WO2020230637A1 - 車載システム、外界認識センサ、電子制御装置 - Google Patents

Abstract

車載システムは、車両に搭載され、電子制御装置および外界認識センサを備え、外界認識センサは、センシングにより処理前外界情報を取得するセンシング部を備え、車両の位置、車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と外界認識センサが取得した処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を算出する条件算出部と、処理前外界情報および処理条件に基づき処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える。

Description

車載システム、外界認識センサ、電子制御装置

　本発明は、車載システム、外界認識センサ、および電子制御装置に関する。

　車両に搭載される演算装置は、車両の周囲に存在する様々な物体を検出し対処することが求められる。しかしコスト低減のために、演算装置には必ずしも処理能力が高い演算器を内蔵されるわけではない。特許文献１には、自車両の外界を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像から検知対象物の検知処理をする処理装置と、を有し、前記処理装置は、自車両の走行シーンを解析するシーン解析部と、前記シーン解析部で解析された走行シーンに基づいて検知対象物の検知処理優先度を変更する処理優先度変更部と、前記処理優先度変更部で変更された検知処理優先度に基づいて検知対象物の検知を行う検知対象物検知部と、を有する物体検知装置が開示されている。

国際公開第２０１４／１３２７４７号

　特許文献１に記載されている発明では、外界情報の量が多い環境への対応に改善の余地がある。

　本発明の第１の態様による車載システムは、車両に搭載され、電子制御装置および外界認識センサを備える車載システムであって、前記外界認識センサは、センシングにより処理前外界情報を取得するセンシング部を備え、前記車両の位置、前記車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と前記外界認識センサが取得した前記処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を算出する条件算出部と、前記処理前外界情報および前記処理条件に基づき前記処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える。
　本発明の第２の態様による外界認識センサは、車両に搭載される外界認識センサであって、センシングにより処理前外界情報を取得するセンシング部と、前記車両の位置、前記車両の進行方向、および地図情報に基づいて作成された、地図上の領域を特定する情報と前記外界認識センサが取得した前記処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を取得する受信部と、前記処理前外界情報および前記処理条件に基づき前記処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える。
　本発明の第３の態様による電子制御装置は、車両に搭載され、センシングにより処理前外界情報を取得する外界認識センサと接続される電子制御装置であって、前記電子制御装置は、前記車両の位置、前記車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と前記外界認識センサが取得した前記処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を算出する条件算出部と、前記外界認識センサから前記処理前外界情報を取得する処理前外界情報取得部と、前記処理前外界情報および前記処理条件に基づき前記処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える。

　本発明によれば、外界情報の量が多い環境に対応できる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１の実施の形態における車載システムの全体構成図 センサ処理部および装置処理部のハードウエア構成図 条件作成源の一例を示す図 処理条件の一例を示す図 交差点の一例を示す図 地形の一例を示す図 経路の一例を示す図 外界情報の一例を示す図 範囲導出式ｆ１により算出される範囲の例を示す図 範囲導出式ｆ２により算出される範囲の例を示す図 範囲導出式ｆ１の演算過程を示すフローチャート 範囲導出式ｆ２の演算過程を示すフローチャート 第１の実施の形態における車載システムの動作を表すフローチャート 第２の実施の形態における車載システムの動作を表すフローチャート 第３の実施の形態における車載システムの動作を表すフローチャート 第４の実施の形態における車載システムの全体構成図

―第１の実施の形態―
　図１は、本発明に係る車載システムＳ１の全体構成図である。車載システムＳ１はある車両に搭載され、外界認識センサ１と、ナビ２と、電子制御装置３と、アクチュエータ４と、入力装置５と、自車ＤＢ６とを備える。これらは図１に示すように信号線で接続される。以下では、車載システムＳ１を搭載する車両を他の車両と区別するために「自車両」と呼ぶ。

　外界認識センサ１は、自車両の周辺に存在するランドマークの位置などを外界情報として検出する。外界認識センサ１はたとえばカメラやレーザレーダなどである。図１では車載システムＳ１には外界認識センサ１は１つしか含まれないが、車載システムＳ１に外界認識センサ１が複数含まれてもよい。ナビ２は、経路や地形、自車の緯度・経度などの情報を出力する。電子制御装置３は、ランドマーク位置の導出や自車両の制御方法などを決定する。

　アクチュエータ４は、車両の向きや速度を変更するハンドル、ブレーキ、アクセルなどである。図１では車載システムＳ１にはアクチュエータ４が１つしか含まれないが、車載システムＳ１にアクチュエータ４が複数含まれてもよい。入力装置５は、外界認識センサ１のセンサ記憶部１２内に記憶される情報や電子制御装置３の装置記憶部３２内に記憶される情報の読み出し、書き込み、および書き換えを行う。入力装置５はたとえばパーソナルコンピューターである。なお車載システムＳ１に入力装置５が複数含まれてもよい。自車ＤＢ６はデータベースであり、自車両の速度、ヨーレート、ウィンカ入力状況、およびハンドルの操舵角などを出力する。自車ＤＢ６には、自車両に搭載される不図示のセンサから自車両の速度、ヨーレート、ウィンカやハンドルの動作状態に関する情報が逐次入力される。

　外界認識センサ１は、センサ処理部１１、センサ記憶部１２、センシング部１３、および条件受信部１４を備える。センサ処理部１１のハードウエア構成は後述する。センサ記憶部１２は不揮発性の記憶領域であり、たとえばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　Programmable　Read-Only　Memory）である。センサ処理部１１は処理対象決定部１１１と外界情報出力部１１２とを有する。センサ記憶部１２には、処理条件１２１、外界情報１２２、および処理前外界情報１２３が格納される。

　センシング部１３は、センサ部品、たとえば光源と受光素子の組合せである。センシング部１３は所定の処理周期でセンシングを行い、処理前外界情報１２３をセンサ記憶部１２に格納する。条件受信部１４は、電子制御装置３から処理条件３２２を受信し、センサ記憶部１２に処理条件１２１として格納する。条件受信部１４はたとえば、ＣＡＮ（登録商標）やＩＥＥＥ８０２．３に対応する通信モジュールである。

　電子制御装置３は、装置処理部３１と装置記憶部３２と条件送信部３３とを備える。装置処理部３１のハードウエア構成は後述する。装置記憶部３２は不揮発性の記憶領域であり、たとえばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭである。装置処理部３１は条件算出部３１１と車両制御部３１２を有する。装置処理部３１は、外界認識センサ１、ナビ２、および自車ＤＢ６から受信した情報を装置記憶部３２に格納する。装置記憶部３２には、条件作成源３２１、処理条件３２２、地形３２３、経路３２４、および外界情報３２５が格納される。条件送信部３３はたとえば、ＣＡＮやＩＥＥＥ８０２．３に対応する通信モジュールである。

　詳しくは後述するが、センサ記憶部１２に格納される処理条件１２１と装置記憶部３２に格納される処理条件３２２は同一である。またセンサ記憶部１２に格納される外界情報１２２と装置記憶部３２に格納される外界情報３２５は同一である。具体的には、処理条件３２２は条件算出部３１１により作成され、条件送信部３３により処理条件３２２が電子制御装置３から外界認識センサ１に送信されて、センサ記憶部１２に処理条件１２１として格納される。また、外界情報１２２は外界情報出力部１１２により作成され、外界情報１２２が外界認識センサ１から電子制御装置３に送信され、装置記憶部３２に外界情報３２５として格納される。なお本実施の形態では、処理条件１２１と処理条件３２２とがデータの格納方式を含めて全く同一とし、外界情報１２２と外界情報３２５とがデータの格納方式を含めて全く同一とするが、データの格納方式やデータの表現が異なっていてもよい。

　なお、図１に示す構成はあくまで論理的な構成を示すものであり、物理的な構成に対する制約はない。たとえば、センサ処理部１１とセンサ記憶部１２が、電子制御装置３と同じ装置に実装される物理的構成でもよい。

　図２は、センサ処理部１１および装置処理部３１のハードウエア構成を示す図である。センサ処理部１１は、中央演算装置であるＣＰＵ１０００１、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ１０００２、および読み書き可能な記憶装置であるＲＡＭ１０００３を備える。ＣＰＵ１０００２がＲＯＭ１０００２に格納されるプログラムをＲＡＭ１０００３に展開して実行することで処理対象決定部１１１および外界情報出力部１１２を実現する。

　ただしセンサ処理部１１は、ＣＰＵ１０００１、ＲＯＭ１０００２、およびＲＡＭ１０００３の組み合わせの代わりに書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）や特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）により実現されてもよい。またセンサ処理部１１は、ＣＰＵ１０００１、ＲＯＭ１０００２、およびＲＡＭ１０００３の組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ１０００１、ＲＯＭ１０００２、ＲＡＭ１０００３とＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。

　装置処理部３１は、中央演算装置であるＣＰＵ３０００１、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ３０００２、および読み書き可能な記憶装置であるＲＡＭ３０００３を備える。ＣＰＵ３０００２がＲＯＭ３０００２に格納されるプログラムをＲＡＭ３０００３に展開して実行することで条件算出部３１１および車両制御部３１２を実現する。ただし装置処理部３１は、ＣＰＵ３０００１、ＲＯＭ３０００２、およびＲＡＭ３０００３の組み合わせの代わりにＦＰＧＡやＡＳＩＣにより実現されてもよい。また装置処理部３１は、ＣＰＵ３０００１、ＲＯＭ３０００２、およびＲＡＭ３０００３の組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ３０００１、ＲＯＭ３０００２、ＲＡＭ３０００３とＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。

（データの概要）
　センサ記憶部１２および装置記憶部３２に格納されるデータの概要を説明する。条件作成源３２１はあらかじめ装置記憶部３２に格納されており、本実施の形態で説明する範囲では条件作成源３２１は変更されない。本実施の形態では、ユーザの操作に基づきナビ２が事前に経路３２４を作成している。経路３２４は、これから自車両が走行する走行経路を示す情報である。地形３２３は、経路３２４を含む領域のノードの情報である。処理条件３２２は条件算出部３１１により自車両の位置、条件作成源３２１、地形３２３、および経路３２４を参照して作成される。処理条件３２２は自車両の位置の影響も受けるため、処理条件３２２は高い頻度で、たとえば２００ｍｓごとに作成される。

　前述のとおり、処理条件３２２と処理条件１２１は同一である。処理前外界情報１２３は外界認識センサ１が収集した自車両の周囲の情報であり、高頻度に、たとえば２００ｍｓごとに更新される。外界情報１２２は、外界情報出力部１１２により処理条件１２１と処理前外界情報１２３に基づき作成される。そして外界情報出力部１１２は電子制御装置３に送信され、装置記憶部３２に外界情報３２５として格納される。電子制御装置３は、車両制御部３１２に対して外界情報３２５を入力する。ただし電子制御装置３自身が外界情報３２５を利用せず、電子制御装置３に接続される他の装置に対して電子制御装置３が外界情報３２５を送信してもよい。

（条件作成源）
　図３は、条件作成源３２１の一例を示す図である。条件作成源３２１は複数のレコードを有し、各レコードは、条件３２１１、範囲導出式３２１２、優先度３２１３、および処理粒度３２１４のフィールドを有する。条件３２１１のフィールドには、そのレコードの記載を適用する条件が格納される。たとえば、図３の最初のレコードに記載された「経路内＆交差」という記載は、経路３２４および地形３２３に含まれるノードであって、かつ地形３２３における当該ノードの属性が「交差」である、という条件を示す。

　範囲導出式３２１２のフィールドには、同一のレコードに記載された優先度および処理粒度を適用する範囲を導出する導出式が格納される。図３に示すｆ１、およびｆ２の関数は別途定義された範囲の導出式であり、経度、緯度、および回転角度を利用することを示している。範囲導出式の具体例は後述する。なお「導出式」は概念であり、必ずしも数式だけにより表される必要はなく、たとえばフローチャートなどを併用して導出の過程が表されてもよい。

　優先度３２１３のフィールドには、外界認識センサ１がランドマーク位置を導出する処理の優先順位が格納される。本実施の形態では、優先度のフィールドの値が小さいほど優先されることを示す。処理粒度３２１４のフィールドには、外界認識センサ１がランドマークの位置を出力する際のランドマーク位置の間隔が格納される。たとえば、「１点／１ｍ」という処理粒度はランドマーク位置を１ｍごとに１点出力することを示し、「１点／４ｍ」という処理粒度はランドマーク位置を４ｍごとに１点出力することを示す。

（処理条件）
　図４は、処理条件１２１および処理条件３２２の一例を示す図である。以下では処理条件３２２の構成を説明するが、処理条件１２１の構成も同様である。処理条件３２２は複数のレコードを有し、各レコードは、優先度３２２１、処理粒度３２２２、領域３２２３、およびノード３２２４のフィールドを有する。優先度３２２１および処理粒度３２２２のフィールドは、図３に示した条件作成源３２１の優先度３２１３および処理粒度３２１４のフィールドに対応する。領域３２２３のフィールドには、そのレコードの優先度および処理粒度を適用する対象となる対象領域の情報が格納される。

　図４に示す例では対象領域は自車両を基準とした座標系において設定された軸に平行な矩形であり、領域３２２３にはＸ座標の最小値と最大値、およびＹ座標の最小値と最大値の情報が格納される。ただし対象領域の形状は矩形に限定されず、平行四辺形、台形、ひし形、楕円などでもよい。また、対象領域が矩形の場合でも、領域３２２３のフィールドに矩形の四隅の座標の情報を格納してもよい。ノード３２２４のフィールドには、領域３２２３のフィールドで示される領域に最も近いノードの識別子が格納される。ただし処理条件１２１および処理条件３２２にノード３２２４のフィールドが備えられなくてもよい。

（交差点の例）
　図５は交差点Ｃの一例を示す図である。地形３２３および経路３２４は、図５に示す交差点Ｃの例を使って説明するので、先に交差点Ｃを説明する。図５に示す交差点Ｃは、図示上方が北であり、南北および東西に走る道路が交差する交差点である。図５に示す例では、道路の進行方向ごとに別々のノードを設定しており、具体的にはノードＮ１１～ノードＮ１８が設定されている。たとえばノードＮ１１とノードＮ１８は、いずれも図示下方に示す道路の端部であるが、ノードＮ１１は交差点へ侵入する側のノードであり、ノードＮ１８は交差点から退出する側のノードなので、別々のノードとしている。なお道路の端部とは、交差点に最も近い端部とする。

　ノードＮ１１は、車線Ｌ１１１、車線Ｌ１１２、および車線Ｌ１１３を含む。またノードＮ１２は、車線Ｌ１２１および車線Ｌ１２２を含む。車線Ｌ１１１の端部の緯度は「Ｌａ１」であり、車線Ｌ１１１の端部の経度は「Ｌｏ１」である。車線Ｌ１１１、車線Ｌ１１２、および車線Ｌ１１３は図示横方向に並んでいるので、車線Ｌ１１２および車線Ｌ１１３の端部の緯度も「Ｌａ１」である。車線Ｌ１１２の端部の経度は「Ｌｏ２」であり、車線Ｌ１１３の端部の経度は「Ｌｏ３」である。ノードＮ１２に含まれる車線Ｌ１２１および車線Ｌ１２２の経度は、ともに「Ｌｏ４」である。車線Ｌ１２１の緯度は「Ｌａ２」、車線Ｌ１２２の緯度は「Ｌａ３」である。

（地形）
　図６は、地形３２３の一例を示す図である。地形３２３は複数のレコードから構成され、各レコードはノード３２３１、属性３２３２、車線３２３３、緯度３２３４、経度３２３５、および方位３２３６のフィールドを有する。

　ノード３２３１のフィールドには、地形上の代表点を示す符号が格納される。代表点はたとえば、ノードを順番に指定することで自車両の走行経路が指定できるように、交差点に接続される道路ごとに設定する。またノードは、車両の進行方向ごとに設定する。たとえば図５に示した４つの道路が交差する交差点Ｃでは、４×２で８つのノードを有する。

　属性３２３２のフィールドには、そのレコードのノードに至る直前の道路の属性を示す。たとえば、そのレコードのノードの直前が直線状の道路の場合は属性３２３２に「直線」が格納され、そのレコードのノードの直前が交差点の場合は属性に「交差」が格納される。たとえば図５に示した交差点Ｃでは、ノードＮ１１は図示下方から交差点Ｃへ侵入する位置に存在するので、属性３２３２には「直線」が格納される。またノードＮ１２は交差点Ｃから図示左側に侵入する位置に存在するので、属性３２３２には「交差」が格納される。

　車線３２３３には、そのレコードのノードに含まれる車線を特定する情報が格納される。たとえば図５に示す交差点ＣのノードＮ１１は３つの車線を含むので、図６に示す地形３２３にもそのとおりに記載される。緯度３２３４には、そのレコードの車線の端部の緯度が格納される。経度３２３５には、そのレコードの車線の端部の経度が格納される。方位３２３６には、そのレコードの車線の方向が格納される。車線の方位とはたとえば、車線を直線近似し、その直線が真北とのなす角度である。

（経路）
　図７は、経路３２４の一例を示す図である。経路３２４は、車両が走行する経路上のノードを走行する順番に記載したものである。経路３２４は地形３２３におけるノード３２３１の識別子を利用する。図７に示す例では、車両が走行する順番で上から下に記載している。

（外界情報）
　図８は、外界情報１２２および外界情報３２５の一例を示す図である。以下では外界情報１２２の構成を説明するが、外界情報３２５の構成も同様である。外界情報１２２は複数のレコードから構成され、各レコードはＸ座標１２２１、Ｙ座標１２２２、および確度１２２３のフィールドを有する。Ｘ座標１２２１およびＹ座標１２２２には、自車両を基準としたランドマークの位置情報が格納される。具体的には、自車両の中心を原点とし、自車両の中心を通る自車両の前方をＸ軸の正方向とする。

　またＸ軸に直行するＹ軸を定義し、たとえば自車両の左側をＹ軸の正方向とする。確度１２２３のフィールドには、そのレコードにおけるランドマークの位置の正確さを示す指標が格納される。図８に示す例では、確度１２２３に格納されている値が大きいほど、より確からしいことを示す。確度１２２３に格納される指標は、たとえば、外界認識センサ１がレーザレーダの場合は、ランドマーク位置周辺の路面とランドマーク位置との反射強度差の大きさに基づいて決定される。

（範囲導出式）
　図３の範囲導出式３２１２に格納される情報を説明する。範囲導出式には図３に示したｆ１およびｆ２以外にも複数のバリエーションが存在するが、いずれも地形３２３、経路３２４、および自車両の位置を利用する。以下では、範囲導出式の２つの例を図９～図１２を参照して説明する。

　図９は範囲導出式ｆ１により算出される範囲の例を示す図、図１０は範囲導出式２１により算出される範囲の例を示す図である。図１１は範囲導出式ｆ１の演算過程を示すフローチャート、図１２は範囲導出式ｆ２の演算過程を示すフローチャートである。なお図９および図１０は、先に示した交差点Ｃを示しており、地形３２３は図６に示したものとしている。

　図９に示すように、範囲導出式ｆ１では、車両がノードＮ１１からノードＮ１２に進む場合に領域Ａ１１が算出され、車両がノードＮ１１からノードＮ１４に進む場合に領域Ａ１２が算出される。図１０に示すように、範囲導出式ｆ２では、車両がノードＮ１１からノードＮ１２に進む場合に領域Ａ２１が算出され、車両がノードＮ１１からノードＮ１４に進む場合に領域Ａ２２が算出される。範囲導出式ｆ１と範囲導出式ｆ２では、同一の条件であっても算出される領域が異なる。領域の算出はたとえば次のとおりである。

　図１１に示す範囲導出式ｆ１の演算過程を説明する。ここでは、自車両が次に進むノードを「対象ノード」と呼んでいる。条件算出部３１１は、まずステップＳ４１１において、車両の現在位置から対象ノードへは直進であるか否かを判断する。直進と判断する場合はステップＳ４１２に進み、直進ではないと判断する場合はステップＳ４１３に進む。ステップＳ４１２では条件算出部３１１は、対象領域を自車両の現在のレーンから、そのレーンの幅で対象ノードまでの領域、たとえば図９の領域Ａ１２とする。

　ステップＳ４１３では条件算出部３１１は、最短距離のレーン組合せを抽出する。図９に示す例では、ノードＮ１１に含まれるＬ１１１、Ｌ１１２、およびＬ１１３の３つのレーンと、ノードＮ１２に含まれるＬ１２１およびＬ１２２の２つのレーンとの組合せから、最短距離のレーンの組合せを抽出する。この例では全部で６つの組合せが存在するが、その中から距離が最短であるレーンＬ１１３とレーンＬ１２１の組合せが抽出される。

　続くステップＳ４１４では条件算出部３１１は、ステップＳ４１３において抽出した組合せの各レーンの端部を対角とする矩形の領域を対象領域とする。図９に示す例では、レーンＬ１１３の端部Ｅ１１３と、レーンＬ１２１の端部Ｅ１２１を対角とする矩形の領域Ａ１１が対象領域となる。ステップＳ４１２またはステップＳ４１４の処理が完了すると図１１に示す処理は終了する。

　図１２に示す範囲導出式ｆ２の演算過程を説明する。ただし範囲導出式ｆ１の演算過程と同一の処理は説明を省略する。ステップＳ４２１はステップＳ４１１と同様なので説明を省略する。条件算出部３１１は、ステップＳ４２１を肯定判断する場合はステップＳ４２２に進み、ステップＳ４２１を否定判断する場合はステップＳ４２３に進む。ステップＳ４２２は、ステップＳ４１２における”自車両が走行している走行レーンの幅”を、”自車両が走行しているノードの全幅”に置き換える。そのため図１０に示す領域Ａ２２が対象領域となる。

　ステップＳ４２３では、ステップＳ４１３とは逆に距離が最長となるレーンの組合せを抽出する。図１０に示す例では、レーンＬ１１１とレーンＬ１２２が抽出される。続くステップＳ４２４の処理はステップＳ４１４と同様である。ただし直前のステップで抽出されるレーンの組合せが異なるので、図１０に示す例では、レーンＬ１１１の端部Ｅ１１１と、レーンＬ１２２の端部Ｅ１２２を対角とする矩形の領域Ａ２１が対象領域となる。

（フローチャート）
　図１３は車載システムＳ１の動作を表すフローチャートである。車載システムＳ１は図１３に示す処理を、所定の周期、たとえば１００ｍｓ終期で実行する。ステップＳ１０１では条件算出部３１１は、ナビ２から地形３２３、経路３２４、自車両の緯度、経度、および方位を取得し、自車ＤＢ６から自車速度、ヨーレート、操舵角の情報を取得する。

　ステップＳ１０２では条件算出部３１１は、ステップＳ１０１で受信した自車緯度・経度・方位と、事前設定されたセンシング範囲とに基づいて、処理対象となる緯度と経度の範囲を導出する。センシング範囲はたとえば、自車両を中心として後方１００ｍから前方３００ｍ、左２００ｍから右２００ｍの矩形として装置記憶部３２に事前に設定される。ステップＳ１０２では、たとえば、処理対象となる矩形領域の頂点である４点の緯度と経度が算出される。

　ステップＳ１０３では条件算出部３１１は、ステップＳ１０１で受信した地形３２３に含まれるノードのうち、ステップＳ１０２で算出した処理対象となる緯度・経度範囲に含まれるノードを検出する。たとえば、地形３２３が図６のように表現されている場合、各ノードに含まれる車線の代表点、たとえば最初に記載されている車線の緯度と経度が、ステップＳ１０２で導出した処理対象となる緯度と経度の範囲に含まれているノードを検出する。

　ステップＳ１０４では条件算出部３１１は、条件作成源３２１を用いて処理条件３２２を算出する。たとえば、条件作成源３２１が図３、地形３２３が図６、経路３２４が図７のようにそれぞれ表現されている場合の動作は次のとおりである。すなわち、条件作成源３２１に含まれる条件のうち、上の行から順に条件に合うノードを検索し、同じ行に設定された範囲導出式に従って範囲を算出し、領域３２２３として処理条件３２２に記録する。さらに、同じ行に設定された優先度３２１３と処理粒度３２１４を優先度３２２１と処理粒度３２２２として処理条件３２２に記録する。

　たとえば、図３の条件作成源３２１の１行目に設定された条件が「経路内＆交差」の場合、図７の経路３２４に含まれるノードのうち、図６の地形３２３の属性が「交差」であるノードを検索し、「Ｎ１２」が抽出される。次に、同じく図３の条件作成源３２１の１行目に設定された範囲導出式「ｆ１（Ｌａ，Ｌｏ，θ）」に従って範囲を導出し、緯度範囲Ｌａ１～Ｌａ２と経度範囲Ｌｏ３～Ｌｏ４を導出する。そして、同じく図３の条件作成源３２１の１行目に設定された優先度の「１」と処理粒度の「１点／１ｍ」を処理条件３２２に記入する。このとき、たとえば、処理粒度を所定の処理粒度（１／２ｍ）に対する相対倍率（２）で表現されるように変換してもよい。図３の条件作成源３２１の２行目以降の各行についても同様の処理を行うことで、図３の条件作成源３２１の全ての行に対して、図４に示すように優先度３２２１および処理粒度３２２２を決定できる。

　ステップＳ１０５では条件算出部３１１は、ステップＳ１０１で自車ＤＢ６から受信した情報に基づいて、次周期の自車位置・方位を推定し、ステップＳ１０４で算出した範囲を移動および回転させて補正する。たとえば、自車ＤＢ６から自車の緯度・経度、方位、速度、ヨーレートと対応する時刻を受信した場合、次の周期の時刻まで等速度・等ヨーレートで自車が移動した場合の次の周期の時刻の自車の位置・方位の変化量を算出する。そして、ステップＳ１０４で算出した範囲、たとえば緯度範囲Ｌａ１～Ｌａ２と経度範囲Ｌｏ３～Ｌｏ４を次周期の自車位置・方位における自車中心座標系に変換した範囲を含む矩形、たとえば進行方向座標範囲Ｘｌ１～Ｘｕ１と左右方向座標範囲Ｙｌ１～Ｙｕ１を、シフト・回転補正後の範囲とする。

　ステップＳ１０６では条件算出部３１１は、ステップＳ１０４で算出した優先度３２２１、処理粒度３２２２、およびステップＳ１０５でシフト・回転補正した範囲をあわせて処理条件３２２を生成し、処理対象決定部１１１へ送信する。

　ステップＳ１０７では外界認識センサ１の処理対象決定部１１１は、ステップＳ１０６で送信された処理条件３２２に基づいて、外界情報１２２を導出する。たとえば、処理条件が図４のように表現されている場合、優先度が最も高い「１」が設定されている１行目を検索する。検索の結果、同じ優先度の行が複数見つかった場合は、たとえば、センサ記憶部１２に事前設定されたルール、たとえば行番号の若い順の処理を行うというルールに従って処理を行う。次に、検索の結果抽出された行に設定されている範囲と処理粒度に基づいて、範囲内で検出された外界情報１２２（Ｘ，Ｙ）を指定された処理粒度で特定する。このとき、外界認識センサ１にランドマーク位置毎の確度を設定する機能があれば、図８のようにランドマーク位置毎に確度を設定してもよい。

　なお確度を設定する機能とはたとえば、ランドマークのかすれ具合や周辺の照度などに依存するランドマークのエッジ位置誤差に基づいて確度を設定する機能である。上記の処理は、センサ記憶部１２に事前に設定されたルールに従って処理を行ってもよい。このルールとはたとえば、ランドマーク位置が上限個数６４に達するまで繰り返す、または、ある範囲の処理途中で上限個数を超える場合は自車に近いランドマーク位置から順に上限個数までで処理する、などである。

　ステップＳ１０８では外界情報出力部１１２は、ステップＳ１０７で導出した外界情報１２２を、車両制御部３１２へ送信する。受信したランドマーク位置情報は、たとえば装置記憶部３２に外界情報３２５として格納される。なお外界情報３２５は、車両制御部３１２の車両制御処理後に破棄されてもよい。

　上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車載システムＳ１は、車両に搭載され、電子制御装置３および外界認識センサ１を備える。外界認識センサ１は、センシングにより処理前外界情報１２３を取得するセンシング部１３を備える。車載システムＳ１は、車両の位置、車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と外界認識センサが取得した処理前外界情報１２３の処理の優先度とを対応付けた処理条件３２２を算出する条件算出部３１１と、処理前外界情報１２３および処理条件１２１に基づき処理前外界情報１２３よりも情報量が少ない外界情報１２２を作成する処理対象決定部１１１と、を備える。そのため、交差点など外界情報が多い環境であっても、算出された処理条件３２２に基づき、優先度が高い領域の特徴点の情報、換言すると処理前外界情報１２３よりも情報量が少ない外界情報１２２が作成されるので、電子制御装置３の演算能力が必ずしも高くなくても対応ができる。

（２）処理条件１２１は、優先度３２２１および出力の空間的な密度である処理粒度３２２２を地図上の領域３２２３に対応づけたものである。そのため、優先度による領域の選択だけでなく、領域ごとに設定された処理粒度で情報が得られる。

（３）外界情報１２２はランドマークに関する情報であり、処理前外界情報１２３の処理とはランドマークの特徴点導出処理である。そのため、処理条件３２２に応じたランドマークの情報が外界情報１２２として得られる。

（４）ランドマークは路上に存在するレーンマークであり、処理粒度３２２２はレーンマークの特徴点導出の点密度である。そのため処理粒度３２２２が高いほど、検出された単位長さ当たりの１本のレーンマークから多くの特徴点を導出することができる。

（５）条件算出部３１１は、車両の位置および予め算出された車両の走行経路である経路３２４に基づき車両の進行方向を特定する。そのため、車両の走行経路にあわせて、適切な領域の情報を高密度に取得できる。またたとえば、車両が走行しないことがあらかじめわかっている領域、たとえば交差点を左折する場合に右折側や直進側の情報を外界情報１２２に含めないことが可能となる。

（６）電子制御装置３は、条件算出部３１１と、処理条件３２２を外界認識センサ１に送信する条件送信部３３とを備える。外界認識センサ１は、センシング部１３と、処理対象決定部１１１とを備える。

（７）外界認識センサ１は、車両に搭載され、センシングにより処理前外界情報を取得するセンシング部１３と、車両の位置、車両の進行方向、および地図情報に基づいて作成された、地図上の領域を特定する情報と外界認識センサが取得した処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件１２１を取得する条件受信部１４と、処理前外界情報１２３および処理条件１２１に基づき処理前外界情報１２３よりも情報量が少ない外界情報１２２を作成する処理対象決定部１１１と、を備える。そのため外界認識センサ１は、交差点など外界情報が多い環境であっても、算出された処理条件３２２に基づき、優先度が高い領域の特徴点の情報、換言すると処理前外界情報１２３よりも情報量が少ない外界情報１２２を作成する。これにより、電子制御装置３の演算能力が必ずしも高くなくても、情報量が多い交差点に対応できる。

（変形例１）
　電子制御装置３の装置記憶部３２に条件作成源３２１が複数格納され、条件算出部３１１がナビ２から取得する自車が走行中の国・地域を示す情報に基づいて、いずれの条件作成源３２１を使用するかを決めてもよい。たとえば条件算出部３１１は、車両が進行方向の右側を走行する交通規則を有する国や地域と、車両が進行方向の左側を走行する交通規則を有する国や地域とでは、異なる条件作成源３２１を用いて処理条件３２２を算出してもよい。

（変形例２）
　上述した第１の実施の形態では、外界認識センサ１は外界情報１２２として静止物体であるランドマークの特徴点の情報を出力した。しかし外界認識センサ１は、動いている物体、たとえば他の車両、歩行者、自転車などを検出し、それらの情報を出力してもよい。

（変形例３）
　上述した第１の実施の形態では、処理条件３２２には処理粒度３２２２が含まれた。しかし処理条件３２２には処理粒度３２２２が含まれなくてもよい。この場合であっても、外界情報１２２には自車両の周囲における全域のランドマーク情報ではなく、対象領域に限定されたランドマーク情報が含まれるので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

―第２の実施の形態―
　図１４を参照して、車載システムの第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、処理条件３２２を、過去の外界情報３２５に基づいて変更させる点で、第１の実施の形態と異なる。これにより、総処理量を増やさずに、車両の制御に重要度の高い情報をより多く収集できるようになるため、同じ処理量で高い安全性を確保することができる。

　車載システムのハードウエア構成および機能構成は第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態では、車載システムの処理が次のように増えている。すなわち、図１３のステップＳ５０４とステップＳ５０５の間に次に説明するステップＳ５１１が追加される。

　図１４は、第２の実施の形態における車載システムの処理を示すフローチャートである。ただし第１の実施の形態と同様であるステップの説明は省略する。ステップＳ５０４の次に実行されるステップＳ５１１では条件算出部３１１は、外界情報出力部１１２から受信した外界情報３２５の確度に基づいて、ステップＳ１０４において算出した優先度および処理粒度の少なくとも一方を書き換える。

　条件算出部３１１はたとえば、すでに確度の高い情報が得られている領域の処理粒度を低くして出力点数を減らしてもよいし、優先度を下げて出力されにくくしてもよい。具体的にはたとえば、直前に取得した外界情報３２５をＸ座標の値で昇順に並び替え、確度が所定の閾値、たとえば８０よりも大きく、かつ連続している範囲を特定し、その範囲における優先度を「３」、処理粒度を「１点／５ｍ」に変更する。

　上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。

（８）外界情報１２２には確からしさを示す確度１２２３が含まれる。条件算出部３１１は、確度１２２３に基づき処理条件を補正する。そのため条件算出部３１１は、過去に取得した周囲の情報に基づき処理条件３２２を補正できる。

（９）条件算出部３１１は、取得済みの外界情報３２５においてある領域の確度が所定値以上の場合に、処理条件３２２におけるその領域の優先度を低下させる。そのため、総処理量を増やさずに、車両の制御に重要度の高い情報をより多く収集できるようになるため、同じ処理量で高い安全性を確保することができる。

―第３の実施の形態―
　図１５を参照して、車載システムの第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、車両の操作に基づいて処理条件３２２を修正する点で、第１の実施の形態と異なる。これにより、ユーザが所定の経路とは異なる方向へ車両が移動させた場合であっても、総処理量を増やさずに、車両の制御に重要度の高い情報をより多く収集できるようになるため、同じ処理量で高い安全性を確保する効果が期待される。

　図１５は、第３の実施の形態における車載システムの処理を示すフローチャートである。ステップＳ５０３までの処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。ステップＳ５０３の次に条件算出部３１１は、ステアリング角度が経路に一致するか否かを判断する。たとえば経路どおりであれば左折すべき状況においてステアリング角度が左折する角度に一致するか否かを判断する。条件算出部３１１はステアリング角度が経路に一致すると判断する場合はステップＳ５０４に進み、ステアリング角度が経路に一致しないと判断する場合はステップＳ５２２に進む。

　ステップＳ５０４では、第１の実施の形態と同様に、経路情報を用いて範囲、優先度、および処理粒度を算出し、ステップＳ５０５に進む。ステップＳ５２２では条件算出部３１１は、自車両の進行先のノードを推定する。続くステップＳ５２３では条件算出部３１１は、ステップＳ５２２で推定したノードを用いて範囲、優先度、および処理粒度を算出し、ステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５以降の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

　上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１０）条件算出部３１１は、車両の位置および予め算出された車両の走行経路、または車両の操舵角に基づき車両の進行方向を特定する。そのため、車両が経路３２４を外れて走行する場合にも対処できる。

―第４の実施の形態―
　図１６を参照して、車載システムの第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、電子制御装置に処理対象決定部が備えられる点で、第１の実施の形態と異なる。

　図１６は、第４の実施の形態における車載システムＳ４の全体構成図である。車載システムＳ４のいずれの構成も、第１の実施の形態における車載システムＳ１に含まれる。しかし特定の機能が存在する場所が異なる。具体的には、第１の実施の形態では外界認識センサ１に備えられた処理対象決定部１１１が、本実施の形態では電子制御装置３に処理対象決定部３１３として備えられる。処理対象決定部３１３の動作は第１の実施の形態における処理対象決定部１１１と同様である。

　本実施の形態では、電子制御装置３は算出した処理条件３２２を外界認識センサ１に送信する必要がないので、条件送信部３３を備えなくてもよい。外界認識センサ１は、処理対象決定部１１１、外界情報出力部１１２、および条件受信部１４を備えない。ただし外界認識センサ１は、取得した処理前外界情報１２３を電子制御装置３に送信する処理前外界情報出力部１１３を備える。

　上述した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１１）電子制御装置３は、条件算出部３１１と、処理対象決定部３１３とを備える。外界認識センサ１は、処理前外界情報１２３を電子制御装置３に送信する処理前外界情報出力部１１３を備える。そのため電子制御装置３の車両制御部３１２は、処理条件３２２を用いて処理対象決定部３１３が算出した外界情報３２５のみを処理対象とすることで、情報量が多い交差点などにも対応できる。

（１２）電子制御装置３は、車両に搭載され、センシングにより処理前外界情報１２３を取得する外界認識センサ１と接続される。電子制御装置３は、車両の位置、車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と外界認識センサ１が取得した処理前外界情報１２３の処理の優先度とを対応付けた処理条件３２２を算出する条件算出部３１１と、外界認識センサ１から処理前外界情報１２３を取得する処理前外界情報取得部３４と、処理前外界情報１２３および処理条件３２２に基づき処理前外界情報１２３よりも情報量が少ない外界情報３２５を作成する処理対象決定部３１３と、を備える。

　上述した各実施の形態および変形例において、機能ブロックの構成は一例に過ぎない。別々の機能ブロックとして示したいくつかの機能構成を一体に構成してもよいし、１つの機能ブロック図で表した構成を２以上の機能に分割してもよい。また各機能ブロックが有する機能の一部を他の機能ブロックが備える構成としてもよい。

　上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、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。

　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１９－９０５４１（２０１９年５月１３日出願）

１…外界認識センサ
３…電子制御装置
１３…センシング部
１４…条件受信部
３３…条件送信部
３４…処理前外界情報取得部
１１１…処理対象決定部
１１２…外界情報出力部
１１３…処理前外界情報出力部
１２１、３２２…処理条件
１２２、３２５…外界情報
１２３…処理前外界情報
３１１…条件算出部
３１３…処理対象決定部
３２１…条件作成源
３２３…地形
３２４…経路

Claims (11)

1. 　車両に搭載され、電子制御装置および外界認識センサを備える車載システムであって、
   　前記外界認識センサは、センシングにより処理前外界情報を取得するセンシング部を備え、
   　前記車両の位置、前記車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と前記外界認識センサが取得した前記処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を算出する条件算出部と、
   　前記処理前外界情報および前記処理条件に基づき前記処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える車載システム。
2. 　請求項１に記載の車載システムにおいて、
   　前記処理条件は、前記優先度および出力の空間的な密度である処理粒度を前記地図上の領域に対応づけたものである車載システム。
3. 　請求項２に記載の車載システムにおいて、
   　前記外界情報はランドマークに関する情報であり、
   　前記処理前外界情報の処理とは前記ランドマークの特徴点導出処理である車載システム。
4. 　請求項３に記載の車載システムにおいて、
   　前記ランドマークは路上に存在するレーンマークであり、前記処理粒度は前記レーンマークの特徴点導出の点密度である車載システム。
5. 　請求項１に記載の車載システムにおいて、
   　前記外界情報には確からしさを示す確度が含まれ、
   　前記条件算出部は、前記確度に基づき前記処理条件を補正する車載システム。
6. 　請求項５に記載の車載システムにおいて、
   　前記条件算出部は、取得済みの前記外界情報において第１領域の前記確度が所定値以上の場合に、前記処理条件における前記第１領域の優先度を低下させる車載システム。
7. 　請求項１に記載の車載システムにおいて、
   　前記条件算出部は、前記車両の位置および予め算出された前記車両の走行経路、または前記車両の操舵角に基づき前記車両の進行方向を特定する車載システム。
8. 　請求項１に記載の車載システムにおいて、
   　前記電子制御装置は、
   　前記条件算出部と、
   　前記処理条件を前記外界認識センサに送信する条件送信部とを備え、
   　前記外界認識センサは、前記センシング部と、前記処理対象決定部とを備える車載システム。
9. 　請求項１に記載の車載システムにおいて、
   　前記電子制御装置は、前記条件算出部と、前記処理対象決定部とを備え、
   　前記外界認識センサは、前記処理前外界情報を前記電子制御装置に送信する処理前外界情報出力部を備える車載システム。
10. 　車両に搭載される外界認識センサであって、
    　センシングにより処理前外界情報を取得するセンシング部と、
    　前記車両の位置、前記車両の進行方向、および地図情報に基づいて作成された、地図上の領域を特定する情報と前記外界認識センサが取得した前記処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を取得する受信部と、
    　前記処理前外界情報および前記処理条件に基づき前記処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える外界認識センサ。
11. 　車両に搭載され、センシングにより処理前外界情報を取得する外界認識センサと接続される電子制御装置であって、
    　前記電子制御装置は、
    　前記車両の位置、前記車両の進行方向、および地図情報に基づいて、地図上の領域を特定する情報と前記外界認識センサが取得した前記処理前外界情報の処理の優先度とを対応付けた処理条件を算出する条件算出部と、
    　前記外界認識センサから前記処理前外界情報を取得する処理前外界情報取得部と、
    　前記処理前外界情報および前記処理条件に基づき前記処理前外界情報よりも情報量が少ない外界情報を作成する処理対象決定部と、を備える電子制御装置。
     

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