JP7059888B2 - 支援制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、支援制御システムに関する。
従来、特許文献1に記載されているように、自動運転可能な車両において、周囲の環境情報(以下、本明細書においては「地図情報」と表記する)に基づき、現在地から目的地までの間の自動運転困難地点を算出し、当該自動運転困難地点を回避する回避ルートを算出する技術が知られている。
国際公開第2016/139748号
ここで、自動運転困難地点の算出、あるいは回避ルートの算出は、取得した地図情報の精度に依存する。地図情報が不足している場合には当該算出が適切に行われない虞があるため、地図情報の精度を高めることが望まれている。
そこで本発明は、地図情報の精度を高めることに寄与することができる支援制御システムを提供することを課題とする。
本発明に係る支援制御システムは、地図情報を格納した地図データベースを備え、移動体を前記地図情報に基づいて目的地まで移動させる支援制御を行うための支援制御システムであって、前記移動体に搭載されたセンサの入力に基づいて前記地図情報を生成又は更新する地図情報生成部と、前記目的地までの複数のルート候補を取得するルート候補取得部と、前記地図情報の確からしさを地点又は区間ごとに評価し、地図情報評価値を算出する地図情報評価値算出部と、前記ルート候補取得部が取得した前記複数のルート候補における前記支援制御の精度を、前記地図情報評価値算出部が算出した前記地図情報評価値に基づいて評価するルート候補評価部と、前記複数のルート候補のうち、前記ルート候補評価部がより低く評価したルート候補の優先度を、他のルート候補の優先度より高く設定するルート候補優先度設定部と、前記複数のルート候補のうち、前記優先度が最も高いルート候補を前記移動体の乗員に提示する、又は前記優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体を制御する支援部と、をさらに備える、支援制御システムである。
上記の支援制御システムでは、予め取得した複数のルート候補のうち、地図情報評価値に基づいてより低く評価されたルート候補の優先度を、他のルート候補の優先度より高く設定する。そして、優先度が最も高いルートを移動体の乗員に提示又は当該ルートに沿って移動体を制御する。つまり、地図情報評価値に基づいて他のルート候補より高く評価されたルート候補、換言すれば地図情報の精度が高いルート候補をあえて選択せず、他のルート候補より低く評価されたルート候補、換言すれば他のルート候補より地図情報の精度が低いルート候補を選択する。したがって、他のルート候補より多くの回数の移動を行って地図情報を取得することが望まれるルート候補を、他のルート候補より優先的に乗員に提示する又は当該ルートに沿って移動体を制御するので、地図情報の精度を高めることに寄与することができる。
本発明に係る支援制御システムは、前記ルート候補評価部は、前記ルート候補のうち前記地図情報評価値算出部が算出した前記地図情報評価値が所定閾値未満の区間の距離を算出し、前記ルート候補優先度設定部は、前記ルート候補のうち、前記距離がより長いルート候補の優先度を、前記距離がより短い前記ルート候補の優先度と比較して増加させることを特徴とすることとしてもよい。
上記の構成によると、地図情報を十分に取得できていない距離がより長いルートを優先的に乗員に提示する又は当該ルートに沿って制御するので、地図情報の精度を高めることにさらに寄与することができる。
本発明に係る支援制御システムは、前記地図情報評価値算出部は、前記優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体が移動することに伴って前記地図情報評価値を更新し、前記ルート候補優先度設定部は、所定時間内の前記地図情報評価値の変化量に基づいて、前記優先度が最も高いルート候補の優先度を減少させることを特徴とすることとしてもよい。
上記の構成によると、地図情報の更新を行ったことによる地図情報評価値の変化量に基づいて、当該ルートの選択が適切であったか否かを判断し、適切でなかった場合には優先度を減少させて他のルートを乗員に提示する又は当該ルートに沿って制御するか否かを判断することができる。したがって、地図情報の精度を高めることにさらに寄与することができる。
本発明に係る支援制御システムは、前記ルート候補優先度設定部は、前記優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体が移動した回数が所定回数以上の場合に、移動する前の地図情報評価値と移動した後の地図情報評価値との変化量が所定量以下であるか否かを判断し、前記変化量が所定量以下であると判断した場合に、前記優先度が最も高いルート候補の優先度を減少させることを特徴とすることとしてもよい。
上記の構成によると、地図情報の更新を行ったにも関わらず、所定時間内で地図情報評価値が所定量向上しない場合、地図情報評価値がより向上しやすい他のルートに変更して乗員に提示する又は当該ルートに沿って制御することができる。したがって、地図情報の精度を高めることにさらに寄与することができる。
本発明によれば、地図情報の精度を高めることに寄与することができる支援制御システムを提供できる。
第1実施形態に係る支援制御システムの構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係る支援制御システムのECU内の構成を示すブロック図である。 ルート候補優先度の設定の一例を説明するための、不適区間を含むルート候補の一例を示す図である。 ルート候補ごとに算出される地図情報評価値を示す一例であり、(a)はルート候補aの評価値、(b)はルート候補bの評価値を示す。 第1実施形態に係る支援制御システムの別の構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係る支援制御システムの別の構成を示すブロック図である。 図1で示す支援制御システムが行う処理を示すフローチャートである。 図1で示す支援制御システムが行う処理を示すフローチャートである。 (a)―(c)は、ルート候補優先度の設定の一例を示すための、不適区間を含むルート候補の一例を示す図である。 第2実施形態に係る支援制御システムのECU内の構成を示すブロック図である。 第2実施形態に係る支援制御システムが行う処理を示すフローチャートである。 地図情報の一例である静止物地図情報に関する模式図である。 地図情報の一例である特徴物地図情報に関する模式図である。 地図情報の一例である地形地図情報に関する模式図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。また、本発明は移動体全般に適用可能であるが、以下の説明においては移動体として特に車両、さらに言えば自動運転可能な車両に関して説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る支援制御システム100の構成を示すブロック図である。本明細書の以降の部分では、図1に示すように、支援制御システム100の全体が自動車等の車両300に搭載されるものとして説明を進めるが、後述するように、支援制御システム100の全部又は一部が車両外に設けられた態様、たとえばデータセンタで行われる態様でもよい。支援制御システム100は、外部センサ1、GPS[Global Positioning System]受信部2、内部センサ3、地図データベース4、ナビゲーションシステム5、アクチュエータ6、HMI[Human Machine Interface]7、及びECU[Electronic Control Unit]10を備えている。
外部センサ1は、車両300の周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ1は、カメラ、レーダー[Radar]、及びライダー[LIDAR:Laser Imaging Detection And Ranging]のうち少なくとも一つを含む。カメラは、車両300の外部状況を撮像する撮像機器である。
カメラは、例えば、車両300のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、車両300の外部状況に関する撮像情報をECU10へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
レーダーは、電波(例えばミリ波)を利用して車両300の外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を車両300の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信することで障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。
ライダーは、光を利用して車両300の外部の障害物を検出する。ライダーは、光を車両300の周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。
GPS受信部2は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、車両300の位置(例えば車両300の緯度及び経度)を測定する。GPS受信部2は、測定した車両300の位置情報をECU10へ送信する。なお、GPS受信部2に代えて、車両300の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。また、車両300の方位を測定する機能を持たせることは、センサの測定結果と後述する地図情報との照合のために好ましい。
内部センサ3は、車両300の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ3は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。車速センサは、車両300の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両300の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報(車輪速情報)をECU10に送信する。
加速度センサは、車両300の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、車両300の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両300の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両300の加速度情報をECU10に送信する。ヨーレートセンサは、車両300の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した車両300のヨーレート情報をECU10へ送信する。
地図データベース4は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、車両に搭載されたHDD[Hard Disk Drive]内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報(例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等)、交差点及び分岐点の位置情報が含まれる。さらに、建物や壁等の遮蔽構造物の位置情報、SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)技術を使用するために、地図情報に外部センサ1の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベースは、車両300と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよく、これに関しては後述する。さらに、地図データベース4には、自車両が走行する道路及びそれと交差する道路の法定速度に関する情報である法定速度情報が含まれていてもよい。
ナビゲーションシステム5は、車両300の運転者によって設定された目的地まで、車両300の運転者に対して案内を行う装置である。
アクチュエータ6は、車両300の走行制御を実行する装置である。アクチュエータ6は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。なお、車両300がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータを含まず、動力源としてのモータにECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。
ブレーキアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両300の車輪へ付与する制動力を制御する。これにより、操舵アクチュエータは、車両300の操舵トルクを制御する。
HMI7は、車両300の乗員(運転者を含む)と支援制御システム100との間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。HMI7は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ、及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を含む。
ECU10は、車両300の自動走行を制御する。ECU10の機能を図2に示す。ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ECU10では、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、各種の制御を実行する。ECU10は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
ECU10は、車両位置認識部11、外部状況認識部12、走行状態認識部13、走行計画生成部14、走行制御部15、地図情報生成部16、地図情報評価値算出部17、ルート候補取得部18、ルート候補評価部19、ルート候補優先度設定部20、を有している。
車両位置認識部11は、GPS受信部2で受信した車両300の位置情報、及び地図データベース4の地図情報に基づいて、地図上における車両300の位置(以下、「車両位置」という)を認識する。なお、車両位置認識部11は、ナビゲーションシステム5で用いられる車両位置を該ナビゲーションシステム5から取得して認識してもよい。車両位置認識部11は、道路等の外部に設置されたセンサで車両300の車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。
外部状況認識部12は、外部センサ1の検出結果(例えばカメラの撮像情報、レーダーの障害物情報、ライダーの障害物情報等)に基づいて、車両300の外部状況を認識する。外部状況は、例えば、車両300に対する走行車線の白線の位置もしくは車線中心の位置及び道路幅、道路の形状(例えば走行車線の曲率、外部センサ1の見通し推定に有効な路面の勾配変化、うねり等)、車両300の周辺の障害物の状況(例えば、固定障害物と移動障害物を区別する情報、車両300に対する障害物の位置、車両300に対する障害物の移動方向、車両300に対する障害物の相対速度等)を含む。また、外部センサ1の検出結果と地図情報とを照合することにより、GPS受信部2等で取得される車両300の位置及び方向の精度を補うことは好適である。
走行状態認識部13は、内部センサ3の検出結果(例えば車速センサの車速情報、加速度センサの加速度情報、ヨーレートセンサのヨーレート情報等)に基づいて、車両300の走行状態を認識する。車両300の走行状態には、例えば、車速、加速度、ヨーレートが含まれる。
走行計画生成部14は、例えば、ナビゲーションシステム5で演算された目標ルート、車両位置認識部11で認識された車両位置、及び、外部状況認識部12で認識された車両300の外部状況(車両位置、方位を含む)に基づいて、車両300の進路を生成する。進路は、目標ルートにおいて車両300が進む軌跡である。走行計画生成部14は、目標ルート上において車両300が安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行するように進路を生成する。このとき、走行計画生成部14は、車両300の周辺の障害物の状況に基づき、障害物との接触を回避するように車両300の進路を生成することはいうまでもない。なお、ここで言う目標ルートには、目的地の設定が運転者から明示的に行われていない際に、外部状況や地図情報に基づき自動的に生成される走行ルートも含まれる。
走行計画生成部14は、生成した進路に応じた走行計画を生成する。すなわち、走行計画生成部14は、車両300の周辺情報である外部状況と地図データベース4の地図情報とに少なくとも基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成する。走行計画は、目標ルートに沿った進路を車両300が走行する際における、車両300の車速、加減速度及び操舵トルク等の推移を示すデータとしてもよい。走行計画は、車両300の速度パターン、加減速度パターン及び操舵パターンを含んでいてもよい。ここでの走行計画生成部14は、旅行時間(車両300が目的地に到着するまでに要される所要時間)が最も小さくなるように、走行計画を生成してもよい。また、走行計画は、走行開始前に設定された走行ルートに基づいて生成された計画を含み、走行中の動的な要因、たとえば外部状況認識部12の検出結果に基づいて生成された走行計画も含む。走行中の動的な要因に基づいて生成された走行計画が、過去の走行計画を更新することも行われる。
ちなみに、速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔(例えば1m)で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加減速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔(例えば1m)で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標加減速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔(例えば1m)で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。
走行制御部15は、走行計画生成部14で生成した走行計画に基づいて車両300の走行を自動で制御する。走行制御部15は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ6に出力する。これにより、走行制御部15は、走行計画に沿って車両300が自動走行するように、車両300の走行を制御する。
地図情報生成部16は、外部センサ1から入力されたセンサ入力に基づいて地図情報を生成する、又は地図データベース4に格納された地図情報を更新する。具体的には、入力として、たとえば自己位置推定情報と、軌跡情報と、静止物地図情報と、勾配地図情報と、を用いて、地図情報を生成又は更新する。
地図情報評価値算出部17は、地図情報生成部16が生成または更新した地図情報を評価する地図情報評価値を算出する。地図情報評価値は、地図情報の品質、換言すれば確からしさを表す値である。地図情報評価値は、後述するルート候補内の各地点で算出してもよいし、所定の長さの区間ごとに算出してもよい。また、地図情報評価値は、車両300の同一地点又は同一区間の複数回の走行に伴い、逐次更新されていくことが好ましい。地図情報評価値は、たとえば、所定区間内の地図情報評価値が、所定区間で予め設定された閾値を超えると、所定の運転支援機能を許可する態様として利用することができる。所定の運転支援機能の一例としては、操舵支援機能や加減速支援機能が挙げられる。当該所定の運転支援機能は段階的に許可されてもよい。地図情報評価値の具体的な算出法は、地図情報生成部16で利用する入力の種類によって異なるため、詳細は後述する。
ルート候補取得部18は、自動運転開始地点から、HMI7によって設定された目的地までの複数のルート候補を取得する。具体的には、GPS受信部2、地図データベース4、ナビゲーションシステム5を用いて、既知の方法で複数のルート候補を取得する。
ルート候補評価部19は、ルート候補取得部18が取得した複数のルート候補を、地図情報評価値算出部17が算出した地図情報評価値に基づいて評価する。ルート候補評価部19は、複数のルート候補における支援制御の精度を評価する。「支援制御の精度を評価する」とは、あるルート候補を車両が走行した場合に、所定の支援制御をどれだけの精度で行うことが可能か、を評価することを意味する。この一例を以下に述べる。地図情報評価値算出部17の評価結果に基づいて、ルート候補のうちで、所定の運転支援制御(一例として、運転者がすべての機能をシステムに依存する完全自動運転制御でもよいし、運転者が一部の機能のみをシステムに依存する部分自動運転制御でもよいし、操舵操作のみ又は加減速操作のみをシステムに依存する運転支援制御でもよい)を行うにあたって不適な区間、換言すれば所定の運転支援制御を確実に行うために必要なだけのデータが取得されていない区間を不適区間として設定する。その後、ルート候補評価部19は、当該不適区間に含まれる区間の距離を算出し、当該距離に基づいてルート候補を評価する。
不適区間の設定の方法の一例としては、現在地と目的地との間の各地点又は各区間で取得及び算出された地図情報評価値のうち、所定閾値未満である地点又は区間の集合を不適区間として設定する態様とすることができる。また、ルート候補の評価の態様としては、ルート候補内の各地点又は各区間ごとの地図情報評価値を平均した値を用いて行うこともできるし、ルート候補内で最も低い地図情報評価値又はルート候補内で最も高い地図情報評価値を用いて行うこともできる。
以下、上記の態様を具体的に説明する。現在地Aに存在する車両300において、たとえばHMI7によって目的地として地点Bが設定された場合を説明する。ルート候補取得部18が、現在地Aから地点Bまで向かう二つのルート候補であるルート候補aとルート候補bとを取得する(図3参照)。地図情報評価値算出部17が、各々のルート候補の各地点における地図情報評価値を算出する。ここで、地図情報評価値は予め算出されているものをデータベースから読み出してもよいし、このタイミングで算出することとしてもよい。ここでは、ルート候補aについては図4(a)の、ルート候補bについては図4(b)のような評価値が現在地Aと地点Bとの間で算出されているものとする。図4(a)及び(b)においては、縦軸が地図情報評価値の値、横軸が現在地Aと地点Bとの間の位置を表す座標である。
このとき、ルート候補内で、地図情報評価値が予め設定された所定閾値以下の区間、より詳細には地点又は区間の集合を、不適区間として設定することができる。すなわち、ルート候補a(図4(a))においては地点Cと地点Dとの間が、ルート候補b(図4(b))においては地点Eと地点Fとの間と地点Gと地点Hとの間とが、不適区間として設定される。
さらに、ルート候補評価部19は、ルート候補aにおいては地点Cと地点Dとの間の距離を算出し、ルート候補aの不適区間の距離とする。ルート候補bにおいては地点Eと地点Fとの間の距離及び地点Gと地点Hとの間の距離がそれぞれ算出され、それらの和をルート候補bの不適区間の距離とする。
ルート候補優先度設定部20は、ルート候補取得部18が取得した複数のルート候補に対して優先度を付与する。具体的には、ルート候補評価部19の評価結果がより低いルート候補の優先度を、他のルート候補の優先度より高く設定する。一例として、ルート候補取得部18が取得した複数のルート候補の各々について、ルート候補評価部19が算出したルート候補内の不適区間距離を比較し、不適区間距離がより長いルート候補の優先度を高く、不適区間距離がより短いルート候補の優先度を低く設定することとしてもよい。上述の例を用いて具体的に説明すると、ルート候補評価部19が算出したルート候補aの不適区間の距離とルート候補bの不適区間の距離とを比較するとルート候補aの不適区間の距離の方が長いので、ルート候補aの優先度をルート候補bの優先度より高く設定する。
ルート候補優先度設定部20によって設定された各ルート候補の優先度は、以下のように利用される。すなわち、ルート候補取得部18が取得した複数のルート候補のうち、優先度が最も高いルート候補を走行するよう移動体の乗員を支援する。この支援の具体的態様としては、HMI7によって優先度が最も高いルート候補を移動体の乗員に提示することを含み、走行制御部15が優先度が最も高いルート候補に沿って自動的に走行制御を行う態様も含む。
上記態様によって、予め取得した複数のルート候補のうち、より低く評価されたルート候補の優先度を、他のルート候補の優先度より高く設定することができる。つまり、他のルート候補より高く評価されたルート候補、換言すれば地図情報の精度が高いルート候補をあえて選択せず、他のルート候補より低く評価されたルート候補、換言すれば他のルート候補より地図情報の精度が低いルート候補を選択する。したがって、他のルート候補より多くの回数の移動を行って地図情報を取得することが望まれるルート候補を、他のルート候補より優先的に乗員に提示又は走行するので、地図情報の精度を高めることに寄与する。
さらに、上記態様によれば、地図情報全体としての精度を高めることの効率が向上する。ここで「地図情報全体」とは、車両300の利用圏内(たとえば車両が特定地点(自宅や職場等)を拠点として利用される場合にはその周囲の領域内(たとえば特定地点から所定距離内)、車両が複数の拠点間の移動に用いられる場合には各拠点を含む領域内)の地図情報を指す。「地図情報全体としての精度を高める」とは、たとえば地図情報全体における地図情報評価値の最小値を上げることであってよい。さらに、地図情報全体における地図情報評価値の最小値と最大値との差を小さくすることであってもよい。地図情報全体としての精度が、所定時間内又は所定距離内に大きく高まるほど、地図情報全体としての精度を高めることの効率が向上したことになる。
したがって、地図情報の精度が低いルート候補を走行した場合には、地図情報の精度が高いルート候補を走行した場合と比較して、上述した地図情報全体としての精度が高まる可能性が高く、上記効率が向上する可能性が高い。なぜなら、地図情報の精度が高いルート候補を走行した場合には、地図情報の精度が低いルート候補を走行した場合と比較して、たとえば地図情報全体における地図情報評価値の最小値は向上しにくいためである。上記態様によれば、地図情報の精度が低いルート候補をあえて選択し走行することによって、当該地図情報の精度が低いルート候補の地図情報の精度を特に向上させ、地図情報全体としての精度を効率よく向上させることが可能となっている。
当該効率が向上することで、地図情報全体としての精度が速く高まる。すなわち、上述した「所定の運転支援機能」が許可されるために要する時間を短くすることができ、運転者の利便性を向上させることが可能となっている。以上より、上記態様によれば、ルート候補評価部19がルート候補内の不適区間の距離を用いてルート候補評価値を算出するため、地図情報を十分に取得できていない距離がより長いルートを優先的に提示又は走行することができ、地図情報をより効率的に取得することに寄与する。
ここで、支援制御システム100の構成について述べる。前述したように、支援制御システム100は、図1のようにその全部が車両300に設けられる態様でもよいし、車両300の外部のデータセンタ500で、機能の全部又は一部が実行される態様でもよい。具体的には、図5に示したように、車両300にECU10が、データセンタ500にプロセッサ50が設けられ、プロセッサ50がECU10の機能の一部を実行する態様でもよい。このとき、車両300とデータセンタ500とが相互に情報をやり取りするために、車両300には通信装置30が、データセンタ500には通信装置40が設けられる。図5の例では、車両300の外部センサ1、GPS受信部2、内部センサ3、地図データベース4、ナビゲーションシステム5、HMI7からの情報は通信装置30に送信される。当該情報は通信装置30から通信装置40に送信され、さらに通信装置40からプロセッサ50へ送信され、プロセッサ50での処理結果が、通信装置40と通信装置30を経て、車両300のアクチュエータ6、HMI7へ送信される。
さらに、図6に示したように、地図データベース4がデータセンタ500に設けられる態様でもよい。このときも、図5の場合と同様、車両300の外部センサ1、GPS受信部2、内部センサ3、ナビゲーションシステム5、HMI7からの情報は通信装置30に送信される。当該情報は通信装置30から通信装置40に送信され、さらに通信装置40からプロセッサ50へ送信され、プロセッサ50の処理結果は、地図データベース4及び通信装置40に送信される。当該情報は、通信装置40と通信装置30を経て、車両300のアクチュエータ6、HMI7へ送信される。その他、ECU10の各機能を、車両300とデータセンタ500とで分担して担っている場合も本実施形態に含まれる。
次に、支援制御システム100で実行される処理について、図7及び図8のフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。
図7及び図8は、支援制御システム100の処理を示すフローチャートである。支援制御システム100では、ECU10において以下のフローチャートが実行される。
図7において、S1で、車両300の運転者がHMI7を用いて目的地を設定する。S2で、ルート候補取得部18が、現在地から目的地までの複数のルート候補を取得する。S3で、ルート候補優先度設定部20が、地図情報評価値算出部17及びルート候補評価部19の出力に基づいて複数のルート候補に関する優先度を設定する。S4で、当該優先度が最も高いルート候補を車両300が走行するように、支援が行われる。具体的には、HMI7が、当該優先度が最も高いルート候補を乗員に提示することとしてもよく、走行制御部15が、当該優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体を制御することとしてもよい。
HMI7は、優先度が最も高いルート候補を乗員に提示する態様として、複数のルート候補と当該ルート候補の優先度とを関連付けて表示し、運転者が、優先度を踏まえていずれのルート候補で走行するかを選択できるようにしてもよい。「複数のルート候補と当該ルート候補の優先度とを関連付けて表示」するとは、優先度の高いルート候補を、低いルート候補より強調して表示することとしてもよい。具体的には、優先度の高いルート候補を示す文字の大きさを、低いルート候補を示す文字の大きさより大きくしてもよい。また、優先度の高いルート候補を示す色を、低いルート候補を示す色より彩度が大きい色(目立つ色)で表示してもよい。また、優先度の高いルート候補の輝度を、低いルート候補の輝度より大きくして表示してもよい。
S3のルート候補優先度設定の一例は、図8に示すフローチャートに沿って行われる。図8において、S31で、ルート候補評価部19が、地図情報評価値算出部17の算出した地図情報評価値に基づいて、ルート候補のうち自動運転に不適な区間を不適区間として設定する。次に、S32で、ルート候補評価部19が、不適区間に含まれる区間の距離を算出する。S33で、ルート候補優先度設定部20が、複数のルート候補の各々について、ルート候補評価部19が算出したルート候補内の不適区間距離を比較し、不適区間距離がより長いルート候補の優先度を高く、不適区間距離がより短いルート候補の優先度を低く設定する。
上記で示したルート候補評価部19及びルート候補優先度設定部20の態様はあくまで一例であって、他の態様であってもよい。たとえば、上記の例では、ルート候補優先度設定部20は、ルート候補評価部19の算出した不適区間の距離のみによって優先度を決定したが、重みづけされた不適区間の距離に基づいて優先度を決定することとしてもよい。ここで重みづけとは、ルート候補内で不適区間として設定された区間が、所定の運転支援を確実に行うために必要なだけのデータを収集することが容易か否かという観点で設定されてよい。たとえば、不適区間として設定された区間に交差点が含まれる場合と交差点が含まれない場合とで比較すると、交差点が含まれる場合の方が、所定の運転支援を確実に行うために必要なだけのデータを収集することが容易ではない。すなわち、当該データを収集するためには多数回の走行が必要となる。逆に、交差点が含まれない場合は、交差点が含まれる場合と比較して、所定の運転支援を確実に行うために必要なだけのデータを収集することが容易である。すなわち、当該データを収集するためにはより少ない回数の走行で足りると言える。この場合、不適区間として設定された区間に交差点が含まれる場合の方が、交差点が含まれない場合と比較して大きい重みづけがなされる。つまり、重みづけされた不適区間の距離は実際の距離より長いとみなされ、当該不適区間を含むルート候補は、優先度が高く設定され易くなる。この構成によって、地図情報全体としての精度をより効率的に向上させることができる。
以下、図9(a)を用いて具体的に説明する。ルート候補取得部18が取得したルート候補であるルート候補cとルート候補dに関して、ルート候補評価部19が、ルート候補cにおいては地点Cと地点Dとの間を、ルート候補dにおいては地点Eと地点Fとの間を、不適区間として設定したものとする。さらに、地点Cと地点Dとの間の距離と地点Eと地点Fとの間の距離が等しいものとする。また、地図データベース4から、地点Cと地点Dとの間には交差点Tが存在し、地点Eと地点Fとの間には交差点が存在しないという情報が得られたものとする。ここで、上記方法に従い、重みづけされた不適区間の距離を比較する。交差点が存在する地点Cと地点Dとの間の区間は、交差点が存在しない地点Eと地点Fとの間の区間より大きい重みづけがなされるので、重みづけされた不適区間の距離を比較すると、ルート候補cの距離がルート候補dより大きくなり、ルート候補cの優先度はルート候補dの優先度よりも高く設定される。
さらに、別の方法として、ルート候補優先度設定部20は、ルート候補評価部19の算出した不適区間の距離の、ルート候補全体の距離に対する割合によって優先度を決定することとしてもよい。
さらに、ルート候補優先度設定部20は、ルート候補内でルート候補評価部19が設定した不適区間の数に応じて優先度を設定してもよい。以下、図9(b)を用いて具体的に説明する。ルート候補取得部18が取得したルート候補eとルート候補fに関して、ルート候補評価部19がルート候補eにおいては地点Cと地点Dとの間と地点Eと地点Fとの間とが、ルート候補fにおいては地点Gと地点Hとの間が、不適区間として設定されたものとする。このとき、ルート候補優先度設定部20は、不適区間が2箇所存在するルート候補eと、不適区間が1箇所存在するルート候補fとでは、不適区間の数が多いルート候補eの優先度を高く設定する。
また、地図情報評価値算出部17が、所定間隔を空けて地図情報評価値を算出することとし、地図情報評価値が所定閾値以下である地点(以下「不適地点」と呼称する)を設定することで、ルート候補内における不適地点の個数を、ルート候補ごとに比較する態様としてもよい。以下、図9(c)を用いて具体的に説明する。ルート候補取得部18が取得したルート候補gとルート候補hに関して、不適地点の個数がルート候補gにおいては4箇所、ルート候補hにおいては2箇所であったとする。このとき、ルート候補優先度設定部20は、不適地点の個数が多いルート候補gの優先度を高く設定する。これらの態様においても、地図情報を十分に取得できていない距離がより長いルート候補を優先的に乗員に提示する又は当該ルート候補に沿って制御することができ、地図情報全体としての精度を高めることの効率が向上する。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態は、ルート候補優先度設定部20が設定した優先度の最も高いルート候補に沿って車両300を走行させることを前提とする。本実施形態の説明では、第1実施形態と異なる点について説明する。
図10は、第2実施形態に係る支援制御システム100におけるECU10を説明するブロック図である。図10に示すように、本実施形態の支援制御システム100が第1実施形態と異なる点は、変化判断部21を備える点である。それ以外の点については、第1実施形態の図2と同一である。図5及び図6の態様をとることが可能である点についても、第1実施形態と同一である。
変化判断部21は、車両300が、ルート候補優先度設定部20が設定した優先度の最も高いルート候補を複数回走行し、それに伴って地図情報生成部16が地図情報を更新し、また地図情報評価値算出部17が地図情報評価値を更新した後、走行前後における地図情報評価値の差分(変化量)を判断する。
具体的には、以下のように行う。変化判断部21はまず、ルート候補優先度設定部20が設定した優先度に基づいて、当該走行計画に従って走行した回数が所定回数か否かを判断する。車両300が、走行計画として採用されたルート候補を走行すると、外部センサ1の新たな入力に伴って地図情報生成部16が地図情報を更新し、また地図情報評価値算出部17が地図情報評価値を更新する。変化判断部21は、走行前の地図情報評価値と、走行後の地図情報評価値との変化量を算出する。
変化判断部21は、上述した地図情報評価値との変化量が所定条件を満たすか否かを判断する。具体的には、車両300が上記走行計画を走行した回数が所定回数以上の場合に、地図情報評価値の変化量が所定閾値(以下、「第一閾値」と呼称する場合もある)以下であるか否かを判断する。その後、地図情報評価値の変化量が所定閾値以下であると判断された場合には、ルート候補優先度設定部20が、走行したルート候補の優先度を低下させる。
上記態様とすることで、優先度が最も高く算出されたルート候補を複数回走行して地図情報の更新を行ったにも関わらず地図情報評価値が向上しない場合、地図情報評価値がより向上しやすいルート候補に変更して車両300を案内することができる。したがって、地図情報全体としての精度を高めることの効率が向上する。
図11は、支援制御システム100で実行される処理について、具体的に説明したフローチャートである。上述したように、本実施形態は、ルート候補優先度設定部20が設定した優先度の最も高いルート候補を走行計画生成部14が走行計画として採用し、走行制御部15が当該走行計画に従って車両300を走行させることを前提とする。当該走行中又は所定区間の走行後に、図11のフローチャートが開始する。
S31において、変化判断部21は、車両300が、ルート候補優先度設定部20が設定した優先度に基づいて、当該走行計画に従って走行した回数が所定回数か否かを判定する。変化判断部21が、走行回数が所定回数未満であると判定した場合、S31を繰り返す。変化判断部21が、走行回数が所定回数以上であると判定した場合、S32へ進む。S32において、変化判断部21が、所定回数走行する前と所定回数走行した後との間の、地図情報評価値算出部17が更新した地図情報評価値の変化量を算出する。
S33では、変化判断部21が、地図情報評価値の変化量が所定量以下であるか否かを判断する。変化量が所定量より大であると判断した場合、すなわち所定回数の走行により地図情報評価値が適切に上昇していると判断した場合、S31に戻る。変化量が所定量以下であると判断した場合、すなわち所定回数の走行にも関わらず地図情報評価値が適切に上昇していないと判断した場合、S34へ進む。
次に、S34で、ルート候補優先度設定部20が、走行したルート候補の優先度を低下させる処理を行う。つまり、複数のルート候補が存在する場合、走行計画として採用していなかったルート候補の優先度を相対的に上昇させる処理を行う。
変化判断部21が利用する所定条件は、上記に限らず、地図情報評価値の変化量が所定閾値(以下、「第二閾値」と呼称)以上であるか否かを判断する態様としてもよい。地図情報評価値の変化量が第二閾値以上であると判断された場合には、ルート候補優先度設定部20が、走行したルート候補の優先度を低下させる。ここで、第二閾値は、第一閾値より大きい値とすることが好ましい。また、車両300が、ルート候補内の所定走行地点又は所定走行区間を走行した回数が大きいほど大きくなる可変の値とすることが好ましい。地図情報評価値の変化量が第二閾値以上であると判断された場合、走行回数の割に地図情報評価値が急激に上昇したといえる。地図情報全体としての精度を高める観点からは、上記の場合には、他のルート候補を走行して地図情報を取得することが好ましい。したがって、上記の場合には、走行したルート候補(優先度が最も高いルート候補)の優先度を低下させることで、他のルート候補を乗員に提示する又は当該ルート候補に沿って制御することができる。したがって、地図情報全体としての精度を高めることの効率が向上する。
以上、第2実施形態によれば、地図情報の更新を行ったことによる地図情報評価値の変化量に基づいて、走行したルート候補の優先度を減少させて他のルート候補を乗員に提示する又は当該ルート候補に沿って制御するか否かを判断することができる。したがって、地図情報全体としての精度を高めることの効率向上に寄与する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
上記説明では、移動体として自動運転可能な車両に絞って説明したが、それに限定されるものではない。たとえば床面を走行して機能する自走式のロボット掃除機など、あらかじめ定められた所定領域内の地図情報を早期に作成する必要がある移動体においても実現されうる。
上記説明では、車両300が取得したセンサ入力を用いて地図情報を作成する処理を説明したが、地図情報は、車両300以外の他車両のセンサ入力も同時に利用して作成されてもよい。また、地図情報は、公知の通信装置によって、データセンタを介して、1又は複数の他車両に共有されてもよい。
[地図情報に関して]
ここで、上記説明では割愛したが、地図情報生成部16と地図情報評価値算出部17で用いる、地図情報と地図情報評価値との詳細を下記する。地図情報は、一般的な道路地図やナビゲーション地図だけでなく、様々な観点の地図情報を含んでいる。以下で説明する地図情報は、静止物地図情報、特徴物地図情報、及び地形地図情報を含んでいる。各地図情報は、位置(絶対位置)と関連付けられた情報を有する。以下、各種の地図情報について詳しく説明する。
図12は、静止物地図情報を説明するための概念図である。静止物地図情報は、静止物に関する地図情報であり、静止物が存在するか否かを位置毎に示すものである。静止物としては、壁やガードレール等の不動の道路構造物が挙げられる。静止物の検出には、外部センサ1、特にライダーが利用される。ライダーは、複数の方向に向けてレーザビームを順次出力(走査)する。
車両の周囲の空間は、多数のボクセルVに分割される。あるボクセルVにおいて少なくとも1本のレーザビームが反射した場合、当該ボクセルVに関する計測結果値Mは「1」に設定される。あるボクセルVに入射した全てのレーザビームが反射することなく通過した場合、当該ボクセルVに関する計測結果値Mは「0」に設定される。計測結果値M=「1」は、ボクセルVに何らかの物体が存在することを意味する。一方、計測結果値M=「0」は、ボクセルVに物体が存在しないことを意味する。
ライダーは、レーザビームの走査を時間的に繰り返し実施する。従って、同じボクセルVに関して、時間的に連続した複数の計測結果値Mが得られることになる。ボクセルVに関する「占有率R」は、それら複数の計測結果値Mの平均値(複数の計測結果値Mの総和を計測回数Nで割った値)と定義される。また、車両300が同じ道路を通過する度に、ボクセルVに関する計測結果値Mが新たに得られ、占有率Rが再度算出される。つまり、占有率Rが更新される。
占有率R=「1」は、ボクセルVに“常に”物体が存在することを意味する。常に存在する物体は、静止物である可能性が高い。すなわち、占有率R=「1」は、ボクセルVに静止物が存在する可能性が高いことを意味する。逆に、占有率R=「0」は、ボクセルVに静止物が存在しない可能性が高いことを意味する。占有率Rが0.5付近の場合、それは、ボクセルVに物体が存在するか否かが判然としないことを意味する。
「静止物が存在する可能性が高い」という情報は有用である。例えば、そのような情報は、ライダー点群から静止物を除去し、歩行者等の移動物体を検出するために用いられる。また、「静止物が存在しない可能性が高い」という情報も有用である。何故なら、静止物が存在しない自由空間において物体が検出された場合、その検出物体を移動物体とみなすことができるからである。このように、静止物地図情報は、移動物体の検出に利用され得る。
図12には、静止物地図情報のデータ構造の一例も示されている。各ボクセルV毎に、1つのデータセットが作成される。図12に示される例では、データセットは、ボクセルVの位置[X,Y,Z]、占有率R、静止物地図評価情報、静止物地図情報評価値を含んでいる。
地図情報評価値算出部17は、静止物地図情報の“確からしさ”を示す静止物地図情報評価値を算出する。つまり、静止物地図情報評価値は、静止物地図情報で示される位置[X,Y,Z]に静止物が存在することの確からしさを示す。確からしさ(certainty)は、確度(accuracy)や信頼度(reliability)と言い換えることもできる。静止物地図情報評価値は、スコアと言い換えることもできる。
静止物地図評価情報は、静止物地図情報評価値を算出するために用いられる情報である。評価情報は、計測回数Nを含む。計測回数Nが少ないときは静止物地図情報評価値は低く、計測回数Nが多くなるほど静止物地図情報評価値は高くなる。静止物地図評価情報は、ボクセルVに含まれる計測点(反射点)の位置の分散を含んでいてもよい。分散が大きくなるほど、静止物地図情報評価値は低くなる。
地図情報生成部16は、静止物地図情報の生成及び更新を行う。地図情報生成部16は、車両1の位置及び方位に基づいて、各ボクセルVに関するデータセットを生成又は更新する。
図13は、特徴物地図情報を説明するための概念図である。特徴物地図情報は、特徴物に関する地図情報であり、特徴物の位置を示す。特徴物としては、白線、看板(面的物体)、ポール(円柱物体)、等が例示される。このような特徴物地図情報は、例えば、車両300の位置情報の精度を高めるためのローカライズ処理に利用される。以下、一例として、白線WLに関する特徴物地図情報を考える。他の特徴物に関しても同様である。
白線WLの位置は、その白線WLの両端の位置[Xs,Ys,Zs]及び[Xe,Ye,Ze]で表される。白線WLの位置の算出には、例えば、外部センサ1、特にライダー及びカメラが利用される。具体的には、カメラ撮像情報あるいはライダー計測情報から、路面を表す路面画像が生成される。続いて、二値化処理やエッジ検出処理により、路面画像から白線WLが抽出される。そして、カメラ撮像情報あるいはライダー計測情報に基づいて、白線WLの位置が算出される。
車両300が同じ道路を通過する度に、同じ白線WLが繰り返し計測(検出)され、同じ白線WLの位置が繰り返し算出される。この場合、これまでに算出された位置の平均値あるいは重み付け平均値が、位置として用いられる。つまり、同じ白線WLが計測されるたびに、その位置が更新される。重み付け平均値の場合、例えば、最新の位置に対する重みが最も大きく設定される。尚、今回計測された白線WLと既知の白線WLとが同じであるか否かは、既知の白線WLの周囲の所定の範囲に今回計測された白線WLが含まれるか否かによって判定される。
図13には、特徴物地図情報のデータ構造の一例も示されている。各白線WL毎に、1つのデータセットが作成される。図13に示される例では、データセットは、白線WLの位置、特徴物地図評価情報、特徴物地図情報評価値を含んでいる。
特徴物地図情報評価値は、特徴物地図情報の“確からしさ”を示す。つまり、特徴物地図情報評価値は、特徴物地図情報で示される位置に特徴物が存在する確からしさを示す。
特徴物地図評価情報は、特徴物地図情報評価値を算出するために用いられる情報である。特徴物地図評価情報は、計測回数、算出位置の分散、等を含む。例えば、計測回数が少ないときは特徴物地図情報評価値は低く、計測回数が多くなるほど特徴物地図情報評価値は高くなる。また、算出位置の分散が大きくなるほど、特徴物地図情報評価値は低くなる。
地図情報生成部16は、特徴物地図情報の生成及び更新を行う。特に、各白線WL(特徴物)に関するデータセットを生成又は更新する。
図14は、地形地図情報を説明するための概念図である。地形地図情報は、地形(terrain)に関する地図情報であり、位置[X,Y]における路面の高さ(高度)Zを示す。地形地図情報の用途は、次の通りである。例えば、ライダー点群から路面を除去し、路面上の障害物(例えば落下物)を検出することができる。他の例として、高さZの情報から路面勾配を算出し、路面勾配に基づいて加減速等の車両走行制御を計画することができる。更に他の例として、車両1が走行可能な走行エリアを判別することができる。
位置[X,Y]における路面の高さZの算出には、例えば、外部センサ1、特にライダーが利用される。具体的には、ライダー点群から、路面を表す路面点群が抽出される。更に、位置[X,Y]の近傍の一定範囲に含まれる路面点群が抽出される。そして、抽出された路面点群のそれぞれの高さZLを補間することによって、位置[X,Y]における路面の高さZが算出される。例えば、抽出された路面点群のそれぞれの高さZLの平均値が、高さZとして算出される。尚、高さZの算出に用いられた路面点の数、及びそれぞれの高さZLの分散は、後述される地形地図評価情報として用いられてもよい。
車両1が同じ道路を通過する度に、同じ路面が繰り返し計測(検出)され、同じ路面の高さZが繰り返し算出される。この場合、これまでに算出された高さZの平均値あるいは重み付け平均値が、高さZとして用いられる。つまり、同じ路面が計測されるたびに、その高さZが更新される。重み付け平均値の場合、例えば、最新の高さZに対する重みが最も大きく設定される。
図14には、地形地図情報のデータ構造の一例も示されている。各位置[X,Y]毎に、1つのデータセットが作成される。図14に示される例では、データセットは、各位置[X,Y]、高さZ、地形地図評価情報、地形地図情報評価値を含んでいる。
地形地図情報評価値は、地形地図情報の“確からしさ”を示す。つまり、地形地図情報評価値は、地形地図情報で示される位置[X,Y]及び高さZに路面が存在することの確からしさを示す。
地形地図評価情報は、地形地図情報評価値を算出するために用いられる情報である。地形地図評価情報は、計測回数、分散、等を含む。計測回数は、高さZの算出回数、高さZの算出に用いられた路面点の数の少なくとも一方を含む。分散は、算出された高さZの分散、高さZの算出に用いられた路面点のそれぞれの高さZLの分散の少なくとも一方を含む。例えば、計測回数が少ないときは地形地図情報評価値は低く、計測回数が多くなるほど地形地図情報評価値は高くなる。また、分散が大きくなるほど、地形地図情報評価値は低くなる。他の例として、高さZと隣接位置の高さZ’との差が大きくなるほど、評価値は低くなってもよい。
地図情報生成部16は、地形地図情報の生成及び更新を行う。具体的には、各位置[X,Y]に関するデータセットを生成又は更新する。
4…地図データベース、16…地図情報生成部、18…ルート候補取得部、17…地図情報評価値算出部、19…ルート候補評価部、20…ルート候補優先度設定部、7…HMI(支援部)、15…走行制御部(支援部)

Claims (4)

  1. 地図情報を格納した地図データベースを備え、
    移動体を前記地図情報に基づいて目的地まで移動させる支援制御を行うための支援制御システムであって、
    前記移動体に搭載されたセンサの入力に基づいて前記地図情報を生成又は更新する地図情報生成部と、
    前記目的地までの複数のルート候補を取得するルート候補取得部と、
    前記地図情報の確からしさを地点又は区間ごとに評価し、地図情報評価値を算出する地図情報評価値算出部と、
    前記ルート候補取得部が取得した前記複数のルート候補における前記支援制御の精度を、前記地図情報評価値算出部が算出した前記地図情報評価値に基づいて評価するルート候補評価部と、
    前記複数のルート候補のうち、前記ルート候補評価部がより低く評価したルート候補の優先度を、他のルート候補の優先度より高く設定するルート候補優先度設定部と、
    前記複数のルート候補のうち、前記優先度が最も高いルート候補を前記移動体の乗員に提示する、又は前記優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体を制御する支援部と、を備えることを特徴とする、支援制御システム。
  2. 前記ルート候補評価部は、前記ルート候補のうち前記地図情報評価値算出部が算出した前記地図情報評価値が所定閾値未満の区間の距離を算出し、
    前記ルート候補優先度設定部は、前記ルート候補のうち、前記距離がより長いルート候補の優先度を、前記距離がより短い前記ルート候補の優先度と比較して増加させることを特徴とする、請求項1記載の支援制御システム。
  3. 前記地図情報評価値算出部は、前記優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体が移動することに伴って前記地図情報評価値を更新し、
    前記ルート候補優先度設定部は、所定時間内の前記地図情報評価値の変化量に基づいて、前記優先度が最も高いルート候補の優先度を減少させることを特徴とする、請求項1又は2記載の支援制御システム。
  4. 前記ルート候補優先度設定部は、前記優先度が最も高いルート候補に沿って前記移動体が移動した回数が所定回数以上の場合に、移動する前の前記地図情報評価値と移動した後の前記地図情報評価値との前記変化量が所定量以下であるか否かを判断し、前記変化量が前記所定量以下であると判断した場合に、前記優先度が最も高いルート候補の優先度を減少させることを特徴とする、請求項3記載の支援制御システム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10679312B2 (en) * 2017-04-25 2020-06-09 Lyft Inc. Dynamic autonomous vehicle servicing and management
JP7059888B2 (ja) 2018-10-12 2022-04-26 トヨタ自動車株式会社 支援制御システム
JP7251513B2 (ja) 2020-04-08 2023-04-04 トヨタ自動車株式会社 自動バレー駐車システム及びサービス提供方法
JP7192828B2 (ja) * 2020-05-19 2022-12-20 トヨタ自動車株式会社 地図選択装置及び地図選択用コンピュータプログラム
TWI810455B (zh) * 2020-05-21 2023-08-01 微星科技股份有限公司 載具分派系統及載具分派方法
JP7402756B2 (ja) 2020-06-17 2023-12-21 日産自動車株式会社 環境地図生成方法及び環境地図生成装置
EP3958086A1 (en) * 2020-08-19 2022-02-23 Carnegie Robotics, LLC A method and a system of improving a map for a robot
CN112163063B (zh) * 2020-10-22 2023-07-25 腾讯科技(深圳)有限公司 生成高精度地图的方法、装置和计算机可读存储介质
US20230286529A1 (en) * 2022-03-10 2023-09-14 Argo AI, LLC Systems and methods for dynamic data mining during data collection missions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006244265A (ja) 2005-03-04 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 交通情報生成装置及び交通情報生成方法、交通情報提供装置並びに交通情報配信システム
JP2007219672A (ja) 2006-02-15 2007-08-30 Hitachi Ltd プローブ情報生成装置、プローブ情報生成方法およびプローブ情報生成プログラム
JP2016133605A (ja) 2015-01-19 2016-07-25 株式会社日立製作所 地図生成システム及び地図生成方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4506428B2 (ja) 2004-11-22 2010-07-21 日本電気株式会社 プローブデータ収集システム及びプローブデータ収集方法等
KR20100100842A (ko) 2007-11-02 2010-09-15 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 디지털 맵의 검증
US20100036599A1 (en) * 2008-08-11 2010-02-11 RM Acquisition, LLC d/b/a/ Rand McNally Safest transportation routing
JPWO2011148612A1 (ja) * 2010-05-24 2013-07-25 三菱電機株式会社 ナビゲーション装置
JP5333673B2 (ja) * 2011-01-19 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 移動情報端末、情報管理装置、及び移動情報端末用情報管理システム
JP2012198762A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The 通過点指定装置、及び経路管理システム
JP5790315B2 (ja) * 2011-08-26 2015-10-07 トヨタ自動車株式会社 車両用情報処理装置、及び運転支援エリアの学習方法
JP6150531B2 (ja) 2013-01-21 2017-06-21 三菱重工業株式会社 地形情報取得装置、地形情報取得システム、地形情報取得方法及びプログラム
JP5951147B2 (ja) * 2013-12-24 2016-07-13 三菱電機株式会社 情報処理装置及び情報処理方法及びプログラム
JP6389708B2 (ja) * 2014-09-03 2018-09-12 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラム
WO2016139748A1 (ja) 2015-03-03 2016-09-09 パイオニア株式会社 経路探索装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP2017045129A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 住友電気工業株式会社 車載通信装置
US9605970B1 (en) * 2015-09-03 2017-03-28 Harman International Industries, Incorporated Methods and systems for driver assistance
JP6745113B2 (ja) 2016-02-04 2020-08-26 株式会社トプコン 路面性状取得方法、及び路面性状取得装置
US11250514B2 (en) * 2016-02-15 2022-02-15 Allstate Insurance Company Early notification of non-autonomous area
US10024675B2 (en) * 2016-05-10 2018-07-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Enhanced user efficiency in route planning using route preferences
CN106679663A (zh) * 2016-06-08 2017-05-17 王博冉 一种基于二维码的医院院内导航方法及服务器
CN106251016B (zh) * 2016-08-01 2019-05-07 江苏海事职业技术学院 一种基于动态时间窗的泊车系统路径规划方法
JP6778063B2 (ja) * 2016-09-07 2020-10-28 株式会社Soken 運転支援装置、運転支援方法
US10347125B2 (en) * 2016-10-13 2019-07-09 GM Global Technology Operations LLC Dynamic updating of route eligibility for semi-autonomous driving
KR102463709B1 (ko) * 2017-10-27 2022-11-07 현대자동차주식회사 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
US10222229B1 (en) * 2017-11-30 2019-03-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Autonomous feature optimization for a connected vehicle based on a navigation route
JP7059888B2 (ja) 2018-10-12 2022-04-26 トヨタ自動車株式会社 支援制御システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006244265A (ja) 2005-03-04 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 交通情報生成装置及び交通情報生成方法、交通情報提供装置並びに交通情報配信システム
JP2007219672A (ja) 2006-02-15 2007-08-30 Hitachi Ltd プローブ情報生成装置、プローブ情報生成方法およびプローブ情報生成プログラム
JP2016133605A (ja) 2015-01-19 2016-07-25 株式会社日立製作所 地図生成システム及び地図生成方法

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