JP6312944B1 - 運転支援装置、マップ提供装置、運転支援プログラム、マップ提供プログラム及び運転支援システム - Google Patents

運転支援装置、マップ提供装置、運転支援プログラム、マップ提供プログラム及び運転支援システム Download PDF

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Abstract

運転支援システム（１）は、移動体（３１）に搭載された運転支援装置（１０）と、移動体の周辺に存在する移動体（３２）又は路側機（３３）といった周辺体に搭載されたマップ提供装置（２０）とを備える。運転支援装置（１０）は、移動体の移動速度に応じた要求データを周辺体に送信する。マップ提供装置（２０）は、運転支援装置（１０）によって送信された要求データ応じた範囲の障害物を示す障害物マップを外部マップとして、移動体（３１）に送信する。運転支援装置（１０）は、マップ提供装置（２０）によって送信された外部マップを受信する。

Description

この発明は、障害物を示す障害物マップの通信技術に関する。
車両といった移動体に搭載された運転支援装置が、移動体の周辺を走行する他の車両等から、他の車両等で検出された障害物を示す障害物マップを受信し、受信された障害物マップを利用して移動体の運転支援を行うことが研究されている。
運転支援装置が受信する障害物マップが示す障害物の情報が多くなると、通信量が多くなり、障害物マップの取得に時間がかかってしまう。そのため、運転支援装置がリアルタイムに障害物マップを得ることが困難になってしまう。運転支援を行う場合には、新しい情報が有用であるため、リアルタイムに障害物マップが得られなくなることは避けなければならない。
特許文献１には、交差点の座標をアドレスとして保持し、そのアドレスの範囲内に車両が進入した場合に、その交差点内に存在する障害物の情報を車両に送信することが記載されている。特許文献１では、障害物の情報を取得する範囲を、進入した交差点内に制限し、障害物の情報を減らしている。
特開２００５−２０２９１３号公報
特許文献１に記載された方法では、交差点が静的なアドレスとして管理され、定義された交差点の範囲内の情報が車両に送信される。そのため、動的に範囲を変更して必要な情報のみを送信することができない。その結果、車両の状況によっては不要な障害物の情報まで車両に送信されることになる。また、逆に、車両の状況によっては必要な障害物の情報が車両に送信されないことになる。
この発明は、適切な範囲の障害物の情報を取得可能にすることを目的とする。
この発明に係る運転支援装置は、
移動体の移動速度に応じた要求データを、前記移動体の周囲に存在する周辺体に送信する要求送信部と、
前記要求送信部によって送信された要求データに応じた範囲の障害物を示す障害物マップを外部マップとして、前記周辺体から受信するマップ受信部と
を備える。
この発明では、移動体の移動速度に応じた要求データを送信し、要求データに応じた範囲の障害物を示す障害物マップを受信する。したがって、移動体の移動速度に応じた適切な範囲の障害物の情報を取得可能である。
実施の形態１に係る運転支援システム１の構成図。 実施の形態１に係る運転支援装置１０の構成図。 実施の形態１に係るマップ送信装置２０の構成図。 実施の形態１に係る運転支援システム１の全体的な動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る要求送信処理のフローチャート。 実施の形態１に係る要求送信処理の説明図。 実施の形態１に係る死角エリア５２Ａの特定方法の説明図。 実施の形態１に係る必要エリア５３の説明図。 実施の形態１に係るマップ送信処理のフローチャート。 変形例５に係る運転支援装置１０の構成図。 変形例５に係るマップ送信装置２０の構成図。 実施の形態２に係る運転支援装置１０の構成図。 実施の形態２に係る要求送信処理のフローチャート。 実施の形態２に係るマップ送信処理のフローチャート。 実施の形態３に係る運転支援装置１０の構成図。 実施の形態３に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャート。 変形例８に係る運転支援装置１０の構成図。
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る運転支援システム１の構成を説明する。
運転支援システム１は、運転支援装置１０と、マップ送信装置２０とを備える。
運転支援装置１０は、車両といった移動体３１に搭載されるコンピュータである。マップ送信装置２０は、車両といった移動体３２に搭載されるコンピュータ、又は、路側機３３に搭載されたコンピュータである。実施の形態１では、マップ送信装置２０は、移動体３２に搭載されるコンピュータであるとして説明する。
運転支援装置１０と、マップ送信装置２０とは、無線ネットワークを介して通信可能になっている。
図２を参照して、実施の形態１に係る運転支援装置１０の構成を説明する。
運転支援装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４と、センサインタフェース１５とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
運転支援装置１０は、機能構成要素として、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５とを備える。要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１３には、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能が実現される。
また、ストレージ１３は、地図記憶部１３１と、センシング範囲記憶部１３２と、係数記憶部１３３との機能を実現する。
地図記憶部１３１には、地図データが記憶される。地図データは、通信インタフェース１４を介して取得された更新データによって更新されてもよい。実施の形態１では、地図データは、絶対座標系で表されている。絶対座標系は、緯度経度によって表されてもよいし、ある場所を原点とする相対位置で表されてもよい。また、地図データでは、車道と歩道と地物とは、点と線とで表されている。
センシング範囲記憶部１３２には、移動体３１に搭載されたセンサのセンシング範囲が記憶される。
係数記憶部１３３は、天候毎に係数が記憶される。
図３を参照して、実施の形態１に係るマップ送信装置２０の構成を説明する。
マップ送信装置２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、ストレージ２３と、通信インタフェース２４と、センサインタフェース２５とのハードウェアを備える。プロセッサ２１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
マップ送信装置２０は、機能構成要素として、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４とを備える。要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ２３には、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ２１によりメモリ２２に読み込まれ、プロセッサ２１によって実行される。これにより、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能が実現される。
プロセッサ１１，２１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１，２１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。
メモリ１２，２２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２，２２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
ストレージ１３，２３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３，２３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３，２３は、ＳＤ（登録商標，Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）といった可搬記憶媒体であってもよい。
通信インタフェース１４，２４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４，２４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。
センサインタフェース１５，２５は、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）と、ミリ波レーダーと、ソナーと、カメラと、レインセンサと、測位信号の受信機といった移動体３１，３２に搭載されたセンサと通信するためのインタフェースである。具体例としては、センサインタフェース１５，２５は、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）のポートである。
図２では、プロセッサ１１は、１つだけ示されている。しかし、運転支援装置１０は、プロセッサ１１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能を実現するプログラムの実行を分担する。
同様に、図３では、プロセッサ２１は、１つだけ示されている。しかし、マップ送信装置２０は、プロセッサ２１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能を実現するプログラムの実行を分担する。
それぞれのプロセッサは、プロセッサ１１と同じように、プロセッシングを行うＩＣである。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図４から図９を参照して、実施の形態１に係る運転支援システム１の動作を説明する。
実施の形態１に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態１に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態１に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態１に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
図４を参照して、実施の形態１に係る運転支援システム１の全体的な動作を説明する。
（ステップＳ１１：第１データ取得処理）
運転支援装置１０のデータ取得部１１３は、センサインタフェース１５を介して、移動体３１に搭載されたセンサによって取得されたデータを取得するとともに、通信インタフェース１４を介して、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった移動体３１内のネットワークを流れるデータを取得する。
具体例としては、データ取得部１１３は、ミリ波レーダーと、ソナーと、カメラといったセンサによって取得された移動体３１の周囲の障害物に関する障害物データと、測位信号の受信機によって受信された移動体３１の位置を示す位置データと、レインセンサといったセンサによって取得された移動体３１の周囲の天候に関する天候データと、移動体３１内のネットワークを流れる移動体３１の移動速度といった移動体データと、移動体３１の走行経路を示す経路データとを取得する。データ取得部１１３は、通信インタフェース１４を介して、インターネットから天候データを取得してもよい。データ取得部１１３は、障害物データと位置データと天候データと経路データとをメモリ１２に書き込む。
（ステップＳ１２：第１マップ生成処理）
運転支援装置１０のマップ生成部１１４は、ステップＳ１１で取得された障害物データ及び位置データを用いて、移動体３１の周囲の障害物を示す障害物マップを内部マップ４１として生成する。マップ生成部１１４は、内部マップ４１をメモリ１２に書き込む。マップ生成部１１４は、内部マップ４１を絶対座標系で生成する。
内部マップ４１には、障害物の識別子である障害物ＩＤと、障害物を検知した検知時刻と、障害物の位置と位置の精度と、障害物の速度と速度の精度と、障害物のサイズ（幅と高さと奥行き）とサイズの精度とが含まれる。また、内部マップ４１には、移動体３１の位置と位置の精度と、移動体３１の速度と速度の精度と、移動体３１に識別子である車両ＩＤが付与されている場合には車両ＩＤと、移動体３１の方位と方位の精度と、移動体３１のヨーレートとヨーレートの精度と、移動体３１のサイズ（車長）とサイズの精度とが含まれる。
（ステップＳ１３：要求送信処理）
運転支援装置１０の要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された移動体データが示す移動体３１の移動速度に応じた要求データ４２を、移動体３１の周辺に存在する周辺体である移動体３２に搭載されたマップ送信装置２０に、通信インタフェース１４を介して送信する。
（ステップＳ１４：第２データ取得処理）
マップ送信装置２０のデータ取得部２１３は、センサインタフェース２５を介して、移動体３２に搭載されたセンサによって取得されたデータを取得する。
具体例としては、データ取得部２１３は、ミリ波レーダーと、ソナーと、カメラといったセンサによって取得された移動体３２の周囲の障害物に関する障害物データを取得する。また、データ取得部２１３は、マップ送信装置２０が搭載された移動体３２の位置を示す位置データを取得する。データ取得部２１３は、障害物データと位置データとをメモリ２２に書き込む。
（ステップＳ１５：第２マップ生成処理）
マップ送信装置２０のマップ生成部２１４は、ステップＳ１４で取得された障害物データ及び位置データを用いて、移動体３２の周囲の障害物を示す障害物マップ４３を生成する。マップ生成部２１４は、障害物マップ４３をメモリ２２に書き込む。マップ生成部２１４は、障害物マップ４３を絶対座標系で生成する。
障害物マップ４３には、内部マップ４１と同じ種類のデータが含まれる。
（ステップＳ１６：要求受信処理）
マップ送信装置２０の要求受信部２１１は、ステップＳ１１で送信された、移動体の移動速度に応じた要求データ４２を、通信インタフェース２４を介して受信する。
（ステップＳ１７：マップ送信処理）
マップ送信装置２０のマップ送信部２１２は、ステップＳ１５で生成された障害物マップ４３のうち、ステップＳ１６で受信された要求データ４２に応じた範囲の障害物を示す障害物マップ４３を外部マップ４４として、移動体３１に送信する。
具体的には、マップ送信部２１２は、障害物マップ４３をメモリ１２から読み出す。マップ送信部２１２は、障害物マップ４３から、要求データ４２に応じた範囲の障害物についてのデータと、移動体３２についてのデータとを抽出して、外部マップ４４とする。そして、マップ送信部２１２は、通信インタフェース２４を介して、外部マップ４４を移動体３１に搭載された運転支援装置１０に送信する。
（ステップＳ１８：マップ受信処理）
運転支援装置１０のマップ受信部１１２は、ステップＳ１７で送信された外部マップ４４を周辺体である移動体３２に搭載されたマップ送信装置２０から受信する。マップ受信部１１２は、外部マップ４４をメモリ１２に書き込む。
（ステップＳ１９：マップ合成処理）
運転支援装置１０のマップ合成部１１５は、ステップＳ１２で生成された内部マップ４１と、ステップＳ１８で受信された外部マップ４４とを合成して、合成マップ４５を生成する。
具体的には、マップ合成部１１５は、内部マップ４１と外部マップ４４とをメモリ１２から読み出す。マップ合成部１１５は、内部マップ４１に、外部マップ４４のデータを加えて、合成マップ４５を生成する。内部マップ４１と外部マップ４４とはいずれも絶対座標系で生成されているため、単純に内部マップ４１に外部マップ４４のデータを加えることが可能である。マップ合成部１１５は、合成マップ４５をメモリ１２に書き込む。
図５及び図６を参照して、実施の形態１に係る要求送信処理（図４のステップＳ１３）を説明する。
（ステップＳ２１：経路データ読出処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された経路データのうち、設定時間Ｘに移動体３１が移動する分の経路データをメモリ１２から読み出す。実施の形態１では、経路データは、始点及び終点と、３次曲線の係数とにより移動体３１の走行経路を表す。始点は、ステップＳ１１で取得された位置データが示す移動体３１の位置である。
設定時間Ｘは、移動体３１毎に予め決められた時間である。設定時間Ｘが移動体３１毎に決められているため、読み出される経路データの距離は移動体３１の移動速度に応じて変化する。つまり、移動速度が速ければ読み出される経路データの距離は長くなり、移動速度が遅ければ読み出される経路データの距離は短くなる。設定時間Ｘは、例えば、移動体３１を安全に制動可能な時間が設定される。
（ステップＳ２２：マッピング処理）
要求送信部１１１は、始点付近の地図データを地図記憶部１３１から読み出す。要求送信部１１１は、読み出された地図データ上に、ステップＳ２１で読み出された経路データをマッピングして経路マップを生成する。
例えば、要求送信部１１１は、移動経路Ｒを、通過する点の集合として表す。そして、要求送信部１１１は、移動経路Ｒを表す点の集合を地図データに埋め込むことにより、経路データをマッピングする。
（ステップＳ２３：経路エリア特定処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ２２で生成された経路マップを用いて、移動経路Ｒが通る道路を表す経路エリア５１を特定する。図６では、経路エリア５１は一点鎖線で囲われた範囲である。
具体的には、要求送信部１１１は、移動経路Ｒが通る道路のうち、始点Ｓから終点Ｅまでの道路部分を経路エリア５１として特定する。この際、移動経路Ｒが通る道路に対向車線がある場合には、要求送信部１１１は、対向車線を含む範囲を経路エリア５１として特定する。
より具体的には、要求送信部１１１は、移動経路Ｒの始点Ｓを通る移動経路Ｒに対する垂線と、地物との交点Ｐ１，Ｐ２を特定する。また、要求送信部１１１は、移動経路Ｒの終点Ｅを通る移動経路Ｒに対する垂線と、地物との交点Ｐ３，Ｐ４を特定する。また、要求送信部１１１は、移動経路Ｒが通る道路に右左折又は分岐がある場合には、右左折位置又は分岐位置を通る移動経路Ｒに対する垂線と、地物との交点Ｐ５，Ｐ６を特定する。そして、特定された交点Ｐ１〜Ｐ６を含む道路の幅分のエリアを経路エリア５１として特定する。道路の幅は、対向車線がある道路の場合には、対向車線も含む幅である。
実施の形態１では、要求送信部１１１は、特定された経路エリア５１の境界を、絶対座標系における点の集合として表す。
（ステップＳ２４：死角エリア特定処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ２２で生成された経路マップを用いて、死角エリア５２を特定する。死角エリア５２は、移動体３１の運転手から見えないエリアという意味ではなく、経路エリア５１以外で移動体３１と衝突する可能性のある障害物が存在する範囲である。図６では、死角エリア５２は、死角エリア５２Ａ〜死角エリア５２Ｃの３つあり、破線で囲われた範囲である。
具体的には、要求送信部１１１は、経路マップを用いて、移動経路Ｒが通る道路に隣接する道路を特定する。要求送信部１１１は、特定された隣接する道路のうち、始点Ｓからの距離が、始点Ｓから終点Ｅまでの距離と同じ距離となる位置までの道路を死角エリア５２として特定する。つまり、図６において、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３と距離Ｄ４とは同じ距離である。この際、隣接する道路に対向車線がある場合には、要求送信部１１１は、対向車線を含む範囲を死角エリア５２として特定する。
言い換えると、図７に示すように、要求送信部１１１は、隣接する道路について、移動経路Ｒが通る道路との隣接線Ｌ１を特定する。要求送信部１１１は、隣接線Ｌ１の端点を通り、移動経路Ｒが示す進行方向と垂線な垂直線Ｌ２を特定する。隣接線Ｌ１が移動経路Ｒの進行方向と垂直な場合には、垂直線Ｌ２は１本だけ特定され、垂直でない場合には垂直線Ｌ２は２本特定される。図７では、垂直線Ｌ２−１と垂直線Ｌ２−２との２本が特定されている。
要求送信部１１１は、特定された垂直線Ｌ２のうち終点Ｅから遠い方の垂直線Ｌ２（図７では、垂直線Ｌ２−１）から、終点Ｅを通る移動経路Ｒの垂線までの移動経路Ｒに沿った距離ＤＤを計算する。要求送信部１１１は、隣接する道路のうち、隣接線Ｌ１から距離ＤＤ分だけの範囲を死角エリア５２とする。
実施の形態１では、要求送信部１１１は、経路エリア５１と同様に、特定された死角エリア５２の境界を、絶対座標系における点の集合として表す。
（ステップＳ２５：エリア補正処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された天候データが示す天候に応じた係数により、ステップＳ２３で特定された経路エリア５１と、ステップＳ２４で特定された死角エリア５２とを補正する。
具体的には、要求送信部１１１は、天候データが示す天候に対応する係数を係数記憶部１３３から読み出す。要求送信部１１１は、読み出された係数を移動経路Ｒの距離に乗じて移動経路Ｒの距離を補正する。要求送信部１１１は、補正された移動経路Ｒの距離に応じて、経路エリア５１及び死角エリア５２の範囲を補正する。
例えば、晴れの場合よりも雨の場合の方が、制動距離が長くなる。そこで、晴れの場合に比べて、雨の場合には、移動経路Ｒの距離が長くなるように補正し、経路エリア５１及び死角エリア５２の範囲が広くなるように補正する。
（ステップＳ２６：センシング範囲除外処理）
要求送信部１１１は、移動体３１に搭載されたセンサのセンシング範囲をセンシング範囲記憶部１３２から読み出す。要求送信部１１１は、ステップＳ２７で補正された経路エリア５１及び死角エリア５２の合わせたエリアから、センシング範囲を除いた範囲を必要エリア５３として特定する。
より正確には、センシング範囲は、移動体３１の位置を基準とした相対座標で表されている。そこで、要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された位置データが示す位置を基準として、センシング範囲を絶対座標に変換する。そして、要求送信部１１１は、絶対座標に変換されたセンシング範囲と、経路マップにおける地物との交点を計算し、交点を結んだ範囲内を実際のセンシング範囲５４として特定する。図８に示すように、要求送信部１１１は、ステップＳ２７で補正された経路エリア５１及び死角エリア５２の合わせたエリアから、実際のセンシング範囲５４を除いた範囲を必要エリア５３として特定する。
つまり、必要エリア５３は、設定時間Ｘ内に移動速度で到達可能な範囲を天候データにより補正し、実際のセンシング範囲５４を除いた範囲である。
（ステップＳ２７：要求データ送信処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ２６で特定された必要エリア５３を示す要求データ４２を、マップ送信装置２０に通信インタフェース１４を介して送信する。
図９を参照して、実施の形態１に係るマップ送信処理（図４のステップＳ１７）を説明する。
（ステップＳ３１：外部マップ生成処理）
マップ送信部２１２は、ステップＳ１５で生成された障害物マップ４３のうち、ステップＳ２７で送信された要求データ４２が示す必要エリア５３が示す範囲に含まれる障害物を示す部分を抽出して、外部マップ４４を生成する。
具体的には、マップ送信部２１２は、ステップＳ１５で生成された障害物マップ４３に含まれる障害物のうち、必要エリア５３が示す範囲に位置が含まれる障害物を特定する。マップ送信部２１２は、特定された障害物についての情報を抽出して、外部マップ４４を生成する。
（ステップＳ３２：外部マップ送信処理）
マップ送信部２１２は、ステップＳ３１で生成された外部マップ４４を、移動体３１に送信する。
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る運転支援システム１では、移動体３１に搭載された運転支援装置１０は、移動体３１の移動速度に応じた要求データ４２を送信し、要求データ４２に応じた範囲の障害物を示す障害物マップ４３を外部マップ４４として受信する。したがって、移動体３１の移動速度に応じた適切な範囲の障害物の情報を取得可能である。
つまり、交差点内といった予め静的に決められた範囲の障害物の情報を、全ての運転支援装置１０に対して一律に送信するのではなく、運転支援装置１０が搭載された移動体３１の移動速度に応じた適切な範囲の障害物の情報だけを運転支援装置１０に送信可能である。
特に、実施の形態１に係る運転支援システム１では、移動体３１に搭載された運転支援装置１０は、設定時間Ｘ内に移動速度で到達可能な範囲である必要エリア５３を示す要求データ４２を送信し、必要エリア５３が示す範囲の障害物を示す障害物マップ４３を外部マップ４４として受信する。したがって、移動体３１の移動速度に応じた、安全に制動できない可能性のある範囲の障害物の情報を取得可能である。
また、実施の形態１に係る運転支援システム１では、必要エリア５３から、移動体３１に搭載されたセンサのセンシング範囲を除く。したがって、移動体３１に搭載されたセンサによって検出可能な障害物の情報を除いた障害物の情報を取得可能である。
また、実施の形態１に係る運転支援システム１では、天候データに応じて必要エリア５３の元になる経路エリア５１及び死角エリア５２を補正する。これにより、天候による制動距離等の変動を必要エリア５３に反映し、適切な範囲の障害物の情報を取得可能である。
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
実施の形態１では、移動体３１の移動経路を外部から取得するとした。しかし、移動体３１の移動経路は運転支援装置１０が計算してもよい。
＜変形例２＞
実施の形態１では、天候データに基づき必要エリア５３の元になる経路エリア５１及び死角エリア５２を補正した。しかし、天候による制動距離等の変動が小さい場合、あるいは、ある程度余裕をもって設定時間Ｘを定めているような場合には、天候データに基づき必要エリア５３の元になる経路エリア５１及び死角エリア５２を補正しなくてもよい。
＜変形例３＞
実施の形態１では、必要エリア５３から、移動体３１に搭載されたセンサのセンシング範囲を除いた。しかし、移動体３１に搭載されたセンサのセンシング範囲を必要エリア５３に含めてもよい。これにより、移動体３１に搭載されたセンサのセンシング範囲に存在するものの、移動体３１に搭載されたセンサで検出されなかった障害物の情報が得られる可能性がある。
＜変形例４＞
実施の形態１では、運転支援装置１０は、移動体３１の周辺に存在する周辺体（移動体３２及び路側機３３）に搭載されたマップ送信装置２０から外部マップ４４を取得するとした。しかし、移動体３１の周辺に多数の周辺体が存在する場合、全ての周辺体に搭載されたマップ送信装置２０から外部マップ４４を取得すると通信帯域を圧迫してしまう可能性がある。
そこで、以下のようにして、運転支援装置１０は、外部マップ４４の取得先となる周辺体を限定してもよい。まず、要求送信部１１１は、ステップＳ１３で要求データ４２を送信する前に、移動体３１の周辺に存在する周辺体に確認パケットを送信し、確認パケットを受信した周辺体から応答パケットを受信するようにする。そして、要求送信部１１１は、早く受信した一部の応答パケットの送信元の周辺体のみに、要求データ４２を送信する。例えば、要求送信部１１１は、初めに受信した応答パケットの送信元の周辺体のみに、要求データ４２を送信する。
これにより、通信量を少なくすることができる。但し、外部マップ４４を取得する先を少なくすると、障害物の情報が不足する可能性がある。つまり、外部マップ４４の取得先を減らすほど通信量は少なくなるものの、障害物の情報が不足する可能性がある。逆に、外部マップ４４の取得先を増やすほど通信量は多くなるものの、障害物の情報が充実する可能性がある。
＜変形例５＞
実施の形態１では、運転支援装置１０の要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能がソフトウェアで実現された。また、マップ送信装置２０の要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例５として、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５と、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例５について、実施の形態１と異なる点を説明する。
図１０を参照して、変形例５に係る運転支援装置１０の構成を説明する。
要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能がハードウェアで実現される場合、運転支援装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、処理回路１６を備える。処理回路１６は、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能と、メモリ１２とストレージ１３との機能とを実現する専用の電子回路である。
図１１を参照して、変形例５に係るマップ送信装置２０の構成を説明する。
要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能がハードウェアで実現される場合、マップ送信装置２０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、処理回路２６を備える。処理回路２６は、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能と、メモリ２２とストレージ２３との機能とを実現する専用の電子回路である。
処理回路１６，２６は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）が想定される。
要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能を１つの処理回路１６で実現してもよいし、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５との機能を複数の処理回路１６に分散させて実現してもよい。同様に、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能を１つの処理回路２６で実現してもよいし、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４との機能を複数の処理回路２６に分散させて実現してもよい。
＜変形例６＞
変形例６として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、要求送信部１１１と、マップ受信部１１２と、データ取得部１１３と、マップ生成部１１４と、マップ合成部１１５と、要求受信部２１１と、マップ送信部２１２と、データ取得部２１３と、マップ生成部２１４とのうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
プロセッサ１１，２１とメモリ１２，２２とストレージ１３，２３と処理回路１６，２６とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
実施の形態２．
実施の形態２では、運転支援装置１０が移動速度に応じた制動距離と制動までにかかる時間である制動時間とを示す要求データ４２を、周辺体である移動体３２に送信して、要求データ４２に応じた外部マップ４４を受信する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１２を参照して、実施の形態２に係る運転支援装置１０の構成を説明する。
ストレージ１３は、係数記憶部１３３と、制動情報記憶部１３４との機能を実現する。
係数記憶部１３３は、実施の形態１と同様に、天候毎に係数が記憶される。但し、記憶される係数は、実施の形態１と異なる値であってもよい。
制動情報記憶部１３４は、移動速度と、制動距離及び制動時間との関係が記憶される。制動時間は、移動体３１を停止させるまでに係る時間である。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１３から図１４を参照して、実施の形態２に係る運転支援システム１の動作を説明する。
実施の形態２に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態２に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態２に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態２に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
図１３を参照して、実施の形態２に係る要求送信処理（図４のステップＳ１３）を説明する。
（ステップＳ４１：制動情報読出処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された移動体データが示す移動速度に対応する制動距離及び制動時間を、制動情報記憶部１３４から読み出す。
（ステップＳ４２：制動情報補正処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された天候データが示す天候に応じた係数により、ステップＳ１１で読み出された制動距離及び制動時間を補正する。
具体的には、要求送信部１１１は、天候データが示す天候に対応する係数を係数記憶部１３３から読み出す。要求送信部１１１は、読み出された係数をステップＳ４１で読み出された制動距離及び制動時間に乗じて制動距離及び制動時間を補正する。
（ステップＳ４３：要求データ送信処理）
要求送信部１１１は、ステップＳ４２で補正された制動距離及び制動時間と、ステップＳ１１で取得された経路データと、ステップＳ１１で取得された位置データとを含む要求データ４２を、マップ送信装置２０に通信インタフェース１４を介して送信する。つまり、要求送信部１１１は、制動距離及び制動時間と、移動体３１の移動経路Ｒと、移動体３１の位置とを示す要求データ４２を送信する。
なお、要求送信部１１１は、ステップＳ１１で取得された経路データのうち、位置データが示す位置から制動距離分の経路データだけを切り出して送信する。
図１４を参照して、実施の形態２に係るマップ送信処理（図４のステップＳ１７）を説明する。
（ステップＳ５１：マッピング処理）
マップ送信部２１２は、要求データ４２に含まれる経路データ及び位置データを、ステップＳ１５で生成された障害物マップ４３上にマッピングして、経路マップを生成する。
例えば、マップ送信部２１２は、経路データが示す移動経路Ｒを、通過する点の集合として表し、位置データが示す移動体３１の位置を点で表す。そして、マップ送信部２１２は、移動経路Ｒを表す点の集合と、移動体３１の位置を示す点とを障害物マップ４３に埋め込むことにより、経路データをマッピングする。なお、移動経路Ｒは、曲線で表されてもよい。また、移動体３１の位置は、点とサイズ（幅と高さと奥行き）で表されてもよい。
（ステップＳ５２：移動予測処理）
マップ送信部２１２は、ステップＳ１５で生成された障害物マップ４３に含まれる障害物について、要求データ４２に含まれる制動時間後までの移動経路ＲＯを予測する。移動経路ＲＯの予測方法は、従来技術を適用すればよい。例えば、マップ送信部２１２は、過去の障害物の移動履歴からその障害物の移動経路ＲＯを予測する。
（ステップＳ５３：交差判定処理）
マップ送信部２１２は、ステップＳ５１でマッピングした経路データが示す移動経路Ｒと、ステップＳ５２で予測された移動経路ＲＯとに基づき、移動体３１と障害物とが衝突する可能性があるか否かを判定する。
具体的には、マップ送信部２１２は、ステップＳ５１でマッピングした経路データが示す移動経路Ｒと、ステップＳ５２で予測された移動経路ＲＯとが交差するか否かを判定する。つまり、マップ送信部２１２は、移動体３１と障害物とが同じ地点を通るか否かを判定する。マップ送信部２１２は、移動体３１と障害物とが同じ地点を通るのであれば、移動体３１と障害物とが衝突する可能性があると判定し、移動体３１と障害物とが同じ地点を通らないのであれば、移動体３１と障害物とが衝突することはないと判定する。
（ステップＳ５４：外部マップ生成処理）
マップ送信部２１２は、ステップＳ１５で生成された障害物マップ４３に含まれる障害物のうち、ステップＳ５３で衝突する可能性があると判定された障害物についての情報を抽出して、外部マップ４４を生成する。なお、マップ送信部２１２は、衝突する可能性があると判定された障害物がない場合には、障害物がないということを示す外部マップ４４を生成する。
（ステップＳ５５：外部マップ送信処理）
マップ送信部２１２は、ステップＳ５４で生成された外部マップ４４を、移動体３１に送信する。
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る運転支援システム１では、マップ送信装置２０が、移動体３１の移動速度に応じて、移動体３１と衝突する可能性がある障害物を特定する。そして、マップ送信装置２０が、衝突する可能性がある障害物の情報だけを運転支援装置１０に送信する。したがって、運転支援装置１０は、衝突する可能性がある障害物の情報だけを取得可能である。
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例７＞
実施の形態２では、交差判定処理（図１４のステップＳ５３）で、マップ送信部２１２は、移動経路Ｒと移動経路ＲＯとが交差するか否かを判定することにより、移動体３１と障害物とが衝突する可能性があるか否かを判定した。しかし、移動経路Ｒと移動経路ＲＯとが交差していたとしても、交差する地点を移動体３１が通る時刻と、交差する地点を障害物が通る時刻とが異なれば、衝突することはない。
そこで、マップ送信部２１２は、移動経路Ｒと移動経路ＲＯとが交差する場合に、交差する地点を移動体３１が通る時刻と、交差する地点を障害物が通る時刻との時間差が閾時間内であるか否かを判定してもよい。そして、時間差が閾時間内である場合にのみ、移動体３１と障害物とが衝突する可能性があると判定してもよい。
実施の形態３．
実施の形態３では、合成マップ４５を用いて運転支援を行う点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１５は、実施の形態３に係る運転支援装置１０の構成図である。
図１５では、マップ合成部１１５以外の実施の形態１，２で説明した機能構成要素は省略されている。
運転支援装置１０は、実施の形態１，２で説明した構成に加え、運転支援部１１６を備える。運転支援部１１６は、移動体３１の運転を支援する。運転支援部１１６は、コース決定部１１７と、移動体制御部１１８とを備える。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１６は、実施の形態３に係る運転支援システム１の動作を示すフローチャートである。
実施の形態３に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態３に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態３に係る運転支援システム１の動作は、実施の形態３に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
（ステップＳ６１：合成マップ生成処理）
運転支援装置１０は、実施の形態１，２で説明した方法により、合成マップ４５を生成する。
（ステップＳ６２：コース決定処理）
コース決定部１１７は、ステップＳ６１で生成された合成マップ４５に基づき走行コースを決定する。具体的には、コース決定部１１７は、合成マップ４５に示された障害物に接触しないように、走行コースを決定する。
（ステップＳ６３：車両制御処理）
移動体制御部１１８は、ステップＳ６２で生成された走行コースを移動体３１が移動するように、移動体３１を制御する。具体的には、移動体制御部１１８は、移動体３１が車両である場合には、走行コースを移動体３１が走行するように、移動体３１のステアリングと、エンジン及びモータといった駆動装置と、ブレーキとを制御する。この際、移動体制御部１１８は、移動体３１が備えるセンサの情報も考慮して、移動体３１を制御してもよい。
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態３に係る運転支援システム１では、運転支援装置１０が合成マップ４５に基づき移動体３１を自動運転する。これにより、移動体３１の運転者は、運転をする必要がなくなり、運転者の負荷を軽減できる。
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例８＞
上記説明では、移動体３１を自動運転する構成を説明した。変形例８として、運転支援装置１０が合成マップ４５を表示してもよい。
図１７を参照して、変形例８に係る運転支援装置１０の構成を説明する。
運転支援装置１０は、運転支援部１１６が、コース決定部１１７及び移動体制御部１１８に代えて、表示部１１９を備える点が図１５に示す運転支援装置１０と異なる。
表示部１１９は、合成マップ４５を表示装置に表示する。これにより、移動体３１の運転者は、運転時に合成マップ４５を確認することが可能となり、運転の安全性が向上する。具体的には、運転者は、移動体３１からは見えない位置にいる障害物を合成マップ４５から把握することが可能となり、障害物との接触を避ける運転をすることが可能になる。
運転支援部１１６は、コース決定部１１７及び移動体制御部１１８とともに、表示部１１９を備えていてもよい。この場合、運転支援装置１０は、移動体３１を自動運転しつつ、合成マップ４５を表示する。
１ 運転支援システム、１０ 運転支援装置、１１ プロセッサ、１２ メモリ、１３ ストレージ、１４ 通信インタフェース、１５ センサインタフェース、１６ 処理回路、１１１ 要求送信部、１１２ マップ受信部、１１３ データ取得部、１１４ マップ生成部、１１５ マップ合成部、１１６ 運転支援部、１１７ コース決定部、１１８ 移動体制御部、１１９ 表示部、１３１ 地図記憶部、１３２ センシング範囲記憶部、１３３ 係数記憶部、１３４ 制動情報記憶部、２０ マップ送信装置、２１ プロセッサ、２２ メモリ、２３ ストレージ、２４ 通信インタフェース、２５ センサインタフェース、２６ 処理回路、２１１ 要求受信部、２１２ マップ送信部、２１３ データ取得部、２１４ マップ生成部、３１ 移動体、３２ 移動体、３３ 路側機、４１ 内部マップ、４２ 要求データ、４３ 障害物マップ、４４ 外部マップ、５１ 経路エリア、５２ 死角エリア、５３ 必要エリア。

Claims (8)

  1. 移動体の移動速度に応じた制動距離と停止までにかかる時間である制動時間と、前記移動体の走行経路とを示す要求データを、前記移動体の周辺に存在する周辺体に送信する要求送信部と、
    前記要求送信部によって送信された要求データが示す前記制動距離と前記制動時間と前記走行経路とから特定される、前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物を示す障害物マップを外部マップとして、前記周辺体から受信するマップ受信部と
    を備える運転支援装置。
  2. 前記マップ受信部は、前記制動時間内に前記走行経路と交差して移動すると予測される障害物を、前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物として示す前記外部マップを受信する
    請求項１に記載の運転支援装置。
  3. 前記運転支援装置は、さらに、
    前記移動体に搭載されたセンサによって取得された前記移動体の周囲の障害物を示す障害物マップを内部マップとして生成するマップ生成部と、
    前記マップ生成部によって生成された内部マップと、前記マップ受信部によって受信された外部マップとを合成して合成マップを生成するマップ合成部と
    を備える請求項１又は２に記載の運転支援装置。
  4. 移動体の移動速度に応じた制動距離と停止までにかかる時間である制動時間と、前記移動体の走行経路とを示す要求データを受信する要求受信部と、
    前記要求受信部によって受信された要求データが示す前記制動距離と前記制動時間と前記走行経路とから前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物を特定し、特定された障害物を示す障害物マップを外部マップとして、前記移動体に送信するマップ送信部と
    を備えるマップ提供装置。
  5. 前記マップ送信部は、前記制動時間内に前記走行経路と交差して移動する予測される障害物を特定し、特定された障害物を、前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物として示す前記外部マップを送信する
    請求項４に記載のマップ提供装置。
  6. 移動体の移動速度に応じた制動距離と停止までにかかる時間である制動時間と、前記移動体の走行経路とを示す要求データを、前記移動体の周辺に存在する周辺体に送信する要求送信処理と、
    前記要求送信処理によって送信された要求データが示す前記制動距離と前記制動時間と前記走行経路とから特定される、前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物を示す障害物マップを外部マップとして、前記周辺体から受信するマップ受信処理と
    をコンピュータに実行させる運転支援プログラム。
  7. 移動体の移動速度に応じた制動距離と停止までにかかる時間である制動時間と、前記移動体の走行経路とを示す要求データを受信する要求受信処理と、
    前記要求受信処理によって受信された要求データが示す前記制動距離と前記制動時間と前記走行経路とから前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物を特定し、特定された障害物を示す障害物マップを外部マップとして、前記移動体に送信するマップ送信処理と
    をコンピュータに実行させるマップ提供プログラム。
  8. 移動体に搭載された運転支援装置と、前記移動体の周辺に存在する周辺体に搭載されたマップ提供装置とを備える運転支援システムであり、
    前記運転支援装置は、
    前記移動体の移動速度に応じた制動距離と停止までにかかる時間である制動時間と、前記移動体の走行経路とを示す要求データを、前記移動体の周辺に存在する周辺体に送信する要求送信部
    を備え、
    前記マップ提供装置は、
    前記要求送信部によって送信された要求データが示す前記制動距離と前記制動時間と前記走行経路とから前記移動体と衝突する可能性がある範囲の障害物を特定し、特定された障害物を示す障害物マップを外部マップとして、前記移動体に送信するマップ送信部
    を備え、
    前記運転支援装置は、さらに、
    前記マップ送信部によって送信された外部マップを受信するマップ受信部と
    を備える運転支援システム。
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