JP2018185668A - 周辺環境認識装置、表示制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速走行時と低速走行時の両方について、演算量やメモリ消費量を抑えつつ、安全性の判断に必要な危険度を求める。【解決手段】周辺環境認識装置１０は、車両２に搭載され、車両２の周辺環境を認識する。周辺環境認識装置１０は、車両２の動きに関する自車情報を取得する自車情報取得部１０１と、車両２の周辺の環境要素に対する周辺環境要素情報を取得する周辺環境要素取得部１０２と、自車情報および周辺環境要素情報に基づいて、車両２の周辺の複数の位置における走行危険度をそれぞれ決定する走行危険度決定部１０５と、を備える。車両２の前後方向における複数の位置の間隔は、車両２の走行速度に応じて変化する。【選択図】図１

Description

本発明は、周辺環境認識装置および表示制御装置に関する。

従来、自車両周辺に存在する様々な障害物によりもたらされる、自車両の走行に対する危険度を算出し、算出された危険度に応じて運転支援を行う装置が提案されている。このような装置に関して、下記特許文献１では、自車両の走行予測範囲に基づいて算出された自車のリスクポテンシャルと、対象物の移動予測範囲に基づいて算出された対象物のリスクポテンシャルとの重なりに基づいて、両者の衝突危険度を位置ごとに表現したリスクポテンシャルマップを生成する技術が開示されている。

特開２０１１−２５３３０２号公報

リスクポテンシャルマップは、自車両の走行に対する安全性を判断するために、高速走行時には広い範囲の危険度を表現する必要がある一方で、低速走行時には細かい粒度（高い精度）で危険度を表現する必要がある。上記特許文献１では、リスクポテンシャルマップにおける危険度の算出地点の間隔を固定に設定しているため、高速走行時と低速走行時の両方について安全性の判断に必要な危険度を求めようとすると、広い範囲の危険度を細かい粒度で求めなければならない。その結果、危険度の算出地点数が膨大になり、装置の演算量やメモリ消費量が飛躍的に増大してしまうという問題がある。

本発明による周辺環境認識装置は、車両に搭載され、前記車両の周辺環境を認識するものであって、前記車両の走行速度を含む前記車両の動きに関する自車情報を取得する自車情報取得部と、前記車両の周辺の環境要素に対する周辺環境要素情報を取得する周辺環境要素取得部と、前記自車情報および前記周辺環境要素情報に基づいて、前記車両の周辺の複数の位置における走行危険度をそれぞれ決定する走行危険度決定部と、を備え、前記車両の前後方向における前記複数の位置の間隔は、前記車両の走行速度に応じて変化する。
本発明による表示制御装置は、車両に搭載された表示装置に対して、前記車両に関する情報を表示させるものであって、前記車両の周辺の複数の位置における走行危険度を表した走行危険度マップを取得する走行危険度マップ取得部と、前記走行危険度マップ取得部により取得された前記走行危険度マップを前記表示装置に表示させる走行危険度マップ表示制御部と、を備え、前記車両の周辺における前記走行危険度マップの表示対象範囲は、前記車両の走行速度に応じて変化する。

本発明によれば、高速走行時と低速走行時の両方について、演算量やメモリ消費量を抑えつつ、安全性の判断に必要な危険度を求めることができる。

本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。 走行危険度マップの一例を示す図である。 周辺環境認識処理のフローチャートの一例を示す図である。 車両の走行速度と走行危険度マップのセル長さとの関係を示したグラフの一例を示す図である。 車両の走行速度と走行危険度マップの前後方向の長さおよびセル数との関係を示したグラフの一例を示す図である。 自車存在時間範囲決定処理のフローチャートの一例を示す図である。 存在時間範囲マップの一例を示す図である。 環境要素存在時間範囲決定処理のフローチャートの一例を示す図である。 車両の走行道路環境の一例を示す図である。 走行危険度マップの算出結果の一例を示す図である。 走行危険度マップのデータフォーマットの一例の説明図である。 走行危険度マップ表示処理のフローチャートの一例を示す図である。 表示画面の例を示す図である。 距離スケールと時間スケールでそれぞれ表現した場合の表示画面の例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る走行制御システム１の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る走行制御システム１は、車両２に搭載され、車両２の周辺における走行道路や周辺車両等の障害物の状況を認識した上で、車両２の走行における現在及び将来のリスクを判断し、適切な運転支援や走行制御を行うためのシステムである。図１に示すように、走行制御システム１は、周辺環境認識装置１０、車載用表示制御装置２０、自車位置決定装置３０、外界センサ群４０、車両センサ群５０、地図情報管理装置６０、走行制御装置７０、アクチュエータ群８０、表示装置９０等を含んで構成される。

周辺環境認識装置１０は、例えば、車両２に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等であり、処理部１００と、記憶部１２０と、通信部１３０と、を有する。なお、周辺環境認識装置１０の形態に特に制限はなく、ＥＣＵ以外のものを周辺環境認識装置１０として用いてもよい。例えば、周辺環境認識装置１０は、走行制御装置７０や外界センサ群４０等に統合されていてもよい。

処理部１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリを含んで構成される。処理部１００は、周辺環境認識装置１０の機能を実現するための部分として、自車情報取得部１０１、周辺環境要素取得部１０２、環境要素移動予測部１０３、存在時間範囲決定部１０４、走行危険度決定部１０５、走行危険度マップ作成部１０６、及び走行危険度マップ提供部１０７を有する。処理部１００は、記憶部１２０に格納されている所定の動作プログラムを実行することで、これらの各部に対応する処理を行う。

自車情報取得部１０１は、車両２の動きに関連する自車情報として、例えば車両２の位置、走行速度、操舵角、アクセルの操作量、ブレーキの操作量、車両２の制御計画（これからどのような軌道、速度で車両２を制御するかの計画）等の情報を、自車位置決定装置３０、車両センサ群５０、走行制御装置７０、アクチュエータ群８０等から取得する。自車情報取得部１０１により取得された自車情報は、自車情報データ群１２１として記憶部１２０に格納される。

周辺環境要素取得部１０２は、車両２の周辺における各種環境要素に関する周辺環境要素情報として、例えば車両２の周辺に存在する障害物の情報や、車両２の周辺における道路の特徴を示す特徴物等の情報を、外界センサ群４０や地図情報管理装置６０から取得する。なお、車両２の周辺に存在する障害物とは、例えば車両２の周囲を移動している他車両、自転車、歩行者等の移動体や、車両２の周囲の道路上で静止している駐車車両、落下物、設置物等である。周辺環境要素取得部１０２により取得された周辺環境要素情報は、周辺環境要素情報データ群１２２として記憶部１２０に格納される。

環境要素移動予測部１０３は、記憶部１２０に格納された周辺環境要素情報データ群１２２に基づいて、外界センサ群４０で検出された環境要素に含まれる他車両、自転車、歩行者等の移動体が将来どのように移動するかを予測する。環境要素移動予測部１０３による移動体の移動予測結果は、当該移動体に対応する周辺環境要素情報に付加され、周辺環境要素情報データ群１２２として記憶部１２０に格納される。

存在時間範囲決定部１０４は、記憶部１２０に格納された自車情報データ群１２１や、環境要素移動予測部１０３による移動体の移動予測結果に基づいて、車両２の周辺の所定位置に対して車両２や環境要素がそれぞれ存在し得る時間範囲を決定する。以下の説明では、存在時間範囲決定部１０４により決定された車両２と環境要素の存在時間範囲を、自車存在時間範囲、環境要素存在時間範囲とそれぞれ称する。存在時間範囲決定部１０４により決定された自車存在時間範囲と環境要素存在時間範囲は、上記の自車情報と周辺環境要素情報にそれぞれ付加され、自車情報データ群１２１、周辺環境要素情報データ群１２２として記憶部１２０にそれぞれ格納される。

走行危険度決定部１０５は、記憶部１２０に格納されたパラメータデータ群１２３が表す各種パラメータや、自車情報データ群１２１、周辺環境要素情報データ群１２２がそれぞれ表す自車情報および周辺環境要素情報に基づいて、車両２の周辺の走行危険度を決定する。

走行危険度マップ作成部１０６は、走行危険度決定部１０５による走行危険度の決定結果に基づき、車両２の周辺の各位置と走行危険度との関係を表す走行危険度マップを作成する。走行危険度マップ作成部１０６により作成された走行危険度マップに関する情報は、走行危険度マップデータ群１２４として記憶部１２０に格納される。

走行危険度マップ提供部１０７は、記憶部１２０に格納された走行危険度マップデータ群１２４に基づいて、車両２の走行危険度マップに関する情報を、周辺環境認識装置１０内の他の機能や、車両２に搭載された周辺環境認識装置１０以外の装置に提供する。

記憶部１２０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリを含んで構成される。記憶部１２０は、処理部１００が実行するプログラムや、本システムの実現に必要なデータ群などを格納している。本実施形態では、特に、周辺環境認識装置１０の機能を実現するための情報として、自車情報データ群１２１、周辺環境要素情報データ群１２２、パラメータデータ群１２３、及び走行危険度マップデータ群１２４が記憶部１２０に格納される。

自車情報データ群１２１は、車両２に関するデータの集合体である。例えば、自車位置決定装置３０から取得された車両２の位置や、車両センサ群５０から取得された車両２の状態に関する情報が、自車情報データ群１２１に含まれる。また、車両２周辺の各位置について車両２が当該位置に存在し得る時間範囲、すなわち前述の自車存在時間範囲に関する情報も、自車情報データ群１２１に含まれる。

周辺環境要素情報データ群１２２は、車両２の周辺環境に関するデータの集合体である。例えば、地図情報管理装置６０から取得された車両２周辺の道路に関するデジタル道路地図データや、外界センサ群４０から取得された車両２周辺の各種環境要素の認識データや、それらを統合して生成されたデータ等が、周辺環境要素情報データ群１２２に含まれる。また、環境要素移動予測部１０３による移動体の移動予測結果を示すデータも、周辺環境要素情報データ群１２２に含まれる。さらに、車両２周辺の各位置について環境要素が当該位置に存在し得る時間範囲、すなわち前述の環境要素存在時間範囲に関する情報も、周辺環境要素情報データ群１２２に含まれる。なお、周辺環境要素情報データ群１２２では、複数の環境要素のそれぞれに対して上記のようなデータが設定される。ここでいう「環境要素」とは、車両２の走行に対して影響を与える情報要素を意味する。例えば、車両２の周辺にある他車両、歩行者等の移動体や落下物等の障害物、車線や道路の境界情報等の道路形状、速度規制や一方通行や信号等の交通ルール等の情報要素が、上記の「環境要素」に含まれる。これらの情報要素は、性質としては様々であるが、いずれも車両２周辺の空間上の位置あるいは領域に意味を与えるものであるという共通点を持つ。そのため、本実施形態では、これらの情報要素を「環境要素」として共通の枠組みで扱い、周辺環境要素情報データ群１２２におけるデータの蓄積対象とする。

なお、本実施形態における「時間」とは、ある参照時点を基準とした時間系において示されるものである。好ましくは、現在を参照時点として、車両２の現在位置の周辺の各位置において車両２や環境要素が将来のどの時間帯（例えば、２秒後から３秒後）に存在し得るかを、自車存在時間範囲や環境要素存在時間範囲で示すことができる。ここで、上記の「時間範囲」とは、必ずしも幅を持った時間である必要はなく、ある特定の時点を自車存在時間範囲や環境要素存在時間範囲としてもよい。また、車両２の現在位置の周辺の各位置において車両２や環境要素が存在する時間の確率分布、すなわち各位置における所定の時間間隔ごとの車両２や環境要素の存在確率の分布を、自車存在時間範囲や環境要素存在時間範囲として示してもよい。

パラメータデータ群１２３は、走行危険度マップ作成部１０６が走行危険度マップの作成において用いるパラメータに関するデータの集合体である。パラメータデータ群１２３には、例えば周辺環境認識装置１０の出荷前など、事前に記憶部１２０に保存されたデータも含まれる。

走行危険度マップデータ群１２４は、車両２の周辺の各位置と、車両２の走行危険度、すなわち車両２が当該位置を走行する場合の危険度との関係を示す走行危険度マップに関するデータの集合体である。

通信部１３０は、各種プロトコルに基づいて、車両２に搭載された他の装置とデータの送受信を行う。通信部１３０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）又はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信規格に準拠したネットワークカード等を含んで構成される。

車載用表示制御装置２０は、表示装置９０と接続されており、処理部２００と、記憶部２２０と、通信部２３０と、画面入出力部２４０と、を有する。車載用表示制御装置２０は、周辺環境認識装置１０から出力される情報や、走行制御装置７０から出力される情報に基づいて、車両２の運転支援に関する運転者への通知を、表示装置９０を通じた音声や画面により行うように構成されている。

処理部２００は、例えば、ＣＰＵ及びＲＡＭなどのメモリを含んで構成される。処理部２００は、車載用表示制御装置２０の機能を実現するための部分として、走行危険度マップ取得部２０１、制御計画情報取得部２０２、走行危険度マップ表示制御部２０３、を有する。処理部２００は、記憶部２２０に格納されている所定の動作プログラムを実行することで、これらの各部に対応する処理を行う。

走行危険度マップ取得部２０１は、周辺環境認識装置１０から出力された走行危険度マップのデータを取得し、記憶部２２０に格納する。

制御計画情報取得部２０２は、走行制御装置７０から出力された車両２の制御計画情報を取得し、記憶部２２０に格納する。

走行危険度マップ表示制御部２０３は、記憶部２２０に格納された走行危険度マップのデータに基づいて、画面入出力部２４０を介して表示装置９０の画面上に走行危険度マップを表示させる。

記憶部２２０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＲＯＭなどの記憶装置や、ＲＡＭなどのメモリを含んで構成される。記憶部２２０は、処理部２００が実行するプログラムや、本システムの実現に必要なデータ群などを格納している。

通信部２３０は、各種プロトコルに基づいて、車両２に搭載された他の装置とデータの送受信を行う。通信部２３０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ又はＣＡＮ等の通信規格に準拠したネットワークカード等を含んで構成される。

画面入出力部２４０は、表示装置９０への画面表示情報の出力や、ユーザが表示装置９０の画面上で行ったタッチパネル操作情報の取得を行う。

自車位置決定装置３０は、車両２の地理的な位置を測位し、その情報を提供する装置である。自車位置決定装置３０は、例えば、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信装置により構成される。その場合、自車位置決定装置３０は、単純にＧＮＳＳ衛星から受信する電波に基づいた測位結果を提供するように構成されていても良い。あるいは、車両２の移動速度や進行方位角など、外界センサ群４０や車両センサ群５０から取得可能な情報を活用して、ＧＮＳＳ衛星から受信した電波による測位結果に対して補間や誤差補正を行うように自車位置決定装置３０を構成しても良い。

外界センサ群４０は、車両２周辺の一定範囲の障害物（他車両、自転車、歩行者、落下物等）や特徴物（道路標識、白線、ランドマーク等）を認識することができるセンサ群である。外界センサ群４０は、例えば、カメラ装置、レーダ、レーザーレーダ、ソナー等により構成される。外界センサ群４０は、検出した車両２周辺の障害物や特徴物の情報（例えば、車両２からの相対距離と相対角度等）を、外界センサ群４０や周辺環境認識装置１０が接続されているＣＡＮ等の車載ネットワーク上に出力する。周辺環境認識装置１０は、この車載ネットワークを通じて、外界センサ群４０からの出力結果を取得できるように構成されている。なお、本実施形態では、外界センサ群４０で障害物や特徴物を検出する処理を実施する構成になっているが、外界センサ群４０から出力される信号やデータを用いて、周辺環境認識装置１０や他装置でこれらの検出処理を行っても良い。

車両センサ群５０は、車両２の動きに関する各種部品の状態（例えば走行速度、操舵角、アクセルの操作量、ブレーキの操作量等）を検出する装置群である。車両センサ群５０は、例えば、ＣＡＮ等の車載ネットワーク上に、検出したこれらの状態量を定期的に出力する。車載ネットワークに接続された周辺環境認識装置１０や他の装置は、この車載ネットワークを通じて、車両センサ群５０から出力された各種部品の状態量を取得することができるように構成されている。

地図情報管理装置６０は、車両２周辺のデジタル地図情報を管理及び提供する装置である。地図情報管理装置６０は、例えば、ナビゲーション装置等により構成される。地図情報管理装置６０は、例えば、車両２の周辺を含む所定地域のデジタル道路地図データを備えており、自車位置決定装置３０で決定された車両２の位置情報に基づき、地図上での車両２の現在位置、すなわち車両２が走行中の道路や車線を特定するように構成されている。また、特定した車両２の現在位置やその周辺の地図データを、ＣＡＮ等の車載ネットワークを介して周辺環境認識装置１０に提供するように構成されている。

走行制御装置７０は、車両２の燃費性能、安全性、利便性等を高めることを目的として、車両２の先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を実現するためのＥＣＵである。走行制御装置７０は、周辺環境認識装置１０から出力される情報に基づいて、例えば、アクチュエータ群８０に指示を出して車両２の加減速や操舵を自動で制御したり、車載用表示制御装置２０および表示装置９０を介してドライバに情報提供や警告を出力したりする。

アクチュエータ群８０は、車両２の動きを決定する操舵、ブレーキ、アクセル等の制御要素を制御する装置群である。アクチュエータ群８０は、運転者によるハンドル、ブレーキペダル、アクセルペダル等の操作情報や、走行制御装置７０から出力される目標制御値に基づいて、車両２の動きを制御するように構成されている。

図２は、本実施形態の走行危険度マップデータ群１２４が表す走行危険度マップの一例を示す図である。

走行危険度マップデータ群１２４は、車両２の周辺の各位置における車両２の走行危険度を示す走行危険度マップを表すデータである。図２に示すように、走行危険度マップデータ群１２４は、例えば、車両２の現在位置を中心としたｘ−ｙ座標系で規定される所定の領域（ｘ方向で−Ｘ_Ｂｍ〜Ｘ_Ｆｍ、ｙ方向で−Ｙ_Ｒｍ〜Ｙ_Ｌｍ）において、ｘ、ｙがそれぞれ変数で表される座標値（ｘ、ｙ）の各位置に対する車両２の走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）を示したものである。ここで、ｘ軸２５０は車両２を前後方向に貫く中心軸であり、ｘ軸２５０の正方向は車両２の前方向に対応する。また、ｙ軸２５１は車両２の前部を左右方向に貫く中心軸であり、ｙ軸２５１の正方向は車両２の左方向に対応する。なお、座標値（ｘ、ｙ）の取り得る値は、連続値（例えば、関数表現）でも良いし、離散値（例えば、グリッド表現）でも良い。図２に示す走行危険度マップの例では、座標値（ｘ、ｙ）を離散値（ｘ＝ｘ_−５、ｘ_−４、・・・、ｘ_３０、ｙ＝ｙ_−８、ｙ_−７、・・・、ｙ_８）として、グリッドマップ上で走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）の値を表現している。

以降の説明では、グリッドマップにより表現された走行危険度マップのセル長（各セルに対応する地点間のｘ軸方向の距離）およびセル幅（各セルに対応する地点間のｙ軸方向の距離）を、それぞれｄ_ｘ、ｄ_ｙで表すものとする。すなわち、各セルのセル長ｄ_ｘとセル幅ｄ_ｙは、走行危険度マップにおいて走行危険度が示された各位置の車両２の前後方向と横方向における間隔をそれぞれ表している。図２の例では、走行危険度マップ内のすべてのセルにおいてｄ_ｘとｄ_ｙを共通としているが、セルの位置に応じて異なるｄ_ｘやｄ_ｙを用いても良い。

以降では、走行危険度マップのｘ軸正方向に存在するセル（ｘ_０を除く）の数を前方セル数Ｎ_ｘ＋、ｘ軸負方向に存在するセルの数を後方セル数Ｎ_ｘ−、ｙ軸正方向に存在するセルの数（ｙ_０を除く）を左側セル数Ｎ_ｙ＋、ｙ軸負方向に存在するセルの数を右側セル数Ｎ_ｙ−、でそれぞれ表すものとする。ｄ_ｘとｄ_ｙが共通である場合は、図２に示す走行危険度マップの各方向の長さをそれぞれ表す前方長さＸ_Ｆ、後方長さＸ_Ｂ、左側長さＹ_Ｌ、右側長さＹ_Ｒと、セル長ｄ_ｘ、セル幅ｄ_ｙおよび前後左右の各セル数Ｎ_ｘ＋、Ｎ_ｘ−、Ｎ_ｙ＋、Ｎ_ｙ−との間には、以下の式（１）〜（４）の関係が成立する。
Ｘ_Ｆ＝Ｎ_ｘ＋・ｄ_ｘ ・・・（１）
Ｘ_Ｂ＝Ｎ_ｘ−・ｄ_ｘ ・・・（２）
Ｙ_Ｌ＝Ｎ_ｙ＋・ｄ_ｙ ・・・（３）
Ｙ_Ｒ＝Ｎ_ｙ−・ｄ_ｙ ・・・（４）

図２において、例えば、座標値（ｘ_１７、ｙ_−４）のセルに格納されている走行危険度Ｒ（ｘ_１７、ｙ_−４）の値は、この座標値に相当する車両２からの相対位置における車両２の走行危険度に相当する。ここで、図２の各セルに格納されている走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）の値は、当該セルにおける車両２と車両２周辺の環境要素との相互作用による危険度を積算して正規化したものであり、その値が大きいほど、車両２が走行する際の危険度が高いことを示すものである。図２の例では、各セルでの車両２の走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）の値をハッチングで表しており、ハッチングが濃い箇所ほど、走行時の危険度が高いことを示している。

続いて、図３〜図１４を用いて走行制御システム１の動作について説明する。本実施形態における走行制御システム１の周辺環境認識装置１０は、外部装置である自車位置決定装置３０、外界センサ群４０、車両センサ群５０、地図情報管理装置６０からそれぞれ取得した車両２や車両２周辺の環境要素に関する情報に基づいて、以下で説明するような周辺環境認識処理を実行し、前述のような車両２周辺の走行危険度マップを作成する。そして、生成した走行危険度マップを車載用表示制御装置２０や走行制御装置７０に出力する。走行制御装置７０は、取得した走行危険度マップに基づいて、例えば、車両２の安全に走行可能な軌道を計画し、アクチュエータ群８０を介して、車両２の走行を制御する。車載用表示制御装置２０は、例えば、取得した走行危険度マップや走行制御装置７０から出力される制御計画情報を表示し、走行制御システム１の状態を運転者や乗員に提示する。これらの動作により、車両２の運転支援が行われる。

図３は、本実施形態の走行制御システム１において、周辺環境認識装置１０で実行される周辺環境認識処理フロー５００を示す図である。

まず、自車情報取得部１０１は、ステップＳ５０１において所定時間待機する。ここでは、周辺環境認識装置１０に対して走行危険度マップ生成のトリガーがかかるまでの時間、処理を進めずに待機する。同トリガーは、走行危険度マップが一定時間毎に生成されるようにタイマーでかけても良いし、走行危険度マップの更新の必要性を検知してオンデマンドにかけても良い。

次に、自車情報取得部１０１は、ステップＳ５０２において、周辺環境認識処理に必要な自車情報として、車両２に関する情報を記憶部１２０の自車情報データ群１２１から取得する。ここでは、自車位置決定装置３０から取得された車両２の位置情報や、車両センサ群５０から取得された車両２の状態に関する情報、走行制御装置７０から取得された車両２の制御計画情報、等を自車情報として取得する。車両２の状態に関する情報とは、車両２の速度、加速度、舵角、アクセル開度、ヨーレート等、車両２の現在の状態を示すものでもよいし、過去所定時間（例えば、１秒間）の平均速度のように、車両２に関する統計的な情報を示すものでもよいし、将来所定時間（例えば、５秒間）の予測平均速度のように、車両２に関する予測情報を示すものでもよい。なお、これらの情報は前述のように、自車情報取得部１０１により、車両ネットワーク等を介して適切なタイミングで自車位置決定装置３０や車両センサ群５０、走行制御装置７０等から取得された情報、あるいはそれらの情報に基づいて加工された情報（例えば、統計的な情報等）を、記憶部１２０に自車情報データ群１２１として格納されたものである。

次に、周辺環境要素取得部１０２は、ステップＳ５０３において、周辺環境認識処理に必要な周辺環境要素情報として、車両２周辺の環境要素に関する情報を記憶部１２０の周辺環境要素情報データ群１２２から取得する。ここでは、地図情報管理装置６０から取得された車両２周辺の道路に関するデジタル道路地図データや、外界センサ群４０から取得された車両２周辺の各種環境要素の認識データを、周辺環境要素情報として取得する。車両２周辺の環境要素の認識データには、障害物（他車両、人、落下物等）、道路形状（路端、白線、停止線、ゼブラゾーン等）、路面状態（凍結、水溜り、ポットホール等）などの認知状況を表す情報が含まれる。なお、これらの情報は前述のように、周辺環境要素取得部１０２により、車両ネットワーク等を介して適切なタイミングで外界センサ群４０や地図情報管理装置６０から取得され、記憶部１２０に周辺環境要素情報データ群１２２として格納されたものである。これは、いわゆるフュージョン処理により適切に統合されたものでも良い。

続いて、環境要素移動予測部１０３は、ステップＳ５０４において、ステップＳ５０３で取得した周辺環境要素情報に基づいて、車両２の周辺における移動可能な環境要素（車両、人等）が、所定時間の間にどのように移動するかを表す移動予測情報を生成する。ここでは、当該環境要素に関する周辺環境要素情報が表す認識情報（相対位置、移動方向、移動速度等）や、当該環境要素に関する周辺環境要素情報が表す周辺の状況（道路形状、交通ルール、障害物等）を鑑みて、環境要素ごとの動きを予測する。移動予測情報は、例えば、所定の時間（例えば、１秒後、２秒後、…）と当該時間での推定位置情報のリストで表現される。

次に、走行危険度マップ作成部１０６は、ステップＳ５０５において、ステップＳ５０２で自車情報として取得した車両２の状態に関する情報に基づいて、走行危険度マップパラメータ決定処理を実行する。この走行危険度マップパラメータ決定処理は、以降のステップで作成する走行危険度マップに関するパラメータを決定し、パラメータデータ群１２３の一部として記憶部１２０に格納するための処理である。走行危険度マップパラメータ決定処理の詳細は図４および図５を用いて以下で説明する。

続いて、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ５０６において、ステップＳ５０２で取得した自車情報と、ステップＳ５０５の走行危険度マップパラメータ決定処理で決定した走行危険度マップに関するパラメータとに基づいて、車両２の存在時間範囲マップを決定する自車存在時間範囲決定処理６００を実行する。自車存在時間範囲決定処理６００の詳細は図６及び図７を用いて以下で説明する。

次に、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ５０７において、ステップＳ５０４で行った周辺環境要素移動予測の結果に基づいて、各環境要素の存在時間範囲マップを決定する環境要素存在時間範囲決定処理７００を実行する。環境要素存在時間範囲決定処理７００の詳細は図８を用いて以下で説明する。

続いて、走行危険度マップ作成部１０６は、ステップＳ５０８において、車両２周辺の走行危険度マップを作成する走行危険度マップ作成処理８００を実行する。ここでは、ステップＳ５０６で決定した車両２の存在時間範囲マップと、ステップＳ５０７で決定した環境要素の存在時間範囲マップと、ステップＳ５０３で取得した周辺環境要素情報とに基づいて、車両２周辺の走行危険度マップを作成する。走行危険度マップ作成処理８００の詳細は図９及び図１０を用いて以下で説明する。

ステップＳ５０８の走行危険度マップ作成処理８００が完了すると、走行危険度マップ提供部１０７は、ステップＳ５０９において、作成された走行危険度マップのデータを車載用表示制御装置２０や走行制御装置７０等に出力する。出力される走行危険度マップのデータフォーマットについては、図１１を用いて以下で説明する。

上述したステップＳ５０１〜Ｓ５０９の処理を実行した後は、ステップＳ５０１に戻り、これらの処理を繰り返し実行する。

＜走行危険度マップパラメータ決定処理（Ｓ５０５）＞
次に、図３のステップＳ５０５で実行される走行危険度マップパラメータ決定処理について説明する。走行危険度マップパラメータ決定処理では、以下で説明するような方針に従って走行危険度マップの表現形式を決定し、その表現形式に対応したパラメータを決定する。

走行危険度マップは、例えば、走行制御装置７０が車両２の走行軌道を計画する際に用いられる。計画する走行軌道の対象時間をＴ秒とすると、走行危険度マップは、少なくとも車両２がＴ秒間に進む領域を表現する必要がある。車両２の走行速度がｖである場合、車両２の進行方向（ｘ軸方向）では、Ｔ秒間に車両２が進む距離Ｌ_ｘは、Ｌ_ｘ＝Ｔ・ｖの式で表現され、走行危険度マップで表現すべき領域は走行速度ｖに比例して延びていく。一方、横方向（ｙ軸方向）では、Ｔ秒間に車両２が進む距離Ｌ_ｙは、旋回半径をｒとすると、Ｌ_ｙ＝ｒ・（１−ｃｏｓ（ｖ・Ｔ／ｒ））の式で表現される。ここで、横加速度が大きいと乗り心地が悪くなるため、許容される最大横加速度をＡ_ｌａｔとすると、速度ｖのときの最小旋回半径は、ｒ＝ｖ^２／Ａ_ｌａｔと定まる。これを上記式に代入して変形すると、以下の式（５）が得られる。
Ｌ_ｙ＝（ｖ^２／Ａ_ｌａｔ）・（１−ｃｏｓ（Ａ_ｌａｔ・Ｔ／ｖ）） ・・・（５）

ここで、ｖ＝Ａ_ｌａｔＴ／ｗとすると、式（５）は以下の式（６）に変形できる。
Ｌ_ｙ＝Ａ_ｌａｔＴ^２（１−ｃｏｓｗ）／ｗ^２ ・・・（６）

式（６）において、ｗを０に近づけると、Ｌ_ｙはＡ_ｌａｔＴ^２／２に近づく。これは、車両２が進む横方向の距離Ｌ_ｙは、走行速度ｖに拠らず、一定値Ａ_ｌａｔＴ^２／２内に収まることを意味する。

一方、走行軌道の計画において必要となる走行危険度マップの精度は、車両２の走行速度に応じて変化する。例えば、駐車場や路地のように低速で隙間を縫うような車両２の制御が必要な場合は、走行危険度マップにおいて細かい粒度での表現（例えば、１０ｃｍ）が求められる。一方、高速道路のように車両２が高速で走行している場合は、車両２を制御できる精度を考慮すると、車両２の進行方向に対して細かい粒度（例えば、１０ｃｍ）で走行危険度マップを表現する必要はない。また一般的に、車両走行に関する危険度は、例えば衝突危険度の指標として用いられるＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）のように、時間のスケールで判断される。これらのことから、走行危険度マップの表現において一定の精度が要求されるのは、時間のスケールであると考えられる。

そこで、以上のことを鑑み、本実施形態では、図２のようにグリッドマップで表現された走行危険度マップにおいて、車両２の進行方向すなわち前後方向における各セルの長さｄ_ｘを、車両２の走行速度ｖに応じて変化させる。具体的には、ｄ_ｘ＝ａ・ｖ（ａは正の定数）の関係を満たすように、各セルの長さｄ_ｘを走行速度ｖに比例して変化させる。ここで、ａは時間スケールにおける走行危険度マップの表現精度に相当する値である。一方、車両２の横方向における各セルの幅ｄ_ｙは、車両２の走行速度ｖに対して一定の値に設定する。このとき、車両２がＴ秒間に進む領域が走行危険度マップ上で少なくとも表現されるように、各セルの長さｄ_ｘおよび幅ｄ_ｙや、セルの数が設定される。例えば、車両２の進行方向すなわちｘ軸正方向のセル数Ｎ_ｘ＋と、車両２の横方向すなわちｙ軸正負方向のセル数Ｎ_ｙ＋及びＮ_ｙ−とは、それぞれ以下の式（７）、（８）で算出される。
Ｎ_ｘ＋＝Ｌ_ｘ／ｄ_ｘ＝Ｔ／ａ ・・・（７）
Ｎ_ｙ±＝Ｌ_ｙ／ｄ_ｙ＝Ａ_ｌａｔＴ^２／２ｄ_ｙ ・・・（８）

式（７）、（８）において、セル数Ｎ_ｘ＋、Ｎ_ｙ＋及びＮ_ｙ−は、いずれも走行速度ｖに拠らない定数で表現されている。そのため、走行危険度マップに必要なセル数は、車両２の走行速度ｖに関わらず常時一定値に保つことができる。これは、走行危険度マップに必要なメモリ使用量を一定値に規定することができることを意味しており、周辺環境認識装置１０のようにメモリ制約がある組込み用の装置での設計を容易とすることができる。

また、上記のように、車両２の進行方向における各セルの長さｄ_ｘを車両２の走行速度ｖに比例して設定することにより、ｄ_ｘ＝ａ・ｖと表すことができる。そのため、１つのセルに相当する距離を車両２が前方に走行する時間Ｔ_{ｘｃｅｌｌ}は、Ｔ_{ｘｃｅｌｌ}＝ｄ_ｘ／ｖ＝ａと算出され、走行速度ｖに依存せず一定となる。これは、例えばａ＝０．１と設定すれば、時間スケールで表現された走行危険度マップにおいて、０．１秒単位での表現精度を保つことができることを意味する。

一方、横方向については、前述のように車両２が所定時間内に進む距離Ｌ_ｙは走行速度ｖに拠らず一定であるため、要求精度を満たすように各セルの幅ｄ_ｙを固定で設定すればよい。例えば、０．１秒単位での表現精度を保ちたい場合、０．１秒間に車両２が横方向に進む距離は、前述の式（６）からＬ_ｙ＝Ａ_ｌａｔ・（０．１）^２／２＝Ａ_ｌａｔ／２００と求められる。そのため、ｄ_ｙ＝Ａ_ｌａｔ／２００とすれば、横方向の要求精度を保つことができる。

ただし、上記のようにして決定されたセル幅ｄ_ｙの値が外界センサ群４０の認識精度に比べて非常に小さい場合は、横方向の走行危険度マップが必要以上に細かく表現されてしまい、メモリを不要に消費することにつながる。そのため、このような場合は外界センサ群４０の認識精度に合せてセル幅ｄ_ｙを設定してもよい。

また、セル幅ｄ_ｙを走行危険度マップ全体で共通とせずに、ｘ軸２５０から離れるほど大きくしてもよい。具体的には、例えば、各セルの横方向の位置ｙ_ｎ（ただしｎは整数、図２の例ではｎは−８から８までの整数））を、ｙ_ｎ＝Ａ_ｌａｔ・（ａ・ｎ）^２／２と設定する。なお、ａは前述のように、時間スケールにおける走行危険度マップの表現精度に相当する値であり、例えばａ＝０．１秒である。この場合、各セルのセル幅ｄ_ｙは横位置ｙ_ｎに応じて変化するが、時間スケール上ではセル長さｄ_ｘと同様に、常にａ秒単位の表現精度を保つことができる。このようにすれば、セル幅ｄ_ｙが固定である場合と比較して、横方向のセル数Ｎ_ｙ＋及びＮ_ｙ−を小さく抑えることができるため、さらなるメモリ消費量の削減が可能となる。

本実施形態では、走行危険度マップパラメータ決定処理において、以上説明したような方針に従って、車両２の走行速度ｖに基づいて走行危険度マップの各セルの長さｄ_ｘを決定すると共に、各セルの幅ｄ_ｙを決定することができる。そして、決定したこれらの値に応じたパラメータを決定することができる。

なお、前述のように各セルの長さｄ_ｘを車両２の走行速度ｖに比例して変化させる際には、例えば図４のグラフに示すように、所定速度未満ではｄ_ｘを変化させないようにすることが好ましい。図４は、車両２の走行速度ｖと走行危険度マップのセル長さｄ_ｘとの関係を示したグラフの一例である。図４のグラフ４０１において、横軸は車両２の走行速度ｖを表し、縦軸は走行危険度マップのセル長さｄ_ｘを表している。本実施形態では、グラフ４０１において折れ線４１１に示すように、走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ以上のときには、セル長さｄ_ｘを走行速度ｖに比例して変化させる一方で、走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈよりも小さいときには、セル長さｄ_ｘを固定値ｄ_ｘ０とする。このようにすれば、車両２が低速で走行しているときに、セル長さｄ_ｘを必要以上に小さくしてしまうのを避けることができる。すなわち、セル長さｄ_ｘを単純に速度比例とすると、走行速度ｖが小さいときには、外界センサ群４０の認識精度や安全性の判断に必要な要求精度に対して、セル長さｄ_ｘが必要以上に小さくなり、不要にメモリを消費してしまう。そこで、上記のように走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈよりも小さいときには、セル長さｄ_ｘを固定値ｄ_ｘ０とすることで、不要なメモリ消費を避けることができる。

また、上記では簡単のため、車両２が一定の走行速度ｖで走行していると仮定し、Ｔ秒間に車両２が進む距離Ｌ_ｘをＬ_ｘ＝Ｔ・ｖとして説明したが、実際には車両２が走行中に加速する場合もある。この場合、車両２の最大縦加速度をＡ_ｌｏｎとすると、Ｔ秒間に車両２が進む距離Ｌ_ｘは以下の式（９）で表現される。
Ｌ_ｘ＝Ｔ・ｖ＋Ａ_ｌｏｎ・Ｔ^２／２ ・・・（９）

グラフ４０１において破線４１２は、ｄ_ｘ＝（Ｔ・ｖ＋Ａ_ｌｏｎ・Ｔ^２／２）／Ｎ_ｘ＋の関係を示す直線である。距離Ｌ_ｘを式（９）で表現した場合、グラフ４０１に示すように、折れ線４１１の屈曲部分がこの破線４１２上に位置するようにＶ_ｔｈが設定される。すなわち、ｄ_ｘ０＝（Ｔ・Ｖ_ｔｈ＋Ａ_ｌｏｎ・Ｔ^２／２）／Ｎ_ｘ＋の関係を満たすように、セル長さｄ_ｘを走行速度ｖに比例して変化させる走行速度ｖの閾値Ｖ_ｔｈを設定することで、車両２が走行中に加速する場合についても対応可能となる。

また、車両２の走行速度ｖに応じて、走行危険度マップにおける車両２の位置を変化させてもよい。例えば、走行速度ｖが大きいときには、車両２が後方に走行することはない。そのため、この場合は車両２の後方に対する走行危険度を表現する必要性がなく、図２に示した走行危険度マップの後方長さＸ_ＢをＸ_Ｂ＝０としてよい。反対に、走行速度ｖが小さい場合、すなわち車両２の低速走行時や停止時には、車両２がバック走行により後方に向かって走行する可能性がある。そのため、この場合は車両２の後方に対する走行危険度を表現することが重要となり、Ｘ_Ｂ＞０とする必要がある。その一方で、前述のようにｖ＜Ｖ_ｔｈのときにセル長ｄ_ｘを固定値ｄ_ｘ０とすると、走行速度ｖが小さいときには走行危険度マップの前方長さＸ_Ｆが距離Ｌ_ｘよりも大きくなり、車両２の前方の走行危険度が過剰に表現されることになる。

そこで本実施形態では、上記のように車両２の前方の走行危険度が過剰に表現されるのを避けるため、走行危険度マップパラメータ決定処理において、走行危険度マップ上での車両２の位置を走行速度ｖに応じて変化させるように、パラメータを決定する。具体的には、例えば図５のグラフに示すように、走行速度ｖに応じて走行危険度マップの前方長さＸ_Ｆと後方長さＸ_Ｂをそれぞれ設定すればよい。図５は、車両２の走行速度ｖと走行危険度マップの前後方向の長さＸ_Ｆ、Ｘ_Ｂおよびセル数Ｎ_ｘ＋、Ｎ_ｘ−との関係を示したグラフの一例である。図５のグラフ４０２において、横軸は車両２の走行速度ｖを表し、縦軸の上方向は走行危険度マップの前方長さＸ_Ｆを表し、縦軸の下方向は後方長さＸ_Ｂを表している。グラフ４０２の太線４２１は、本実施形態における走行速度ｖと前方長さＸ_Ｆの関係を表し、太線４２２は、本実施形態における走行速度ｖと後方長さＸ_Ｂの関係を表している。また、図５のグラフ４０３において、横軸は車両２の走行速度ｖを表し、縦軸は車両２の前後方向における走行危険度マップのセル数を表している。グラフ４０３の破線４３１は、本実施形態における走行速度ｖと前方セル数Ｎ_ｘ＋の関係を表し、破線４３２は、本実施形態における走行速度ｖと後方セル数Ｎ_ｘ−の関係を表している。

Ｔ秒間に車両２が加速しながら後方に進む距離Ｌ_ｘ−は、車両２の後方走行における最大縦加速度をＡ_ｌｏｎ−（ただしＡ_ｌｏｎ−＜０）とすると、前述の式（９）を用いて、Ｌ_ｘ−＝｜Ｔ・ｖ＋Ａ_ｌｏｎ−・Ｔ^２／２｜と表すことができる。そこで本実施形態では、例えばグラフ４０２において太線４２１、４２２にそれぞれ示すように、ｖ＜Ｖ_ｔｈのときに、以下の式（１０）、（１１）をそれぞれ満たすように、前方セル数Ｎ_ｘ＋および後方セル数Ｎ_ｘ−を決定する。なお、グラフ４０２では縦軸の下方向（負方向）を後方長さＸ_Ｂとしていることから、式（１１）の右辺の符号を反転させたものを太線４２２で示している。ここで、前方セル数Ｎ_ｘ＋と前方長さＸ_Ｆの関係、および後方セル数Ｎ_ｘ−と後方長さＸ_Ｂの関係は、前述の式（１）、（２）でそれぞれ示したとおりである。また、式（１０）においてＸ_Ｆ０は、ｖ＝Ｖ_ｔｈのときの前方長さＸ_Ｆの値である。
Ｘ_Ｆ＝Ｔ・ｖ＋Ａ_ｌｏｎ・Ｔ^２／２ ・・・（１０）
Ｘ_Ｂ＝−（Ｘ_Ｆ−Ｘ_Ｆ０） ・・・（１１）

上記のようにすることで、走行危険度マップに対する要求範囲（前方は距離Ｌ_ｘ、後方は距離Ｌ_ｘ−）を満たしながら、グラフ４０３に示すように、車両２の前後方向での合計セル数（Ｎ_ｘ＋＋Ｎ_ｘ−＋１）を、一定値Ｎ_ｘ０に保つことができる。そのため、不要なメモリ消費を抑えることが可能となる。

なお、上記のように走行危険度マップの前後方向について、合計セル数を一定に保ちながら長さＸ_ＦとＸ_Ｂをそれぞれ制御するというのは、走行危険度マップにおける車両２の進行方向に対する位置（後方セル数Ｎ_ｘ−）を走行速度ｖに応じて変化させることに相当する。すなわち、図５のグラフ４０２の例では、グラフ４０３で示すように、走行速度ｖに応じて後方セル数Ｎ_ｘ−が変化することになる。

以上説明した走行危険度マップの表現形式の決定方法において、車両２の走行速度ｖには、車両２の現在の走行速度を用いてもよいし、過去の所定時間（例えば、１秒間）における平均速度のように統計的な速度を用いてもよい。また、将来の所定時間（例えば、５秒間）の予測平均速度のように、車両２に関する予測情報を示すものでもよい。

本実施形態の走行危険度マップパラメータ決定処理では、以上のようにして、走行危険度マップのセル位置（セル長、セル幅）や車両２の位置を設定し、これらの設定結果に応じたパラメータを決定して、パラメータデータ群１２３として記憶部１２０に格納する。こうして決定されたパラメータを用いて走行危険度マップを作成することにより、車両２の走行に対する安全性の判断に必要な走行危険度マップに対する要求精度や要求範囲を満たしつつ、メモリ消費量を抑えることが可能となる。

＜自車存在時間範囲決定処理６００（Ｓ５０６）＞
次に、図３のステップＳ５０６で実行される自車存在時間範囲決定処理６００について説明する。図６は、自車存在時間範囲決定処理６００のフローチャートの一例を示す図である。

まず、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ６０１において、記憶部１２０のパラメータデータ群１２３から走行危険度マップに関するパラメータデータを取得する。ここで取得される走行危険度マップに関するパラメータデータとは、図３のステップＳ５０５の走行危険度マップパラメータ決定処理で決定されたパラメータデータや、周辺環境認識装置１０の出荷前に事前にＲＯＭ等の記憶部１２０に保存されたパラメータデータが含まれるものである。

次に、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ６０２において、走行危険度マップの各セルに対応する位置（ｘ、ｙ）において、運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）を決定する。続いて、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ６０３において、ステップＳ６０２で決定した運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）に基づき、車両２の車速、加速度、ジャーク等を考慮して、当該位置における車両２の存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ）を算出する。そして、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ６０４において、ステップＳ６０３で行った存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ）の算出結果に基づき、車両２の存在時間範囲マップを構成し、記憶部１２０の自車情報データ群１２１に設定する。ステップＳ６０４の処理を実行したら、存在時間範囲決定部１０４は、自車存在時間範囲決定処理６００を終了する。

図７を用いて、ステップＳ６０２とステップＳ６０３でそれぞれ行われる処理の詳細を説明する。図７は、自車情報データ群１２１における車両２の存在時間範囲マップ３００の一例を示した図である。

ステップＳ６０２で決定される運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）とは、車両２が座標値（ｘ、ｙ）の位置に到達するまでの道のりに相当する距離である。該当位置に対する軌道は、例えば、図７のｙ軸３２１上に中心点を持ち原点と該当位置を通る扇形の弧や、原点と該当位置を通って原点との接線がｘ軸３２０であるスプライン曲線等が考えられる。図７に例示した存在時間範囲マップ３００では、（ｘ_ａ、ｙ_ａ）に対する軌道３３１と、（ｘ_ｂ、ｙ_ｂ）に対する軌道３３２とを示している。例えば、扇形の弧のモデルを用いた場合の運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）は、扇形の半径ｒ（ｘ、ｙ）と扇形の中心角θ（ｘ、ｙ）との積で表される。座標値（ｘ、ｙ）に対する半径ｒ（ｘ、ｙ）と中心角θ（ｘ、ｙ）の値は、以下の式（１２）、（１３）を用いてそれぞれ算出することが可能である。
ｒ（ｘ、ｙ）＝（ｘ^２＋ｙ^２）／２ｙ ・・・（１２）
θ（ｘ、ｙ）＝ａｒｃｔａｎ（ｘ／（ｒ−ｙ）） ・・・（１３）

ステップＳ６０３で算出する存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ）は、各時間において車両２が当該位置に存在する確率を表現した分布である。図７の存在時間範囲マップ３００において、（ｘ_ａ、ｙ_ａ）に対応する存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ_ａ、ｙ_ａ）と、（ｘ_ｂ、ｙ_ｂ）に対応する存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ_ｂ、ｙ_ｂ）とは、それぞれ時間確率分布３０１、３０２のように表される。なお実際には、厳密な確率分布を求めるのは困難であるため、時間確率分布３０１、３０２を近似して扱ってもよい。例えば、当該位置に対する平均到達時間Ｔ_ｒ（ｘ、ｙ）を代表値として扱ってもよい。また、平均値μをＴ_ｒ（ｘ、ｙ）、分散値σ^２をｆ（Ｔ_ｒ）としたガウス分布で近似してもよい。ここで、分散値σ^２をＴ_ｒの関数ｆで表現しているのは、時間が経過するほど車両２が存在し得る時間帯が確率的に拡がるためである。なお、平均到達時間Ｔ_ｒ（ｘ、ｙ）は、例えば、上述した車両２の走行速度ｖを用いて、運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）を走行速度ｖで除算することにより算出される。

ここで、運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）や存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ）は、原則として、走行危険度マップにおけるすべてのセル位置に対して算出する必要がある。セルの大きさを固定とした場合は、車両２の走行速度ｖが変化しても運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）は変わらないので、予め算出した結果を記憶部１２０に保存しておくことで、ステップＳ６０２ではそれを参照して運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）を決定できる。そのため、演算量を軽減することが可能である。一方、本実施形態のように車両２の走行速度ｖに応じてセルの大きさを動的に変化させる場合、走行速度ｖに応じて運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）が変化するので、原則として運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）を毎回算出する必要がある。この場合、存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ）についても毎回算出する必要がある。その結果、セルの大きさを固定とした場合に比べて、演算量が多くなるという課題が生じる。

そこで本実施形態では、前述のように、セルの長さを走行速度ｖに比例するように設定することで、車両２の走行速度ｖに応じてセルの大きさを動的に変化させた場合でも、演算量の増加を抑えるようにしている。この点について、以下に説明する。

車両２の走行速度ｖ（≧Ｖ_ｔｈ）における存在時間範囲をＴＥＤ（ｘ、ｙ、ｖ）と表現すると、これは以下の式（１４）で示すような特徴を持つ。
ＴＥＤ（ｘ、ｙ、ｖ）
＝Ｄ（ａ・ｖ、ｙ）／ｖ
＝（ｖ／Ｖ_ｔｈ）・Ｄ（ａ・Ｖ_ｔｈ、ｙ・Ｖ_ｔｈ／ｖ）／ｖ
＝ＴＥＤ（ｘ、ｙ・Ｖ_ｔｈ／ｖ、Ｖ_ｔｈ） ・・・（１４）

上記の式（１４）は、前述の式（１２）、（１３）により、運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）が以下の式（１５）のような特徴を持つことにより導かれる。
Ｄ（ｋ・ｘ、ｋ・ｙ）＝ｋ・Ｄ（ｘ、ｙ）・・・（１５）

式（１４）は、任意の速度ｖ（≧Ｖ_ｔｈ）における存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ、ｖ）が、速度Ｖ_ｔｈのときの存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ、Ｖ_ｔｈ）を参照することにより得られることを意味している。したがって、本実施形態では、速度Ｖ_ｔｈのときの存在時間範囲ＴＥＤ（ｘ、ｙ、Ｖ_ｔｈ）を事前に計算してＲＯＭ等の記憶部１２０に格納しておくことで、ステップＳ６０２とステップＳ６０３の計算処理量を大幅に削減することが可能である。なお、ｖ＜Ｖ_ｔｈの場合は、前述のようにセルの大きさが固定であるため、従来のセルの大きさを変化させない場合と同様に、運転距離Ｄ（ｘ、ｙ）を事前に計算してＲＯＭ等の記憶部１２０に格納しておくことで、演算量の削減を図れる。

このように、本実施形態では、車両２の進行方向におけるセルの長さｄ_ｘを走行速度ｖに比例するように設定することで、事前の計算結果を用いて走行危険度の算出に必要な演算を行うことを可能とし、演算量を低減している。なお、本実施形態とは異なり、走行速度ｖに比例させずにセルの大きさを変化させた場合は、上述のような事前計算は困難であるため、演算量を低減することができない。本発明では、この点についても留意すべきである。

＜環境要素存在時間範囲決定処理７００（Ｓ５０７）＞
次に、図３のステップＳ５０７で実行される環境要素存在時間範囲決定処理７００について説明する。図８は、環境要素存在時間範囲決定処理７００のフローチャートの一例を示す図である。

まず、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ７０１において、周辺環境要素情報データ群１２２を参照し、車両２の周辺に存在する環境要素のうち一つを選択する。

続いて、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ７０２において、ステップＳ７０１で選択した環境要素が他車両、自転車、歩行者等の移動体であるか否かを判定する。その結果、環境要素が移動体である場合はステップＳ７０３に進み、移動体でない場合はステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７０２で環境要素が移動体であると判定した場合、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ７０３において、周辺環境要素情報データ群１２２を参照し、ステップＳ７０１で選択した環境要素に対する移動予測結果を示す情報を取得する。

続いて、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ７０４において、ステップＳ７０３で取得した当該環境要素の移動予測結果に基づき、当該位置における環境要素の存在時間範囲ＥＴＥＤ（ｘ、ｙ）を算出する。なお、走行危険度マップは、車両２の軌道の危険度を判断するためのものであるため、車両２が特定の走行軌道を描くことを前提としてはならない。そのため、前述の自車存在時間範囲決定処理６００では、すべてのセル位置に対して車両２の存在時間範囲を算出する必要がある。一方、環境要素については、その走行軌道を予測して危険度を判断する。そのため、ステップＳ７０３で取得した移動予測結果が示す当該環境要素の予測走行軌道に関連するセル位置のみに対して、存在時間範囲を算出すればよい。

当該環境要素の存在時間範囲の算出が終わると、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ７０５において、その算出結果に基づき、環境要素存在時間範囲マップを周辺環境要素情報データ群１２２に設定する。

続いて、存在時間範囲決定部１０４は、ステップＳ７０６において、車両２の周辺に存在する全ての環境要素をステップＳ７０１で選択済みであるか否かを判定する。未選択の環境要素がある場合はステップＳ７０１に戻り、その中でいずれかの環境要素をステップＳ７０１で選択した後、当該環境要素に対して上記ステップＳ７０２以降の処理を行う。一方、全ての環境要素を選択済みである場合に、存在時間範囲決定部１０４は、環境要素存在時間範囲決定処理７００を終了する。

以上説明した自車存在時間範囲決定処理６００および環境要素存在時間範囲決定処理７００により、車両２の現在位置の周辺の各位置に対する車両２の存在時間範囲を表す自車存在時間範囲マップと、車両２の現在位置の周辺の各位置に対する各環境要素の存在時間範囲を表す環境要素存在時間範囲マップとが、それぞれ決定される。

＜走行危険度マップ作成処理８００（Ｓ５０８）＞
次に、図３のステップＳ５０８で実行される走行危険度マップ作成処理８００について説明する。

走行危険度マップ作成部１０６は、図３のステップＳ５０５で実行された走行危険度マップパラメータ決定処理により決定されたパラメータに従い、走行危険度マップの各セルに相当する座標値（ｘ、ｙ）を決定する。次に、走行危険度決定部１０５は、図３のステップＳ５０６で実行された自車存在時間範囲決定処理６００によって作成された車両２の存在時間範囲マップと、図３のステップＳ５０７で実行された環境要素存在時間範囲決定処理７００によって作成された各環境要素の存在時間範囲マップとを用いて、座標値（ｘ、ｙ）における走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）を算出する。続いて、走行危険度マップ作成部１０６は、走行危険度決定部１０５が算出した走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）に基づき、走行危険度マップを生成し、記憶部１２０の走行危険度マップデータ群１２４に格納する。

走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）は、例えば、各環境要素によりもたらされる危険度の重み付け積算値であり、例えば以下の式（１６）で表される。ただし式（１６）において、ｒ_ｉ、ｗ_ｉ（ｉは１からｎの整数）は、環境要素ｉに関する走行危険度と重み付け係数をそれぞれ表す。
Ｒ（ｘ、ｙ）＝ｗ_１・ｒ_１（ｘ、ｙ）＋・・・＋ｗ_ｎ・ｒ_ｎ（ｘ、ｙ） ・・（１６）

または、走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）は、各環境要素によりもたらされる危険度の重みづけの最大値（ｗ_ｉ・ｒ_ｉ（ｘ、ｙ）の最大値）により算出してもよい。

環境要素ｉに関する走行危険度ｒ_ｉは、図３のステップＳ５０６で生成された車両２の存在時間範囲マップと、図３のステップＳ５０７で生成された各環境要素の存在時間範囲マップとを用いて算出される。一例としては、自車存在時間範囲マップにおける車両２の存在時間範囲の確率分布と、環境要素存在時間範囲マップにおける各環境要素の存在時間範囲の確率分布との重なり具合に基づいて、走行危険度マップの各位置における走行危険度が算出される。存在時間範囲の確率分布に基づいた環境要素ｉに対する車両２の走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）の算出式は、例えば、以下の式（１７）で表される。ただし式（１７）において、ｐ_{（ｘ、ｙ）}（ｔ）は車両２の存在時間範囲の確率分布を表しており、ｐ_{ｉ（ｘ、ｙ）}（ｔ）は環境要素iの存在時間範囲の確率分布を表している。

または、車両２の存在時間範囲の代表値Ｔ_{ｒｅｐｒｅ}と環境要素iの存在時間範囲の代表値Ｔ^（ｉ） _{ｒｅｐｒｅ}を用いて、例えば以下の式（１８）により、走行危険度Ｒ（ｘ、ｙ）を算出してもよい。

上記の式（１８）は、車両２の存在時間範囲の代表値Ｔ_{ｒｅｐｒｅ}と環境要素iの存在時間範囲の代表値Ｔ^（ｉ） _{ｒｅｐｒｅ}との差分の絶対値に基づく関数ｆ（ｘ）により、走行危険度を評価するものである。関数ｆ（ｘ）は、ｘが大きくなるほど値が小さくなる関数であり、例えば補正係数ａ、ｂを用いて、ｆ（ｘ）＝ａ・ｅｘｐ（−ｂｘ^２）等の式で表すことができる。

式（１８）において関数ｆ（ｘ）の値の大きさや減衰の程度は、車両２の存在時間範囲の代表値Ｔ_{ｒｅｐｒｅ}や、車両２の車速に応じて、例えば上記補正係数ａ、ｂを用いて調整してもよい。また、代表値を中心とした所定の分布（ガウス分布等）により、車両２や各環境要素の存在時間範囲の確率分布を近似し、それらの重ね合わせにより走行危険度を算出してもよい。

上記算出方式によれば、所定位置における車両２と各環境要素の時間軸上の交錯度合を評価して危険度を設定しているため、車両２の走行危険度を実態に合う形で高精度に算出することができる。

図９、図１０を用いて、走行危険度マップ作成処理８００により生成される走行危険度マップの例を説明する。

図９は、車両２の走行道路環境の一例を示した図である。図９では、車両２が対向二車線の道路を走行しているシーンが示されている。図９のシーンでは、車両２近傍の反対車線において他車両４５２が路上駐車しており、他車両４５１が当該駐車車両（他車両４５２）を追い越そうとしている。この道路は車線幅が十分に広くないため、他車両４５１が駐車車両を追い越す過程で、反対車線（車両２が走行している車線）にはみ出す必要がある。また、車両２の前方において、他車両４５３が車両２と同程度の速度で走行している。図９においてハッチングで示した領域４６１、４６２、４６３は、他車両４５１、４５２、４５３の予測走行軌道の範囲をそれぞれ示している。一方、点線で表した４６０は、車両２がこれまでの走行を継続した場合の予測走行軌道を示している。

図１０は、図９に示したシーンにおける走行危険度マップの生成例である。図１０左側の走行危険度マップ８０１は、速度ｖ＝Ｖ_ａ（＞Ｖ_ｔｈ）での走行危険度マップの例を示し、図１０右側の走行危険度マップ８０２は、速度ｖ＝Ｖ_ｂ（＞Ｖ_ａ）での走行危険度マップの例を示している。上述のように、車両２の進行方向におけるセルの長さは、車両２の走行速度ｖに比例して大きくなるため、走行危険度マップ８０２は、走行危険度マップ８０１と比べて車両２の前方に長くなっていることがわかる（Ｘ_Ｆｂ＞Ｘ_Ｆａ）。

走行危険度マップ８０１、８０２において、領域８１０〜８１４では、異なる走行危険度がそれぞれ設定されている。なお、領域８１０、８１１は車両２の走行車線側の非車道領域と路側帯領域にそれぞれ相当し、領域８１２は走行車線領域に相当する。また、領域８１３は路側帯を含む対向車線領域に相当し、領域８１４は対向車線側の非車道領域に相当する。走行危険度マップ８０２ではこれらの領域８１０〜８１４の図示を省略しているが、走行危険度マップ８０１と同様である。走行危険度マップ８０１、８０２に示した領域８１０〜８１４の走行危険度は、静的な環境要素が示す道路属性として各領域を認識し、それぞれの走行危険度モデルに従って該当セルに走行危険度を積算することにより求められたものである。

また、走行危険度マップ８０１の領域８１５及び走行危険度マップ８０２の領域８１７と、走行危険度マップ８０１の領域８１６及び走行危険度マップ８０２の領域８１８は、それぞれ他車両４５１、４５２による走行危険度が表現されたものである。他車両４５２は、駐車車両でありその場に存在し続けるため、領域８１６及び８１８に示すように、車両２の速度に関わらず、他車両４５２付近に非常に高い走行危険度が設定される。これらの領域において、車両２が該当位置を走行した場合の衝突確率は１である。一方、他車両４５１は、移動車両であり車両２と存在時間範囲が重なる領域は、車両２との相対速度に応じて変わってくる。例えば、車両２の走行速度がｖ＝Ｖ_ａの場合は、他車両４５１が車両２の走行車線にはみ出してくるタイミングで、車両２の走行軌道と他車両４５１の走行軌道とが時間的に交錯する。そのため、走行危険度マップ８０１において領域８１５のように走行危険度が設定される。一方、車両２の走行速度が相対的に大きいｖ＝Ｖ_ｂの場合は、他車両４５１が車両２の走行車線にはみ出してくる前のタイミングで、車両２の走行軌道と他車両４５１の走行軌道とが時間的に交錯する。そのため、走行危険度マップ８０２において領域８１７のように走行危険度が設定される。

これに拠れば、例えば、走行制御装置７０は、走行危険度マップ８０１を用いて車両２の走行制御を行う場合は、他車両４５１との衝突リスクの回避のため領域８１５を回避するように、走行車線８１２の左寄りを走行する軌道を選択する。一方、走行危険度マップ８０２を用いて車両２の走行制御を行う場合は、不要な回避軌道を選択せずに走行車線の中心を走行する軌道を選択する。このように、状況に応じた安全で快適な走行軌道の判断を容易に行うことが可能である。

＜走行危険度マップの出力データフォーマット＞
次に、走行危険度マップのデータフォーマットについて説明する。図１１は、本実施形態における周辺環境認識装置１０の走行危険度マップ提供部１０７が出力する走行危険度マップのデータフォーマット８５０の一例の説明図である。ただし、通信プロトコルに関するヘッダ情報等の図示は省略している。

周辺環境認識装置１０から出力される走行危険度マップデータは、図１１のデータフォーマット８５０に示すように、総セル数８５１、Ｘ方向のセル数８５２、Ｙ方向のセル数８５３、Ｘ方向のセルの長さ８５４、Ｙ方向のセルの長さ８５５、自車両位置８５６、自車速８５７、走行危険度情報８５８、等の各データにより構成される。

総セル数８５１は、走行危険度マップを構成するセルの総数を示すデータであり、これはＸ方向のセル数８５２とＹ方向のセル数８５３の積と同値である。Ｘ方向のセルの長さ８５４、Ｙ方向のセルの長さ８５５は、走行危険度マップにおける各セルの車両２の前後方向と左右方向の長さをそれぞれ示すデータであり、それぞれ前述のセル長さｄ_ｘ、セル幅ｄ_ｙに該当する。自車両位置８５６は、走行危険度マップ上で車両２がどのセル位置に設定されているかを示すデータであり、例えば、（Ｘ方向の位置、Ｙ方向の位置）の座標で表現される。これは、図５で説明したように、走行危険度マップ上での車両２の位置を走行速度ｖに応じて変化させる場合に必要となる情報である。自車速８５７は、当該走行危険度マップの生成の際に基準とした車両２の走行速度ｖを示すデータである。なお、ここでの車両２の走行速度ｖとは、前述のように、現在の速度でもよいし、統計的な速度でもよいし、将来の予測に基づく速度でもよい。走行危険度情報８５８は、走行危険度マップにおける各セルの走行危険度に関する情報を示すデータである。走行危険度は、所定の範囲の数値（例えば、０〜１００）で表現され、例えば、数値が大きいほど危険度が大きいことを意味する。

本実施形態では、セルの長さ（ｄ_ｘ）が車両２の走行速度ｖに比例するため、走行危険度マップのデータでは、Ｘ方向のセルの長さ８５４の値が、自車速８５７の値に比例して変化する。また、図５で説明したように、走行危険度マップ上での車両２の位置が走行速度ｖに応じて変化するため、自車両の位置８５６（特にｘ成分）の値も、自車速８５７の値に応じて変化する。一方、それ以外の符号８５１〜８５３、８５５の各データの値については、自車速８５７の値が変わっても変化しない。すなわち、総セル数８５１の値が変化しないため、走行危険度マップの出力データ長は固定長である。そのため、周辺環境認識装置１０から走行危険度マップのデータを受信して処理を行う走行制御装置７０や車載用表示制御装置２０では、走行危険度マップに関する処理に使用するメモリ量を確定的に見積もることができ、設計が容易になるという利点がある。

＜車載用表示制御装置２０の走行危険度マップ表示処理＞
次に、図１２〜図１４を用いて車載用表示制御装置２０の動作について説明する。図１２は、車載用表示制御装置２０により実行される走行危険度マップ表示処理フロー９００の一例を示す図である。

まず、走行危険度マップ取得部２０１は、ステップＳ９０１において、周辺環境認識装置１０から図１１のデータフォーマット８５０に従って出力された走行危険度マップを取得する。

次に、制御計画情報取得部２０２は、ステップＳ９０２において、走行制御装置７０から出力された制御計画情報を取得する。制御計画情報の中には、走行制御装置７０が上記走行危険度マップに基づいて決定した走行軌道の情報が含まれている。

そして、走行危険度マップ表示制御部２０３は、ステップＳ９０３において、ステップＳ９０１とステップＳ９０２で取得した走行危険度マップと制御計画情報を用いて、運転者または乗員に伝達するための画面情報を生成する。そして、生成した画面情報を、画面入出力部２４０を介して表示装置９０に出力し、表示装置９０において表示させる。

図１３は、表示装置９０における表示画面の例を示す図である。表示画面１００１、１００２は、それぞれ図１０の走行危険度マップ８０１、８０２を取得したときの表示画面例に相当する。本実施形態では、表示画面１００１、１００２の左側に、センサや地図等による認知情報を表示するパネル１０１１、１０２１がそれぞれ配置され、表示画面の右側に、走行危険度マップと走行制御装置７０が決定した走行軌道を表示するパネル１０１２、１０２２がそれぞれ配置されている。なお、パネル１０１２、１０２２の走行危険度マップは、車両２からの距離に応じた距離スケール１０１４、１０２４でそれぞれ表現されている。

表示画面１００１、１００２では、パネル１０１２とパネル１０２２に示されるように、走行危険度マップ上に車両２の走行軌道１０１３、１０２３がそれぞれ重畳表示される。これにより、車両２がどのような状況（危険性）に基づいて走行したか、もしくはどのように今後走行していくかを、運転者または乗員が把握することができる。車両の自動運転制御では一般に、運転者や乗員は、走行制御システムがどのような意図で車両を制御しているのかわからないため、不安を感じることがある。そこで、本実施形態の表示画面１００１、１００２のように、走行制御システム１の判断内容（走行軌道）とその根拠（走行危険度マップ及び認知情報）を示すことにより、運転者や乗員の不安を軽減することが可能となる。

なお、本実施形態では、前述のように車両２の走行速度ｖに比例して進行方向のセルの長さが変化するため、表示装置９０における表示画面の形態に特徴がある。具体的には、表示画面１００２では、表示画面１００１に比べて走行速度ｖが大きいため、走行危険度マップの表示対象範囲が車両２の前方（進行方向）に拡がっている。また、図１３の例では示していないが、同様にして、走行危険度マップ上の車両２の位置も走行速度ｖに応じて変化する。具体的には、図５で説明したように車両２の位置が変化する場合は、走行速度ｖが減少して低速になるにつれて、車両２の位置が走行危険度マップの中心に近づき、画面上で上方向に次第にずれていくような見え方となる。このように、車両２の走行速度の変化に応じて、表示画面上の走行危険度マップの対象領域や車両２の位置が変化することは、本実施形態における特徴の一つである。

なお、上記で説明した図１３の画面表示方法では、車両２の速度ｖが増加すると、それに比例して走行危険度マップの表示対象範囲が拡大していく。しかし、走行危険度マップの表示対象範囲が拡大していくと、表示装置９０の画面サイズの制約等から、高速走行時には走行危険度マップ全体を（例えば、前後方向に）縮小して表示したり、一部を表示しないようにしたりする必要が生じる。その結果、高速走行時には走行危険度マップが見えづらくなる可能性がある。そこで、走行危険度マップが車両２の速度に比例して伸びていくことを利用して、所定速度以上では走行危険度マップを距離スケールではなく時間スケールで表現するという方式も考えられる。

図１４は、距離スケールと時間スケールでそれぞれ表現した場合の表示装置９０における表示画面の例を示す図である。図１４において、表示画面１００３は、車両２の走行速度ｖが前述の所定値Ｖ_ｔｈよりも小さい場合の距離スケールでの表示画面例であり、表示画面１００４は、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ以上である場合の時間スケールでの表示画面例を示している。これらの表示画面でも、図１３に示した表示画面１００１、１００２と同様に、左側にはセンサや地図等による認知情報を表示するパネル１０３１、１０４１がそれぞれ配置され、右側には走行危険度マップと走行制御装置７０が決定した走行軌道を表示するパネル１０３２、１０４２がそれぞれ配置されている。また、パネル１０３２、１０４２では、走行危険度マップ上に車両２の走行軌道１０３３、１０４３がそれぞれ重畳表示されている。

本表現方式において、ｖ＜Ｖ_ｔｈのときには、前述のように走行危険度マップのセル長さｄ_ｘが固定値ｄ_ｘ０であるため、表示画面１００３のように、時間スケールでは表現せずに、車両２からの距離に応じた距離スケール１０３４で表現した走行危険度マップを表示する。一方、ｖ≧Ｖ_ｔｈになると、表示画面１００４のように、車両２の到達時間に応じた時間スケール１０４４で表現した走行危険度マップを表示する。このように、車両２の走行速度に応じて、距離スケールと時間スケールとを切り替えて走行危険度マップを表現する。時間スケールで表現した場合、高速走行時でも常に走行危険度マップの表示対象範囲が一定になるため、安定して表示することが可能である。

以上のように、本実施形態によれば、走行危険度マップのセルの長さ（ｄ_ｘ）を走行速度ｖに比例するように設定することにより、安全性の判断に必要な要求精度と要求範囲を満たしつつ、走行危険度マップにおいて必要なセル数を常時一定値に保つことが可能である。これにより、走行危険度マップによるメモリ消費量を軽減するとともに、一定値に規定することが可能となり、メモリ制約がある組込み用の装置での設計が容易となる。

また、本実施形態によれば、車両２の進行方向におけるセルの長さ（ｄ_ｘ）を走行速度ｖに比例するように設定することにより、走行危険度の算出に必要な演算を事前計算しておくことが可能となり、演算量を低減することができる。

以上説明した本発明の一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（１）周辺環境認識装置１０は、車両２に搭載され、車両２の周辺環境を認識する。周辺環境認識装置１０は、車両２の走行速度を含む車両２の動きに関する自車情報を取得する自車情報取得部１０１と、車両２の周辺の環境要素に対する周辺環境要素情報を取得する周辺環境要素取得部１０２と、自車情報および周辺環境要素情報に基づいて、車両２の周辺の複数の位置における走行危険度をそれぞれ決定する走行危険度決定部１０５と、を備える。車両２の前後方向における複数の位置の間隔、すなわち走行危険度マップの各セルの長さｄ_ｘは、車両２の走行速度ｖに応じて変化する。このようにしたので、高速走行時と低速走行時の両方について、演算量やメモリ消費量を抑えつつ、安全性の判断に必要な危険度を求めることができる。

（２）車両２の前後方向における複数の位置の間隔、すなわち走行危険度マップの各セルの長さｄ_ｘは、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ以上のときには車両２の走行速度ｖに比例して変化し、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ未満のときには一定であることとした。このようにしたので、車両２が低速で走行しているときに、車両２の前後方向における複数の位置の間隔が必要以上に小さくなって不要にメモリが消費されるのを避けることができる。

（３）車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ未満のときには、車両２の走行速度ｖが減少するほど車両２の後方における複数の位置の数、すなわち走行危険度マップの後方長さＸ_Ｂを増加することとした。このようにしたので、車両２がバック走行により後方に向かって走行する可能性がある場合に、必要な範囲で走行危険度を拡大させることができる。

（４）上記の複数の位置の数、すなわち走行危険度マップのセルの合計数は、車両２の走行速度ｖの変化に対して一定であることとした。このようにしたので、周辺環境認識装置１０から走行危険度マップのデータを受信して処理を行う装置において、走行危険度マップに関する処理に使用するメモリ量を確定的に見積もることができるため、設計の容易化が可能である。

（５）車両２の横方向における複数の位置の間隔、すなわち走行危険度マップの各セルの幅ｄ_ｙは、車両２の走行速度ｖの変化に対して一定であることとした。このようにしたので、横方向に対する危険度の要求精度を保ちつつ、演算量やメモリ消費量を抑えることができる。

（６）車両２の横方向における複数の位置の間隔、すなわち走行危険度マップの各セルの幅ｄ_ｙは、車両２を前後方向に貫く中心軸であるｘ軸２５０から離れるほど大きくなることとしてもよい。このようにすれば、さらなるメモリ消費量の削減が可能となる。

（７）周辺環境認識装置１０は、車両２の周辺の複数の位置の各々と走行危険度との関係を表す走行危険度マップを作成する走行危険度マップ作成部１０６をさらに備える。このようにしたので、車両２と各環境要素との時間軸上の交錯関係を走行危険度という指標に投影して、車両２の走行危険度に対する評価結果を２次元空間上で分かりやすく示した走行危険度マップを提供することができる。

（８）周辺環境認識装置１０は、自車情報に基づいて、車両２の周辺の複数の位置の各々に対する車両２の存在時間範囲を表す自車存在時間範囲を決定すると共に、周辺環境要素情報に基づいて、車両２の周辺の複数の位置の各々に対する環境要素の存在時間範囲を表す環境要素存在時間範囲を決定する存在時間範囲決定部１０４をさらに備える。走行危険度決定部１０５は、存在時間範囲決定部１０４により決定された自車存在時間範囲および環境要素存在時間範囲に基づいて、複数の位置における走行危険度をそれぞれ決定する。このようにしたので、車両２の周辺環境や環境要素の時間的な変化を考慮して、車両２の走行危険度を高精度に評価することができる。

（９）車載用表示制御装置２０は、車両２に搭載された表示装置９０に対して、車両２に関する情報を表示させる。車載用表示制御装置２０は、車両２の周辺の複数の位置における走行危険度を表した走行危険度マップを取得する走行危険度マップ取得部２０１と、走行危険度マップ取得部２０１により取得された走行危険度マップを表示装置９０に表示させる走行危険度マップ表示制御部２０３と、を備える。車両２の周辺における走行危険度マップの表示対象範囲は、車両２の走行速度ｖに応じて変化する。このようにしたので、高速走行時と低速走行時の両方について、演算量やメモリ消費量を抑えつつ、安全性の判断に必要な危険度を走行危険度マップで表現することができる。

（１０）走行危険度マップは、複数の位置にそれぞれ対応する複数のセルに分割されており、走行危険度マップにおけるセルの大きさは、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ以上のときには車両２の走行速度ｖに応じて変化し、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ未満のときには一定である。このようにしたので、車両２が低速で走行しているときに、走行危険度マップのセルが必要以上に小さくなって不要にメモリが消費されるのを避けることができる。

（１１）車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ未満のときには、車両２の走行速度ｖに応じて、走行危険度マップにおける車両２の位置が変化する。具体的には、車両２の走行速度ｖが減少するほど、車両２の位置が走行危険度マップの中心に近づく。このようにしたので、車両２がバック走行により後方に向かって走行する可能性がある場合に、演算量やメモリ消費量の増加を抑えつつ、走行危険度マップを必要な範囲に拡大して表現することができる。

（１２）走行危険度マップは、複数の位置にそれぞれ対応する複数のセルに分割されており、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ以上のときには車両２の到達時間に応じた時間スケールで表現され、車両２の走行速度ｖが所定値Ｖ_ｔｈ未満のときには車両２からの距離に応じた距離スケールで表現されることとしてもよい。このようにすれば、高速走行時でも常に走行危険度マップの表示対象範囲を一定として、見やすく安定した走行危険度マップの表示が可能である。

なお、以上で説明した実施形態は一例であり、本発明はこれに限られない。すなわち、様々な応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、周辺環境認識装置１０の各処理を、プロセッサとＲＡＭを用いて、所定の動作プログラムを実行することで実現しているが、必要に応じて独自のハードウェアで実現することも可能である。また、上記の実施形態では、周辺環境認識装置１０、車載用表示制御装置２０、自車位置決定装置３０、外界センサ群４０、車両センサ群５０、地図情報管理装置６０、走行制御装置７０、アクチュエータ群８０、表示装置９０をそれぞれ個別の装置として記載しているが、必要に応じて任意のいずれか２つ以上の装置を組み合せて実現することも可能である。

上記の各処理が、プロセッサが所定の動作プログラムを実行することで実現される場合、各処理を実現する動作プログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機で読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。

また、図面には、実施形態を説明するために必要と考えられる制御線及び情報線を示しており、必ずしも、本発明が適用された実際の製品に含まれる全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

以上説明した実施形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１：走行制御システム、２：車両、１０：周辺環境認識装置、２０：車載用表示制御装置、３０：自車位置決定装置、４０：外界センサ群、５０：車両センサ群、６０：地図情報管理装置、７０：走行制御装置、８０：アクチュエータ群、９０：表示装置、１００：処理部、１０１：自車情報取得部、１０２：周辺環境要素取得部、１０３：環境要素移動予測部、１０４：存在時間範囲決定部、１０５：走行危険度決定部、１０６：走行危険度マップ作成部、１０７：走行危険度マップ提供部、１２０：記憶部、１２１：自車情報データ群、１２２：周辺環境要素情報データ群、１２３：パラメータデータ群、１２４：走行危険度マップデータ群、１３０：通信部、２００：処理部、２０１：走行危険度マップ取得部、２０２：制御計画情報取得部、２０３：走行危険度マップ表示制御部、２２０：記憶部、２３０：通信部、２４０：画面入出力部

Claims (13)

1. 車両に搭載され、前記車両の周辺環境を認識する周辺環境認識装置であって、
   前記車両の走行速度を含む前記車両の動きに関する自車情報を取得する自車情報取得部と、
   前記車両の周辺の環境要素に対する周辺環境要素情報を取得する周辺環境要素取得部と、
   前記自車情報および前記周辺環境要素情報に基づいて、前記車両の周辺の複数の位置における走行危険度をそれぞれ決定する走行危険度決定部と、を備え、
   前記車両の前後方向における前記複数の位置の間隔は、前記車両の走行速度に応じて変化する周辺環境認識装置。
2. 請求項１に記載の周辺環境認識装置において、
   前記車両の前後方向における前記複数の位置の間隔は、前記車両の走行速度が所定値以上のときには前記車両の走行速度に比例して変化し、前記車両の走行速度が前記所定値未満のときには一定である周辺環境認識装置。
3. 請求項２に記載の周辺環境認識装置において、
   前記車両の走行速度が前記所定値未満のときには、前記車両の走行速度が減少するほど前記車両の後方における前記複数の位置の数が増加する周辺環境認識装置。
4. 請求項１に記載の周辺環境認識装置において、
   前記複数の位置の数は、前記車両の走行速度の変化に対して一定である周辺環境認識装置。
5. 請求項１に記載の周辺環境認識装置において、
   前記車両の横方向における前記複数の位置の間隔は、前記車両の走行速度の変化に対して一定である周辺環境認識装置。
6. 請求項５に記載の周辺環境認識装置において、
   前記車両の横方向における前記複数の位置の間隔は、前記車両を前後方向に貫く中心軸から離れるほど大きくなる周辺環境認識装置。
7. 請求項１に記載の周辺環境認識装置において、
   前記複数の位置の各々と前記走行危険度との関係を表す走行危険度マップを作成する走行危険度マップ作成部をさらに備える周辺環境認識装置。
8. 請求項１に記載の周辺環境認識装置において、
   前記自車情報に基づいて、前記複数の位置の各々に対する前記車両の存在時間範囲を表す自車存在時間範囲を決定すると共に、前記周辺環境要素情報に基づいて、前記複数の位置の各々に対する前記環境要素の存在時間範囲を表す環境要素存在時間範囲を決定する存在時間範囲決定部をさらに備え、
   前記走行危険度決定部は、前記自車存在時間範囲および前記環境要素存在時間範囲に基づいて、前記複数の位置における走行危険度をそれぞれ決定する周辺環境認識装置。
9. 車両に搭載された表示装置に対して、前記車両に関する情報を表示させる表示制御装置であって、
   前記車両の周辺の複数の位置における走行危険度を表した走行危険度マップを取得する走行危険度マップ取得部と、
   前記走行危険度マップ取得部により取得された前記走行危険度マップを前記表示装置に表示させる走行危険度マップ表示制御部と、を備え、
   前記車両の周辺における前記走行危険度マップの表示対象範囲は、前記車両の走行速度に応じて変化する表示制御装置。
10. 請求項９に記載の表示制御装置において、
    前記走行危険度マップは、前記複数の位置にそれぞれ対応する複数のセルに分割されており、
    前記走行危険度マップにおける前記セルの大きさは、前記車両の走行速度が所定値以上のときには前記車両の走行速度に応じて変化し、前記車両の走行速度が前記所定値未満のときには一定である表示制御装置。
11. 請求項１０に記載の表示制御装置において、
    前記車両の走行速度が前記所定値未満のときには、前記車両の走行速度に応じて、前記走行危険度マップにおける前記車両の位置が変化する表示制御装置。
12. 請求項１１に記載の表示制御装置において、
    前記車両の走行速度が前記所定値未満のときには、前記車両の走行速度が減少するほど、前記車両の位置が前記走行危険度マップの中心に近づく表示制御装置。
13. 請求項９に記載の表示制御装置において、
    前記走行危険度マップは、前記複数の位置にそれぞれ対応する複数のセルに分割されており、
    前記走行危険度マップは、前記車両の走行速度が所定値以上のときには前記車両の到達時間に応じた時間スケールで表現され、前記車両の走行速度が前記所定値未満のときには前記車両からの距離に応じた距離スケールで表現される表示制御装置。