KR20210127088A - 차량 탑재 센서 시스템 - Google Patents

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KR20210127088A
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다케시 야마카와
야스오 우에하라
오사무 고메다
가즈키 히라모토
가즈히로 미야자토
마사무 지바
나오히데 우치다
히데아키 사와다
마사키 이카이
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

차량 탑재 센서 시스템(100; 110)은, 자차량(1)의 주위의 상황을 검출하도록 구성되는 제1 센서(20)와, 상기 제1 센서(20)보다 각도 분해능이 높은 제2 센서 (30)와, 상기 제1 센서(20)에 의한 검출 결과를 취득하도록 구성되는 취득부(11; 111)와, 상기 검출 결과에 기초하여, 상기 자차량(1)의 주위 중 상기 제2 센서(30)가 관측하는 관측 범위를 결정하도록 구성되는 범위 결정부(12; 121)를 포함한다.

Description

차량 탑재 센서 시스템{ON-BOARD SENSOR SYSTEM}
본 발명은, 차량 탑재 센서 시스템의 기술 분야에 관한 것이다.
이러한 종류의 시스템으로서, 예를 들어 차량 탑재 카메라에 의한 물체 종별 식별 결과의 정보와, 레이다 장치에 의한 물체 종별 식별 결과의 정보에 기초하여, 레이다 장치에 있어서의 물체 종별 식별 판정에 사용되는 데이터베이스를 갱신하는 시스템이 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2017-207348호 참조). 그 밖에 관련되는 기술로서 일본 특허 공개 평10-246778호를 들 수 있다. 일본 특허 공개 평10-246778호에는, 수색 빔의 검출 결과에 기초하여 추미 목표를 결정하고, 상기 추미 목표를 향하여 추미 빔을 조사하는 기술이 기재되어 있다.
예를 들어, 보다 고도의 자동 운전을 실현하기 위해서는, 자차량의 주위에 대하여 센서에 의한 고정밀도의(바꿔 말하면, 정밀한) 관측 결과가 요구된다. 여기서, 센서에 의한 자차량의 주위의 관측에 요하는 시간은, 요구되는 정밀도가 높아질수록 길어지는 경향이 있다. 게다가, 이동을 전제로 하는 차량에서는, 1회의 관측에 쓸 수 있는 시간에 한계가 있다. 일본 특허 공개 제2017-207348호에 기재된 기술에 있어서, 예를 들어 레이다 장치를 고정밀도화한 경우(즉, 각도 분해능을 향상시킨 경우), 1회의 관측 시간이 대폭 증가되어 버려, 실용에 적합하지 않게 될 우려가 있다.
본 발명은, 관측 시간을 억제하면서 고정밀도의 관측 결과를 취득할 수 있는 차량 탑재 센서 시스템을 제공한다.
본 발명의 제1 양태는 차량 탑재 센서 시스템이다. 상기 차량 탑재 센서 시스템은, 자차량의 주위의 상황을 검출하도록 구성되는 제1 센서와, 상기 제1 센서보다 각도 분해능이 높은 제2 센서를 구비하는 차량 탑재 센서 시스템이며, 상기 제1 센서에 의한 검출 결과를 취득하도록 구성되는 취득부와, 상기 검출 결과에 기초하여, 상기 자차량의 주위 중 상기 제2 센서가 관측하는 관측 범위를 결정하도록 구성되는 범위 결정부를 구비한다.
상기 제1 양태에 의하면, 제2 센서의 관측 범위에 대하여 비교적 고정밀도의 관측이 행해지는 한편, 그 밖의 범위에 대해서는, 제1 센서에 의한 검출 결과를 이용할 수 있다. 이 때문에, 상기 차량 탑재 센서 시스템에 의하면, 관측 시간을 억제하면서, 고정밀도의 관측 결과를 취득할 수 있다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 차량 탑재 센서 시스템은, 장해물 정보에 기초하는 복수의 장해물 각각과 상기 자차량의 상대 위치, 상기 복수의 장해물 각각과 상기 자차량의 상대 운동, 그리고, 상기 복수의 장해물 각각의 종별 중 적어도 하나로부터, 상기 복수의 장해물 각각에 대하여 검출 우선도를 결정하도록 구성되는 우선도 결정부를 포함해도 되고, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 주위에 존재하는 복수의 장해물에 관한 정보인 장해물 정보를 취득하도록 구성되어도 되고, 상기 범위 결정부는, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이, 상기 검출 우선도가 낮은 장해물에 우선하여 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 복수의 장해물에, 상기 자차량의 상방에 위치하는 제1 정지물과, 상기 자차량이 주행하고 있는 도로의 노면 상에 위치하는 제2 정지물이 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부는, 상기 제1 정지물과 상기 자차량의 상대 위치, 및, 상기 제2 정지물과 상기 자차량의 상대 위치로부터, 상기 제1 정지물에 대한 검출 우선도보다도, 상기 제2 정지물에 대한 검출 우선도를 높게 하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 복수의 장해물에 보행자가 포함되어 있고, 상기 보행자와 상기 자차량의 상대 운동으로부터, 상기 보행자가 상기 자차량의 진로상에 진입한다고 추정된 경우, 상기 우선도 결정부는, 상기 보행자가 상기 자차량의 진로상에 진입한다고 추정되지 않는 경우에 비해, 상기 보행자에 대한 검출 우선도를 높게 하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 제1 센서는, 레이다 센서여도 되고, 상기 취득부는, 상기 장해물 정보로서, 각각 복수의 반사점으로 구성되는 복수의 물표에 관한 정보인 물표 정보를 취득하도록 구성되어도 되고, 상기 복수의 물표에, 동체에 대응하는 물표이며, 특정 물표의 속도가 소정의 속도 이하이고, 또한, 상기 특정 물표의 반사 단면적이 소정 단면적 이하의 물표인 상기 특정 물표가 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부는, 상기 복수의 물표 중 상기 특정 물표 이외의 물표의 적어도 일부에 비해, 상기 특정 물표에 대한 검출 우선도를 높게 하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 자차량이 정지하고 있는 경우, 상기 제2 센서의 관측 가능 범위의 적어도 일부는, 상기 제1 센서의 검출 범위와 달라도 되고, 제1 시점에 있어서, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이, 상기 관측 가능 범위 외에 있고, 상기 제1 시점보다도 후의 제2 시점에 있어서, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이 상기 관측 가능 범위에 들어갔을 때, 상기 범위 결정부는, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 우선도 결정부는, 상기 복수의 장해물 중 적어도 일부를 포함하는 영역에 대응하는 지도 정보를 더 사용하여, 상기 복수의 장해물 각각에 대하여 검출 우선도를 결정하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 전방의 차선에 관한 정보인 차선 정보를 취득하도록 구성되어도 되고, 상기 범위 결정부는, 상기 차선 정보로부터 상기 자차량의 전방에 우회전 전용 차선이 존재하고 있는 것을 검출하고, 또한, 상기 자차량이 상기 우회전 전용 차선에 진입한 것을 검출한 경우, 우회전하는 상기 자차량이 통과하는 영역이 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 전방 도로에 관한 정보인 도로 정보를 취득하도록 구성되어도 되고, 상기 범위 결정부는, 상기 도로 정보로부터 상기 자차량의 전방에 있어서 차선수가 감소되어 있는 것을 검출한 경우, 상기 자차량의 전방에 있어서 차선수가 감소하는 지점인 합류 포인트가 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 주위에 존재하는 도로 표지 및 도로 표시 중 적어도 한쪽에 관한 정보인 표지 정보를 취득하도록 구성되어도 되고, 상기 범위 결정부는, 상기 표지 정보에 기초하여 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되어도 된다.
상기 제1 양태에 있어서, 상기 차량 탑재 센서 시스템은, 펜슬 빔의 출사 방향을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함해도 되고, 상기 제2 센서는, 상기 펜슬 빔을 출사 가능한 센서여도 되고, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 주위에 존재하는 장해물의 형상에 관한 정보인 형상 정보를 취득하도록 구성되어도 되고, 상기 범위 결정부는, 상기 형상 정보에 기초하여, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되어도 되고, 상기 제어부는, 상기 형상 정보에 기초하여, 상기 펜슬 빔이 상기 장해물의 외형 형상을 따라서 주사되도록, 상기 출사 방향을 제어하도록 구성되어도 된다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호들로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술된다.
도 1은 실시 형태에 관한 센서 시스템의 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 2는 실시 형태에 관한 개략 측정 센서의 시야의 일례를 도시하는 도면.
도 3은 실시 형태에 관한 정밀 측정 센서의 시야의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 실시 형태에 관한 센서 시스템의 동작을 설명하는 흐름도.
도 5는 실시 형태에 관한 센서 시스템의 구성의 다른 예를 도시하는 블록도.
도 6은 실시 형태에 관한 개략 측정 센서에 의해 관측되는 범위의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 차량(1)이 주행하는 도로의 일례를 도시하는 도면.
도 8은 실시 형태에 관한 개략 측정 센서에 의한 관측 결과의 개념을 도시하는 개념도.
도 9는 실시 형태에 관한 협위도 판정을 설명하는 흐름도.
도 10은 협위도와 거리와 관측 우선 순위의 관계를 규정하는 테이블의 일례.
도 11은 실시 형태에 관한 관측 계획의 생성 동작을 설명하는 흐름도.
도 12a는 주사 패턴의 일례를 도시하는 도면.
도 12b는 주사 패턴의 일례를 도시하는 도면.
도 13은 실시 형태에 관한 관측 순서의 교체 동작을 설명하는 흐름도.
차량 탑재 센서 시스템에 관한 실시 형태에 대하여 설명한다. 실시 형태에 관한 차량 탑재 센서 시스템은, 자차량의 주위의 상황을 검출하는 제1 센서와, 상기 제1 센서보다 각도 분해능이 높은 제2 센서를 구비한다. 여기서, 제2 센서는, 제1 센서보다 각도 분해능이 높은 한에 있어서, 제1 센서와 동일 종별의 센서여도 되고, 제1 센서와는 다른 종별의 센서여도 된다. 또한, 제1 센서는, 하나에 한하지 않고 복수여도 된다. 제2 센서도, 하나에 한하지 않고 복수여도 된다.
센서에 관한 분해능은, 단위 면적당의 관측 점수(즉, 관측 밀도)에 의해 평가할 수 있다. 단위 면적당의 관측 점수가 증가할수록(바꿔 말하면, 관측 밀도가 높아질수록), 분해능의 평가는 높아진다. 한편, 구체적인 분해능은, 센서에 의해 식별 가능한 최소의 거리 또는 각도에 의해 나타내어진다. 식별 가능한 최소의 거리 또는 각도가 작을수록, 분해능(즉, 대상을 식별하는 능력)은 높아진다. 즉, 식별 가능한 최소의 거리 또는 각도가 작을수록, 관측 밀도를 높일 수 있다. 「각도 분해능」은, 분해능을, 식별 가능한 최소의 각도로 나타낸 지표이다. 「제1 센서보다 각도 분해능이 높다」란, 「제1 센서가 식별 가능한 최소의 각도보다 작은 각도까지 식별 가능하다」는 것을 의미한다.
예를 들어, 복수의 검출 소자가 2차원으로 배열된 검출부를 갖고, 상기 검출부의 시야 범위를 일시에 관측하는 센서(예를 들어, 카메라 등)에서는, 해상도가 상기 관측 밀도에 상당한다. 이 경우, 하나의 검출 소자의 시야각(즉, 순시 시야)이 「각도 분해능」의 일 구체예에 상당한다.
예를 들어, 관측파(광, 전파 등)를 출사하고, 출사된 관측파의 반사파를 관측하는 센서(예를 들어, LiDAR(Light Detection and Ranging), 레이다 등)에서는, 단위 면적당 조사되는 레이저 또는 빔의 개수가, 상기 관측 밀도에 상당한다. 예를 들어 LiDAR의 경우, 하나의 면까지의 거리를 "x", 상기 하나의 면에 있어서의 레이저 스폿간의 거리를 "d"라 하면, 「각도 분해능」은, 대략 "d·2tan-1(1/2x)"로 표시된다(이 값은, 스캔 스텝각에 대응한다). 예를 들어 레이다의 경우, 각도로 표시된 빔 폭이 「각도 분해능」의 일 구체예에 상당한다.
「자차량의 주위의 상황」이란, 어떤 일 시점에 있어서의 자차량의 주위의 양태를 의미한다. 「자차량의 주위의 상황」에는, 예를 들어 자차량의 주위에 존재하는 물체, 자차량이 주행하고 있는 도로의 형상 및 구조, 상기 도로의 노면에 관한 정보 등이 포함된다. 「자차량의 주위의 상황」에는, 또한, 강우량이나 강설량 등의 기상에 관한 정보가 포함되어 있어도 된다.
상기 「자차량의 주위에 존재하는 물체」에는, 예를 들어 가드레일, 폴, 연석 등의 지면에 고정된 설치물, 예를 들어 주차 차량, 로드콘 등의 정지물, 예를 들어 주행 차량, 보행자 등의 동체 등이 포함되어도 된다. 여기에 예시한, 설치물, 정지물 및 동체를, 이후, 적절히 「장해물」이라 칭한다. 또한, 제1 센서 및 제2 센서 각각은, 예를 들어 물체의 특성(예를 들어 반사율, 색 등)에 기초하여(즉, 상기 구분과는 다른 구분으로), 물체를 식별해도 된다. 예를 들어 도로 표지에 대하여, 도로 표지 본체와, 상기 도로 표지 본체를 지지하는 지주가 각각의 물체로서 식별되어도 된다.
상기 「도로의 형상 및 구조」에는, 예를 들어 차선수, 차선폭, 도로폭, 곡률, 우회전 전용 차선, 합류부, 분류부, 교차점 등이 포함되어도 된다. 상기 「노면에 관한 정보」에는, 예를 들어 노면에 기재된 도로 표시에 관한 정보, 노면의 요철에 관한 정보 등이 포함되어도 된다.
상기 차량 탑재 센서 시스템은, 취득부 및 범위 결정부를 구비한다. 취득부는, 제1 센서에 의한 검출 결과를 취득한다. 제1 센서가 카메라인 경우, 검출 결과는, 상기 카메라에 의해 촬상된 화상이어도 된다. 제1 센서가 LiDAR이나 레이다인 경우, 검출 결과는, 예를 들어 제1 센서로부터 반사점까지의 거리나 반사 강도를 포함하는 데이터여도 된다.
범위 결정부는, 취득부에 의해 취득된 검출 결과에 기초하여, 자차량의 주위 중 제2 센서가 관측해야 할 관측 범위를 결정한다. 여기서 「관측 범위」는, 제2 센서가 실제로 관측하는 범위이며, 제2 센서가, 그 성능상 관측할 수 있는 최대 범위인 관측 가능 범위보다 좁은 범위이다. 제2 센서가, 예를 들어 줌 기능을 구비한 카메라인 경우, 「관측 가능 범위」는, 초점 거리가 가장 짧을 때의 화각에 상당한다. 제2 센서가, 주사형 LiDAR이나 레이다인 경우, 「관측 가능 범위」는, 예를 들어 카탈로그 등에 기재된 시야각에 상당한다.
「검출 결과에 기초하여」란, 검출 결과 그 자체(소위 생데이터)에 기초하는 것에 한하지 않고, 예를 들어 검출 결과를 가공한 데이터나, 검출 결과에 어떠한 처리(예를 들어 분석 처리 등)를 실시함으로써 얻어진 데이터 등에 기초하는 것도 포함하는 개념이다.
검출 결과에 기초하여, 자차량의 주위에 존재하는 장해물에 관한 정보가 얻어지는 경우, 범위 결정부는, 예를 들어 장해물 주변이 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정해도 된다. 이때, 범위 결정부는, 예를 들어 상기 장해물 주변 이외의 영역이 관측 범위에 포함되지 않도록, 상기 관측 범위를 결정해도 된다. 혹은, 검출 결과에 기초하여, 자차량의 주위에 존재하는 복수의 장해물에 관한 정보가 얻어지는 경우, 범위 결정부는, 예를 들어 동체에 상당하는 장해물이 우선하여 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정해도 된다. 혹은, 검출 결과에 기초하여, 자차량의 전방에 교차점의 존재가 확인되는 경우, 범위 결정부는, 교차점 주변이 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정해도 된다. 이때, 범위 결정부는, 예를 들어 상기 교차점 주변 이외의 영역이 관측 범위에 포함되지 않도록, 상기 관측 범위를 결정해도 된다.
예를 들어, 보다 고도의 자동 운전을 실현하기 위해서는, 자차량의 주위에 대하여 차량 탑재 센서에 의한 고정밀도의 관측 결과가 요구된다. 고정밀도의 관측 결과를 출력하는 고정밀도의 센서로서, 예를 들어 펜슬 빔을 주사하는 페이즈드 어레이 레이다가 제안되어 있다. 그러나, 펜슬 빔은 그 빔 폭이 비교적 좁기 때문에, 페이즈드 어레이 레이다는, 예를 들어 팬 빔을 발신하는 레이다에 비해, 수배 내지 수백배의 관측 시간을 요한다. 이 때문에, 복잡 환경인 노상을 주행하는 차량에, 예를 들어 페이즈드 어레이 레이다 등의 고정밀도의 센서가 탑재되었다고 해도, 차량의 주위의 환경 변화에 대하여 관측 시간이 부족해 버린다(예를 들어, 자차량이 이동하거나, 주위의 타차량 등이 이동하거나 함으로써, 관측 결과가 얻어진 시점에 있어서, 상기 관측 결과에 의해 나타내어지는 위치에, 대응하는 것이 존재하지 않는다고 하는 경우가 발생할 수 있다). 즉, 고정밀도의 센서가 차량에 탑재되었다고 해도, 그 성능을 충분히 발휘시키는 것이 어렵다.
그런데, 상기 차량 탑재 센서 시스템에서는, 각도 분해능이 비교적 낮은 제1 센서의 검출 결과에 기초하여, 각도 분해능이 비교적 높은 제2 센서(상술한 고정밀도의 센서에 상당)가 관측해야 할 관측 범위가 결정된다.
여기서, 제1 센서의 각도 분해능은 비교적 낮으므로, 제1 센서에 의한 자차량의 주위의 상황의 검출에 관한 처리에 요하는 시간은 비교적 짧다. 게다가, 제1 센서의 각도 분해능이 비교적 낮으므로, 제1 센서에 의한 검출 결과의 데이터양은 비교적 작다. 이 때문에, 제1 센서에 의한 자차량의 주위의 상황의 검출로부터, 제2 센서의 관측 범위가 결정될 때까지 요하는 시간을 비교적 짧게 할 수 있다. 그리고, 제2 센서의 관측 범위는, 상기 제2 센서의 관측 가능 범위보다 좁으므로(바꿔 말하면, 제2 센서가 관측해야 할 범위가 한정되어 있으므로), 관측 범위의 관측에 요하는 시간은, 관측 가능 범위 전체의 관측에 요하는 시간보다 짧아진다.
한편, 제2 센서의 관측 범위는, 예를 들어 장해물이나 교차점 등, 자차량이 주행할 때 주목해야 할 포인트(바꿔 말하면, 자차량의 주행에 비교적 큰 영향을 미칠 가능성이 있는 포인트)가 포함되도록 결정되어도 된다. 이와 같이 구성하면, 상기 주목해야 할 포인트에 대하여 비교적 고정밀도의 관측 결과를 얻을 수 있다.
즉, 상기 차량 탑재 센서 시스템에서는, 제2 센서의 관측 범위에 대하여 비교적 고정밀도의 관측이 행해지면서, 그 밖의 범위에 대하여 비교적 저정밀도의 관측이 행해진다. 이 때문에, 상기 차량 탑재 센서 시스템에 의하면, 관측 시간을 억제하면서, 고정밀도의 관측 결과를 취득할 수 있다. 따라서, 상기 차량 탑재 센서 시스템에 의하면, 예를 들어 자차량의 주행에 비교적 큰 영향을 미칠 가능성이 있는 포인트에 대해서는 비교적 고정밀도의 관측 결과를 취득하는 한편, 자차량의 주행에 영향을 미치지 않거나 또는 미치지 않을 가능성이 높은 포인트에 대해서는 비교적 저정밀도의 관측 결과만을 취득하는 시스템을 실현할 수 있다.
실시 형태에 관한 차량 탑재 센서 시스템의 일 구체예로서의 센서 시스템(100)에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 1에 있어서, 센서 시스템(100)은, 상술한 자차량의 일례에 상당하는 차량(1)에 탑재되어 있다. 센서 시스템(100)은, 중앙 처리·제어 장치(10)와, 개략 측정 센서(20)와, 정밀 측정 센서(30)를 구비하여 구성되어 있다. 도 1에서는, 개략 측정 센서(20) 및 정밀 측정 센서(30)가 하나씩 도시되어 있지만, 개략 측정 센서(20) 및 정밀 측정 센서(30)는, 각각 복수개 구비되어 있어도 된다.
개략 측정 센서(20) 및 정밀 측정 센서(30)는 각각, 상술한 제1 센서 및 제2 센서의 일례에 상당한다. 이 때문에, 정밀 측정 센서(30)의 각도 분해능은, 개략 측정 센서(20)의 각도 분해능보다도 높다.
개략 측정 센서(20)의 배치에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에 있어서, 부채상의 범위는 각 개략 측정 센서(20)의 시야를 나타내고 있다. 개략 측정 센서(20)는, 예를 들어 차량(1)의 전방부 정면, 전방부 좌측, 전방부 우측, 후방부 좌측 및 후방부 우측에 배치되어도 된다. 이때, 하나의 개략 측정 센서(20)의 시야가, 다른 개략 측정 센서(20)의 시야의 적어도 일부와 겹치도록, 각 개략 측정 센서(20)가 배치되어도 된다.
정밀 측정 센서(30)의 배치에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 있어서, 부채상의 범위는 각 정밀 측정 센서(30)의 시야(상술한 제2 센서의 관측 가능 범위에 상당)를 나타내고 있다. 정밀 측정 센서(30)는, 예를 들어 차량(1)의 지붕에 배치되어도 된다. 이때, 하나의 정밀 측정 센서(30)의 시야가, 다른 정밀 측정 센서(30)의 시야의 적어도 일부와 겹치도록, 각 정밀 측정 센서(30)가 배치되어도 된다.
또한, 개략 측정 센서(20) 및 정밀 측정 센서(30) 각각의 개수 및 배치는 일례이며, 이들에 한정되는 것은 아니다.
중앙 처리·제어 장치(10)는, 그 내부에 논리적으로 실현되는 처리 블록으로서, 또는, 물리적으로 실현되는 처리 회로로서, 개략 측정 데이터 처리부(11) 및 정밀 측정 데이터 처리부(12)를 구비한다. 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 개략 측정 센서(20)에 관한 데이터 처리를 행한다. 정밀 측정 데이터 처리부(12)는, 정밀 측정 센서(30)에 관한 데이터 처리를 행한다.
개략 측정 데이터 처리부(11) 및 정밀 측정 데이터 처리부(12)의 동작에 대하여 도 4의 흐름도를 참조하여 설명한다.
도 4에 있어서, 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 개략 측정 센서(20)에 의한 관측 정보(예를 들어, 차량(1)의 주위에 존재하는 장해물에 대응하는 물표 등에 관한 정보)를 취득한다(스텝 S1). 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 관측 정보로부터, 차량(1)의 주위에 존재하는 장해물의 미래의 위치나 궤도를 예측한다(스텝 S2). 또한, 장해물의 궤도의 예측은, 장해물이 동체인 경우에 행해져도 된다. 다음에, 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 스텝 S2의 처리의 결과와, 차량(1)의 거동에 기초하여, 장해물의 협위도를 판정한다. 협위도는, 예를 들어 차량(1)과 장해물의 충돌 가능성 등에 기초하여 판정되어도 된다. 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 협위도의 판정 결과를 정밀 측정 데이터 처리부(12)에 송신한다.
정밀 측정 데이터 처리부(12)는, 개략 측정 데이터 처리부(11)로부터 수신한 협위도의 판정 결과에 기초하여, 차량(1)의 주위에 존재하는 장해물 중 정밀 측정 센서(30)의 관측 대상을 결정한다. 정밀 측정 데이터 처리부(12)는, 상기 결정된 관측 대상에 대하여 관측 순서를 설정함과 함께, 정밀 측정 센서(30)의 관측 범위를 설정한다(스텝 S4). 정밀 측정 데이터 처리부(12)는, 관측 순서 및 관측 범위의 설정 결과에 따라서 관측 대상을 관측하도록 정밀 측정 센서(30)를 제어한다(스텝 S5).
실시 형태에 관한 차량 탑재 센서 시스템의 다른 구체예로서의 센서 시스템(110)에 대하여 도 5 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 센서 시스템(110)은, 상술한 센서 시스템(100)의 구성을 보다 실천적으로 한 것이다. 도면 상에 있어서의 공통 개소에는 동일 부호를 부여하여 나타내고, 센서 시스템(100)과 중복되는 설명을 적절히 생략한다.
도 5에 있어서, 센서 시스템(110)은, 차량(1)에 탑재되어 있다. 센서 시스템(110)은, 중앙 처리·제어 장치(10)(이후, 적절히 "제어 장치(10)"라 칭함)와, 복수의 개략 측정 센서(20)와, 복수의 정밀 측정 센서(30)와, 자차 운동 센서(40)를 구비하여 구성되어 있다. 센서 시스템(110)은, 인터페이스 장치(50)를 통해, 차량(1)의 차량 제어 장치(60)에 접속되어 있다.
또한, 도 5에는, 2개의 개략 측정 센서(20)가 도시되어 있지만, 개략 측정 센서(20)는 2개에 한정되는 것은 아니다(즉, 개략 측정 센서(20)는 3 이상이어도 되고, 하나여도 된다). 마찬가지로, 정밀 측정 센서(30)도 2개에 한정되는 것은 아니다.
복수의 개략 측정 센서(20)는, 동일 종별의 센서에 한하지 않고, 서로 다른 종별의 센서여도 된다. 개략 측정 센서(20)의 구체예로서는, 카메라, 팬 빔을 발신하는 레이다, 플래시형 LiDAR 등을 들 수 있다. 마찬가지로, 복수의 정밀 측정 센서(30)도, 동일 종별의 센서에 한하지 않고, 서로 다른 종별의 센서여도 된다. 정밀 측정 센서(30)의 구체예로서는, 액티브 페이즈드 어레이 레이다, 주사형 LiDAR, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다, FMCW-LiDAR, 짐벌 탑재 카메라 등을 들 수 있다.
개략 측정 센서(20)는, 관측 정보를 얻는 관측부와, 상기 관측부로부터 출력되는 관측 생데이터(예를 들어 화상, 반사파 정보 등)를 처리하여, 예를 들어 물체를 식별하고, 점군이나 물표로 변환하는 탐지부와, 후술하는 개략 측정 데이터 처리부(11)로부터의 지시를 수신하여, 관측 파라미터를 설정하는 제어부를 갖는다. 또한, 개략 측정 센서(20)의 구성은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
정밀 측정 센서(30)는, 관측 정보를 얻는 관측부와, 상기 관측부를 주사하는 주사부와, 예를 들어 물체를 식별하고, 점군이나 물표로 변환하는 탐지부와, 후술하는 정밀 측정 데이터 처리부(12)로부터의 지시를 수신하여, 관측 파라미터를 설정하는 제어부를 갖는다. 또한, 정밀 측정 센서(30)의 구성은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
자차 운동 센서(40)는, 차량(1)의 운동 정보를 검지하는 복수의 센서를 포함하여 구성되어 있다. 자차 운동 센서(40)에는, 예를 들어 위치 센서(Global Positioning System: GPS 등), 가속도 센서, 각속도 센서 등이 포함되어 있어도 된다.
제어 장치(10)는, 그 내부에 논리적으로 실현되는 처리 블록으로서, 또는, 물리적으로 실현되는 처리 회로로서, 개략 측정 데이터 처리부(11), 정밀 측정 데이터 처리부(12) 및 관측 데이터 통합·인식부(13)를 구비한다.
(개략 측정 데이터 처리부)
개략 측정 데이터 처리부(11)는, 탐지 데이터 통합부(111), 동체 검출부(112), 협위도 판정부(113), 개략 측정 정보 관리부(114) 및 개략 측정 센서 관측 제어부(115)를 갖는다.
탐지 데이터 통합부(111)는, 복수의 개략 측정 센서(20) 각각으로부터 보내져 오는 데이터를 통합한다. 구체적으로는, 탐지 데이터 통합부(111)는, 각 개략 측정 센서(20)로부터 보내져 오는 데이터에 대하여, 예를 들어 관측 타이밍의 시각 동기, 각 개략 측정 센서(20)의 설치각, 설치 오차의 보정, 그리고, 센서 기준 좌표계로부터 차량(1)을 중심으로 하는 좌표계로의 좌표 변환을 행한다. 이때, 필요에 따라서 관측점의 왜곡 보정이 행해져도 된다.
탐지 데이터 통합부(111)는, 그 후, 공통의 좌표 공간(즉, 차량(1)을 중심으로 하는 좌표계) 상에서 모든 개략 측정 센서(20)의 데이터를 통합한다. 이때, 탐지 데이터 통합부(111)는, 하나의 개략 측정 센서(20)의 시야와 다른 개략 측정 센서(20)의 시야가 겹치는 영역에 대하여, 데이터의 일치 판정을 행하고, 동일 물체에 관한 관측점의 통합을 행한다(예를 들어, 관측점에 관한 값의 평균값을 구하거나, 한쪽의 관측점을 삭제하는 등). 또한, 공통의 좌표 공간은, 차량(1)을 중심으로 하는 좌표계 대신에, 예를 들어 관성 좌표계 등의 차량(1)의 중심 이외를 원점으로 하는 좌표계여도 된다.
이 결과, 탐지 데이터 통합부(111)에 의해, 차량(1)의 주위(예를 들어 도 6의 망점 표시 부분에 상당하는 영역)에 관한 통합 관측 데이터가 생성된다. 탐지 데이터 통합부(111)는, 통합 관측 데이터에 시각 정보를 부여하여, 상기 통합 관측 데이터를, 동체 검출부(112) 및 개략 측정 정보 관리부(114)에 축차적으로 송신한다. 또한, 상술한 데이터의 통합 방법은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 데이터의 통합 방법에는, 기존의 각종 양태를 적용 가능하다.
동체 검출부(112)는, 상기 통합 관측 데이터로부터 동체를 검출한다. 구체적으로는, 동체 검출부(112)는, 자차 운동 센서(40)의 출력에 기초하여 차량(1)의 운동 상태를 검출한다. 그리고, 동체 검출부(112)는, 통합 관측 데이터로부터, 차량(1)의 운동에 기인하는 요소를 제외하고, 물체의 움직임을 판정함으로써 동체를 검출한다. 또한, 동체의 검출 방법은, 개략 측정 센서(20)의 종별에 따라서 적절히 결정되어도 된다. 동체의 검출 방법에는, 기존의 각종 양태를 적용 가능하므로, 그 상세에 대한 설명은 생략한다.
동체 검출부(112)는, 검출된 동체에 대하여 특징량의 식별을 행한다. 특징량으로서는, 예를 들어 속도, 가속도, 이동 방향, 차량(1)에 대한 상대 거리, 크기, 개략 측정 센서 고유의 정보(Radar Cross-Section: RCS, 광 반사 강도, 색, 형상 등) 등을 들 수 있다. 동체 검출부(112)는, 또한, 통합 관측 데이터에 포함되는 물체 중 동체로서 검출되지 않은 물체를 정지물로서 검출한다. 동체 검출부(112)는, 검출된 정지물에 대해서도 특징량의 식별을 행한다. 특징량으로서는, 예를 들어 차량(1)에 대한 상대 거리, 크기, 개략 측정 센서 고유의 정보 등을 들 수 있다. 동체 검출부(112)는, 동체 및 정지물에 관한 검출 결과를, 협위도 판정부(113)에 송신한다.
여기서, 차량(1)이, 예를 들어 도 7에 도시한 바와 같은 도로를 주행하고 있는 경우를 생각한다. 도 7에 있어서, 보행자(511)는, 차량(1)의 전방의 횡단보도를 건너려고 하고 있다. 보행자(512)는, 차량(1)이 주행하고 있는 도로를 따라서 걷고 있다. 대향차(520)는, 차량(1)이 주행하고 있는 도로의 대향 차선을 차량(1)을 향하여 주행하고 있다. 차량(1)의 전방 횡단보도 부근에, 횡단보도의 존재를 알리는 도로 표지(532)가 설치되어 있다. 차량(1)이 주행하고 있는 도로의 양측에는 가로수가 심어져 있다. 또한, 도 7에 있어서, 화살표는 동체(예를 들어 보행자, 차량 등)의 이동 방향을 나타내고 있다.
개략 측정 센서(20)의 각도 분해능은 비교적 낮으므로, 예를 들어 도 8에 원형 범위로 나타내는 바와 같이, 보행자(511) 등의 각 물체는 비교적 낮은 정밀도로 관측된다. 이 때문에, 물체끼리가 비교적 접근하고 있으면, 그것들이 각각의 물체로서 식별되지 않는 경우가 있다. 또한, 도 8에 있어서, 비교적 진한 망점 표시가 실시된 원형 또는 타원형 범위는 동체를 나타내고 있고, 비교적 연한 망점 표시가 실시된 원형 또는 타원형 범위는 정지물을 나타내고 있다.
협위도 판정부(113)는, 동체 검출부(112)에 의해 검출된 동체 및 정지물의 협위도를 판정한다. 협위도 판정부(113)는, 동체의 협위도를 판정하는 동체 처리부(113a)와, 정지물의 협위도를 판정하는 정지물 처리부(113b)를 갖는다.
협위도 판정부(113)에 있어서의 협위도 판정의 구체예에 대하여 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
도 9의 흐름도에 있어서, 탐지 데이터 통합부(111)에 의해 생성된 통합 관측 데이터가 동체 검출부(112)에 입력되면(스텝 S101), 상술한 바와 같이, 동체 검출부(112)에 있어서 운동 판정이 행해진다(즉, 물체의 움직임이 판정된다)(스텝 S102). 그 후, 동체에 관한 검출 결과는 동체 처리부(113a)에 입력됨과 함께, 정지물에 관한 검출 결과는 정지물 처리부(113b)에 입력된다.
동체 처리부(113a)는, 동체의 특징량으로부터 상기 동체(여기서는, 이후 "목표물"이라 칭함)에 대한 미래 위치 및 궤도(즉, 목표물이 현재 위치로부터 미래 위치까지 이동하는 궤도)를 예측한다(스텝 S103). 동체 처리부(113a)는, 스텝 S103의 처리와 병행하여 또는 상 전후하여, 자차 운동 센서(40)의 출력에 기초하여 차량(1)의 운동 상태를 검출한다(예를 들어 차량(1)의 미래 위치를 예측한다).
동체 처리부(113a)는, 목표물의 미래 위치 및 궤도와 차량(1)의 미래 위치(또한, 차량(1)이 현재 위치로부터 미래 위치까지 이동하는 궤도)에 기초하여, 목표물과 차량(1)의 충돌 판정을 행한다(스텝 S104). 이 스텝 S104의 처리에 있어서, 동체 처리부(113a)는, (i) 차량(1)이 목표물과 충돌하거나, (ii) 차량(1)과 목표물은 충돌은 하지 않지만, 그 진로가 교착되거나, 또는, (iii) 차량(1)과 목표물은 충돌도, 그 진로가 교착되는 일도 없다고 판정한다. 즉, 동체 처리부(113a)는, 차량(1)과 목표물의 상대 위치 및 상대 운동에 기초하여 상기 충돌 판정을 행한다.
도 7에 도시한 예에서는, 동체 처리부(113a)는, 보행자(511)에 대하여, (i) 차량(1)이 목표물과 충돌하거나, 또는, (ii) 차량(1)과 목표물은 충돌은 하지 않지만, 그 진로가 교착된다고 판정한다. 한편, 동체 처리부(113a)는, 보행자(512) 및 대향차(520) 각각에 대하여, (iii) 차량(1)과 목표물은 충돌도, 그 진로가 교착되는 일도 없다고 판정한다.
차량(1)이 목표물과 충돌한다고 판정된 경우(스텝 S104: 충돌), 동체 처리부(113a)는, 목표물을 고협위 목표로 식별한다(스텝 S105). 동체 처리부(113a)는 또한, 고협위 목표로 식별된 목표물의 특징량으로부터, 예를 들어 차량(1)으로부터 상기 목표물까지의 거리를 판정한다(스텝 S106). 그 후, 동체 처리부(113a)는, 고협위 목표로 식별된 복수의 목표물을, 차량(1)으로부터의 거리가 가까운 순으로 배열한다(스텝 S107).
차량(1)과 목표물의 진로가 교착된다고 판정된 경우(스텝 S104: 진로 교착), 동체 처리부(113a)는, 목표물을 중협위 목표로 식별한다(스텝 S108). 동체 처리부(113a)는 또한, 중협위 목표로 식별된 목표물의 특징량으로부터, 예를 들어 차량(1)으로부터 상기 목표물까지의 거리를 판정한다(스텝 S109). 그 후, 동체 처리부(113a)는, 중협위 목표로 식별된 복수의 목표물을, 차량(1)으로부터의 거리가 가까운 순으로 배열한다(스텝 S110).
차량(1)과 목표물은 충돌도, 그 진로가 교착되는 일도 없다고 판정된 경우(스텝 S104: 그것 이외), 동체 처리부(113a)는, 목표물을 저협위 목표로 식별한다(스텝 S111). 동체 처리부(113a)는 또한, 저협위 목표로 식별된 목표물의 특징량으로부터, 예를 들어 차량(1)으로부터 상기 목표물까지의 거리를 판정한다(스텝 S112). 그 후, 동체 처리부(113a)는, 저협위 목표로 식별된 복수의 목표물을, 차량(1)으로부터의 거리가 가까운 순으로 배열한다(스텝 S113).
동체 처리부(113a)는, 스텝 S107, S110 및 S113의 처리의 결과와, 예를 들어 도 10에 도시한 관측 우선 순위를 규정하는 테이블에 기초하여, 각 목표물의 관측 우선 순위(도 10에 도시한 테이블 중의 수치에 상당)를 판정(결정)한다(스텝 S114). 스텝 S114의 처리에 있어서, 동체 처리부(113a)는, 관측 우선 순위가 높은 순으로 각 목표물을 재배열한다. 또한, 도 10에 도시한 테이블에 기재되어 있는 수치는 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 7에 도시한 예에서는, 보행자(511)는, 고협위 목표 또는 중협위 목표로 판정된다. 차량(1)으로부터 보행자(511)까지는 비교적 멀기 때문에, 보행자(511)의 관측 우선 순위는 "6(고협위 목표)" 또는 "9(중협위 목표)"가 된다. 보행자(512) 및 대향차(520)는, 저협위 목표로 판정된다. 보행자(512)는, 대향차(520)보다도 차량(1)에 가깝기 때문에, 보행자(512)의 관측 우선 순위는, 예를 들어 "11"이 되고, 대향차(520)의 관측 우선 순위는, 예를 들어 "12"가 된다. 이 경우, 동체 처리부(113a)는, 관측 우선 순위에 기초하여, 보행자(511), 보행자(512), 대향차(520)의 순으로 배열한다.
정지물 처리부(113b)는, 정지물의 특징량으로부터, 예를 들어 상기 정지물의 위치, 차량(1)으로부터의 거리, 크기 등을 특정한다. 정지물 처리부(113b)는 또한, 자차 운동 센서(40)의 출력에 기초하여 차량(1)의 운동 상태를 검출한다(예를 들어 차량(1)의 미래 위치를 예측한다). 그 후, 정지물 처리부(113b)는, 정지물의 위치 등과 차량(1)의 미래 위치에 기초하여, 정지물과 차량(1)의 충돌 판정을 행한다(스텝 S115). 이 스텝 S115의 처리에 있어서, 정지물 처리부(113b)는, (i) 차량(1)이 정지물과 충돌하거나, 또는, (ii) 차량(1)과 정지물은 충돌하지 않는다고 판정한다. 즉, 정지물 처리부(113b)는, 차량(1)과 정지물의 상대 위치 및 상대 운동에 기초하여 상기 충돌 판정을 행한다.
차량(1)이 정지물과 충돌한다고 판정된 경우(스텝 S115: 충돌), 정지물 처리부(113b)는, 정지물을 진로상 정지물로 식별한다(스텝 S116). 정지물 처리부(113b)는 또한, 진로상 정지물로 식별된 정지물의 특징량으로부터, 예를 들어 차량(1)으로부터 상기 정지물까지의 거리를 판정한다(스텝 S117). 그 후, 정지물 처리부(113b)는, 진로상 정지물로 식별된 복수의 정지물을, 차량(1)으로부터의 거리가 가까운 순으로 배열한다(스텝 S118).
차량(1)과 정지물은 충돌하지 않다고 판정된 경우(스텝 S115: 그것 이외), 정지물 처리부(113b)는, 정지물을 협위 무로 식별한다. 협위 무로 식별된 정지물은, 이후의 처리 대상으로부터 제외된다.
협위도 판정부(113)는, 동체 처리부(113a)의 결과(즉, 스텝 S114의 처리 결과)와, 정지물 처리부(113b)의 결과(즉, 스텝 S118의 처리 결과)를 통합한다(스텝 S119).
구체적으로는, 협위도 판정부(113)는, 우선, 정지물 처리부(113b)의 결과와, 예를 들어 도 10에 도시한 테이블에 기초하여, 진로상 정지물로 식별된 정지물의 관측 우선 순위를 판정한다. 이때, 협위도 판정부(113)는, 도 10에 도시한 테이블에 있어서의 「진로상 정지물」에 관한 행의 수치를 참조하여, 진로상 정지물로 식별된 정지물의 관측 우선 순위를 판정한다.
협위도 판정부(113)는, 다음에, 동체 처리부(113a)의 결과와, 진로상 정지물로 식별된 정지물의 관측 우선 순위에 기초하여, 관측 우선 순위가 높은 순으로, 동체 및 정지물을 재배열한다.
협위도 판정부(113)는, 스텝 S119의 처리의 결과를, 개략 측정 협위도 정보로서, 개략 측정 정보 관리부(114)에 송신한다. 이 개략 측정 협위도 정보에는 시각 정보가 부여되어 있다. 개략 측정 협위도 정보에는, 각 물체(즉, 동체 또는 정지물)에 관한 관측 우선 순위 외에, 예를 들어 위치, 거리, 사이즈, 형상, 이동 방향 등이 포함되어 있어도 된다.
본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 차량(1)의 운동 상태(예를 들어 미래 위치)와, 동체의 궤도 및 미래 위치의 관계, 그리고, 차량(1)의 운동 상태와 정지물의 미래 위치의 관계에 기초하여, 물체의 협위도가 판정된다. 그리고, 물체의 협위도와, 차량(1)으로부터 물체까지의 거리와, 물체의 종별(여기서는, 동체인지 정지물인지)에 따라서, 각 물체의 관측 우선 순위가 결정된다. 즉, 센서 시스템(110)에서는, 차량(1)과 각 물체의 상대 위치 및 상대 운동, 그리고, 물체의 종별로부터 관측 우선 순위가 결정된다. 또한, 관측 우선 순위는, 차량(1)과 각 물체의 상대 위치, 차량(1)과 각 물체의 상대 운동, 그리고, 물체의 종별 중 적어도 하나로부터 결정되어도 된다.
개략 측정 정보 관리부(114)는, 탐지 데이터 통합부(111)로부터 통합 관측 데이터를 수신함과 함께, 협위도 판정부(113)로부터 개략 측정 협위도 정보를 수신한다. 개략 측정 정보 관리부(114)는, 통합 관측 데이터 및 개략 측정 협위도 정보를, 각각에 부여되어 있는 시각 정보에 기초하여, 서로 관련짓는다. 이 결과, 관측 데이터 및 개략 측정 협위도 정보가 축적된다.
개략 측정 정보 관리부(114)는, 개략 측정 협위도 정보를, 정밀 측정 데이터 처리부(12)의 정밀 측정 목표 결정·관측 계획부(121)에 송신한다. 이때, 개략 측정 정보 관리부(114)는, 인터페이스 장치(50)를 통해 송신되는 차량 제어 장치(60)의 요구에 따라서, 개략 측정 정보 관리부(114)로부터 정밀 측정 목표 결정·관측 계획부(121)에 송신하는 정보를 제한해도 되고, 상기 송신하는 정보에 가공을 실시해도 된다. 개략 측정 정보 관리부(114)는, 통합 관측 데이터를 관측 데이터 통합·인식부(13)에 송신한다.
개략 측정 정보 관리부(114)는, 인터페이스 장치(50)를 통해 송신되는 차량 제어 장치(60)의 요구에 따라서, 개략 측정 센서(20)에 관한 처리 파라미터를 조정해도 된다. 개략 측정 정보 관리부(114)는, 상기 조정된 처리 파라미터를, 개략 측정 센서 관측 제어부(115)에 송신해도 된다.
개략 측정 센서 관측 제어부(115)는, 개략 측정 정보 관리부(114)로부터의 지시에 따라서, 각 개략 측정 센서(20)를 제어한다. 이때, 개략 측정 센서 관측 제어부(115)는, 상기 조정된 처리 파라미터에 기초하여, 각 개략 측정 센서(20)를 제어해도 된다.
(정밀 측정 데이터 처리부)
정밀 측정 데이터 처리부(12)는, 정밀 측정 목표 결정·관측 계획부(121)(이후, 적절히 "관측 계획부(121)"라 칭함), 정밀 측정 센서 관측 제어부(122), 탐지 데이터 수신부(123) 및 정밀 측정 정보 관리부(124)를 갖는다.
관측 계획부(121)는, 개략 측정 정보 관리부(114)로부터 송신된 개략 측정 협위도 정보에 기초하여, 각 정밀 측정 센서(30)의 관측 목표를 결정함과 함께, 상기 관측 목표의 관측 순서나 관측 범위를 설정한다.
구체적으로는, 관측 계획부(121)는, 각 정밀 측정 센서(30)에 관한 센서 스 펙 정보(예를 들어 관측 방식, 각도 분해능 등의 관측 성능, 관측 가능 범위(시야), 주사 방식, 주사 속도 등)를 고려하여, 개략 측정 협위도 정보에 의해 나타내어지는 관측 우선 순위가 높은(즉, 차량(1)에 대한 협위가 큰) 물체부터 순서대로 관측되도록, 관측 계획을 세운다. 이때, 관측 계획부(121)는, 미리 설정된 관측 간격(예를 들어 1프레임 기간)에, 모든 물체의 관측을 완료할 수 없는 경우, 개략 측정 협위도 정보에 의해 나타내어지는 관측 우선 순위가 낮은 물체를 관측 목표로부터 제외해도 된다.
관측 계획부(121)의 동작에 대하여 도 11의 흐름도를 참조하여 설명을 추가한다. 도 11에 있어서, 관측 계획부(121)는, 우선, 개략 측정 협위도 정보를 수신한다(스텝 S201). 관측 계획부(121)는, 개략 측정 협위도 정보에 포함되는 관측 우선 순위에 기초하여, 관측 목표의 관측 순서를 설정한다(스텝 S202).
관측 계획부(121)는, 상술한 스텝 S202의 처리와 병행하여, 개략 측정 협위도 정보에 포함되는 관측 목표(즉, 동체 또는 정지물)에 관한 목표 좌표(즉, 관측 목표의 위치)에 기초하여, 각 관측 목표에 대한 관측 에어리어(즉, 정밀 측정 센서(30)가 관측해야 할 범위)를 판정한다(스텝 S203). 그리고, 관측 계획부(121)는, 상기 관측 에어리어에 기초하여, 정밀 측정 센서(30)의 할당을 행한다(스텝 S204). 또한, 관측 에어리어는, 상술한 관측 범위의 일례에 상당한다.
관측 계획부(121)는, 예를 들어 도 7에 도시한 보행자(511)에 대한 관측 에어리어를, 예를 들어 도 8에 도시한 관측 에어리어 A1이라 판정한다. 마찬가지로, 관측 계획부(121)는, 예를 들어 도 7에 도시한 대향차(520) 및 보행자(512)에 대한 관측 에어리어를, 각각, 예를 들어 도 8에 도시한 관측 에어리어 A2 및 관측 에어리어 A3이라 판정한다. 관측 계획부(121)는, 관측 에어리어 A1에, 예를 들어 차량(1)의 좌측 전방을 관측 가능한 정밀 측정 센서(30)를 할당한다. 또한, 관측 계획부(121)는, 관측 에어리어 A2 및 A3에, 예를 들어 차량(1)의 우측 전방을 관측 가능한 정밀 측정 센서(30)를 할당한다.
관측 계획부(121)는, 상술한 스텝 S202 내지 S204의 처리와 병행하여, 개략 측정 협위도 정보에 포함되는 관측 목표에 관한 목표 사이즈 및 거리에 기초하여, 관측 목표를 관측하기 위한 관측 범위를 판정한다(스텝 S205). 관측 계획부(121)는, 스텝 S205의 처리의 결과로부터 각 정밀 측정 센서(30)의 관측 범위를 설정한다(스텝 S206).
관측 계획부(121)는, 상술한 스텝 S202 내지 S206의 처리와 병행하여, 정밀 측정 센서(30)의 분해능을 판정한다(스텝 S207). 스텝 S207의 처리에서는, 관측 계획부(121)는, 각 정밀 측정 센서(30)의 각도 분해능을 취득해도 된다.
그런데, 정밀 측정 센서(30)의 각도 분해능이, 예를 들어 0.2도인 경우, 예를 들어 차량(1)의 전방 30m에서의 거리 분해능은 약 10㎝인 것에 반해, 차량(1)의 전방 10m에서의 거리 분해능은 약 3.5㎝이다. 차량(1)의 전방 10m에 관측 목표가 존재하고 있는 경우에, 약 3.5㎝라는 거리 분해능으로 관측 목표가 관측된 결과에 관한 관측 정밀도가, 차량 제어상 요구되는 관측 정밀도보다도 높은 경우가 있다. 이때, 분해능을 오히려 저하시킴으로써, 관측에 요하는 시간을 억제해도 된다. 즉, 관측 계획부(121)는, 스텝 S207의 처리에 있어서, 예를 들어 차량 제어상 요구되는 정밀 측정 센서(30)의 분해능을 판정해도 된다.
다음에, 관측 계획부(121)는, 스텝 S207의 처리에 있어서 판정된 분해능과, 개략 측정 협위도 정보에 포함되는 관측 목표의 형상 및 운동 정보(예를 들어 이동 방향 등)에 기초하여, 각 정밀 측정 센서(30)에 대하여 주사 스텝, 주사 패턴 및 빔 사이즈를 설정한다(스텝 S208).
주사 패턴으로서는, 예를 들어 도 12a에 도시한, 래스터 스캔과 같은 주사 패턴이나, 예를 들어 도 12b에 도시한, 관측 목표의 외형 형상을 따라서 빔 스폿 s가 이동하는 주사 패턴을 들 수 있다. 또한, 빔 사이즈(예를 들어 관측 목표의 위치에 있어서의 빔 스폿의 사이즈)는, 관측 목표의 사이즈의, 예를 들어 10분의 1 내지 100분의 1인 것이 바람직하다.
도 11로 되돌아가, 관측 계획부(121)는, 스텝 S204, S206 및 S208의 처리의 결과에 기초하여, 각 정밀 측정 센서(30)의 관측 파라미터를 결정한다(스텝 S209). 그 후, 관측 계획부(121)는, 스텝 S202 및 S209의 처리의 결과와, 미리 설정된 관측 허용 시간에 기초하여, 관측 허용 시간 내에 관측 가능한 목표수를 설정한다(스텝 S210). 또한, 관측 허용 시간은, 데이터 갱신 주기의 1주기에 상당하는 시간이어도 된다. 예를 들어 1초간에 50회 데이터가 갱신되는 경우, 데이터 갱신 주기는 20밀리초가 된다.
그 후, 관측 계획부(121)는, 스텝 S210의 처리의 결과에 기초하여, 정밀 측정 센서(30)에 의해 실제로 관측하는 관측 목표를 결정하여, 관측 계획을 생성한다(스텝 S211). 이와 같이, 센서 시스템(110)에서는, 관측 우선 순위가 높은 관측 목표(물체)가, 관측 우선 순위가 낮은 관측 목표에 우선하여 관측된다. 바꿔 말하면, 센서 시스템(110)에서는, 관측 우선 순위가 높은 관측 목표가, 관측 우선 순위가 낮은 관측 목표에 우선하여 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어에 포함되도록, 상기 관측 에어리어가 결정된다.
그런데, 예를 들어 도 8에 있어서, 관측 에어리어 A1에는, 보행자(511)(도 7 참조)에 대응하는 원형 범위에 추가하여, 도로 표지(532)(도 7 참조)에 대응하는 원형 범위도 포함된다. 이 경우, 보행자(511) 및 도로 표지(532)가 동시에 관측됨으로써, 관측 효율이 향상되는 경우가 있다.
그래서, 관측 계획부(121)는, 예를 들어 상술한 스텝 S210과 스텝 S211 사이에, 도 13에 도시한 동작을 행해도 된다. 즉, 관측 계획부(121)는, 관측 우선 순위가 높은 고우선도 목표 주변의 다른 관측 목표의 유무를 판정한다(스텝 S301). 이때, 「주변」을 어떤 범위로 할지는, 예를 들어 정밀 측정 센서(30) 등의 사양에 따라서 적절히 결정되어도 된다.
관측 계획부(121)는, 스텝 S301의 처리의 결과에 기초하여, 다른 관측 목표가 있는지 여부를 판정한다(스텝 S302). 스텝 S302의 처리에 있어서, 다른 관측 목표가 있다고 판정된 경우(스텝 S302: "예"), 관측 계획부(121)는, 스텝 S301의 처리에 있어서 기준이 된 고우선도 목표와, 다른 관측 목표의 동시 관측이 가능한지 여부를 판정한다(스텝 S303).
스텝 S303의 처리에 있어서, 동시 관측이 가능하다고 판정된 경우(스텝 S303: "예"), 관측 계획부(121)는, 동시 관측에 요하는 시간을 판정한다(스텝 S304). 그 후, 관측 계획부(121)는, 스텝 S304의 처리의 결과(즉, 동시 관측에 요하는 시간)에 기초하여, 상기 고우선도 목표와 상기 다른 관측 목표의 동시 관측이 가능한지 여부를 다시 판정한다(스텝 S305).
스텝 S305의 처리에 있어서, 동시 관측이 가능하다고 판정된 경우(스텝 S305: "예"), 관측 계획부(121)는, 상기 다른 관측 목표가 상기 고우선도 목표와 동시 관측되도록 관측 순서를 교체한다(스텝 S306).
스텝 S302의 처리에 있어서, 다른 관측 목표가 없다고 판정된 경우(스텝 S302: "아니오"), 스텝 S303의 처리에 있어서, 동시 관측이 가능하지 않다고 판정된 경우(스텝 S303: "아니오"), 또는, 스텝 S305의 처리에 있어서, 동시 관측이 가능하지 않다고 판정된 경우(스텝 S305: "아니오"), 관측 계획부(121)는, 관측 순서를 교체하지 않고, 도 13에 도시한 동작을 종료한다(스텝 S307).
관측 계획부(121)는, 상술한 바와 같이 생성된 관측 계획을, 정밀 측정 센서 관측 제어부(122) 및 정밀 측정 정보 관리부(124)에 송신한다.
정밀 측정 센서 관측 제어부(122)는, 관측 계획부(121)로부터 수신한 관측 계획에 따라서, 각 정밀 측정 센서(30)의 제어부에 대하여 관측 지시를 송신한다. 각 정밀 측정 센서(30)의 제어부는, 정밀 측정 센서 관측 제어부(122)로부터 수신한 관측 지시에 따라서, 예를 들어 관측 범위, 주사 패턴, 주사 스텝, 빔 사이즈 등을 설정하기 위한 정보를, 주사부 및 관측부에 송신한다. 또한, 각 정밀 측정 센서(30)의 제어부의 동작은, 각 정밀 측정 센서(30)의 종별이나 사양에 따라서 달라도 된다.
탐지 데이터 수신부(123)는, 복수의 정밀 측정 센서(30) 각각으로부터 관측 데이터를 수신한다. 탐지 데이터 수신부(123)는, 자차 운동 센서(40)의 출력에 기초하여 차량(1)의 운동 상태를 검출한다. 그리고, 탐지 데이터 수신부(123)는, 상기 관측 데이터로부터, 차량(1)의 운동에 기인하는 요소를 제거한다. 이 결과, 관측 목표의 이동에 기인하는 요소만을 포함하는 관측 데이터인 정밀 측정 정보가 생성된다. 탐지 데이터 수신부(123)는, 상기 정밀 측정 정보를, 정밀 측정 정보 관리부(124)에 송신한다.
정밀 측정 센서(30)가 LiDAR 또는 레이다인 경우, 탐지 데이터 수신부(123)는, 상기 관측 데이터로서의 점군 데이터에 대하여, 정밀 측정 센서(30)의 특징에 맞춘 처리를 실시해도 된다. 구체적으로는, 정밀 측정 센서(30)가 LiDAR인 경우, 탐지 데이터 수신부(123)는, 세컨드 에코를 이용한 에지 검출을 행해도 된다. 혹은, 정밀 측정 센서(30)가 레이다인 경우, 탐지 데이터 수신부(123)는, 도플러 시프트에 의한 관측 목표의 분리를 행해도 된다.
정밀 측정 정보 관리부(124)는, 관측 계획부(121)로부터 수신한 관측 계획과, 탐지 데이터 수신부(123)로부터 수신한 정밀 측정 정보(즉, 관측 계획에 따른 각 정밀 측정 센서(30)의 관측 결과)를 관련짓는다. 정밀 측정 정보 관리부(124)는, 서로 관련지어진 관측 계획 및 정밀 측정 정보를, 관측 데이터 통합·인식부(13)에 송신한다.
(관측 데이터 통합·인식부)
관측 데이터 통합·인식부(13)는, 개략 측정 정보 관리부(114)로부터 수신한 통합 관측 데이터와, 정밀 측정 정보 관리부(124)로부터 수신한 관측 계획 및 정밀 측정 정보를 통합하여, 차량(1) 주변의 인식 맵을 생성한다. 관측 데이터 통합·인식부(13)는, 상기 인식 맵을 참조하여, 예를 들어 고협위 목표에 관한 관측 결과를, 인터페이스 장치(50)를 통해, 차량 제어 장치(60)에 송신한다. 관측 데이터 통합·인식부(13)는, 차량 제어 장치(60)로부터의 요구에 따라서, 개략 측정 센서(20)에 의한 관측 결과(예를 들어, 상기 통합 관측 데이터)나, 개략 측정 센서(20)에 의한 관측 결과에, 정밀 측정 센서(30)에 의한 관측 결과를 매립한 맵(예를 들어, 상기 인식 맵) 등을, 차량 제어 장치(60)에 송신해도 된다.
관측 데이터 통합·인식부(13)는, 인식 맵을 축적하고 있어도 된다. 이 경우, 관측 데이터 통합·인식부(13)는, 차량 제어 장치(60)로부터의 요구에 따라서, 과거의 인식 맵, 혹은, 과거의 인식 맵에 포함되는 정보의 일부를, 차량 제어 장치(60)에 송신해도 된다.
(기술적 효과)
공도를 주행하는 차량의 주위에는, 복수의 물체가 존재하고 있다. 그리고, 상기 복수의 물체가 서로 근접해 있는 경우가 많다. 이때, 각도 분해능이 비교적 낮은 센서에 의한 관측 결과에서는, 서로 근접하는 2개(또는 3 이상)의 물체가, 단일의 물체로서 관측될 가능성이 있다. 즉, 각도 분해능이 비교적 낮기 때문에, 센서가, 서로 근접하는 2개(또는 3 이상)의 물체를, 분리하여 인식할 수 없을 가능성이 있다.
특히, 차량이 자동 운전에 의해 주행하고 있을 때, 센서의 시야 내에 있어서, 예를 들어 보행자 등의 동체와, 가로수나 관목 등의 정지물이 겹쳐 있는 경우나, 서로 다른 방향으로 진행하는 2개의 동체가 겹쳐 있는 경우에, 동체가 다른 것으로부터 분리되어 인식되기 어려운 것은, 차량 제어상 문제가 된다.
한편, 각도 분해능이 비교적 높은 센서에 의하면, 서로 근접하는 2개(또는 3 이상)의 물체를, 분리하여 인식할 수 있는 것을 기대할 수 있다. 그러나, 각도 분해능이 비교적 높기 때문에, 관측에 요하는 시간이 비교적 길어져 버린다.
구체적인 수치를 들어 설명을 추가한다. 예를 들어 시속 60㎞로 주행하고 있는 차량의 정지 거리는 40m 정도이다. 안전성의 관점에서는, 예를 들어 차량의 전방 50m에 존재하는 보행자를 인식 가능할 것이 센서에는 요구된다. 차량의 전방 50m에 존재하는 보행자를 인식 가능한 각도 분해능은, 예를 들어 0.2도이다. 이때, 차량의 전방 50m에서의 거리 분해능은 약 18㎝이다.
1회의 관측에 요하는 시간(즉, 센서의 관측 가능 범위 전체의 관측에 요하는 시간)이, 예를 들어 20밀리초인 경우, 1회의 관측 동안에, 시속 60㎞로 주행하는 차량은 약 30㎝ 이동한다. 즉, 1회의 관측 동안에, 관측의 기준이 되는 센서의 위치가 약 30㎝ 어긋나게 된다. 상술한 차량의 전방 50m에서의 거리 분해능의 값을 감안하면, 이 약 30㎝의 어긋남이, 센서의 관측 결과에 미치는 영향은 비교적 크다고 생각할 수 있다. 따라서, 이동하는 차량의 주위 모두를, 각도 분해능이 비교적 높은 센서만으로 관측하는 것은 현실적이지 않다.
그런데 센서 시스템(110)에서는, 우선, 개략 측정 센서(20)에 의한 관측 결과(통합 관측 데이터)에 기초하여, 예를 들어 고협위 목표가 존재하는 대략의 위치에 대하여 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어가 설정된다(즉, 정밀 측정 센서(30)가 관측해야 할 범위가 한정된다). 그리고, 상기 설정된 관측 에어리어의 관측이 정밀 측정 센서(30)에 의해 행해진다. 이 때문에, 센서 시스템(110)에 의하면, 예를 들어 고협위 목표 등의 차량(1)의 주행에 영향을 미칠 가능성이 있는 목표에 대해서만 정밀 측정 센서(30)에 의해 관측을 행함으로써, 1회의 관측에 요하는 시간을 억제하면서, 비교적 고정밀도의 관측 결과를 취득할 수 있다. 따라서, 센서 시스템(110)에 의하면, 1회의 관측에 요하는 시간을 억제하면서, 예를 들어 서로 근접하는 2개의 물체를 분리하여 인식할 수 있다.
<변형예>
(제1 변형예)
협위도 판정부(113)는, 정지물에 대한 관측 우선 순위를 결정할 때, 도 9의 흐름도에 나타내는 동작 대신에 또는 추가하여, 예를 들어 도로 안내 표지 등의 차량(1)의 상방에 위치하는 정지물과, 차량(1)이 달리고 있는 도로의 노면 상에 위치하는 정지물을 식별한다. 그리고, 협위도 판정부(113)는, 노면 상에 위치하는 정지물만을 고협위 목표로 설정해도 된다(이때, 차량(1)의 상방에 위치하는 정지물은, 관측 목표로부터 제외되어도 된다). 즉, 협위도 판정부(113)는, 노면 상에 위치하는 정지물의 관측 우선 순위를, 차량(1)의 상방에 위치하는 정지물의 관측 우선 순위보다 높게 해도 된다.
(제2 변형예)
협위도 판정부(113)의 동체 처리부(113a)는, 통합 관측 데이터로부터 보행자에 상당하는 물체를 검출한 경우, 보행자에 상당하는 물체의 미래 위치 등으로부터, 상기 물체가 차량(1)의 진로상에 진입한다고 추정(판정)된 경우에, 상기 물체를 고협위 목표로 설정해도 된다. 동체 처리부(113a)는, 특히, 예를 들어 차량(1)에 관한 주행 계획, 차량(1)이 우회전 전용 레인을 주행하고 있는 것 등으로부터 차량(1)의 우회전 또는 좌회전을 검출한 경우에, 우회전 또는 좌회전에 수반되는 차량(1)의 궤도를 추정해도 된다. 그리고, 동체 처리부(113a)는, 상기 추정된 궤도를 따라서 주행하는 차량(1)의 진로상에, 보행자에 상당하는 물체가 진입한다고 추정된 경우에, 상기 물체를 고협위 목표로 설정해도 된다. 이 결과, 협위도 판정부(113)에 의해, 보행자로 식별된 물체의 관측 우선 순위는 비교적 높아진다.
이와 같이 구성하면, 자차 운동 센서(40)에 의해 미리 검출하는 것이 어려운 차량(1)의 진행 방향의 큰 변화를, 미리 추정할 수 있고, 예를 들어 현시점에서는 차량(1)의 진로상에 진입하지 않지만, 차량(1)이 우회전 또는 좌회전한 경우에 상기 차량(1)의 진로상에 진입하는 보행자에 상당하는 물체에 대하여 정밀 측정 센서(30)에 의한 관측을 행할 수 있다.
(제3 변형예)
협위도 판정부(113)의 동체 처리부(113a)는, 통합 관측 데이터에 포함되는, 개략 측정 센서(20)로서의 레이다 센서에 의한 관측 결과(즉, 각각 복수의 반사점으로 구성되는 복수의 물표에 관한 정보인 물표 정보)로부터, RCS(반사 단면적)가 비교적 낮고, 또한, 속도가 비교적 낮은 동체에 상당하는 물표를 검출한 경우, 상기 물표를 보행자로 식별해도 된다. 여기서, 보행자는, 차량과는 달리 갑자기 진로를 변경하는 경우가 있다. 이 때문에, 동체 처리부(113a)는, 보행자로 식별된 물표를, 그 위치 등에 관계없이, 고협위 목표로 설정해도 된다. 이 결과, 협위도 판정부(113)에 의해, 보행자로 식별된 물표의 관측 우선 순위는 비교적 높아진다.
또한, RCS가 비교적 낮은지 여부는, RCS가 제1 소정값 이하인지 여부를 판정함으로써 결정되어도 된다. 여기서, 제1 소정값은, 실험적 혹은 경험적으로 또는 시뮬레이션에 의해, 동체가 보행자인 경우에 취할 수 있는 RCS의 범위를 구하고, 상기 구해진 범위에 기초하여 결정하면 된다. 또한, 동체의 속도가 비교적 낮은지 여부는, 속도가 제2 소정값 이하인지 여부를 판정함으로써 결정되어도 된다. 여기서, 제2 소정값은, 실험적 혹은 경험적으로 또는 시뮬레이션에 의해, 동체가 보행자인 경우에 취할 수 있는 속도 범위를 구하고, 상기 구해진 속도 범위에 기초하여 결정하면 된다.
(제4 변형예)
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 개략 측정 센서(20)의 시야와, 정밀 측정 센서(30)의 시야는 다르다. 차량(1)이, 예를 들어 전망이 나쁜 좁은 길을 주행하고 있는 경우, 제1 시점에 있어서, 개략 측정 센서(20)의 시야에 포함되지만, 정밀 측정 센서(30)의 시야에 포함되지 않는 고협위 목표가 존재하는 경우가 있다. 이 경우, 정밀 측정 데이터 처리부(12)의 관측 계획부(121)는, 제1 시점보다도 후의 제2 시점에 있어서, 상기 고협위 목표가 정밀 측정 센서(30)의 시야에 들어갔을 때, 상기 고협위 목표가, 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어에 포함되도록, 상기 관측 에어리어를 결정해도 된다.
(제5 변형예)
협위도 판정부(113)는, 동체 처리부(113a)에 의한 처리 결과에 더하여, 지도 정보를 사용하여 각 동체에 대한 관측 우선 순위를 결정해도 된다. 예를 들어 교차점 근방에 위치하는 동체는, 그 이외에 위치하는 동체에 비해, 그 진로를 갑자기 변경할 가능성이 높다(예를 들어, 보행자이면 도로를 횡단하기 때문에, 차량이면 우회전 또는 좌회전하기 때문에). 이 때문에, 차량(1)으로부터 동체까지의 거리뿐만 아니라, 지도 정보를 사용하면, 동체에 대한 관측 우선 순위를 보다 적절하게 결정할 수 있다.
(제6 변형예)
상술한 실시 형태에서는, 개략 측정 센서(20)에 의해 관측된 복수의 물체로부터 정밀 측정 센서(30)의 관측 대상이 결정된다. 그러나, 개략 측정 센서(20)에 의해 관측되지 않은 영역을 정밀 측정 센서(30)가 관측해도 된다.
구체적으로는, 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 예를 들어 개략 측정 센서(20)로서의 카메라에 의해 촬상된 차량(1)의 전방의 화상으로부터, 차량(1)의 전방의 차선에 관한 정보인 차선 정보를 취득한다. 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 상기 차선 정보를 관측 계획부(121)에 송신한다. 관측 계획부(121)는, 수신한 차선 정보로부터 차량(1)의 전방에 우회전 전용 차선이 존재하고 있는 것을 검출하고, 또한, 예를 들어 자차 운동 센서(40)의 출력에 기초하는 차량(1)의 운동 상태 등으로부터, 차량(1)이 우회전 전용 차선에 진입한 것을 검출한 경우에, 우회전하는 차량(1)이 통과하는 영역이, 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어에 포함되도록, 상기 관측 에어리어를 결정해도 된다.
또한, 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 예를 들어 개략 측정 센서(20)로서의 카메라에 의해 촬상된 차량(1)의 전방의 화상으로부터, 차량(1)의 전방의 도로에 관한 정보인 도로 정보를 취득한다. 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 상기 도로 정보를 관측 계획부(121)에 송신한다. 관측 계획부(121)는, 수신한 도로 정보로부터 차량(1)의 전방에 있어서 차선수가 감소되어 있는 것을 검출한 경우, 차선수가 감소하는 지점인 합류 포인트가, 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어에 포함되도록, 상기 관측 에어리어를 결정해도 된다.
또한, 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 예를 들어 개략 측정 센서(20)로서의 카메라에 의해 촬상된 화상으로부터, 차량(1)의 주위에 존재하는 도로 표지 및 도로 표시 중 적어도 한쪽에 관한 정보인 표지 정보를 취득한다. 개략 측정 데이터 처리부(11)는, 상기 표지 정보를 관측 계획부(121)에 송신한다. 관측 계획부(121)는, 표지 정보에 기초하여 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어를 결정해도 된다.
도 7에 도시한 예에 있어서, 개략 측정 센서(20)에 의해, 도로 표시(531) 및 도로 표지(532) 중 적어도 한쪽이 관측된 것으로 한다. 도로 표시(531) 및 도로 표지(532)는 모두, 차량(1)의 전방에 횡단보도가 존재하는 것을 나타내고 있다. 이 경우, 관측 계획부(121)는, 횡단보도가 정밀 측정 센서(30)의 관측 에어리어에 포함되도록, 상기 관측 에어리어를 결정해도 된다.
상기와 같이 구성하면, 차량(1)의 진로상에 있거나 또는 진입하는 동체가 비교적 많은 영역에 대한 비교적 고정밀도의 관측 정보를 취득할 수 있다.
<응용예>
(제1 응용예)
센서 시스템(110)은, 단일의 차량에 한하지 않고, 예를 들어 서로 통신을 행함으로써 대열 주행하는 복수의 차량에도 적용 가능하다. 이 경우, 대열의 선두를 주행하는 선두 차량에만 개략 측정 센서(20)를 탑재하고, 상기 선두 차량에 추종하는 다른 차량에는 개략 측정 센서(20)가 탑재되지 않아도 된다. 즉, 다른 차량은, 선두 차량에 탑재된 개략 측정 센서(20)에 의한 관측 결과를 선두 차량으로부터 수신함으로써, 상술한 센서 시스템(110)과 마찬가지의 동작을 실현해도 된다.
(제2 응용예)
센서 시스템(110)은, 차량에 한하지 않고, 예를 들어 드론 등의 무인 이동체에도 적용 가능하다. 또한, 센서 시스템(110)은, 편대 또는 대열을 지어 이동하는 복수의 무인 이동체에도 적용 가능하다. 이 경우, 복수의 무인 이동체는, 개략 측정 센서(20)만을 탑재한 무인 이동체와, 정밀 측정 센서(30)만을 탑재한 무인 이동체를 포함해도 된다. 또한, 복수의 무인 이동체는, 센서 시스템(110) 중 제어 장치(10)에 상당하는 기능만을 갖는 무인 이동체를 포함해도 된다. 즉, 복수의 무인 이동체 전체로, 하나의 센서 시스템(110)이 실현되어도 된다.
이상에 설명한 실시 형태 및 변형예로부터 도출되는 발명의 각종 양태를 이하에 설명한다.
발명의 일 형태에 관한 차량 탑재 센서 시스템은, 자차량의 주위의 상황을 검출하는 제1 센서와, 상기 제1 센서보다 각도 분해능이 높은 제2 센서를 구비하는 차량 탑재 센서 시스템이며, 상기 제1 센서에 의한 검출 결과를 취득하는 취득부와, 상기 검출 결과에 기초하여, 상기 자차량의 주위 중 상기 제2 센서가 관측해야 할 관측 범위를 결정하는 범위 결정부를 구비한다고 하는 것이다. 상술한 실시 형태에 있어서는, 개략 측정 센서(20)가 제1 센서의 일례에 상당하고, 정밀 측정 센서(30)가 제2 센서의 일례에 상당하고, 탐지 데이터 통합부(111)가 취득부의 일례에 상당하고, 정밀 측정 목표 결정·관측 계획부(121)가 범위 결정부의 일례에 상당한다.
상기 차량 탑재 센서 시스템의 일 양태에서는, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 주위에 존재하는 복수의 장해물에 관한 정보인 장해물 정보를 취득하고, 상기 차량 탑재 센서 시스템은, 상기 장해물 정보에 기초하는 상기 복수의 장해물 각각과 상기 자차량의 상대 위치, 상기 복수의 장해물 각각과 상기 자차량과의 상대 운동, 그리고, 상기 복수의 장해물 각각의 종별 중 적어도 하나로부터, 상기 복수의 장해물 각각에 대하여 검출 우선도를 결정하는 우선도 결정부를 구비하고, 상기 결정부는, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이, 상기 검출 우선도가 낮은 장해물에 우선하여 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정한다.
「상대 위치」는, 자차량을 그 상방으로부터 평면적으로 본 경우의(즉, 2차원 좌표계에서의) 자차량과 장해물의 상대적인 위치 관계에 한하지 않고, 높이 방향도 포함시킨 3차원 좌표계에서의 자차량과 장해물의 상대적인 위치 관계도 포함하는 개념이다. 「상대 위치로부터 검출 우선도를 결정」이란, 상대 위치 그 자체로부터 검출 우선도가 결정되는 것에 한하지 않고, 상대 위치로부터 유도되는 물리량 또는 파라미터(예를 들어 자차량과 장해물 사이의 거리 등)로부터 검출 우선도가 결정되는 것도 포함해도 된다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 협위도 판정부(113)가 우선도 결정부의 일례에 상당하고, 관측 우선 순위가 검출 우선도의 일례에 상당한다.
우선도 결정부를 구비하는 양태에서는, 상기 복수의 장해물에, 상기 자차량의 상방에 위치하는 제1 정지물과, 상기 자차량이 주행하고 있는 도로의 노면 상에 위치하는 제2 정지물이 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부는, 상기 제1 정지물과 상기 자차량의 상대 위치, 및, 상기 제2 정지물과 상기 자차량의 상대 위치로부터, 상기 제1 정지물에 대한 검출 우선도보다도, 상기 제2 정지물에 대한 검출 우선도를 높게 해도 된다.
우선도 결정부를 구비하는 양태에서는, 상기 복수의 장해물에 보행자가 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부는, 상기 보행자와 상기 자차량의 상대 운동으로부터, 상기 보행자가 상기 자차량의 진로상에 진입한다고 추정된 경우에는, 상기 보행자가 상기 자차량의 진로상에 진입한다고 추정되지 않는 경우에 비해, 상기 보행자에 대한 검출 우선도를 높게 해도 된다.
우선도 결정부를 구비하는 양태에서는, 상기 제1 센서는, 레이다 센서이며, 상기 취득부는, 상기 장해물 정보로서, 각각 복수의 반사점으로 구성되는 복수의 물표에 관한 정보인 물표 정보를 취득하고, 상기 복수의 물표에, 동체에 대응하는 물표이며, 그 속도가 소정의 속도 이하이고, 또한, 그 반사 단면적이 소정 단면적 이하의 물표인 특정 물표가 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부는, 상기 복수의 물표 중 상기 특정 물표 이외의 물표의 적어도 일부에 비해, 상기 특정 물표에 대한 검출 우선도를 높게 해도 된다. 상술한 실시 형태에 있어서는, 보행자로 식별된 물표가, 특정 물표의 일례에 상당한다.
우선도 결정부를 구비하는 양태에서는, 상기 자차량이 정지하고 있는 경우, 상기 제2 센서의 관측 가능 범위의 적어도 일부는, 상기 제1 센서의 검출 범위와 달리, 상기 범위 결정부는, 제1 시점에 있어서, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이, 상기 관측 가능 범위 외에 있는 경우, 상기 제1 시점보다도 후의 제2 시점에 있어서, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이 상기 관측 가능 범위에 들어갔을 때, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정해도 된다. 상술한 실시 형태에 있어서는, 개략 측정 센서(20)의 시야가, 제1 센서의 검출 범위의 일례에 상당하고, 정밀 측정 센서(30)의 시야가, 제2 센서의 관측 가능 범위의 일례에 상당한다.
우선도 결정부를 구비하는 양태에서는, 상기 우선도 결정부는, 상기 복수의 장해물 중 적어도 일부를 포함하는 영역에 대응하는 지도 정보를 더 사용하여, 상기 복수의 장해물 각각에 대하여 검출 우선도를 결정해도 된다.
상기 차량 탑재 센서 시스템의 다른 양태에서는, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 전방의 차선에 관한 정보인 차선 정보를 취득하고, 상기 범위 결정부는, 상기 차선 정보로부터 상기 자차량의 전방에 우회전 전용 차선이 존재하고 있는 것을 검출하고, 또한, 상기 자차량이 상기 우회전 전용 차선에 진입한 것을 검출한 경우, 우회전하는 상기 자차량이 통과하는 영역이 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정한다.
상기 차량 탑재 센서 시스템의 다른 양태에서는, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 전방의 도로에 관한 정보인 도로 정보를 취득하고, 상기 범위 결정부는, 상기 도로 정보로부터 상기 자차량의 전방에 있어서 차선수가 감소되어 있는 것을 검출한 경우, 상기 자차량의 전방에 있어서 차선수가 감소하는 지점인 합류 포인트가 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정한다.
상기 차량 탑재 센서 시스템의 다른 양태에서는, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 주위에 존재하는 도로 표지 및 도로 표시 중 적어도 한쪽에 관한 정보인 표지 정보를 취득하고, 상기 범위 결정부는, 상기 표지 정보에 기초하여 상기 관측 범위를 결정한다.
상기 차량 탑재 센서 시스템의 다른 양태에서는, 상기 제2 센서는, 펜슬 빔을 출사 가능한 센서이며, 상기 차량 탑재 센서 시스템은, 상기 펜슬 빔의 출사 방향을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 취득부는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량의 주위에 존재하는 장해물의 형상에 관한 정보인 형상 정보를 취득하고, 상기 범위 결정부는, 상기 형상 정보에 기초하여, 상기 관측 범위를 결정하고, 상기 제어부는, 상기 형상 정보에 기초하여, 상기 펜슬 빔이 상기 장해물의 외형 형상을 따라서 주사되도록, 상기 출사 방향을 제어한다.
본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위 및 명세서 전체로부터 판독할 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하고, 그와 같은 변경을 수반하는 차량 탑재 센서 시스템도 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

Claims (11)

  1. 자차량(1)의 주위의 상황을 검출하도록 구성되는 제1 센서(20)와, 상기 제1 센서(20)보다 각도 분해능이 높은 제2 센서(30)를 구비하는 차량 탑재 센서 시스템(100; 110)이며,
    상기 제1 센서(20)에 의한 검출 결과를 취득하도록 구성되는 취득부(11; 111)와,
    상기 검출 결과에 기초하여, 상기 자차량(1)의 주위 중 상기 제2 센서(30)가 관측하는 관측 범위를 결정하도록 구성되는 범위 결정부(12; 121)를
    포함하는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  2. 제1항에 있어서,
    장해물 정보에 기초하는 복수의 장해물 각각과 상기 자차량(1)의 상대 위치, 상기 복수의 장해물 각각과 상기 자차량(1)의 상대 운동, 그리고, 상기 복수의 장해물 각각의 종별 중 적어도 하나로부터, 상기 복수의 장해물 각각에 대하여 검출 우선도를 결정하도록 구성되는 우선도 결정부(113)를 더 포함하고,
    상기 취득부(11; 111)는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량(1)의 주위에 존재하는 상기 복수의 장해물에 관한 정보인 상기 장해물 정보를 취득하도록 구성되고,
    상기 범위 결정부(12; 121)는, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이, 상기 검출 우선도가 낮은 장해물에 우선하여 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 장해물에, 상기 자차량(1)의 상방에 위치하는 제1 정지물과, 상기 자차량(1)이 주행하고 있는 도로의 노면 상에 위치하는 제2 정지물이 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부(113)는, 상기 제1 정지물과 상기 자차량(1)의 상대 위치, 및, 상기 제2 정지물과 상기 자차량(1)의 상대 위치로부터, 상기 제1 정지물에 대한 검출 우선도보다도, 상기 제2 정지물에 대한 검출 우선도를 높게 하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 장해물에 보행자가 포함되어 있고, 상기 보행자와 상기 자차량(1)의 상대 운동으로부터, 상기 보행자가 상기 자차량(1)의 진로상에 진입한다고 추정된 경우, 상기 우선도 결정부(113)는, 상기 복수의 장해물에 보행자가 포함되어 있고, 상기 보행자가 상기 자차량(1)의 진로상에 진입한다고 추정되지 않는 경우에 비해, 상기 보행자에 대한 검출 우선도를 높게 하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 센서(20)는, 레이다 센서이고,
    상기 취득부(11; 111)는, 상기 장해물 정보로서, 각각 복수의 반사점으로 구성되는 복수의 물표에 관한 정보인 물표 정보를 취득하도록 구성되고,
    상기 복수의 물표에, 동체에 대응하는 물표이며, 특정 물표의 속도가 소정 속도 이하이고, 또한, 상기 특정 물표의 반사 단면적이 소정 단면적 이하의 물표인 상기 특정 물표가 포함되어 있는 경우, 상기 우선도 결정부(113)는, 상기 복수의 물표 중 상기 특정 물표 이외의 물표의 적어도 일부에 비해, 상기 특정 물표에 대한 검출 우선도를 높게 하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자차량(1)이 정지하고 있는 경우, 상기 제2 센서(30)의 관측 가능 범위의 적어도 일부는, 상기 제1 센서(20)의 검출 범위와 다르고,
    제1 시점에 있어서, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이, 상기 관측 가능 범위 외에 있고, 상기 제1 시점보다도 후의 제2 시점에 있어서, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이 상기 관측 가능 범위에 들어갔을 때, 상기 범위 결정부(12; 121)는, 상기 검출 우선도가 높은 장해물이 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우선도 결정부(113)는, 상기 복수의 장해물 중 적어도 일부를 포함하는 영역에 대응하는 지도 정보를 더 사용하여, 상기 복수의 장해물 각각에 대하여 검출 우선도를 결정하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취득부(11; 111)는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량(1)의 전방의 차선에 관한 정보인 차선 정보를 취득하도록 구성되고,
    상기 범위 결정부(12; 121)는, 상기 차선 정보로부터 상기 자차량(1)의 전방에 우회전 전용 차선이 존재하고 있는 것을 검출하고, 또한, 상기 자차량(1)이 상기 우회전 전용 차선에 진입한 것을 검출한 경우, 우회전하는 상기 자차량(1)이 통과하는 영역이 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취득부(11; 111)는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량(1)의 전방의 도로에 관한 정보인 도로 정보를 취득하도록 구성되고,
    상기 범위 결정부(12; 121)는, 상기 도로 정보로부터 상기 자차량(1)의 전방에 있어서 차선수가 감소되어 있는 것을 검출한 경우, 상기 자차량(1)의 전방에 있어서 차선수가 감소하는 지점인 합류 포인트가 상기 관측 범위에 포함되도록, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취득부(11; 111)는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량(1)의 주위에 존재하는 도로 표지 및 도로 표시 중 적어도 한쪽에 관한 정보인 표지 정보를 취득하도록 구성되고,
    상기 범위 결정부(12; 121)는, 상기 표지 정보에 기초하여 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    펜슬 빔의 출사 방향을 제어하도록 구성되는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제2 센서(30)는, 상기 펜슬 빔을 출사 가능한 센서이고,
    상기 취득부(11; 111)는, 상기 검출 결과로서, 상기 자차량(1)의 주위에 존재하는 장해물의 형상에 관한 정보인 형상 정보를 취득하도록 구성되고,
    상기 범위 결정부(12; 121)는, 상기 형상 정보에 기초하여, 상기 관측 범위를 결정하도록 구성되고,
    상기 제어부는, 상기 형상 정보에 기초하여, 상기 펜슬 빔이 상기 장해물의 외형 형상을 따라서 주사되도록, 상기 출사 방향을 제어하도록 구성되는, 차량 탑재 센서 시스템(100; 110).
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