R und den Verschiebungsbetrag T, die der Transformationsbetrag 67 zum Anpassen des zweiten Koordinatensystems auf das erste Koordinatensystem unter dieser Annahme sind. Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 legt den berechneten Transformationsbetrag 67 auf einen Kandidaten für den Transformationsbetrag 67 in Bezug auf das in S201 ausgewählte Attribut fest.
Wenn drei Sätze von entsprechenden Punkten zwischen dem ersten Koordinatensystem und dem zweiten Koordinatensystem bekannt sind, ist es möglich, den Rotationsbetrag R und den Verschiebungsbetrag T zu berechnen.
Hierin berechnet die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 einen Rotationsbetrag R1, wenn eine gerade Linie Y, die durch den Punkt b1 und den Punkt b2 führt, in eine gerade Linie transformiert wird, die parallel zu einer geraden Linie X ist, die durch den Punkt a1 und den Punkt a2 führt. Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 berechnet ein inneres Produkt zwischen einem Vektor, der die gerade Linie X angibt, und einem Vektor, der die gerade Linie Y angibt, wodurch die Einheit einen Winkel zwischen der geraden Linie X und der geraden Linie Y berechnet. Dies ermöglicht der Transformationsbetragsberechnungseinheit 63, den Rotationsbetrag R1 zu berechnen.
Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 berechnet einen Rotationsbetrag R2, wenn eine gerade Linie Y’, die durch den Punkt b2 und den Punkt b3 führt, in eine gerade Linie transformiert wird, die parallel zu einer geraden Linie X’ ist, die durch den Punkt a2 und den Punkt a3 führt, wie im Fall des Rotationsbetrags R1.
Hierin werden zwei Werte mit unterschiedlichen Rotationsrichtungen berechnet, als jeweils der Rotationsbetrag R1 und der Rotationsbetrag R2. Danach wählt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 aus Paaren, die jeweils aus einem der als der Rotationsbetrag R1 berechneten zwei Werte und einem der als der Rotationsbetrag R2 berechneten zwei Werte ein Paar mit nahen Werten aus und legt das Paar als den Rotationsbetrag R1 und den Rotationsbetrag R2 fest. Anders ausgedrückt, angenommen, dass zwei Werte R1a und R1b als der Rotationsbetrag R1 berechnet wurden und zwei Werte R2a und R2b als der Rotationsbetrag R2 berechnet wurden. In diesem Fall, da die Paare jeweils aus dem Rotationsbetrag R1 und dem Rotationsbetrag R2 bestehen, gibt es vier Paare, das Paar aus R1a und R2a, das Paar aus R1a und R2b, das Paar aus R1b und R2a sowie das Paar aus R1b und R2b. Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 wählt das Paar aus, dessen Werte nahe beieinanderliegen, und legt das Paar als den Rotationsbetrag R1 und den Rotationsbetrag R2 fest. Danach legt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 den Mittelwert des Rotationsbetrags R1 und des Rotationsbetrags R2, die ausgewählt wurden, als den Rotationsbetrag R fest.
Nachfolgend erstellt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 eine Gleichung, in der der Rotationsbetrag R in Ausdruck 1 substituiert wurde. Die Transformationsberechnungseinheit 63 erstellt Gleichung 1, wobei die Koordinatenwerte x, y und z des Punkts a1 jeweils in x’, y’, z’ im Ausdruck substituiert wurden und die Koordinatenwerte x, y und z des Punkts b1 jeweils in x”, y” und z” im Ausdruck substituiert wurden. Gleichermaßen erstellt die Transformationsberechnungseinheit 63 Gleichung 2, wobei die Koordinatenwerte x, y und z des Punkts a2 jeweils in x’, y’, z’ im Ausdruck substituiert wurden und die Koordinatenwerte x, y und z des Punkts b2 jeweils in x”, y” und z” im Ausdruck substituiert wurden. Die Transformationsberechnungseinheit 63 erstellt Gleichung 3, wobei die Koordinatenwerte x, y und z des Punkts a3 jeweils in x’, y’, z’ im Ausdruck substituiert wurden und die Koordinatenwerte x, y und z des Punkts b3 jeweils in x”, y” und z” im Ausdruck substituiert wurden. Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 berechnet den Verschiebungsbetrag T unter Verwendung der Gleichungen 1, 2 und 3 als Simultansystem.
In einem Attributermittlungsprozess in S207 ermittelt die Zielpunktextrahierungseinheit 61, ob alle Attribute in S201 ausgewählt wurden.
Falls alle Attribute ausgewählt wurden (JA in S207), bewirkt die Zielpunktextrahierungseinheit 61, dass die Prozedur mit S208 fortfährt. Falls es andererseits irgendein Attribut gibt, das nicht ausgewählt wurde (NEIN in S207), führt die Zielpunktextrahierungseinheit 61 die Prozedur zu S201 zurück und wählt das Attribut aus, das nicht ausgewählt wurde.
In einem Fehlerermittlungsprozess in S208 ermittelt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63, ob eine Differenz unter den Kandidaten für den Transformationsbetrag 67 in Bezug auf die jeweiligen, in S206 berechneten Attribute gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist. Es wird angenommen, dass der Schwellenwert vorab in der Speichereinrichtung der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 gespeichert wird.
Falls die Differenz gleich oder kleiner als der Schwellenwert (JA in S208) ist, bewirkt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63, dass die Prozedur mit S209 fortfährt. Falls die Differenz andererseits nicht gleich oder kleiner als der Schwellenwert (NEIN in S208) ist, führt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 die Prozedur zu S201 zurück. Falls die Prozedur zu S201 zurückgeführt wurde, wählt die Zielpunktextrahierungseinheit 61 eine Vielzahl der Attribute aus, obwohl bisher nur ein Attribut ausgewählt wurde.
In einem Bewegungsänderungsbetragsermittlungsprozess in S209 ermittelt die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 unter Verwendung der Kandidaten für den Transformationsbetrag 67 in Bezug auf die jeweiligen, in S206 berechneten Attribute den Rotationsbetrag R und den Verschiebungsbetrag T, die den Transformationsbetrag 67 bilden.
Hierin berechnet die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 den Mittelwert der Kandidaten für den Transformationsbetrag 67 in Bezug auf die jeweiligen, in S206 berechneten Attribute und ermittelt dadurch den Transformationsbetrag 67. Die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 kann den Transformationsbetrag 67 durch ein anderes Verfahren ermitteln, wie zum Beispiel durch Ermitteln des Transformationsbetrags 67 durch Auswählen des Kandidaten für den Transformationsbetrag 67 in Bezug auf eines der Attribute.
In einem Erstellungsprozess für eine transformierte Karte in S210 transformiert die Koordinatentransformationseinheit 64 die Positionen der jeweiligen, in der zweiten Karte 53 enthaltenen Punkte unter Verwendung des Rotationsbetrags R und des Verschiebungsbetrags T, die den in S209 ermittelten Transformationsbetrag 67 bilden, und erstellt dadurch die transformierte Karte 54.
Der Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess in S203 wird ausführlich beschrieben.
Drei Beispiele A bis C werden jeweils als der Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess in S203 beschrieben. Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 führt einen oder mehrere von A bis C aus.
*** Konfiguration der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A ***
9 ist ein Konfigurationsdiagramm der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A.
Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 enthält eine zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71, eine dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 und eine Berechnungseinheit 73 für Distanzen zwischen dritten Punkten.
Die zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71 platziert den Punkt b1 an einer Position, die die gleiche wie der Punkt a1 ist, im ersten Koordinatensystem. Danach berechnet die zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71 eine Position 74 des Punkts b2, wenn der Punkt b2 auf der geraden Linie X platziert wird, die durch den Punkt a1 und den Punkt a2 führt, unter Verwendung einer Distanz b12 zwischen den Punkten b1 und b2.
Die dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 berechnet eine gerade Linie Z im ersten Koordinatensystem, die durch paralleles Bewegen einer geraden Linie Y erhalten wurde, die durch den Punkt a2 und den Punkt a3 führt, sodass die gerade Linie Y durch die Position 74 des Punkts b2 führt, die von der zweiten Punktpositionsberechnungseinheit 71 berechnet wurde. Die dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 berechnet unter Verwendung einer Distanz 23 zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 eine Position 75 des Punkts b3, wenn der Punkt b3 auf die berechnete gerade Linie Z platziert wird.
Die Berechnungseinheit 73 für Distanzen zwischen dritten Punkten berechnet eine Distanz ab3 zwischen der Position 75 des von der dritten Punktpositionsberechnungseinheit 72 berechneten Punkts b3 und dem Punkt a3 als die Wahrscheinlichkeit 66.
***Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A ***
10 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses A illustriert.
Der Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess A wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
In einem Festlegungsprozess für Punkt b1 in S301 setzt die zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71 unter der Annahme, dass der Punkt b1 an der gleichen Position wie der Punkt a1 liegt, den Punkt b1 an die gleiche Position wie Punkt a1 im ersten Koordinatensystem.
In einem Berechnungsprozess für die gerade Linie X in S302 berechnet die zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71 auf Grundlage der Position des Punkts a1 und der Position des Punkts a2 die gerade Linie X, die durch den Punkt a1 und den Punkt a2 führt.
In einem Berechnungsprozess für Punkt b2 in S303 berechnet die zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71 unter Verwendung der Distanz b12 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2 die Position 74 des Punkts b2, wenn der Punkt b2 auf der in S302 berechneten geraden Linie X platziert wird. Das heißt, die zweite Punktpositionsberechnungseinheit 71 berechnet eine Position auf der geraden Linie X, die nur um die Distanz b12 von der in S301 festgelegten Position von b1 getrennt ist, als die Position 74 des Punkts b2.
Die Distanz b 12 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2 kann unter Verwendung der Position des Punkts b1 und der Position von b2 im zweiten Koordinatensystem berechnet werden.
In einem Berechnungsprozess für die gerade Linie Y in S304 berechnet die dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 unter Verwendung der Position des Punkts a2 und der Position des Punkts a3 die gerade Linie Y, die durch den Punkt a2 und den Punkt a3 führt.
In einem Berechnungsprozess für die gerade Linie Z in S305 bewegt die dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 die in S304 berechnete gerade Linie Y parallel, sodass die gerade Linie Y durch die in S303 berechnete Position 74 des Punkts b2 führt, und transformiert dadurch die gerade Linie Y in die gerade Linie Z.
In einem Berechnungsprozess für Punkt b3 in S306 berechnet die dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 unter Verwendung einer Distanz b23 zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 die Position 75 des Punkts b3, wenn der Punkt b3 auf der durch die Transformation in S305 erhaltenen geraden Linie Z platziert wird. Das heißt, die dritte Punktpositionsberechnungseinheit 72 berechnet eine Position auf der geraden Linie Z, die nur um die Distanz b23 von der in S303 berechneten Position von b2 getrennt ist, als die Position 75 des Punkts b3.
Die Distanz b23 zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 kann aus der Position des Punkts b2 und der Position des Punkts b3 im zweiten Koordinatensystem berechnet werden.
In einem Distanzberechnungsprozess in S307 berechnet die Berechnungseinheit 73 für Distanzen zwischen dritten Punkten die Distanz ab3 zwischen der in S306 berechneten Position 75 des Punkts b3 und dem Punkt a3 als die Wahrscheinlichkeit 66.
Wie in 12 illustriert, gibt es zwei Positionen 74 des Punkts b2, die in S303 zu berechnen sind. Danach gibt es für jede Position 74 des Punkts b2 zwei Positionen 75 des Punkts b3, die in S306 zu berechnen sind. Deshalb sind in S306 insgesamt vier Positionen 75 des Punkts b3 zu berechnen.
In S307 berechnet die Berechnungseinheit 73 für Distanzen zwischen dritten Punkten die Distanz ab3 zwischen jeder der in S306 berechneten vier Positionen 75 und dem Punkt a3. Danach legt die Berechnungseinheit 73 für Distanzen zwischen dritten Punkten eine kürzeste Distanz ab3 aus vier berechneten Distanzen ab3 als die Wahrscheinlichkeit 66 fest.
*** Konfiguration der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B ***
13 ist ein Konfigurationsdiagramm der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B.
Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 enthält eine Rotationsberechnungseinheit 81, eine Verschiebungsbetragsberechnungseinheit 82, eine Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen und eine Distanzberechnungseinheit 84.
Die Rotationsberechnungseinheit 81 berechnet einen Rotationsbetrag R, wenn die gerade Linie Y, die durch den Punkt b1 und den Punkt b2 im zweiten Koordinatensystem führt, in die Linie transformiert wird, die parallel zur geraden Linie X ist, die durch die Punkte a1 und a2 im ersten Koordinatensystem führt.
Die Verschiebungsbetragsberechnungseinheit 82 berechnet einen Verschiebungsbetrag T in einem Transformationsbetrag 67, wenn angenommen wird, dass der Rotationsbetrag R im Transformationsbetrag 67 zum Anpassen des zweiten Koordinatensystems auf das erste Koordinatensystem der von der Rotationsberechnungseinheit 81 berechnete Rotationsbetrag R ist.
Die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen berechnet Positionen des Punkts b1, des Punkts b2 und des Punkts b3 im ersten Koordinatensystem als transformierte Positionen 85 auf Grundlage des von der Rotationsberechnungseinheit 81 berechneten Rotationsbetrags R und des von der Verschiebungsbetragsberechnungseinheit 82 berechneten Verschiebungsbetrags T. Das heißt, die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen berechnet unter Verwendung des Rotationsbetrags R und des Verschiebungsbetrags T bewegte Positionen des Punkts b1, des Punkts b2 und des Punkts b3 als die transformierten Positionen 85.
Die Distanzberechnungseinheit 84 berechnet eine Distanz ab1 zwischen dem Punkt a1 und der transformierten Position 85 des Punkts b1, der von der Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen berechnet wurde. Die Distanzberechnungseinheit 84 berechnet eine Distanz ab2 zwischen dem Punkt a2 und der transformierten Position 85 des Punkts b2, der von der Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen berechnet wurde. Die Distanzberechnungseinheit 84 berechnet eine Distanz ab3 zwischen dem Punkt a3 und der transformierten Position 85 des Punkts b3, die von der Berechnungseinheit für transformierte Positionen berechnet wurde. Danach berechnet die Distanzberechnungseinheit 84 die Summe der Distanz ab1, der Distanz ab2 und der Distanz ab3 als die Wahrscheinlichkeit 66.
*** Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B ***
14 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses B illustriert.
Der Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess B wird unter Bezugnahme auf 15 und 16 beschrieben.
In einem Berechnungsprozess für gerade Linien in S401 berechnet die Rotationsberechnungseinheit 81 die gerade Linie X, die im ersten Koordinatensystem durch den Punkt a1 und den Punkt a2 führt, und die gerade Linie Y, die im zweiten Koordinatensystem durch den Punkt b1 und den Punkt b2 führt, wie in 15 illustriert.
In einem Rotationsberechnungsprozess in S402 berechnet die Rotationsberechnungseinheit 81 den Rotationsbetrag R, wenn die in S401 berechnete gerade Linie Y in eine gerade Linie Z transformiert wird, die parallel zur in S401 berechneten geraden Linie X ist, wie in 15 illustriert.
Das spezifische Berechnungsverfahren für den Rotationsbetrag R ist das gleiche wie das Verfahren zum Berechnen des Rotationsbetrags R durch die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 in S206.
In einem Bewegungsbetragsberechnungsprozess in S403 nimmt die Verschiebungsbetragsberechnungseinheit 82 an, dass der Rotationsbetrag R im Transformationsbetrag 67 zum Anpassen des zweiten Koordinatensystems auf das erste Koordinatensystem der von der Rotationsberechnungseinheit 81 berechnete Rotationsbetrag R ist. Danach berechnet die Verschiebungsbetragsberechnungseinheit 82 in diesem Fall den Verschiebungsbetrag T im Transformationsbetrag 67.
Das spezifische Berechnungsverfahren für den Verschiebungsbetrag T ist das gleiche wie das Verfahren zum Berechnen des Verschiebungsbetrags T durch die Transformationsbetragsberechnungseinheit 63 in S206.
In einem Positionsberechnungsprozess in S404 berechnet die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen die Positionen des Punkts b1, des Punkts b2 und des Punkts b3 im ersten Koordinatensystem als die transformierten Positionen 85 auf Grundlage des in S402 berechneten Rotationsbetrags R und des in S403 berechneten Verschiebungsbetrags, wie in 16 illustriert.
In einem Distanzberechnungsprozess in S405 berechnet die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen die Distanz ab1 zwischen dem Punkt a1 und der transformierten Position 85 des Punkts b1, die in S404 berechnet wurde, wie in 16 illustriert. Die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen berechnet die Distanz ab2 zwischen dem Punkt a2 und der transformierten Position 85 des Punkts b2, die in S404 berechnet wurde. Die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen berechnet die Distanz ab3 zwischen dem Punkt a3 und der transformierten Position 85 des Punkts b3, die in S404 berechnet wurde. Danach berechnet die Distanzberechnungseinheit 84 die Summe der Distanz ab1, der Distanz ab2 und der Distanz ab3 als die Wahrscheinlichkeit 66.
Wie in 17 illustriert, gibt es zwei Rotationsbeträge R, die in S402 zu berechnen sind. Deshalb wird in S403 der Verschiebungsbetrag T für jeden der zwei Rotationsbeträge R berechnet. In S404 werden zwei transformierte Positionen 85 für jeweils den Punkt b1, den Punkt b2 und den Punkt b3 berechnet.
In S405 berechnet die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen die Summe der Distanzen für jede der zwei transformierten Positionen 85, die in S304 berechnet wurden. Danach legt die Berechnungseinheit 83 für transformierte Positionen eine der zwei berechneten Summen der Distanzen mit einem kleineren Wert als die Wahrscheinlichkeit 66 fest.
*** Konfiguration der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C ***
18 ist ein Konfigurationsdiagramm der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C.
Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 enthält eine Berechnungseinheit für Distanzen zwischen Punkten 91 und eine Differenzberechnungseinheit 92.
Die Berechnungseinheit für Distanzen zwischen Punkten 91 berechnet eine Distanz a12 zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a2, eine Distanz a23 zwischen dem Punkt a2 und dem Punkt a3, eine Distanz a13 zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a3, eine Distanz b 12 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2, eine Distanz b23 zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 sowie eine Distanz b13 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b3.
Die Differenzberechnungseinheit 92 berechnet die Summe einer Differenz zwischen der Distanz a12 und der Distanz b12, einer Differenz zwischen der Distanz a23 und der Distanz b23 und einer Differenz zwischen der Distanz a13 und der Distanz b13 als die Wahrscheinlichkeit 66.
*** Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C ***
19 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 62 beim Ausführen des Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses C illustriert.
Der Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess C wird unter Bezugnahme auf 20 beschrieben.
In einem Distanzberechnungsprozess zwischen ersten Punkten in S501 berechnet die Berechnungseinheit für Distanzen zwischen Punkten 91 die Distanz a12 zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a2, die Distanz a23 zwischen dem Punkt a2 und dem Punkt a3 sowie die Distanz a13 zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a3.
In einem Distanzberechnungsprozess zwischen zweiten Punkten in S502 berechnet die Berechnungseinheit für Distanzen zwischen Punkten 91 die Distanz b12 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2, die Distanz b23 zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 sowie die Distanz b13 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b3.
In einem Differenzberechnungsprozess in S503 berechnet die Differenzberechnungseinheit 92 die Summe der Differenz zwischen der Distanz a12 und der Distanz b12, der Differenz zwischen der Distanz a23 und der Distanz b23 und der Differenz zwischen der Distanz a13 und der Distanz b13 als die Wahrscheinlichkeit 66.
*** Wirkungen der ersten Ausführungsform ***
Wie oben erwähnt, transformiert das Fahrunterstützungssystem 1 die zweite Karte 53 der Objekte um die externe Vorrichtung 200 herum in die transformierte Karte 54 im ersten Koordinatensystem für die erste Karte 43 der Objekte um das Fahrzeug 100 herum. Danach integriert das Fahrunterstützungssystem 1 die transformierte Karte 54 in die erste Karte 43 und erstellt dadurch die zusammengesetzte Karte 44.
Dies bewirkt, dass die zusammengesetzte Karte 44 eine dreidimensionale Karte wird, in der der Bereich der ersten Karte 43, die die Objekte um das Fahrzeug 100 herum anzeigt, erweitert ist und die Positionen eines oder mehrerer der in der zweiten Karte 53 angezeigten Objekte, die nicht vom Sensor 31 des Fahrzeugs 100 erkannt werden können, ebenfalls korrekt angezeigt sind. Da die Positionen der Objekte korrekt angezeigt sind, kann die zusammengesetzte Karte 44 auch zum Steuern einer Fahrbewegung des Fahrzeugs 100 verwendet werden.
Während es keine Höheninformationen in einer zweidimensionalen Karte gibt, gibt es Höheninformationen in einer dreidimensionalen Karte. Deshalb kann das Vorhandensein oder Fehlen von Objekten wie einer Stufe und eines Viadukts mit Höhen in der dreidimensionalen Karte ermittelt werden. Falls die zusammengesetzte Karte 44 eine dreidimensionale Karte ist, kann darüber hinaus ein Objekt, wie zum Beispiel ein Baum, dessen Breite sich nach seiner Höhe ändert, angemessen behandelt werden.
***Alternative Konfiguration ***
In der obigen Beschreibung wurde die Konfiguration beschrieben, in der das Fahrunterstützungssystem 1 eine externe Vorrichtung 200 enthält.
Das Fahrunterstützungssystem 1 kann jedoch eine Vielzahl der externen Vorrichtungen 200 enthalten.
In diesem Fall empfängt die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 eine zweite Karte 53 von der extern montierten Vorrichtung 20, die an jeder externen Vorrichtung 200 montiert ist. Danach integriert die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 eine Vielzahl der zweiten Karten 53 in die erste Karte 43 und erstellt dadurch eine einzige zusammengesetzte Karte 44.
In der obigen Beschreibung wurde die zweite Karte 53 in die transformierte Karte 54 im ersten Koordinatensystem für die erste Karte 43 transformiert und die transformierte Karte 54 wurde in die erste Karte 43 integriert.
Sowohl die erste Karte 43 als auch die zweite Karte 53 können jedoch in ein bestimmtes drittes Koordinatensystem transformiert werden und die erste Karte 43 und die zweite Karte 53, die transformiert wurden, können integriert werden. In diesem Fall berechnet die Koordinatensynchronisierungseinheit 15 einen Transformationsbetrag 67 vom ersten Koordinatensystem in das dritte Koordinatensystem als einen Transformationsbetrag 67a, berechnet einen Transformationsbetrag 67 vom zweiten Koordinatensystem in das dritte Koordinatensystem als einen Transformationsbetrag 67b, transformiert die erste Karte 43 unter Verwendung des Transformationsbetrags 67a und transformiert die zweite Karte 53 unter Verwendung des Transformationsbetrags 67b. Danach integriert die Integrationseinheit 16 die transformierte erste Karte 43 und die transformierte zweite Karte 53.
Als ein spezifisches Beispiel des bestimmten Koordinatensystems kann ein absolutes Koordinatensystem dargelegt werden. Das absolute Koordinatensystem ist ein globales Koordinatensystem, in dem jede Position durch einen Breitengrad, einen Längengrad und eine Höhenlage dargestellt wird.
In der obigen Beschreibung wurden zwei der ersten Karte 43, die von der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 erstellt wurde, und der zweiten Karte 53, die von der extern montierten Vorrichtung 20 erstellt wurde, integriert, um die zusammengesetzte Karte 44 zu erstellen. Es kann jedoch einen Fall geben, in dem das Fahrunterstützungssystem 1 ein vom Fahrzeug 100 verschiedenes Fahrzeug 100' enthält und zusätzlich zur ersten Karte 43 und zur zweiten Karte 53 eine dritte Karte, die von der im Fahrzeug 100' enthaltenen Fahrunterstützungsvorrichtung 10' erstellt wurde, integriert wird, um eine zusammengesetzte Karte 44 zu erstellen. Dann kann es einen Fall geben, in de die zusammengesetzte Karte 44 von der Fahrunterstützungsvorrichtung 10' sowie der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 verwendet wird.
Nehmen wir in diesem Fall an, dass die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' die im absoluten Koordinatensystem erstellte zusammengesetzte Karte 44 verwenden. Falls dann entweder die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 oder die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' die zusammengesetzte Karte 44 im absoluten Koordinatensystem erstellen, kann die andere der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und der Fahrunterstützungsvorrichtung 10' nur die erstellte zusammengesetzte Karte 44 beziehen. Das heißt, durch Verwendung eines gemeinsamen Koordinatensystems, das das absolute Koordinatensystem zwischen den Vorrichtungen ist, kann eine Gesamtverarbeitungsmenge des Fahrunterstützungssystems 1 reduziert werden. Je größer die Anzahl der im Fahrunterstützungssystem 1 enthaltenen Fahrunterstützungsvorrichtungen 10 ist, desto größer wird die Auswirkung der Reduktion der Verarbeitungsmenge.
In der obigen Beschreibung hat die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 die erste Karte 43 und die zweite Karte 53 integriert und dadurch die zusammengesetzte Karte 44 erstellt. Es kann jedoch die extern montierte Vorrichtung 20 die erste Karte 43 und die zweite Karte 53 integrieren und dadurch die zusammengesetzte Karte 44 erstellen und die erstellte zusammengesetzte Karte 44 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 senden. Das heißt, die extern montierte Vorrichtung 20 kann die Prozesse der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 und der Integrationseinheit 16 ausführen.
Wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 langsamer als die Verarbeitungsgeschwindigkeit der extern montierten Vorrichtung 20 ist, können die Prozesse der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 und der Integrationseinheit 16 mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden, indem die Prozesse der Koordinatensynchronisierungseinheit 15 und der Integrationseinheit 16 von der extern montierten Vorrichtung ausgeführt 20 werden. Da eine Belastung der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 reduziert werden kann, kann darüber hinaus die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 kostengünstig gemacht werden.
Wenn ferner, wie oben erwähnt, die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' die gemeinsame zusammengesetzte Karte 44 verwenden, kann die extern montierte Vorrichtung 20 die zusammengesetzte Karte 44 erstellen und die erstellte zusammengesetzte Karte 44 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' senden.
Statt der Transformation der zweiten Karte 43 in das erste Koordinatensystem kann eine Transformation der ersten Karte 43 in das zweite Koordinatensystem durchgeführt werden. Danach können die erste, durch die Transformation erhaltene Karte 43 und die zweite Karte 53 integriert werden, wodurch eine zusammengesetzte Karte 44 erstellt wird.
Wie oben erwähnt, wenn die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' die gemeinsame zusammengesetzte Karte 44 verwenden, kann das zweite Koordinatensystem als ein gemeinsames relatives Koordinatensystem verwendet werden. Das heißt, die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 erstellt aus der ersten Karte 43 und der zweiten Karte 53 eine zusammengesetzte Karte 44 im zweiten Koordinatensystem und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' erstellt aus der dritten Karte und der zweiten Karte 53 eine zusammengesetzte Karte 44' im zweiten Koordinatensystem. Danach erfasst die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 die zusammengesetzte Karte 44' und integriert die zusammengesetzte Karte 44 und die zusammengesetzte Karte 44'. Gleichermaßen erfasst die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' die zusammengesetzte Karte 44 und integriert die zusammengesetzte Karte 44' und die zusammengesetzte Karte 44. Dies ermöglicht der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und der Fahrunterstützungsvorrichtung 10’jeweils, die zusammengesetzte Karte zu erhalten, in die die erste Karte 43, die zweite Karte 53 und die dritte Karte integriert wurden.
Hierin sind sowohl die zusammengesetzte Karte 44' als auch die zusammengesetzte Karte 44 durch das zweite Koordinatensystem dargestellt. Deshalb ist keine Koordinatentransformation notwendig, wenn die zusammengesetzte Karte 44' und die zusammengesetzte Karte 44 integriert werden. Falls die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10' jeweils die Koordinatentransformation nur einmal durchführen, kann dementsprechend die zusammengesetzte Karte erhalten werden, in die die erste Karte 43, die zweite Karte 53 und die dritte Karte integriert wurden. Das heißt, es kann jeweils ein Verarbeitungsausmaß der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 und der Fahrunterstützungsvorrichtung 10' zum Erhalten der zusammengesetzten Karte, in die die erste Karte 43, die zweite Karte 53 und die dritte Karte integriert wurden, reduziert werden. Je größer die Anzahl der im Fahrunterstützungssystem 1 enthaltenen Fahrunterstützungsvorrichtungen 10 wird, desto größer wird die Auswirkung der Reduktion der Verarbeitungsmenge.
In der obigen Beschreibung wurde das Attribut in S201 in 8 ausgewählt und die Punkte, die die Objekte mit dem ausgewählten Attribut darstellen, wurden auf den ersten und den zweiten spezifischen Punkt gesetzt. Der Grund dafür ist, dass es unwahrscheinlich ist, dass der erste und der zweite spezifische Punkt zu zwischen der ersten Karte 43 und der zweiten Karte 53 entsprechenden Punkten werden, es sei denn, der erste und der zweite spezifische Punkt sind Punkte, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen.
Es ist jedoch nicht notwendig, dass alle zu extrahierenden Zielpunkte 65 in S202 in 8 Punkte sind, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen. Es reicht aus, dass die einander entsprechenden Punkte die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen. Genauer sollten der Punkt a1 und der Punkt b1 Punkte sein, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen, der Punkt a2 und der Punkt b2 sollten Punkte sein, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen, und der Punkt a3 und der Punkt b3 sollten Punkte sein, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen. Dementsprechend kann es so angeordnet werden, dass der Prozess in S201 weggelassen wird und die Zielpunkte 65 so extrahiert werden, dass die entsprechenden Punkte in S202 zu Punkten werden, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen.
In der obigen Beschreibung erfolgte die Beschreibung unter der Annahme, dass das erste Koordinatensystem und das zweite Koordinatensystem jeweils ein orthogonales Koordinatensystem sind.
Das erste Koordinatensystem und das zweite Koordinatensystem können jedoch jeweils ein Polarkoordinatensystem sein.
In der obigen Beschreibung wird die Wahrscheinlichkeit 66 in Bezug auf jede Kombination der Punkte, die Objekte mit dem gleichen Attribut darstellen, in S202 bis S204 in 8 berechnet.
Es kann jedoch so angeordnet werden, dass die Wahrscheinlichkeit 66 in Bezug auf nur jeweilige Kombinationen der Punkte berechnet wird, bei denen es wahrscheinlich ist, dass sie einander entsprechen. Dies kann eine Rechenzeit zum Berechnen der Wahrscheinlichkeit 66 reduzieren.
Die Punkte, die einander sehr wahrscheinlich entsprechen, können unter Verwendung von Anordnungen der Punkte in der ersten Karte 43 und der zweiten Karte 53 identifiziert werden.
Genauer, wenn der in 10 illustrierte Wahrscheinlichkeitsberechnungsprozess A als der Prozess in S203 ausgeführt wird, extrahiert die Zielpunktextrahierungseinheit 61 zuerst den Punkt a1, den Punkt a2 und den Punkt b1 in S202. Danach extrahiert die Zielpunktextrahierungseinheit 61 einen Punkt Q2, mit dem eine Differenz zwischen der Distanz zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a2 und der Distanz zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt Q2 kleiner als ein erster Sollwert wird, als den Punkt b2. Falls die Distanz zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a2 und die Distanz zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2 nahe sind, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Punkt a1 dem Punkt b1 entspricht und der Punkt a2 dem Punkt b2 entspricht. Deshalb kann die Wahrscheinlichkeit 66 durch Vorsehen der Bedingung zum Extrahieren des Punkts b2 wie oben erwähnt nur für die Kombination der Punkte berechnet werden, die einander sehr wahrscheinlich entsprechen.
Ferner extrahiert die Zielpunktextrahierungseinheit 61 den Punkt a3 und extrahiert einen Punkt Q3, mit dem eine Differenz zwischen der Distanz zwischen dem Punkt a2 und dem Punkt a3 und der Distanz zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt Q3 kleiner als ein zweiter Sollwert wird, als den Punkt b3. Deshalb kann die Wahrscheinlichkeit 66 durch Vorsehen der Bedingung zum Extrahieren des Punkts b3, wie oben im Fall zur Extraktion des Punkts b2 erwähnt, nur für die Kombination der Punkte berechnet werden, die einander sehr wahrscheinlich entsprechen.
In der obigen Beschreibung wurden drei Zielpunkte 65 festgelegt. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl an Zielpunkten 65 festgelegt werden, falls drei oder mehr Zielpunkte 65 festgelegt sind.
Zweite Ausführungsform.
Eine zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass eine erste Karte 43 und eine zweite Karte 53 integriert werden, nachdem Zeitpunkte der ersten Karte 43 und der zweiten Karte 53 synchronisiert wurden. Dieser Unterschied in der zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben.
*** Konfiguration des Fahrunterstützungssystems 1 ***
21 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach der zweiten Ausführungsform.
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung 10 enthält zusätzlich zur in 1 illustrierten Konfiguration eine Zeitsynchronisierungseinheit 17.
Die Sensorinformationserfassungseinheit 11 erfasst Sensorinformationen 41 sequenziell. Danach identifiziert die Identifikationseinheit 12 für jede Sensorinformation 41 ein Attribut 42 eines Objekts um das Fahrzeug 100 herum und eine Kartenerstellungseinheit 13a erstellt die erste Karte 43 für jede Sensorinformation 41. In diesem Fall erstellt die Kartenerstellungseinheit 13a die erste Karte 43, die einen Zeitstempel 45 enthält, der die Erfassungszeit der Sensorinformationen 41 anzeigt, die verwendet werden, wenn die erste Karte 43 erstellt wird.
Gleichermaßen erfasst die Sensorinformationserfassungseinheit 21 Sensorinformationen 51 sequenziell. Danach identifiziert die Identifikationseinheit 22 für jede Sensorinformation 51 ein Attribut 52 eines Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum und eine Kartenerstellungseinheit 23a erstellt die zweite Karte 53 für jede Sensorinformation 51. In diesem Fall erstellt die Kartenerstellungseinheit 23a die zweite Karte 53, die einen Zeitstempel 55 enthält, der die Erfassungszeit der Sensorinformationen 51 anzeigt, die verwendet werden, wenn die zweite Karte 53 erstellt wird.
Eine Sendeeinheit 24a sendet die zweite Karte 53, die von der Kartenerstellungseinheit 23a erstellt wurde, sequenziell an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10. Eine Empfangseinheit 14a empfängt die zweite Karte 53, die sequenziell gesendet wurde.
Die Zeitsynchronisierungseinheit 17 identifiziert die zweite Karte 53 mit einem gleichen Zeitpunkt wie die jeweilige erste Karte 43, die von der Kartenerstellungseinheit 13a erstellt wurde. Die erste Karte 43 und die zweite Karte 53 des gleichen Zeitpunkts bedeuten, dass die zum Erstellen der ersten Karte 43 verwendeten Sensorinformationen 41 und die zum Erstellen der zweiten Karte 53 verwendeten Sensorinformationen 51 zum gleichen Zeitpunkt erfasst wurden.
Das heißt, die Zeitsynchronisierungseinheit 17 identifiziert aus einer Vielzahl der von der Empfangseinheit 14a empfangenen zweiten Karten 53 die zweite Karte 53, die aus den Sensorinformationen 51 erstellt wurde, die zum gleichen Zeitpunkt wie die Erfassungszeit der Sensorinformationen 41 erfasst wurden, die zum Erstellen der ersten Karte 43 verwendet wurden.
*** Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 ***
22 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der zweiten Ausführungsform illustriert.
Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der zweiten Ausführungsform entsprechen einem Fahrunterstützungsverfahren nach der zweiten Ausführungsform. Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der zweiten Ausführungsform entsprechen Fahrunterstützungsprogrammprozessen nach der zweiten Ausführungsform.
Prozesse von S601 bis S608 sind die gleichen wie die Prozesse von S101 bis S108 in 2. In S603 wird jedoch eine erste Karte 43 erstellt, die einen Zeitstempel 45 enthält, und in S606 wird eine zweite Karte 53 erstellt, die einen Zeitstempel 55 enthält. Ferner werden die Prozesse von S604 bis S608 wiederholt ausgeführt und eine Vielzahl der zweiten Karten 53 wird in S608 empfangen.
In einem Zeitsynchronisierungsprozess in S609 identifiziert die Zeitsynchronisierungseinheit 17 aus der Vielzahl der in S608 empfangenen zweiten Karten 53 die zweite Karte 53, die aus den Sensorinformationen 51 erstellt wurde, die zu einem gleichen Zeitpunkt wie die Erfassungszeit der Sensorinformationen 41 erfasst wurden, die zum Erstellen der in S603 erstellten ersten Karte 43 verwendet wurden.
Hierin identifiziert die Zeitsynchronisierungseinheit 17 die zweite Karte 53, die den Zeitstempel 55, der die gleiche Erfassungszeit anzeigt wie die vom in der ersten Karte 43 enthaltenen Zeitstempel 45 angezeigte Erfassungszeit.
In einem Koordinatensynchronisierungsprozess in S610 transformiert die Koordinatensynchronisierungseinheit 15a die zweite Karte 53 so, dass ein zweites Koordinatensystem, das das in S609 identifizierte Koordinatensystem der zweiten Karte 53 ist, mit einem ersten Koordinatensystem übereinstimmt, das das Koordinatensystem der in S603 erstellten ersten Karte 43 ist, wodurch die Einheit eine transformierte Karte 54 erstellt.
Ein Prozess S611 ist der gleiche Prozess wie in S110 in 2.
***Wirkungen der zweiten Ausführungsform ***
Wie oben erwähnt, identifiziert das Fahrunterstützungssystem 1 aus der Vielzahl der zweiten Karten 53 die zweite Karte 53 zum gleichen Zeitpunkt wie die erste Karte 43. Danach integriert das Fahrunterstützungssystem 1 die identifizierte zweite Karte 53 in die erste Karte 43 und erstellt dadurch eine zusammengesetzte Karte 44.
Dies macht die zusammengesetzte Karte 44 zu einer dreidimensionalen Karte, in der Positionen von Objekten zu einer bestimmten Zeit korrekt angezeigt wurden. Da die Positionen der Objekte korrekt angezeigt sind, kann die zusammengesetzte Karte 44 auch für Zwecke wie zum Steuern einer Fahrbewegung eines Fahrzeugs 100 verwendet werden.
***Alternative Konfiguration ***
In der obigen Beschreibung wurde angenommen, dass die zweite Karte 53 mit dem gleichen Zeitpunkt wie die in S603 erstellte erste Karte 43 in S608 empfangen wird. Abhängig von einem Kommunikationsstatus kann es auch einen Fall geben, in dem die zweite Karte 53 vorübergehend nicht empfangen werden kann. Deshalb kann auch ein Fall eintreten, in dem die zweite Karte 53 mit dem gleichen Zeitpunkt wie die in S603 erstellte erste Karte 43 in S608 nicht empfangen wird.
Wenn es keine zweite Karte 53 mit dem gleichen Zeitpunkt wie die in S603 erstellte erste Karte 43 gibt, erstellt die Zeitsynchronisierungseinheit 17 dann die zweite Karte 53 mit dem gleichen Zeitpunkt wie die erste Karte 43 unter Verwendung einer Vielzahl der zweiten Karten 53, die empfangen wurden. Genauer schätzt die Zeitsynchronisierungseinheit 17 die zweite Karte 53, die aus den Sensorinformationen 51 zu erstellen ist, die zum gleichen Zeitpunkt wie der Erfassungszeitpunkt der Sensorinformationen 41 erfasst wurden, die zur Erstellung der ersten, in S603 erstellten Karte 43 verwendet wurden, unter Verwendung der Vielzahl der zweiten Karten 53 ab, die empfangen wurden, und erstellt die zweite Karte 53.
Hierin schätzt die Zeitsynchronisierungseinheit 17, wie in 23 illustriert, die zweite Karte 53, die aus den Sensorinformationen 51 zu erstellen ist, die zum gleichen Zeitpunkt wie der Erfassungszeitpunkt der Sensorinformationen 41 erfasst wurden, unter Verwendung eines Kalman-Filters unter Verwendung der Vielzahl der zweiten Karten 53 ab, die in der Vergangenheit empfangen wurden. In 23 wird die zweite Karte 53, die aus den zu einem Zeitpunkt t3 erfassten Sensorinformationen 51 zu erstellen ist, unter Verwendung der zweiten Karten 53 abgeschätzt, die aus den vor dem Zeitpunkt t3 erfassten Sensorinformationen 51 erstellt wurden.
Dritte Ausführungsform.
Eine dritte Ausführungsform unterscheidet sich darin von der ersten und der zweiten Ausführungsform, dass eine Fahrunterstützungsvorrichtung 10 eine zweite Karte 53 erstellt. Dieser Unterschied in der dritten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Obwohl der Unterschied von der ersten Ausführungsform hierin beschrieben wird, kann die Beschreibung gleichermaßen auf die zweite Ausführungsform angewandt werden.
*** Konfiguration des Fahrunterstützungssystems 1 ***
24 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach der dritten Ausführungsform.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 enthält zusätzlich zur in 1 illustrierten Konfiguration eine Identifikationseinheit 22b und eine Kartenerstellungseinheit 23b. Andererseits enthält eine extern montierte Vorrichtung 20 die Identifikationseinheit 22b und die Kartenerstellungseinheit 23b nicht, die in der Konfiguration in 1 illustriert sind.
Eine Sendeeinheit 24b sendet von der Sensorinformationserfassungseinheit 21 erfasste Sensorinformationen 51 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10. Eine Empfangseinheit 14b empfängt die von der Sendeeinheit 24b gesendeten Sensorinformationen 51.
Die Identifikationseinheit 22b identifiziert auf Grundlage der von der Empfangseinheit 14b empfangenen Sensorinformationen 51 ein Attribut 52 jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum. Die Kartenerstellungseinheit 23b erstellt die zweite Karte 53 auf Grundlage der von der Empfangseinheit 14b empfangenen Sensorinformationen 51 und des Attributs 52 jedes von der Identifikationseinheit 22b identifizierten Objekts.
*** Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 ***
25 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der dritten Ausführungsform illustriert.
Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der dritten Ausführungsform entsprechen einem Fahrunterstützungsverfahren nach der dritten Ausführungsform. Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der dritten Ausführungsform entsprechen Fahrunterstützungsprogrammprozessen nach der dritten Ausführungsform.
Prozesse von S701 bis S704 sind die gleichen wie die Prozesse von S101 bis S104 in 2.
In einem Kartensendeprozess in S705 sendet die Sendeeinheit 24b die in S704 erfassten Sensorinformationen 51 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10.
In einem Kartenempfangsprozess in S706 empfängt die Empfangseinheit 14b die in S705 gesendeten Sensorinformationen 51.
In einem externen Identifikationsprozess in S707 identifiziert die Identifizierungseinheit 22b ein Attribut 52 jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 herum auf Grundlage der in S706 empfangenen Sensorinformationen 51.
In einem externen Kartenerstellungsprozess in S708 erstellt die Kartenerstellungseinheit 23b auf Grundlage der in S706 empfangenen Sensorinformationen 51 und des Attributs 52 jedes in S707 identifizierten Objekts eine zweite Karte 53 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Sensorinformationen 51 in S704 erfasst wurden.
Die zweite Karte 53, die erstellt wird, ist die gleiche wie die in S106 in 2 erstellte zweite Karte 53.
In einem Koordinatensynchronisierungsprozess in S709 transformiert eine Koordinatensynchronisierungseinheit 15b die zweite Karte 53 so, dass ein zweites Koordinatensystem, das das in S708 erstellte Koordinatensystem der zweiten Karte 53 ist, mit einem ersten Koordinatensystem übereinstimmt, das das Koordinatensystem einer in S703 erstellten ersten Karte 43 ist, wodurch die Einheit eine transformierte Karte 54 erstellt.
Ein Prozess S710 ist der gleiche Prozess wie in S110 in 2.
***Wirkung der dritten Ausführungsform ***
Wie oben erwähnt erstellt die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 im Fahrunterstützungssystem 1 die zweite Karte 53.
Mit dieser Anordnung kann die extern montierte Vorrichtung 20 nur die Sensorinformationen 51 erfassen und kann nur die Sensorinformationen 51 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 senden. Dementsprechend kann eine Verarbeitungsbelastung der extern montierten Vorrichtung 20 reduziert werden.
*** Alternative Konfiguration ***
In der obigen Beschreibung enthält die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 die Identifikationseinheit 12 und die Identifikationseinheit 22b und die Kartenerstellungseinheit 13 und die Kartenerstellungseinheit 23b, wie in 24 illustriert. Danach sind die Prozesse in S702 bis S703 und die Prozesse von S707 bis S708 parallel ausgeführt worden, wie in 25 illustriert.
Die Identifikationseinheit 12 und die Identifikationseinheit 22b können jedoch gemeinsam als eine Komponente ausgeführt werden und die Kartenerstellungseinheit 13 und die Kartenerstellungseinheit 23b können gemeinsam als eine Komponente ausgeführt werden. Danach können die Prozesse in S702 bis S703 und die Prozesse von S707 bis S708 hintereinander ausgeführt werden.
In der obigen Beschreibung hat die extern montierte Vorrichtung 20 die Sensorinformationen 51 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 gesendet und die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 hat die Attribute 52 aus den Sensorinformationen 51 identifiziert und hat die zweite Karte 53 erstellt.
Die extern montierte Vorrichtung 20 kann jedoch die Attribute 52 identifizieren und kann die Sensorinformationen 51 und die Attribute 52 an die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 senden. Danach kann die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 die zweite Karte 53 erstellen.
Daten, die von der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 von der extern montierten Vorrichtung 20 zu empfangen sind, sind nicht auf eine der Sensorinformationen 51, der Sensorinformationen 51 und der Attribute 52 und der zweiten Karte 53 beschränkt und können Daten eines anderen Formats sein, falls die Daten diejenigen in Bezug auf die Position jedes Objekts um die externe Vorrichtung 200 sind. Genauer sind die Daten in Bezug auf die Position Daten, die dreidimensionale Koordinatenwerte jedes Hindernisses anzeigen und Informationen über ein Attribut wie Fahrzeug oder Person enthalten. Genauer sind die Daten eines anderen Formats die Sensorinformationen 51 selbst, die vom Sensor 32 erfasst wurden, und die dreidimensionalen Koordinatenwerte und Bilddaten von einem oder mehreren Objekten, deren Attribute nicht identifiziert sind.
Die Daten, die hierin als solche bezeichnet werden, können in einer anderen Form sein, wie Informationen oder ein Signal, das von einem Computer gesendet und empfangen wird. Informationen in Bezug auf die Position können Informationen, die ausdrücklich ausgedrückt sind, oder Informationen sein, die in den Daten enthalten sind.
Vierte Ausführungsform.
In einer vierten Ausführungsform wird eine Fahrunterstützung unter Verwendung der in jeder Ausführungsform der ersten bis zur dritten Ausführungsform erstellten zusammengesetzten Karte 44 beschrieben.
***Beschreibung der Konfiguration ***
26 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrunterstützungssystems 1 nach der vierten Ausführungsform.
In 26 sind die von der Integrationseinheit 16 verschiedenen Komponenten weggelassen, die in der ersten bis zur dritten Ausführungsform beschrieben wurden.
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung 10 enthält zusätzlich zur in jeder der ersten bis zur dritten Ausführungsform beschriebenen Konfiguration eine Fahrunterstützungseinheit 18.
Die Fahrunterstützungseinheit 18 unterstützt ein Fahren des Fahrzeugs 100. Die Fahrunterstützungseinheit 18 enthält eine Routenermittlungseinheit 181 und eine Fahrzeugsteuereinheit 182.
Die Routenermittlungseinheit 181 ermittelt auf Grundlage der von der Integrationseinheit 16 erstellten zusammengesetzten Karte 44 eine Fahrtroute 46. Genauer ermittelt die Routenermittlungseinheit 181 die Fahrtroute 46, die ein oder mehrere Hindernisse wie Fußgänger, die in der zusammengesetzten Karte 44 illustriert sind, nicht berührt.
Die Fahrzeugsteuereinheit 182 steuert das Fahrzeug 100 so, dass das Fahrzeug 100 auf der von der Routenermittlungseinheit 181 ermittelten Fahrtroute 46 fährt. Genauer steuert die Fahrzeugsteuereinheit 182 ein Lenken, Antriebsvorrichtungen wie ein Triebwerk und einen Motor und eine im Fahrzeug 100 enthaltene Bremse, sodass das Fahrzeug auf der Fahrtroute 46 fährt.
Die Fahrzeugsteuereinheit 182 kann das Fahrzeug 100 unter Berücksichtigung anderer, vom Sensor 31 erfasster Sensorinformationen 41 sowie der Fahrtroute 46 steuern.
*** Beschreibung der Vorgänge ***
27 ist ein Ablaufdiagramm, das Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der vierten Ausführungsform illustriert.
Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der vierten Ausführungsform entsprechen einem Fahrunterstützungsverfahren nach der vierten Ausführungsform. Die Vorgänge des Fahrunterstützungssystems 1 nach der vierten Ausführungsform entsprechen Fahrunterstützungsprogrammprozessen nach der vierten Ausführungsform.
In einem Erstellungsprozess für zusammengesetzte Karten in S801 erstellt das Fahrunterstützungssystem 1 eine zusammengesetzte Karte 44 unter Verwendung des in jeder der ersten bis zur dritten Ausführungsform beschriebenen Verfahrens.
In einem Routenermittlungsprozess in S802 ermittelt die Routenermittlungseinheit 181 eine Fahrtroute 46 auf Grundlage der in S801 erstellten zusammengesetzten Karte 44.
In einem Fahrzeugsteuerungsprozess in S803 steuert die Fahrzeugsteuereinheit 182 das Fahrzeug 100 so, dass das Fahrzeug 100 auf der in S802 erstellten Fahrtroute 46 fährt.
Die Prozesse von S801 bis S803 werden wiederholt ausgeführt und bewirken dadurch, dass das Fahrzeug 100 automatisch gefahren wird.
*** Wirkung der vierten Ausführungsform ***
Wie oben erwähnt fährt die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 im Fahrunterstützungssystem 1 das Fahrzeug 100 auf Grundlage der zusammengesetzten Karte 44 automatisch.
Dies eliminiert die Notwendigkeit, dass ein Fahrer das Fahrzeug 100 fährt, wodurch eine Belastung des Fahrers reduziert wird.
***Alternative Konfiguration ***
Die obige Beschreibung erfolgte über die Konfiguration zum automatischen Fahren des Fahrzeugs 100.
Eine Konfiguration zum Anzeigen der zusammengesetzten Karte 44 kann jedoch verwendet werden. 28 ist ein Konfigurationsdiagramm des Fahrunterstützungssystems 1 in diesem Fall. Im in 28 illustrierten Fahrunterstützungssystem 1 enthält die Fahrunterstützungseinheit 18 eine Anzeigeeinheit 183 anstatt der Routenermittlungseinheit 181 und der Fahrzeugsteuereinheit 182, was sich vom in 26 illustrierten Fahrunterstützungssystem 1 unterscheidet.
Die Anzeigeeinheit 183 zeigt die von der Integrationseinheit 16 erstellte zusammengesetzte Karte 44 an. Dies ermöglicht dem Fahrer des Fahrzeugs 100, die zusammengesetzte Karte 44 beim Fahren zu prüfen, wodurch eine Sicherheit beim Fahren erhöht wird. Genauer kann der Fahrer aus der zusammengesetzten Karte 44 einen Fußgänger oder Ähnliches an einer Position erfassen, die vom Fahrzeug 100 aus nicht gesehen werden kann, und kann einen Fahrvorgang zum Vermeiden eines Kontakts mit dem Fußgänger durchführen.
Die Fahrunterstützungseinheit 18 kann die Anzeigeeinheit 183 zusammen mit der Routenermittlungseinheit 181 und der Fahrzeugsteuereinheit 182 enthalten. In diesem Fall zeigt die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 die zusammengesetzte Karte 44 während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs 100 an.
29 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 nach der ersten bis zur vierten Ausführungsform.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 10 enthält eine Fahrunterstützungs-EUC 110 (elektronische Steuereinheit), eine Fahrzeugsteuerungs-EUC 120, einen Speicher 130, eine Kommunikationseinrichtung 140 und eine Ausgabeeinrichtung 150.
Die Fahrunterstützungs-EUC 110 und die Fahrzeugsteuerungs-EUC 120 sind jeweils von Verarbeitungsschaltung (Verarbeitungsverschaltung), einer Eingabe-/Ausgabeschaltung, einer Energieversorgungsschaltung und so weiter implementiert. Die Verarbeitungsschaltung wird auch als eine CPU (Zentralprozessoreinheit), eine Verarbeitungseinheit, eine Arithmetikeinheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein Prozessor oder ein DSP (digitaler Signalprozessor) bezeichnet.
Der Speicher 130 ist durch einen nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher wie einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), einen ROM (einen schreibgeschützten Speicher), einen Flashspeicher, einen EPROM (löschbaren programmierbaren schreibgeschützten Speicher) oder einen EEPROM (elektrisch löschbaren und programmierbaren schreibgeschützten Speicher) und eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Minidisk oder eine DVD oder eine Kombination von mindestens einem Teil dieser Speicher implementiert. Hierin weist der Speicher 130 eine Konfiguration auf, von der zumindest ein Teil beschreibbar sein kann.
Die Kommunikationseinrichtung 140 ist ein Kommunikationschip oder eine NIC (Netzwerkschnittstellenkarte). Die Kommunikationseinrichtung 140 enthält einen Empfänger, um Daten zu empfangen, und einen Sender, um Daten zu senden.
Die Ausgabeeinrichtung 150 ist eine Anzeige und/oder ein Lautsprecher.
Die jeweiligen Funktionen der Sensorinformationserfassungseinheit 11, der Identifikationseinheit 12, der Kartenerstellungseinheit 13, der Empfangseinheit 14, der Koordinatensynchronisierungseinheit 15, der Integrationseinheit 16, der Zeitsynchronisierungseinheit 17 und der Fahrunterstützungseinheit 18 in der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 sind durch Software, Firmware oder einer Kombination der Software und der Firmware implementiert. Die Software und die Firmware sind jeweils als ein Programm beschrieben und im Speicher 130 gespeichert. Das heißt, sowohl die Fahrunterstützungs-EUC 110 als auch die Fahrzeugsteuerungs-EUC 120 lesen jeweils das im Speicher 130 gespeicherte Programm und führen das Programm aus und implementieren dadurch die jeweiligen Funktionen.
Hierin implementiert die Fahrunterstützungs-EUC 110 die Funktionen der Sensorinformationserfassungseinheit 11, der Identifikationseinheit 12, der Kartenerstellungseinheit 13, der Empfangseinheit 14, der Koordinatensynchronisierungseinheit 15, der Integrationseinheit 16, der Zeitsynchronisierungseinheit 17 und der Anzeigeeinheit 183. Die Fahrzeugsteuerungs-EUC 120 implementiert die Funktionen der Routenermittlungseinheit 181 und der Fahrzeugsteuereinheit 182.
Die Fahrunterstützungs-EUC 110 und die Fahrzeugsteuerungs-EUC 120 speichern jeweils Informationen, Daten, Signalwerte oder Variablenwerte, die Ergebnisse von Prozessen der jeweiligen Funktionen anzeigen, als Dateien im Speicher 130.
In der obigen Beschreibung wurde beschrieben, dass die jeweiligen Funktionen der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 durch die Software, die Firmware oder die Kombination der Software und der Firmware implementiert wurden. Zumindest ein Teil der jeweiligen Funktionen der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 können jedoch durch dedizierte Hardware implementiert werden und der Rest der jeweiligen Funktionen der Fahrunterstützungsvorrichtung 10 kann durch die Software, die Firmware oder die Kombination der Software und der Hardware implementiert werden. Genauer kann die Empfangseinheit 14 durch einen Empfänger implementiert werden und die anderen Funktionen können durch die Software, die Firmware oder die Kombination der Software und der Firmware implementiert werden. Alternativ kann die Anzeigeeinheit 183 durch eine Anzeige implementiert werden.
30 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm der extern montierten Vorrichtung 20 nach der ersten bis zur vierten Ausführungsform.
Die extern montierte Vorrichtung 20 enthält eine Fahrunterstützungs-EUC 210, einen Speicher 230 und eine Kommunikationseinrichtung 240.
Die Fahrunterstützungs-EUC 210 ist von Verarbeitungsschaltung (Verarbeitungsverschaltung), einer Eingabe-/Ausgabeschaltung, einer Energieversorgungsschaltung und so weiter implementiert. Die Verarbeitungsschaltung wird auch als eine CPU (Zentralprozessoreinheit), eine Verarbeitungseinheit, eine Arithmetikeinheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein Prozessor oder ein DSP (digitaler Signalprozessor) bezeichnet.
Der Speicher 230 ist durch einen nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher wie einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), einen ROM (einen schreibgeschützten Speicher), einen Flashspeicher, einen EPROM (löschbaren programmierbaren schreibgeschützten Speicher) oder einen EEPROM (elektrisch löschbaren und programmierbaren schreibgeschützten Speicher) und eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Minidisk oder eine DVD oder eine Kombination von mindestens einem Teil dieser Speicher und Platten implementiert. Hierin weist der Speicher 230 eine Konfiguration auf, von der zumindest ein Teil beschreibbar sein kann.
Die Kommunikationseinrichtung 240 ist ein Kommunikationschip oder eine NIC (Netzwerkschnittstellenkarte). Die Kommunikationseinrichtung 240 enthält einen Empfänger, um Daten zu empfangen, und einen Sender, um Daten zu senden.
Die jeweiligen Funktionen der Sensorinformationserfassungseinheit 21, der Identifikationseinheit 22, der Kartenerstellungseinheit 23 und der Sendeeinheit 24 in der extern montierten Vorrichtung 20 sind durch Software, Firmware oder einer Kombination der Software und der Firmware implementiert. Die Software und die Firmware sind jeweils als ein Programm beschrieben und im Speicher 230 gespeichert. Das heißt, die Fahrunterstützungs-EUC 210 liest das im Speicher 230 gespeicherte Programm und führt das Programm aus und implementiert dadurch die jeweiligen Funktionen.
Die Fahrunterstützungs-EUC 210 speichert Informationen, Daten, Signalwerte oder Variablenwerte, die Ergebnisse von Prozessen der jeweiligen Funktionen anzeigen, als Dateien im Speicher 230.
In der obigen Beschreibung wurde beschrieben, dass die jeweiligen Funktionen der extern montierten Vorrichtung 20 durch die Software, die Firmware oder die Kombination der Software und der Firmware implementiert wurden. Zumindest ein Teil der jeweiligen Funktionen der extern montierten Vorrichtung 20 können jedoch durch dedizierte Hardware implementiert werden und der Rest der jeweiligen Funktionen der extern montierten Vorrichtung 20 kann durch die Software, die Firmware oder die Kombination der Software und der Hardware implementiert werden. Genauer kann die Sendeeinheit 24 durch einen Sender implementiert werden und die anderen Funktionen können durch die Software, die Firmware oder die Kombination der Software und der Firmware implementiert werden.
Bezugszeichenliste
1: Fahrunterstützungssystem; 10: Fahrunterstützungsvorrichtung; 11: Sensorinformationserfassungseinheit; 12: Identifikationseinheit; 13: Kartenerstellungseinheit; 14: Empfangseinheit; 15: Koordinatensynchronisierungseinheit; 16: Synchronisierungseinheit; 17: Zeitsynchronisierungseinheit; 18: Fahrunterstützungseinheit; 181: Routenermittlungseinheit; 182: Fahrzeugsteuereinheit; 183: Anzeigeeinheit; 20: extern montierte Vorrichtung; 21: Sensorinformationserfassungseinheit; 22: Identifikationseinheit; 23: Kartenerstellungseinheit; 24: Sendeeinheit; 31: Sensor; 32: Sensor; 41, 53: Sensorinformationen; 42, 52: Attribut; 43: erste Karte; 44: zusammengesetzte Karte; 45: Zeitstempel; 46: Fahrtroute; 53: zweite Karte; 54: transformierte Karte; 55: Zeitstempel; 61: Zielpunktextrahierungseinheit; 62: Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit; 63: Transformationsbetragsberechnungseinheit; 64: Koordinatentransformationseinheit; 65: Zielpunkt; 66: Wahrscheinlichkeit; 67: Transformationsbetrag; 71: zweite Punktpositionsberechnungseinheit; 72: dritte Punktpositionsberechnungseinheit; 73: Berechnungseinheit für Distanzen zwischen dritten Punkten; 74, 75: Position; 81: Rotationsberechnungseinheit; 82: Verschiebungsbetragsberechnungseinheit; 83: Berechnungseinheit für transformierte Positionen; 84: Distanzberechnungseinheit; 85: transformierte Position; 91: Berechnungseinheit für Distanzen zwischen Punkten; 92: Differenzberechnungseinheit; 100: Fahrzeug; 110, 210: Fahrunterstützungs-EUC; 120: Fahrzeugsteuerungs-EUC; 130, 230: Speicher; 140, 240: Kommunikationseinrichtung; 150: Ausgabeeinrichtung; 200: externe Vorrichtung; 201: Vorrichtung am Straßenrand; 202: Fahrzeug
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008191988 A [0004]

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung, umfassend: eine Kartenerstellungseinheit, um eine erste Karte zu erstellen, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um ein Fahrzeug herum anzeigt; eine Koordinatensynchronisierungseinheit, um die von der Kartenerstellungseinheit erstellte erste Karte und/oder eine zweite Karte so zu transformieren, dass die erste Karte und die zweite Karte zu dreidimensionalen Karten in einem gleichen Koordinatensystem werden, wobei die zweite Karte eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um eine externe Vorrichtung herum anzeigt, wobei die externe Vorrichtung entweder eine Vorrichtung am Straßenrand oder ein von dem Fahrzeug verschiedenes Fahrzeug ist; und eine Integrationseinheit, um eine zusammengesetzte Karte durch Integrieren der ersten Karte und der zweiten Karte nach der Transformation durch die Koordinatensynchronisierungseinheit zu erstellen.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei die Koordinatensynchronisierungseinheit die zweite Karte so transformiert, dass ein zweites Koordinatensystem, das ein Koordinatensystem der zweiten Karte ist, mit einem ersten Koordinatensystem übereinstimmt, das ein Koordinatensystem der ersten Karte ist.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Koordinatensynchronisierungseinheit enthält: eine Zielpunktextrahierungseinheit, um wiederholt drei Zielpunkte als einen Punkt a1, einen Punkt a2 und einen Punkt a3 aus einer Vielzahl von Punkten zu extrahieren, die die dreidimensionalen Positionen der Objekte in der ersten Karte anzeigen, und um wiederholt aus einer Vielzahl von Punkten, die die dreidimensionalen Positionen der Objekte in der zweiten Karte anzeigen, drei Zielpunkte als einen Punkt b1, einen Punkt b2 und einen Punkt b3 zu extrahieren, sodass die Zielpunkte jeweils dem Punkt a1, dem Punkt a2 bzw. dem Punkt a3 entsprechen; eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit, um eine Wahrscheinlichkeit zu berechnen, wenn der Punkt a1 und der Punkt b1 eine gleiche Position anzeigen, der Punkt a2 und der Punkt b2 eine gleiche Position anzeigen sowie der Punkt a3 und der Punkt b3 eine gleiche Position anzeigen; eine Transformationsbetragsberechnungseinheit, um einen Transformationsbetrag zum Anpassen des zweiten Koordinatensystems auf das erste Koordinatensystem unter der Annahme in Bezug auf die Zielpunkte, die wiederholt von der Zielpunktextrahierungseinheit extrahiert wurden und eine von der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit berechnete hohe Wahrscheinlichkeit aufweisen, dass der Punkt a1 und der Punkt b1 die gleiche Position anzeigen, der Punkt a2 und der Punkt b2 die gleiche Position anzeigen sowie der Punkt a3 und der Punkt b3 die gleiche Position anzeigen, zu berechnen; und eine Koordinatentransformationseinheit, um die zweite Karte unter Verwendung des von der Transformationsbetragsberechnungseinheit berechneten Transformationsbetrags zu transformieren.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit enthält: eine zweite Punktpositionsberechnungseinheit, um unter Verwendung einer Distanz zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2 die Position des Punkts b2 zu berechnen, wenn der Punkt b1 an die gleiche Position wie der Punkt a1 im ersten Koordinatensystem platziert wird und der Punkt b2 auf eine gerade Linie X platziert wird, die durch den Punkt a1 und den Punkt a2 führt; eine dritte Punktpositionsberechnungseinheit, um unter Verwendung einer Distanz zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 die Position des Punkts b3 zu berechnen, wenn der Punkt b3 auf eine gerade Linie Z im ersten Koordinatensystem platziert wird, wobei die gerade Linie Z durch paralleles Bewegen einer geraden Linie Y erhalten wird, die durch den Punkt a2 und den Punkt a3 führt, sodass die gerade Linie Y durch die Position des Punkts b2 führt, die von der zweiten Punktpositionsberechnungseinheit berechnet wurde; und eine Berechnungseinheit für Distanzen zwischen dritten Punkten, um eine Distanz zwischen dem Punkt a3 und der Position des von der dritten Punktpositionsberechnungseinheit berechneten Punkts b3 als die Wahrscheinlichkeit zu berechnen.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit enthält: eine Rotationsberechnungseinheit, um einen Rotationsbetrag zu berechnen, wenn eine gerade Linie Y, die durch den Punkt b1 und den Punkt b2 im zweiten Koordinatensystem führt, in eine gerade Linie transformiert wird, die parallel zu einer geraden Linie X ist, die durch den Punkt a1 und den Punkt a2 im ersten Koordinatensystem führt; eine Verschiebungsbetragsberechnungseinheit, um einen Verschiebungsbetrag im Transformationsbetrag zu berechnen, wenn angenommen wird, dass ein Rotationsbetrag im Transformationsbetrag zum Anpassen des zweiten Koordinatensystems auf das erste Koordinatensystem der von der Rotationsberechnungseinheit berechnete Rotationsbetrag ist; eine Berechnungseinheit für transformierte Positionen, um die Positionen des Punkts b1, des Punkts b2 und des Punkts b3 im ersten Koordinatensystem auf Grundlage des von der Rotationsberechnungseinheit berechneten Rotationsbetrags und des von der Verschiebungsbetragsberechnungseinheit berechneten Verschiebungsbetrags zu berechnen; und eine Distanzberechnungseinheit, um eine Summe einer Distanz zwischen dem Punkt a1 und der von der Berechnungseinheit für transformierte Positionen berechneten Position des Punkts b1, einer Distanz zwischen dem Punkt a2 und der von der Berechnungseinheit für transformierte Positionen berechneten Position des Punkts b2 sowie einer Distanz zwischen dem Punkt a3 und der von der Berechnungseinheit für transformierte Positionen berechneten Position des Punkts b3 als die Wahrscheinlichkeit zu berechnen.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit enthält: eine Berechnungseinheit für Distanzen zwischen Punkten, um eine Distanz a12 zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a2, eine Distanz a23 zwischen dem Punkt a2 und dem Punkt a3, eine Distanz a13 zwischen dem Punkt a1 und dem Punkt a3, eine Distanz b12 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b2, eine Distanz b23 zwischen dem Punkt b2 und dem Punkt b3 sowie eine Distanz b13 zwischen dem Punkt b1 und dem Punkt b3 zu berechnen; und eine Differenzberechnungseinheit, um eine Summe einer Differenz zwischen der Distanz a12 und der Distanz b12, einer Differenz zwischen der Distanz a23 und der Distanz b23 und einer Differenz zwischen der Distanz a13 und der Distanz b13 als die Wahrscheinlichkeit zu berechnen.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Zielpunktextrahierungseinheit einen Punkt, der die Position des Objekts mit einem gleichen Attribut wie das Objekt anzeigt, dessen Position vom Punkt a1 angezeigt wird, als den Punkt b1 extrahiert, einen Punkt, der die Position des Objekts mit einem gleichen Attribut wie das Objekt anzeigt, dessen Position vom Punkt a2 angezeigt wird, als den Punkt b2 extrahiert und einen Punkt, der die Position des Objekts mit einem gleichen Attribut wie das Objekt anzeigt, dessen Position vom Punkt a3 angezeigt wird, als den Punkt b3 extrahiert.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Koordinatensynchronisierungseinheit die erste Karte so transformiert, dass ein erstes Koordinatensystem, das ein Koordinatensystem der ersten Karte ist, mit einem dritten Koordinatensystem übereinstimmt, und die zweite Karte so transformiert, dass ein zweites Koordinatensystem, das ein Koordinatensystem der zweiten Karte ist, mit dem dritten Koordinatensystem übereinstimmt, wobei das dritte Koordinatensystem vom ersten Koordinatensystem und vom zweiten Koordinatensystem verschieden ist.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Empfangseinheit, um eine Vielzahl der zweiten Karten von einem an der externen Vorrichtung extern montierten Vorrichtung zu empfangen; und eine Zeitsynchronisierungseinheit, um aus der Vielzahl der von der Empfangseinheit empfangenen zweiten Karten die zweite Karte zu identifizieren, die aus den Daten erstellt wurde, die zum gleichen Zeitpunkt wie eine Erfassungszeit von Daten erfasst wurden, die zum Erstellen der ersten Karte verwendet wurden, wobei die Integrationseinheit die erste Karte und die von der Zeitsynchronisierungseinheit identifizierte zweite Karte integriert.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn es keine zweite Karte gibt, die aus den Daten erstellt wurde, die zum gleichen Zeitpunkt wie die Erfassungszeit erfasst wurden, die Zeitsynchronisierungseinheit die zweite Karte, die aus den Daten zu erstellen ist, die zum gleichen Zeitpunkt wie die Erfassungszeit erfasst wurden, unter Verwendung der Vielzahl der zweiten Karten abschätzt und wobei die Integrationseinheit die erste Karte und die von der Zeitsynchronisierungseinheit abgeschätzte zweite Karte integriert.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Routenermittlungseinheit, um auf Grundlage der von der Integrationseinheit erstellten zusammengesetzten Karte eine Fahrtroute zu ermitteln; und eine Fahrzeugsteuereinheit, um das Fahrzeug so zu steuern, dass das Fahrzeug auf der von der Routenermittlungseinheit ermittelten Fahrtroute fährt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Anzeigeeinheit, um die von der Integrationseinheit erstellte zusammengesetzte Karte anzuzeigen.
Fahrunterstützungssystem, das eine an einem Fahrzeug installierte Fahrunterstützungsvorrichtung und eine extern montierte Vorrichtung, die an einer externen Vorrichtung montiert ist, die entweder eine Vorrichtung am Straßenrand oder ein vom Fahrzeug verschiedenes Fahrzeug ist, umfasst, wobei die extern montierte Vorrichtung enthält: eine Sendeeinheit, um Daten über Positionen von Objekten um die externe Vorrichtung herum an die Fahrunterstützungsvorrichtung zu senden, und wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung enthält: eine Kartenerstellungseinheit, um eine erste Karte zu erstellen, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um das Fahrzeug herum anzeigt; eine Empfangseinheit, um die von der Sendeeinheit gesendeten Daten über die Positionen zu empfangen; eine Koordinatensynchronisierungseinheit, um die von der Kartenerstellungseinheit erstellte erste Karte und/oder eine zweite Karte zu transformieren, die aus den von der Empfangseinheit empfangenen Daten über die Positionen erhalten wurde, sodass die erste Karte und die zweite Karte zu dreidimensionalen Karten in einem gleichen Koordinatensystem werden; und eine Integrationseinheit, um eine zusammengesetzte Karte durch Integrieren der ersten Karte und der zweiten Karte nach der Transformation eines Koordinatensystems durch die Koordinatensynchronisierungseinheit zu erstellen.
Fahrunterstützungsverfahren, umfassend: Erstellen einer ersten Karte, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um ein Fahrzeug herum anzeigt; Transformieren der ersten Karte und/oder einer zweiten Karte, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um eine externe Vorrichtung anzeigt, sodass die erste Karte und die zweite Karte zu dreidimensionalen Karten in einem gleichen Koordinatensystem werden, wobei die externe Vorrichtung entweder eine Vorrichtung am Straßenrand oder ein vom Fahrzeug verschiedenes Fahrzeug ist; und Erstellen einer zusammengesetzten Karte durch Integrieren der ersten Karte und der zweiten Karte nach der Transformation.
Fahrunterstützungsprogramm, um zu bewirken, dass ein Computer ausführt: einen Kartenerstellungsprozess zum Erstellen einer ersten Karte, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um ein Fahrzeug herum anzeigt; einen Koordinatensynchronisierungsprozess, um die von dem Kartenerstellungsprozess erstellte erste Karte und/oder eine zweite Karte zu transformieren, die eine dreidimensionale Karte ist, die dreidimensionale Positionen von Objekten um eine externe Vorrichtung anzeigt, sodass die erste Karte und die zweite Karte zu dreidimensionalen Karten in einem gleichen Koordinatensystem werden, wobei die externe Vorrichtung entweder eine Vorrichtung am Straßenrand oder ein vom Fahrzeug verschiedenes Fahrzeug ist; und einen Integrationsprozess zum Erstellen einer zusammengesetzten Karte durch Integrieren der ersten Karte und der zweiten Karte nach der Transformation durch den Koordinatensynchronisierungsprozess.