特開 2024-39486 グリッドマップ生成システム及びグリッドマップの生成方法並びにコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024039486

(43)【公開日】2024-03-22

(54)【発明の名称】グリッドマップ生成システム及びグリッドマップの生成方法並びにコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/70 20170101AFI20240314BHJP

【ＦＩ】

G06T7/70 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022144079

(22)【出願日】2022-09-09

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】李 明宇

【テーマコード（参考）】

5L096

【Ｆターム（参考）】

5L096AA06

5L096AA09

5L096BA04

5L096CA02

5L096CA18

5L096DA01

5L096FA66

5L096FA67

5L096FA69

5L096GA19

5L096GA51

5L096JA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複数のセンサによる検出結果を融合した占有グリッドマップを生成するシステム、方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】グリッドマップ生成システムは、複数のセンサによる検出対象データ（ｏｂｊｓ［ｉ］）を融合し、センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成しＳ２、複数のセンサ毎に、物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）に基づいてセンサの測定範囲に存在する検出対象（ｏｂｊ）に応じた占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）をそれぞれ生成しＳ３、生成した複数の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）を融合し、それぞれのグリッドに対して、複数の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）がそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成するＳ４。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサの計測データに基づいて検出対象に応じた空間の占有状態を示す占有グリッドマップを生成するグリッドマップ生成システム（１０）であって、
所定の基準で設定されるセンサ優先度にしたがって前記センサ優先度の順位が設定された複数のセンサ（１，３，５，７）を備え、
前記複数のセンサ（１，３，５，７）による検出対象データ（ｏｂｊｓ［ｉ］）を融合し、二つ以上の前記センサにより同一の検出対象が検出されている場合、前記センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成した後、
前記複数のセンサ（１，３，５，７）ごとに、前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）に基づいて前記センサの測定範囲に存在する検出対象（ｏｂｊ）の位置を二次元平面に投影し、前記検出対象（ｏｂｊ）に応じた占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）をそれぞれ生成し、
生成された複数の前記占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）を融合し、それぞれのグリッドに対して、前記複数の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）がそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成する、
グリッドマップ生成システム。

【請求項2】

前記複数のセンサ（１，３，５，７）ごとに前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）に基づいてそれぞれ前記占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）を生成する処理では、
それぞれの前記センサ（１，３，５，７）を基点として、前記同一の検出対象以外の前記検出対象のうち前記センサ優先度が高順位のセンサによる前記検出対象（ｏｂｊ）を優先し、前記検出対象（ｏｂｊ）に応じてそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定することにより前記占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）を生成する、
請求項１に記載のグリッドマップ生成システム。

【請求項3】

前記複数のセンサは、第１のセンサ及び第２のセンサを備え、前記第２のセンサのセンサ優先度が前記第１のセンサのセンサ優先度より高順位に設定されており、
前記第１のセンサによる第１の検出対象（ｏｂｊ１）が、前記第２のセンサによる第２の検出対象（ｏｂｊ２）と同一の検出対象を含む場合、前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）から当該同一の検出対象を除外して、前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成し、
前記第１のセンサを基点として、前記同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）を生成し、
前記第２のセンサを基点として、前記同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）を生成し、
前記第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）と前記第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）とを融合し、それぞれのグリッドに対して、前記第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）が示す占有状態及び前記第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）が示す占有状態のうち、前記占有状態優先度が高い占有状態を適用して前記融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成する、
請求項１に記載のグリッドマップ生成システム。

【請求項4】

前記グリッドマップ生成システム（１０）は、
第１のセンサの計測データに基づく演算処理を実行する第１のデータ処理部（７５）と、
第２のセンサの計測データに基づく演算処理を実行する第２のデータ処理部（７１）と、
前記第１のデータ処理部による演算結果及び前記第２のデータ処理部による演算結果を融合する処理を実行する融合処理部（５１）と、を有し、
前記第１のデータ処理部（７５）は、前記第１のセンサの計測データに基づいて、第１の検出対象（ｏｂｊ１）の位置情報を含む第１の検出対象データ（ｏｂｊｓ［１］）を生成し、
前記第２のデータ処理部（７１）は、前記第２のセンサの計測データに基づいて、第２の検出対象（ｏｂｊ２）の位置情報を含む第２の検出対象データ（ｏｂｊｓ［２］）を生成し、
前記融合処理部（５１）は、前記第１の検出対象データ（ｏｂｊｓ［１］）と前記第２の検出対象データ（ｏｂｊｓ［２］）とを融合し、前記第１のセンサによる前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）が、前記第２のセンサによる前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）と同一の検出対象を含む場合、前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）から前記同一の検出対象を除外して前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成し、
前記第１のデータ処理部（７５）は、前記第１のセンサを基点として、前記同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）を生成し、
前記第２のデータ処理部（７１）は、前記第２のセンサを基点として、前記同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）を生成し、
前記融合処理部（５１）は、前記第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）と前記第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）とを融合し、それぞれの前記グリッドに対して、前記第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）が示す占有状態及び前記第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）が示す占有状態のうち、前記占有状態優先度が高い占有状態を適用して前記融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成する、
請求項２に記載のグリッドマップ生成システム。

【請求項5】

前記グリッドマップ生成システム（１０）は、
前記センサ優先度が前記第２のセンサのセンサ優先度よりさらに高順位に設定された第３のセンサと、前記第３のセンサの計測データに基づく演算処理を実行する第３のデータ処理部と、をさらに備え、
前記第１のデータ処理部は、前記第１のセンサの計測データに基づいて、前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）の位置情報を含む第１の検出対象データ（ｏｂｊｓ［１］）を生成し、
前記第２のデータ処理部は、前記第２のセンサの計測データに基づいて、前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）の位置情報を含む第２の検出対象データ（ｏｂｊｓ［２］）を生成し、
前記第３のデータ処理部は、前記第３のセンサの計測データに基づいて、前記第３のセンサによる第３の検出対象の位置情報を含む第３の検出対象データ（ｏｂｊｓ［３］）を生成し、
前記融合処理部は、前記第１の検出対象データ（ｏｂｊｓ［１］）と前記第２の検出対象データ（ｏｂｊｓ［２］）と前記第３の検出対象データ（ｏｂｊｓ［３］）を融合し、前記第１のセンサによる前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）が、前記第２のセンサによる前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）又は前記第３のセンサによる前記第３の検出対象と同一の検出対象を含む場合、前記第１の検出対象データ（ｏｂｊｓ［１］）から当該第１の同一の検出対象のデータを除外するとともに、前記第２のセンサによる前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）が、前記第３のセンサによる前記第３の検出対象と同一の検出対象を含む場合、前記第２の検出対象データ（ｏｂｊｓ［２］）から当該第２の同一の検出対象を除外して前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成し、
前記第１のデータ処理部は、前記第１のセンサを基点として、前記第１の同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の同一の検出対象以外の前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定し、さらに前記第３の検出対象に応じて前記第１のセンサの測定範囲（ＳＡ１）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）を生成し、
前記第２のデータ処理部は、前記第２のセンサを基点として、前記第１の同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の同一の検出対象以外の前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定し、さらに前記第３の検出対象に応じて前記第２のセンサの測定範囲（ＳＡ２）のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）を生成し、
前記第３のデータ処理部は、前記第３のセンサを基点として、前記第１の同一の検出対象以外の前記第１の検出対象（ｏｂｊ１）に応じて前記第３のセンサの測定範囲のそれぞれのグリッドに対して前記占有状態を設定した後、前記第２の同一の検出対象以外の前記第２の検出対象（ｏｂｊ２）に応じて前記第３のセンサの測定範囲のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定し、さらに前記第３の検出対象に応じて前記第３のセンサの測定範囲のそれぞれの前記グリッドに対して前記占有状態を上書き設定することにより第３の占有グリッドマップを生成し、
前記融合処理部は、前記第１の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［１］）と前記第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）と前記第３の占有グリッドマップとを融合し、それぞれのグリッドに対して、前記第１の占有グリッドマップが示す占有状態、前記第２の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［２］）が示す占有状態及び前記第３の占有グリッドマップが示す占有状態のうち、前記占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して前記融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成する、
請求項４に記載のグリッドマップ生成システム。

【請求項6】

前記融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）のそれぞれの前記グリッドには、前記占有状態として、
全ての前記複数のセンサの測定範囲外であることを示す未初期化状態（Ｏ＿ｕｉ）、
前記複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内であるが占有状態が未知であることを示す未知状態（Ｏ＿ｕｋ）、
前記複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内にあり、物体が存在することを示す物体検出状態（Ｏ＿ｏｂ）、
前記複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内にあるが、他の物体の影になっているために測定できないことを示す遮蔽状態（Ｏ＿ｏｃ）、
前記複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内にあり、他の物体の影になっておらず、物体が存在しないことを示す空き状態（Ｏ＿ｆｓ）、のいずれかが設定され、
前記占有状態優先度は、前記未初期化状態（Ｏ＿ｕｉ）、前記未知状態（Ｏ＿ｕｋ）、前記物体検出状態（Ｏ＿ｏｂ）、前記遮蔽状態（Ｏ＿ｏｃ）、前記空き状態（Ｏ＿ｆｓ）、の順に高くなるように設定されている、
請求項１に記載のグリッドマップ生成システム。

【請求項7】

前記複数のセンサが、撮像カメラ（３）、レーダセンサ（５，７）及びＬｉＤＡＲ（１）を含み、
前記センサ優先度は、前記撮像カメラ（３）、前記レーダセンサ（５，７）、前記ＬｉＤＡＲ（１）、の順に前記センサ優先度の順位が高くなるように設定されている、
請求項１に記載のグリッドマップ生成システム。

【請求項8】

センサの計測データに基づいて検出対象に応じた空間の占有状態を示す占有グリッドマップを生成するグリッドマップの生成方法であって、
所定の基準で設定されるセンサ優先度にしたがって前記センサ優先度の順位が設定された複数のセンサ（１，３，５，７）を備え、
前記複数のセンサ（１，３，５，７）による検出対象データ（ｏｂｊｓ［ｉ］）を融合し、二つ以上の前記センサにより同一の検出対象が検出されている場合、前記センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成することと、
前記複数のセンサ（１，３，５，７）ごとに、前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）に基づいて前記センサの測定範囲に存在する検出対象（ｏｂｊ）の位置を二次元平面に投影し、前記検出対象（ｏｂｊ）に応じた占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）をそれぞれ生成することと、
生成された複数の前記占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）を融合し、それぞれのグリッドに対して、前記複数の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）がそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成することと、
を含む、グリッドマップの生成方法。

【請求項9】

所定の基準で設定されるセンサ優先度にしたがって前記センサ優先度の順位が設定された複数のセンサ（１，３，５，７）による検出対象データ（ｏｂｊｓ［ｉ］）を融合し、二つ以上の前記センサにより同一の検出対象が検出されている場合、前記センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）を生成することと、
前記複数のセンサ（１，３，５，７）ごとに、前記物体位置融合データ（ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ）に基づいて前記センサの測定範囲に存在する検出対象（ｏｂｊ）の位置を二次元平面に投影し、前記検出対象（ｏｂｊ）に応じた占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）をそれぞれ生成することと、
生成された複数の前記占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）を融合し、それぞれのグリッドに対して、前記複数の占有グリッドマップ（ｇｒｄｓ［ｉ］）がそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップ（ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ）を生成することと、
を含む処理を一つ又は複数のコンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、グリッドマップ生成システム及びグリッドマップの生成方法並びにコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両等の移動体を自動運転させる技術において、移動体の周囲環境を把握することは極めて重要である。周囲環境を把握する手段の一態様として、センサを用いて移動体の周囲環境を検出し、検出された物体が存在する位置を二次元平面に投影して移動体の周囲を二次元マップで表現する占有グリッドマップを生成する技術が知られている。占有グリッドマップは、等間隔で分割された複数のグリッドにより構成され、それぞれのグリッドには物体に応じた空間の占有率を示す状態値が設定される。例えば特許文献１には、撮像カメラの画像データに基づいて車両の周囲の占有グリッドを算出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２２－５０６７３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、撮像カメラの画像データは、物体の有無を把握することには適している一方、物体が存在する位置を特定する精度が他のＬｉＤＡＲやレーダセンサの計測データに比べると低いのが実情である。このため、撮像カメラに代えて、あるいは、撮像カメラと併せてＬｉＤＡＲやレーダセンサを用いて占有グリッドマップを生成することができれば有用と考えられる。複数のセンサを用いる場合、センサの種類や設置位置によってそれぞれのセンサの測定範囲や検出結果が異なるため、これらの複数のセンサによる検出結果を融合して一つの占有グリッドマップを生成する必要がある。

【0005】

本発明は、複数のセンサによる検出結果を融合した占有グリッドマップを生成することが可能なグリッドマップ生成装置及びグリッドマップの生成方法並びにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、
センサの計測データに基づいて検出対象に応じた空間の占有状態を示す占有グリッドマップを生成するグリッドマップ生成システムであって、
所定の基準で設定されるセンサ優先度にしたがって前記センサ優先度の順位が設定された複数のセンサを備え、
前記複数のセンサによる検出対象データを融合し、二つ以上の前記センサにより同一の検出対象が検出されている場合、前記センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データを生成した後、
前記複数のセンサごとに、前記物体位置融合データに基づいて前記センサの測定範囲に存在する検出対象の位置を二次元平面に投影し、前記検出対象に応じた占有グリッドマップをそれぞれ生成し、
生成された複数の前記占有グリッドマップを融合し、それぞれのグリッドに対して、前記複数の占有グリッドマップがそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップを生成する、グリッドマップ生成システムが提供される。

【0007】

また、本発明の別の観点によれば、
センサの計測データに基づいて検出対象に応じた空間の占有状態を示す占有グリッドマップを生成するグリッドマップの生成方法であって、
所定の基準で設定されるセンサ優先度にしたがって前記センサ優先度の順位が設定された複数のセンサを備え、
前記複数のセンサによる検出対象データを融合し、二つ以上の前記センサにより同一の検出対象が検出されている場合、前記センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データを生成することと、
前記複数のセンサごとに、前記物体位置融合データに基づいて前記センサの測定範囲に存在する検出対象の位置を二次元平面に投影し、前記検出対象に応じた占有グリッドマップをそれぞれ生成することと、
生成された複数の前記占有グリッドマップを融合し、それぞれのグリッドに対して、前記複数の占有グリッドマップがそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップを生成することと、
を含む、グリッドマップの生成方法が提供される。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、
所定の基準で設定されるセンサ優先度にしたがって前記センサ優先度の順位が設定された複数のセンサによる検出対象データを融合し、二つ以上の前記センサにより同一の検出対象が検出されている場合、前記センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データを生成することと、
前記複数のセンサごとに、前記物体位置融合データに基づいて前記センサの測定範囲に存在する検出対象の位置を二次元平面に投影し、前記検出対象に応じた占有グリッドマップをそれぞれ生成することと、
生成された複数の前記占有グリッドマップを融合し、それぞれのグリッドに対して、前記複数の占有グリッドマップがそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップを生成することと、
を含む処理を一つ又は複数のコンピュータに実行させる、コンピュータプログラムが提供される。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように本発明によれば、複数のセンサによる検出結果を融合した占有グリッドマップを生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係る移動体の一例としての車両の構成例を示す模式図である。

【図2】占有グリッドマップを示す説明図である。

【図3】種類が異なるセンサそれぞれの測定範囲及び反射点の計測状態を示す模式図である。

【図4】同種のセンサの設置位置の違いによる測定範囲の死角を示模式図である。

【図5】同実施形態に係るグリッドマップ生成システムの構成例を示すブロック図である。

【図6】同実施形態に係るグリッドマップ生成システムによる処理手順のフローチャートを示す。

【図7】同実施形態に係るＬｉＤＡＲ及びレーダセンサを備えたシステムにおける物体位置融合処理を示す説明図である。

【図8】同実施形態に係るレーダセンサのデータ処理部による占有グリッドマップ生成処理を示す説明図である。

【図9】同実施形態に係るレーダセンサのデータ処理部による占有グリッドマップ生成処理を示す説明図である。

【図10】同実施形態に係るＬｉＤＡＲのデータ処理部による占有グリッドマップ生成処理を示す説明図である。

【図11】同実施形態に係るＬｉＤＡＲのデータ処理部による占有グリッドマップ生成処理を示す説明図である。

【図12】同実施形態に係る融合占有グリッドマップ生成処理を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0012】

＜１．移動体の構成例＞
まず、本実施形態に係るグリッドマップ生成システムを適用可能な移動体の構成例を説明する。

【0013】

本実施形態に係るグリッドマップ生成システムは、四輪自動車や自動二輪車等の車両の他、船舶、航空機又はロボット等の種々の移動体に適用することができる。本実施形態では、移動体として四輪自動車にグリッドマップ生成システムを適用した例を説明する。

【0014】

図１は、移動体の一例としての車両の構成例を示す模式図である。図１に示した車両は、内燃機関や駆動用モータ等の駆動力源２０から出力される駆動トルクを左右の前輪へ伝達する二輪駆動の車両として構成されている。車両は、前後左右の車輪へ駆動力を伝達する四輪駆動の車両であってもよい。また、車両が電気自動車やハイブリッド電気自動車の場合、車両には、駆動用モータへ供給される電力を蓄積する二次電池や、駆動用モータへ供給される電力及びバッテリに充電される電力を発電する発電機、駆動用モータの駆動を制御するインバータ装置等が搭載される。

【0015】

車両は、車両の走行を制御する機器として、駆動力源２０、電動ステアリング装置２５及びブレーキ液圧制御ユニット３０を備えている。駆動力源２０は、図示しない変速機や差動機構を介して車輪に伝達される駆動トルクを出力する。駆動力源２０や変速機の駆動は車両制御装置４０により制御される。

【0016】

電動ステアリング装置２５は図示しない電動モータやギヤ機構を含み、車両制御装置４０により制御されることによって左右の前輪の操舵角を調節する。車両制御装置４０は、手動運転中には、ドライバによるステアリングホイールの操舵角に基づいて電動ステアリング装置２５を制御する。また、車両制御装置４０は、自動運転中には、演算により設定される目標操舵角に基づいて電動ステアリング装置２５を制御する。

【0017】

ブレーキ液圧制御ユニット３０は、それぞれの車輪に設けられたブレーキキャリパに供給する油圧を調節し、制動力を発生させる。ブレーキ液圧制御ユニット３０の駆動は、車両制御装置４０により制御される。車両が電気自動車あるいはハイブリッド電気自動車の場合、ブレーキ液圧制御ユニット３０は、駆動用モータによる回生ブレーキと併用される。

【0018】

車両制御装置４０は、駆動力源２０、電動ステアリング装置２５及びブレーキ液圧制御ユニット３０の駆動を制御する一つ又は複数の電子制御装置を含む。車両制御装置４０は、環境認識処理装置５０から送信される信号を取得可能に構成され、車両の自動運転制御を実行可能に構成されている。なお、自動運転制御には、緊急ブレーキ制御やＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を含むものとする。また、車両制御装置４０は、車両の手動運転時においては、ドライバの運転操作量の情報を取得し、駆動力源２０、電動ステアリング装置２５及びブレーキ液圧制御ユニット３０の駆動を制御する。

【0019】

グリッドマップ生成システム１０は、周囲環境を検出するための複数のセンサと、車両の位置情報を検出する位置検出センサ１３と、環境認識処理装置５０とを備えている。本実施形態の車両は、周囲環境を検出するためのセンサとして、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３Ｆ，３Ｒ及びレーダセンサ５Ｃ，５Ｌ，５Ｒ，７Ｃ，７Ｌ，７Ｒを備えている。

【0020】

図１に示した車両では、ＬｉＤＡＲ１は車両のフロント側に設置され、車両の前方の環境認識に用いられる。ＬｉＤＡＲ１は、照射軸を車長方向前方に向けて設置されている。ＬｉＤＡＲ１は、例えば照射軸と照射軸に直交する軸の２軸が成す平面が車高方向に直交するようにアライメントされた状態で設置される。ただし、ＬｉＤＡＲ１の照射軸の軸方向はこの例に限定されるものではなく、任意の方向へ向けて設置されてよい。

【0021】

ＬｉＤＡＲ１は、所定の角度範囲（角度解像度）に向けてレーザや赤外線等の光学波を送信するとともに当該光学波の反射波を受信し、送信波及び受信波に基づいて反射点（以下「測定点」ともいう）の位置を算出する。測定点の位置の情報は、ＬｉＤＡＲ１から測定点までの距離の情報、及び、ＬｉＤＡＲ１の照射軸に対して測定点の位置する方向が成す角度（以下、「方位角」ともいう）の情報を含む。

【0022】

具体的に、ＬｉＤＡＲ１は、所定の時間間隔に設定された処理サイクルごとに、照射軸を中心とする所定の角度範囲に対して光学波を照射するとともに反射波を受信する。例えばＬｉＤＡＲ１は、水平方向に向けて所定の角度範囲を成すように設けられた複数のレーザ射出機を垂直方向に走査するようにして光学波を照射する。あるいはＬｉＤＡＲ１は、垂直方向に向けて所定の角度範囲を成すように設けられた複数のレーザ射出機を水平方向に走査するようにして光学波を照射してもよい。

【0023】

ＬｉＤＡＲ１は、光学波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、測定点までの距離を算出する。また、ＬｉＤＡＲ１は、測定点の受信方向に基づいて、測定点の方位角を算出する。ＬｉＤＡＲ１は、各処理サイクルにおいて受信したすべての反射波について、従来公知の処理を実行して測定点の位置の情報を算出する。測定点の位置情報は、ＬｉＤＡＲ１の位置を原点とする三次元直交座標系であるセンサ座標系上での位置座標として現わされる。センサ座標系は、ＬｉＤＡＲ１の照射軸をＸ軸、車幅方向に沿った軸をＹ軸、車両の高さ方向に沿った軸をＺ軸とする三次元直交座標系として示される。ＬｉＤＡＲ１は、測定点がプロットされたフレーム画像を、各測定点の位置の情報とともに環境認識処理装置５０へ送信する。

【0024】

撮像カメラ３Ｆ，３Ｒ（以下、特に区別を要する場合を除き「撮像カメラ３」と総称する。）は、それぞれ車両のフロント側及びリア側に設置され、車両の前方あるいは後方の環境認識に用いられる。撮像カメラ３は、撮影方向を適宜の方向に向けて設置されている。撮像カメラ３は、例えば上下左右の直交する２軸が成す平面が車高方向に直交するようにアライメントされた状態で設置される。撮像カメラ３は、撮像素子を備え、所定の画角内の撮像データを生成し、撮像データに基づいて物体の位置及び速度を算出する。物体の位置の情報は、撮像カメラ３からまでの距離の情報、物体の範囲、及び、撮像カメラ３の画角の中心軸に対して物体の位置する方向が成す角度（以下「方位角」ともいう）の情報を含む。

【0025】

具体的に、撮像カメラ３は、所定の時間間隔に設定された処理サイクルごとに周囲の風景を撮影した撮像データを生成し、公知の画像認識処理（エッジ検出及びパターンマッチング等）により物体の位置の情報を算出する。物体の位置の情報は、撮像カメラ３の位置を原点とする三次元直交座標系であるセンサ座標系上での位置座標として現わされる。センサ座標系は、撮像カメラ３のそれぞれの画角の中心軸をＸ軸、車幅方向に沿った軸をＹ軸、車両の高さ方向に沿った軸をＺ軸とする二次元直交座標系として示される。また、撮像カメラ３は、処理サイクルごと（フレーム間）の物体の移動距離に基づいて物体の速度を算出する。撮像カメラ３は、各物体の位置の情報及び速度の情報（以下「検出データ」ともいう）を環境認識処理装置５０へ送信する。

【0026】

レーダセンサ５Ｃ，５Ｌ，５Ｒ（以下、特に区別を要する場合を除き「レーダセンサ５」と総称する。）は、それぞれ車両のフロント側の中央、左側及び右側に設置され、車両の前方、左前方及び右前方の環境認識に用いられる。レーダセンサ７Ｃ，７Ｌ，７Ｒ（以下、特に区別を要する場合を除き「レーダセンサ７」と総称する。）は、それぞれ車両のリア側の中央、左側及び右側に設置され、車両の前方、左前方及び右前方の環境認識に用いられる。

【0027】

レーダセンサ５，７は、それぞれ照射軸を適宜の方向に向けて設置されている。レーダセンサ５，７は、例えば照射軸と照射軸に直交する軸の２軸が成す平面が車高方向に直交するようにアライメントされた状態で設置される。レーダセンサ５，７は、所定の角度範囲（角度解像度）に向けてレーダ波を送信するとともに当該レーダ波の反射波を受信し、送信波及び反射波の情報に基づいて反射点（以下「測定点」ともいう）の位置及び速度を算出する。レーダセンサ５，７としては、例えばミリ波を照射するミリ波レーダセンサが例示されるが、レーダ波の波長はミリ波に限定されない。測定点の位置の情報は、レーダセンサ５，７から測定点までの距離の情報、及び、レーダセンサ５，７の照射軸に対して測定点の位置する方向が成す角度（以下「方位角」ともいう）の情報を含む。

【0028】

具体的に、レーダセンサ５，７は、所定の時間間隔に設定された処理サイクルごとに、照射軸を中心とする所定の角度範囲に対してレーダ波を照射するとともに反射波を受信する。レーダセンサ５，７は、レーダ波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、測定点までの距離を算出する。また、レーダセンサ５，７は、測定点の受信方向に基づいて、測定点の方位角を算出する。レーダセンサ５，７は、各処理サイクルにおいて受信したすべての反射波について、従来公知の処理を実行して測定点の距離及び方位角を算出し、各測定点の位置の情報を取得する。測定点の位置の情報は、レーダセンサ５，７の位置を原点とする三次元直交座標系であるセンサ座標系上での位置座標として現わされる。センサ座標系は、レーダセンサ５，７のそれぞれの照射軸をＸ軸、車幅方向に沿った軸をＹ軸、車両の高さ方向に沿った軸をＺ軸とする二次元直交座標系として示される。

【0029】

また、レーダセンサ５，７は、送信波と反射波との位相差に基づいて、測定点の速度を算出する。レーダセンサ５，７は、各測定点の位置の情報及び速度の情報（以下「測定点のデータ」ともいう）を環境認識処理装置５０へ送信する。

【0030】

なお、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３及びレーダセンサ５，７の設置位置及び測定範囲は上記の例に限定されるものではない。また、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３及びレーダセンサ５，７の数も上記の例に限定されるものではなく、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３及びレーダセンサ５，７のうちのいずれかが設置されていなくてもよく、さらにその他の周囲環境を認識可能なセンサが備えられていてもよい。

【0031】

位置検出センサ１３は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサに代表されるＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）センサであり、衛星から送信される衛星信号を受信し、世界座標系上での位置検出センサ１３の経度及び緯度の位置情報を取得する。位置検出センサ１３は、取得した位置情報と、位置検出センサ１３に設定されている基準方向の情報とを位置データとして環境認識処理装置５０へ送信する。基準方向は、位置検出センサ１３の設置位置を原点とする車両座標系の一つの軸を規定する方向であり、例えば車両の車長方向前方に一致する方向に設定されている。

【0032】

環境認識処理装置５０は、ＬｉＤＡＲ１、レーダセンサ５，７及び撮像カメラ３から送信される計測データに基づいて車両の周囲に存在する物体の状況を認識する処理を実行する。特に、本実施形態に係る環境認識処理装置５０は、ＬｉＤＡＲ１、レーダセンサ５，７及び撮像カメラ３から送信される計測データに基づいて生成される、車両の周囲の状況を二次元平面で表した占有グリッドマップに基づいて、車両の周囲に存在する物体の状況を認識する。以下、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０について詳細に説明する。

【0033】

＜２．グリッドマップ生成システム＞
（２－１．占有グリッドマップ）
まず、占有グリッドマップについて簡単に説明する。

【0034】

図２は、占有グリッドマップＧＭを示す説明図である。占有グリッドマップＧＭは、設定エリアを縦横それぞれ等間隔で複数に分割した複数のグリッドにより構成される。一例として、設定エリアが縦横それぞれ実空間上の２５６ｍに相当する範囲に設定され、それぞれのグリッドのサイズが縦横それぞれ実空間上の０．２５ｍに相当するサイズに設定され、縦１０２４個×横１０２４個のグリッドにより構成される。ただし、占有グリッドマップＧＭの設定エリアやグリッドのサイズは上記の例に限定されるものではなく、任意のサイズに設定されてよい。

【0035】

図２では、左右両側に縁石９１Ｌ，９１Ｒが存在し、左前方に建造物９３が存在する道路を、グリッドマップ生成システムを搭載した車両９０が走行している例が示されている。この場合、車両９０に備えられた複数のセンサにより縁石９１Ｌ，９１Ｒ及び建造物９３がそれぞれ検出され、三次元空間上の縁石９１Ｌ，９１Ｒ及び建造物９３の検出位置が二次元平面上に投影される。そして、それぞれのグリッドに対して、縁石９１Ｌ，９１Ｒ及び建造物９３の検出位置に応じてあらかじめ設定された占有状態が設定される。

【0036】

それぞれのグリッドには、占有状態として以下のいずれかが設定される。
－全ての複数のセンサの測定範囲外であることを示す未初期化状態Ｏ＿ｕｉ
－複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内であるが占有状態が未知であることを示す未知状態Ｏ＿ｕｋ
－複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内にあり、かつ、物体が存在することを示す物体検出状態Ｏ＿ｏｂ
－複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内にあるが、他の物体の影になっているために測定できないことを示す遮蔽状態Ｏ＿ｏｃ
－複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサの測定範囲内にあり、他の物体の影になっておらず、かつ、物体が存在しないことを示す空き状態Ｏ＿ｆｓ

【0037】

図２に示した占有グリッドマップＧＭの例では、縁石９１Ｌ，９１Ｒ及び建造物９３の検出位置に対応するグリッドには物体検出状態Ｏ＿ｏｂが設定され、車両９０から見て建造物９３の奥側に位置するグリッドには遮蔽状態Ｏ＿ｏｃが設定される。また、車両９０存在する、全てのセンサの測定範囲外の領域に位置するグリッドには未初期化状態Ｏ＿ｕｉが設定され、その他のグリッドには空き状態Ｏ＿ｆｓが設定されている。

【0038】

車両制御装置４０は、占有グリッドマップＧＭを参照することで、車両９０の前方の走行可能エリアを特定し、車両９０が検出対象物体と接触しないように、あるいは、検出対象物体から所定距離以上離れるように車両９０の自動運転条件を設定することができる。

【0039】

ここで、撮像カメラ３により計測される検出対象物体の位置精度は、天候や日射条件等の影響を受けやすく、ＬｉＤＡＲ１やレーダセンサ５，７に比べて位置精度が低くなる場合がある。また、ＬｉＤＡＲ１及びレーダセンサ５，７は、いずれも検出対象物体による反射点を検出するセンサであるが、レーダセンサ５，７によるレーダ波の照射密度は、ＬｉＤＡＲ１による赤外光の照射密度よりも低いことが知られている。また、種類の異なるセンサは、それぞれ測定範囲（角度範囲）や設置位置が異なる場合があり、計測データを融合させることが必要となる。

【0040】

図３は、種類が異なるＬｉＤＡＲ１とレーダセンサ５それぞれの測定範囲及び反射点の計測状態を示す模式図である。ＬｉＤＡＲ１及びレーダセンサ５は、車両前方に向かって左右に設置されている。図示した例では、レーダセンサ５の測定範囲ＦＯＶ＿Ｒａは、ＬｉＤＡＲ１の測定範囲ＦＯＶ＿Ｌｉよりも狭くなっている。また、レーダセンサ５からのレーダ波の照射密度がＬｉＤＡＲ１からの赤外光の照射密度よりも低いため、物体１０１によるレーダ波の反射点の密度が、赤外光の反射密度よりも低くなっている。

【0041】

図４は、同種のレーダセンサ５Ｌ，５Ｒの設置位置の違いによる測定範囲の死角を示す模式図である。二つのレーダセンサ５Ｌ，５Ｒは、車両前方に向かって左右に設置されている。前方に存在する物体１０１が、車両９０の中心よりも左側を走行している場合、右側に設置されたレーダセンサ５Ｒからは計測可能である一方、左側に設置されたレーダセンサ５Ｌからは物体１０１に遮蔽されて計測不能な遮蔽領域ＯＣが形成される。

【0042】

このため、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０は、異なる位置に設置された種類の異なる複数のセンサによる計測データを融合して占有グリッドマップを生成するように構成されている。

【0043】

（２－２．構成例）
図５は、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０の構成例を示すブロック図である。

【0044】

グリッドマップ生成システム１０は、互いに通信可能に接続された、周囲の環境を検出するための種類の異なる複数のセンサと、環境認識処理装置５０とを備えている。環境認識処理装置５０は、位置検出センサ１３のセンサ信号を取得可能に構成されている。また、環境認識処理装置５０は、車両の周囲に存在する物体の状況の認識結果を、車両制御装置４０へ送信可能に構成されている。

【0045】

ＬｉＤＡＲ１は、ＬｉＤＡＲ１の計測データに基づく演算処理を実行する第１のデータ処理部７１を有する。また、撮像カメラ３Ｆ，３Ｒは、それぞれ計測データに基づく演算処理を実行する第２のデータ処理部７３Ｆ，７３Ｒを有する。また、レーダセンサ５Ｃ，５Ｌ，５Ｒ，７Ｃ，７Ｌ，７Ｒは、それぞれ計測データに基づく演算処理を実行する第３のデータ処理部７５Ｃ，７５Ｌ，７５Ｒ，７７Ｃ，７７Ｌ，７７Ｒを有する。

【0046】

それぞれのセンサに備えられたデータ処理部は、一つ又は複数のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置を含むマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等として構成されている。これらの装置の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。

【0047】

それぞれのセンサは、環境認識処理装置５０との間で信号あるいはメッセージを送受信するための図示しないインタフェースを備えている。また、それぞれのセンサは、データ処理部により実行されるコンピュータプログラムや、演算処理に用いられる種々のパラメータ、計測データ、データ処理部による演算処理結果等のデータを記憶するための図示しない記憶部を備える。記憶部は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶素子であってよいが、その種類は特に限定されるものではない。

【0048】

本実施形態では、周囲の環境を検出するための複数のセンサに、所定の基準で設定されるセンサ優先度が設定されている。例えばそれぞれのセンサの検出精度あるいは信頼性の評価結果が高い順にセンサ優先度の順位が設定される。本実施形態では、撮像カメラ３、レーダセンサ５，７、ＬｉＤＡＲ１の順にセンサ優先度の順位が高くなるように設定されている。

【0049】

環境認識処理装置５０は、融合処理部５１を備える。融合処理部５１は、ＣＰＵ等の演算処理装置を含んで構成され、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３、レーダセンサ５，７及び位置検出センサ１３から取得されるデータに基づいて種々の演算処理を実行する。また、融合処理部５１は、演算結果の情報を車両制御装置４０へ送信する処理を実行する。

【0050】

環境認識処理装置５０は、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３、レーダセンサ５，７、位置検出センサ１３及び車両制御装置４０との間で信号あるいはメッセージを送受信するための図示しないインタフェースを備えている。当該インタフェースは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒ Ｎｅｔ）等の一つ又は複数の通信プロトコルの規格に適合する構成を有する。

【0051】

また、環境認識処理装置５０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子、あるいは、ＨＤＤやＳＳＤ等の記録媒体を含む図示しない記憶部を備えている。記憶部は、融合処理部５１により実行されるコンピュータプログラムや、演算処理に用いられる種々のパラメータ、ＬｉＤＡＲ１及び位置検出センサ１３から取得された情報、融合処理部５１による演算処理結果等のデータを記憶する。

【0052】

以下、グリッドマップ生成システム１０のそれぞれのデータ処理部及び融合処理部の機能を簡単に説明した後に、それぞれのデータ処理部及び融合処理部の具体的な動作例を説明する。

【0053】

（第１のデータ処理部）
ＬｉＤＡＲ１に備えられた第１のデータ処理部７１は、ＬｉＤＡＲ１により計測される測定点のデータに基づいて、検出対象の位置情報を含む第１の検出対象データを生成し、融合処理部５１へ送信する。また、第１のデータ処理部７１は、融合処理部５１から送信される物体位置融合データに基づいて、ＬｉＤＡＲ１を基点とするＬｉＤＡＲ１の測定範囲に存在する検出対象の位置を二次元平面に投影することにより検出対象に応じた空間の占有状態を示す第１の占有グリッドマップを生成し、融合処理部５１へ送信する。

【0054】

（第２のデータ処理部）
撮像カメラ３Ｆ，３Ｒにそれぞれ備えられた第２のデータ処理部７３Ｆ，７３Ｒは、それぞれ撮像カメラ３により計測される計測データに基づいて、検出対象の位置情報を含む第２の検出対象データを生成し、融合処理部５１へ送信する。また、第２のデータ処理部７３Ｆ，７３Ｒは、それぞれ融合処理部５１から送信される物体位置融合データに基づいて、撮像カメラ３を基点とする撮像カメラ３の測定範囲に存在する検出対象の位置を二次元平面に投影することにより検出対象に応じた空間の占有状態を示す第２の占有グリッドマップを生成し、融合処理部５１へ送信する。

【0055】

（第３のデータ処理部）
レーダセンサ５Ｃ，５Ｌ，５Ｒ，７Ｃ，７Ｌ，７Ｒにそれぞれ備えられた第３のデータ処理部７５Ｃ，７５Ｌ，７５Ｒ，７７Ｃ，７７Ｌ，７７Ｒは、それぞれレーダセンサ５，７により計測される測定点のデータに基づいて、検出対象の位置情報を含む第３の検出対象データを生成し、融合処理部５１へ送信する。また、第３のデータ処理部７５Ｃ，７５Ｌ，７５Ｒ，７７Ｃ，７７Ｌ，７７Ｒは、それぞれ融合処理部５１から送信される物体位置融合データに基づいて、レーダセンサ５，７を基点とするレーダセンサ５，７の測定範囲に存在する検出対象の位置を二次元平面に投影することにより検出対象に応じた空間の占有状態を示す第３の占有グリッドマップを生成し、融合処理部５１へ送信する。

【0056】

（融合処理部）
融合処理部５１は、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３及びレーダセンサ５，７から送信される検出対象データを融合し、二つ以上のセンサにより同一の検出対象が検出されている場合、センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象のデータを除外して物体位置融合データを生成し、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３及びレーダセンサ５，７に対して送信する。また、融合処理部５１は、ＬｉＤＡＲ１、撮像カメラ３及びレーダセンサ５，７から送信される複数の占有グリッドマップを融合し、それぞれのグリッドに対して、複数の占有グリッドマップがそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップを生成し、車両制御装置４０へ送信する。これにより、車両制御装置４０は、受信した融合占有グリッドマップに基づいて車両前方の走行可能エリアを特定し、車両の自動運転制御を実行する。

【0057】

（２－３．動作例）
続いて、本実施形態に係るグリッドマップ生成システムにより実行されるグリッドマップ生成処理の具体的な動作例を説明する。なお、本実施形態の理解を容易にするために、以下、ＬｉＤＡＲ１及びレーダセンサ５の二つのセンサの計測データに基づいて占有グリッドマップを生成する例を参照しながら説明する。

【0058】

図６は、グリッドマップ生成システム１０による処理手順のフローチャートを示す。グリッドマップ生成システム１０が、周囲の環境を検出するためのセンサとして、種類の異なるセンサを含むｎ個のセンサを備えているとする。なお、以下の説明における符号中の「ｉ」は、センサの識別符号を示す（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）。また、識別符号ｉの値が大きいほど、センサ優先度が高順位であることを意味するものとする。

【0059】

（検出対象抽出処理）
まず、それぞれのセンサに備えられたデータ処理部は、当該センサの計測データＳＤｉに基づいて検出対象ｏｂｊのデータ（検出対象データ）ｏｂｊｓ［ｉ］を抽出する処理を実行する（ステップＳ１）。本実施形態では、センサの測定点のデータから直接グリッドマップを生成するのではなく、まず、検出対象物体の抽出が行われる。これは、種類の異なる複数のセンサによる測定点のデータを融合する処理が煩雑であり処理時間あるいは処理負荷が増える一方、それぞれのセンサの計測データから抽出した検出対象を融合することで処理時間及び処理負荷を軽減することができるからである。

【0060】

ここで、それぞれのセンサの独立性を確保するために、それぞれのセンサによる計測データを用いた処理は、それぞれのセンサのデータ処理部で処理される。車両に適用される物体認識処理にはリアルタイム性が求められることから、本実施形態では、マルチスレッドプロセスを適用し、それぞれのセンサのデータ処理部によるデータ処理が並列に実行される。したがって、ステップＳ１において、すべてのセンサでのデータ処理（スレッド処理Ｔｈ＿１－ｉ）が完了するまで次のステップＳ２に移行しないように構成される。

【0061】

ＬｉＤＡＲ及びレーダセンサによる検出対象の抽出は、測定点のデータに基づいて公知の手法により行われる。また、撮像カメラによる検出対象の抽出は、画像データに基づいて公知の手法により行われる。それぞれのセンサにより抽出される検出対象のデータは、検出対象の位置の情報を含む。例えばそれぞれの検出対象ｏｂｊの位置の情報は、以下の式（１）のように定義され得る。

【0062】

【数1】

【0063】

ｐ１：検出対象の第１の点の位置座標
ｐ２：検出対象の第２の点の位置座標
ｈ：検出対象の高さ
ｔ：検出対象のデータを抽出した時刻
ｓｉ：センサの識別情報

【0064】

それぞれのセンサのデータ処理部は、計測データから検出対象ｏｂｊを抽出した検出対象データｏｂｊｓ［ｉ］を環境認識処理装置５０に送信し、ステップＳ１の各スレッド処理Ｔｈ＿１－ｉを終了する。

【0065】

なお、検出対象となる物体の表面は直線あるいは平坦面とは限らないが、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０では、一つの物体の異なる部分により複数の検出対象ｏｂｊが抽出されてもよい。

【0066】

また、それぞれのセンサにより抽出される検出対象ｏｂｊの位置の情報は、同一の空間座標系上の位置の情報として示される。例えばそれぞれのセンサにより検出される測定点あるいは検出対象の位置は、センサの設置位置を原点とする三次元座標（センサ系三次元座標）として示され、当該センサ系三次元座標上の位置座標を共通の三次元座標（固定座標系）上の位置座標に変換する変換式を用いて、全てのセンサによる検出対象ｏｂｊの位置の情報を固定座標系上の位置の情報として表すことができる。なお、固定座標系とは、車両の位置や向きが変化しても、原点の位置及び三軸の向きが変化しない座標系をいう。

【0067】

（物体位置融合処理）
次いで、環境認識処理装置５０の融合処理部５１は、すべてのセンサから検出対象データｏｂｊｓ［ｉ］を受信すると、それぞれのセンサで抽出された検出対象を融合する物体位置融合処理を実行する（ステップＳ２）。ここでは、融合処理部５１は、二つ以上のセンサにより同一の検出対象ｏｂｊが検出されている場合、センサ優先度が最も高いセンサ以外のセンサによる当該同一の検出対象ｏｂｊのデータを除外して物体位置融合データを生成する（スレッド処理Ｔｈ＿２－１）。

【0068】

具体的に、融合処理部５１は、センサ優先度の低いセンサによる検出対象データｏｂｊｓ［１］からセンサ優先度の高いセンサによる検出対象データｏｂｊｓ［ｎ］まで、すべての検出対象ｏｂｊについて、センサ優先度がより高順位のセンサによる検出対象ｏｂｊが近くに存在するかを探索する。センサ優先度が相対的に低いセンサによる検出対象ｏｂｊの近くに、センサ優先度が相対的に高いセンサによる検出対象ｏｂｊが存在する場合、融合処理部５１は、センサ優先度が相対的に低いセンサによる検出対象ｏｂｊを除外する。

【0069】

異なるセンサにより検出された検出対象ｏｂｊが互いに近くに存在するか否かは、例えば検出対象ｏｂｊの位置座標に基づいて互いの最短距離を算出し、最短距離が所定の閾値未満であるか否かにより判定することができる。あるいは、上記式（１）に示した検出対象ｏｂｊの位置の情報に基づいて、検出対象ｏｂｊ同士の類似度を算出し、類似度が所定の閾値以上であるか否かにより判定してもよい。なお、異なるセンサにより検出された検出対象ｏｂｊが互いに近くに存在するか否かを判定する方法は、上記の例に限定されない。

【0070】

図７は、ＬｉＤＡＲ１及びレーダセンサ５を備えたシステムにおける物体位置融合処理を示す説明図である。図７には、センサ優先度が相対的に低いレーダセンサ及びセンサ優先度が相対的に高いＬｉＤＡＲの測定範囲に物体１０１が存在する場合にレーダセンサにより検出された検出対象データｏｂｊｓ［１］と、ＬｉＤＡＲにより検出された検出対象データｏｂｊｓ［２］とを融合する例が示されている。

【0071】

図７の上段に示したように、レーダセンサによる計測データＳＤ１には、物体１０１により反射されて計測された測定点以外に、物体による反射点ではない測定点が含まれている。このレーダセンサによる計測データＳＤ１から、二つの検出対象ｏｂｊ１－１，ｏｂｊ１－２を含む第１の検出対象データｏｂｊｓ［１］が抽出される。また、図７の中段に示したように、ＬｉＤＡＲによる計測データＳＤ１には、物体１０１により反射されて計測された測定点が含まれている。このＬｉＤＡＲによる計測データＳＤ２から、三つの検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３を含む第２の検出対象データｏｂｊｓ［２］が抽出される。なお、ＬｉＤＡＲにより計測される反射点の密度は、レーダセンサにより計測される反射点の密度よりも高くなっている。

【0072】

図７の下段に示したように、第１の検出対象データｏｂｊｓ［１］と第２の検出対象データｏｂｊｓ［２］とを重ね合わせると、第１の検出対象データｏｂｊｓ［１］のうちの検出対象ｏｂｊ１－１と、第２の検出対象データｏｂｊｓ［２］のうちの検出対象ｏｂｊ２－２とが互いに近くに存在している。この場合、融合処理部５１は、センサ優先度の低いレーダセンサによる第１の検出対象データｏｂｊｓ［１］のうちの検出対象ｏｂｊ１－１のデータを除外して、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓを生成する。

【0073】

例えば３つのセンサを備える場合、融合処理部５１は、センサ優先度が最も低い第１のセンサによる第１の検出対象データｏｂｊｓ［１］と、センサ優先度が二番目に低い第２のセンサによる第２の検出対象データｏｂｊｓ［２］と、センサ優先度が最も高い第３のセンサによる第３の検出対象データｏｂｊｓ［３］とを融合する。この場合、第１のセンサによる第１の検出対象が、第２のセンサによる第２の検出対象又は第３のセンサによる第３の検出対象と同一の検出対象を含む場合、融合処理部５１は、第１の検出対象データｏｂｊｓ［１］から当該第１の同一の検出対象のデータを除外する。また、第２のセンサによる第２の検出対象が、第３のセンサによる第３の検出対象と同一の検出対象を含む場合、融合処理部５１は、第２の検出対象データｏｂｊｓ［２］から当該第２の同一の検出対象を除外する。融合処理部５１は、センサの数だけこの処理を繰り返し、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓを生成する。

【0074】

融合処理部５１は、生成した物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓをそれぞれのセンサに送信し、ステップＳ２のスレッド処理Ｔｈ＿２－１を終了する。

【0075】

（占有グリッドマップ生成処理）
次いで、それぞれのセンサのデータ処理部は、融合処理部５１により生成された物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに基づいて、それぞれのセンサの測定範囲に存在する検出対象ｏｂｊの位置を二次元平面に投影し、検出対象ｏｂｊに応じた占有グリッドマップｇｒｄｓ［ｉ］を生成する占有グリッドマップ生成処理を実行する（ステップＳ３）。ステップＳ３においても、リアルタイム処理を達成するために、それぞれのセンサごとに、自身のセンサを基点とするセンサの測定範囲に存在する検出対象に応じてそれぞれのグリッドに対して占有状態を設定することによりそれぞれ占有グリッドマップｇｒｄｓ［ｉ］を生成する（スレッド処理Ｔｈ＿３－ｉ）。

【0076】

具体的に、それぞれのセンサのデータ処理部は、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる三次元空間上の検出対象ｏｂｊを、車両の前後方向及び幅方向を含む二次元平面に投影する。また、それぞれのセンサのデータ処理部は、それぞれのセンサを基点として、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる検出対象ｏｂｊのうち、センサ優先度が高順位のセンサによる検出対象ｏｂｊを優先し、検出対象ｏｂｊに応じてそれぞれのグリッドに対して占有状態を設定することによりそれぞれ占有グリッドマップを生成する。このように、抽出された検出対象ｏｂｊのデータに応じて占有グリッドマップを生成することにより、それぞれのセンサにより計測される膨大な数の測定点から直接占有グリッドマップを生成する場合に比べて、容易に占有グリッドマップを生成することができる。

【0077】

例えば３つのセンサを備える場合、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、センサ優先度が最も低い第１のセンサによる第１の検出対象（同一の検出対象を除外後の検出対象）までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第１のセンサによる第１の検出対象が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第１のセンサによる第１の検出対象の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、第１のセンサのデータ処理部は、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第１のセンサによる第１の検出対象に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。

【0078】

次に、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、センサ優先度が二番目に低い第２のセンサによる第２の検出対象（同一の検出対象を除外後の検出対象）までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第２のセンサによる第２の検出対象が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第２のセンサによる第２の検出対象の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、第１のセンサのデータ処理部は、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第２のセンサによる第２の検出対象に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。このとき、データ処理部は、第１のセンサによる第１の検出対象に応じて設定した占有状態を上書き設定する。これにより、第１のセンサによる第１の検出対象よりも第２のセンサによる第２の検出対象を優先して、占有状態が設定される。

【0079】

さらに、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、センサ優先度が最も高い第３のセンサによる第３の検出対象までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第３のセンサによる第３の検出対象が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、第１のセンサのデータ処理部は、第１のセンサから見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第３のセンサによる第３の検出対象の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、第１のセンサのデータ処理部は、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、第３のセンサによる第３の検出対象に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。このとき、データ処理部は、第１のセンサによる第１の検出対象に応じて設定した占有状態及び第２のセンサによる第２の検出対象に応じて設定した占有状態を上書き設定する。これにより、第１のセンサによる第１の検出対象及び第２のセンサによる第２の検出対象よりも第３のセンサによる第３の検出対象を優先して、占有状態が設定された第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］が生成される。

【0080】

第２のセンサのデータ処理部及び第３のセンサのデータ処理部も同様に、センサ優先度が低いセンサによる検出対象に応じて設定される占有状態を、センサ優先度が高順位のセンサによる検出対象に応じて設定される占有状態により上書き設定し、第２のセンサあるいは第３のセンサを基点とする、それぞれのセンサの測定範囲の各グリッドの占有状態を、空き状態Ｏ＿ｆｓ、遮蔽状態Ｏ＿ｏｃ又は物体検出状態Ｏ＿ｏｂのいずれかに設定した第２及び第３の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］，ｇｒｄｓ［３］を生成する。

【0081】

図８～図１１は、ＬｉＤＡＲ１及びレーダセンサ５を備えたシステムにおいて、図７に示した物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに基づく占有グリッドマップ生成処理を示す説明図である。図８及び図９は、センサ優先度が相対的に低いレーダセンサ５のデータ処理部による第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］を生成する処理を示す説明図である。図１０及び図１１は、センサ優先度が相対的に高いＬｉＤＡＲ１のデータ処理部による第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］を生成する処理を示す説明図である。

【0082】

図８に示すように、まず、レーダセンサ５のデータ処理部は、レーダセンサ５から見て、センサ優先度が相対的に低いレーダセンサ５による第１の検出対象であって、物体位置融合処理により除外された検出対象以外の検出対象ｏｂｊ１－２までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、レーダセンサ５のデータ処理部は、レーダセンサ５から見て、検出対象ｏｂｊ１－２が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、レーダセンサ５のデータ処理部は、レーダセンサ５から見て、検出対象ｏｂｊ１－２の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、レーダセンサ５のデータ処理部は、検出対象ｏｂｊ１－２に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。

【0083】

次に、図９に示すように、レーダセンサ５のデータ処理部は、レーダセンサ５から見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、センサ優先度が相対的に高いＬｉＤＡＲ１による第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、レーダセンサ５のデータ処理部は、レーダセンサ５から見て、第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、レーダセンサ５のデータ処理部は、レーダセンサ５から見て、第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、レーダセンサ５のデータ処理部は、第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。このとき、データ処理部は、レーダセンサ５による第１の検出対象ｏｂｊ１－２に応じて設定した占有状態を上書き設定する。これにより、レーダセンサ５による第１の検出対象ｏｂｊ１－２よりもＬｉＤＡＲ１による第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３を優先してレーダセンサ５の測定範囲のグリッドに占有状態が設定され、レーダセンサ５により誤検出されていた検出対象ｏｂｊ１－２が削除された第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］が生成される。

【0084】

一方、図１０に示すように、まず、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、ＬｉＤＡＲ１から見て、センサ優先度が相対的に低いレーダセンサ５による第１の検出対象であって、物体位置融合処理により除外された検出対象以外の検出対象ｏｂｊ１－２までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、ＬｉＤＡＲ１から見て、検出対象ｏｂｊ１－２が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、ＬｉＤＡＲ１から見て、検出対象ｏｂｊ１－２の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、検出対象ｏｂｊ１－２に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。

【0085】

次に、図１１に示すように、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、ＬｉＤＡＲ１から見て、物体位置融合データｆｕｓ＿ｏｂｊｓに含まれる、センサ優先度が相対的に高いＬｉＤＡＲ１による第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３までの間のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、ＬｉＤＡＲ１から見て、第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３が存在しない範囲（角度範囲）のグリッドの占有状態を空き状態Ｏ＿ｆｓに設定する。また、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、ＬｉＤＡＲ１から見て、第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３の奥側のグリッドの占有状態を遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定する。さらに、ＬｉＤＡＲ１のデータ処理部は、第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３に重なるグリッドの占有状態を物体検出状態Ｏ＿ｏｂに設定する。このとき、データ処理部は、レーダセンサ５による第１の検出対象ｏｂｊ１－２に応じて設定した占有状態を上書き設定する。これにより、レーダセンサ５による第１の検出対象ｏｂｊ１－２よりもＬｉＤＡＲ１による第２の検出対象ｏｂｊ２－１，ｏｂｊ２－２，ｏｂｊ２－３を優先してＬｉＤＡＲ１の測定範囲のグリッドに占有状態が設定され、レーダセンサ５により誤検出されていた検出対象ｏｂｊ１－２が削除された第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］が生成される。

【0086】

それぞれのセンサのデータ処理部は、生成した占有グリッドマップｇｒｄｓ［ｉ］を環境認識処理装置５０に送信し、ステップＳ３のスレッド処理Ｔｈ＿３－ｉを終了する。

【0087】

（融合占有グリッドマップ生成処理）
次いで、環境認識処理装置５０の融合処理部５１は、すべてのセンサから占有グリッドマップｇｒｄｓ［ｉ］を受信すると、複数の占有グリッドマップｇｒｄ［ｉ］を融合した融合占有グリッドマップｆｕｓ＿ｇｒｄｓを生成する（ステップＳ４）。融合処理部５１は、融合占有グリッドマップｆｕｓ＿ｇｒｄｓの設定エリアのそれぞれのグリッドに対して、複数の占有グリッドマップｇｒｄｓ［ｉ］がそれぞれ示す占有状態のうち、あらかじめ設定された占有状態優先度が最も高い占有状態を適用して融合占有グリッドマップｆｕｓ＿ｇｒｄｓを生成する（スレッド処理Ｔｈ＿４－１）。

【0088】

図１２は、図９及び図１１に示した第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］と第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］とを融合して生成される融合占有グリッドマップｆｕｓ＿ｇｒｄｓを示す説明図である。

【0089】

第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］と第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］とを重ね合わせると、二つの領域Ａｒ１，Ａｒ２に設定された占有状態が、第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］と第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］とで異なっている。具体的に、第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］において領域Ａｒ１のグリッドの占有状態は遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定され、第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］において領域Ａｒ１のグリッドの占有状態は空き状態Ｏ＿ｆｓに設定されている。この場合、領域Ａｒ１の占有状態は、占有状態優先度の高い空き状態Ｏ＿ｆｓに設定される。

【0090】

同様に、第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］において領域Ａｒ２のグリッドの占有状態は空き状態Ｏ＿ｆｓに設定され、第２の占有グリッドマップｇｒｄｓ［２］において領域Ａｒ２のグリッドの占有状態は遮蔽状態Ｏ＿ｏｃに設定されている。この場合、領域Ａｒ２の占有状態は、占有状態優先度の高い空き状態Ｏ＿ｆｓに設定される。

【0091】

また、図１２には含まれないものの、センサ優先度の高いＬｉＤＡＲ１の測定範囲ＳＡ２外、かつ、センサ優先度の低いレーダセンサ５の測定範囲ＳＡ１内の領域であって、第１の占有グリッドマップｇｒｄｓ［１］において空き状態Ｏ＿ｆｓでも遮蔽状態Ｏ＿ｏｃでもない領域の占有状態は、占有状態が未知であることを示す未知状態Ｏ＿ｕｋに設定される。これは、レーダセンサ５の測定結果の信頼度が相対的に低いからである。

【0092】

なお、ＬｉＤＡＲ１の測定範囲及びレーダセンサ５の測定範囲のいずれにも含まれない領域の占有状態は、他のセンサのデータ処理部により生成された占有グリッドマップの占有状態にしたがって設定される。例えばＬｉＤＡＲ１の測定範囲及びレーダセンサ５の測定範囲のいずれにも含まれない領域であって、他のセンサの測定範囲にも含まれない領域の占有状態は、未初期化状態Ｏ＿ｕｉに設定される。

【0093】

グリッドマップ生成システム１０は、ステップＳ１～ステップＳ４の処理を各処理サイクルごとに繰り返し融合占有グリッドマップｆｕｓ＿ｇｒｄｓを生成する。そして、融合処理部５１は、生成した融合占有グリッドマップｆｕｓ＿ｇｒｄｓのデータを車両制御装置４０へ送信する。これにより、車両制御装置４０では、取得した情報に基づいて車両の前方の走行可能範囲を判断しながら自動運転制御が実行される。

【0094】

このように、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０は、周囲の環境を検出するための複数のセンサによる計測データから、それぞれ検出対象物体を抽出し、それぞれのセンサによる検出対象データを融合した物体位置融合データに基づいてそれぞれのセンサの検出範囲のグリッドに対して占有状態を設定する。このため、センサの測定点のデータから直接占有グリッドマップを生成する場合に比べて、容易に占有グリッドマップを生成することができる。

【0095】

また、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０は、それぞれのセンサを基点として、センサ優先度が低いセンサによる検出対象データから同一の検出対象を除外した検出対象のうちセンサ優先度が高順位のセンサによる検出対象を優先し、検出対象に応じてそれぞれのグリッドに対して占有状態を設定することにより占有グリッドマップを生成する。したがって、センサ優先度が低いセンサによる誤検出の測定点のデータを除外して占有グリッドマップを生成することができ、占有グリッドマップの信頼性を高めることができる。

【0096】

また、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０は、センサに対してセンサ優先度を設定し、センサ優先度の高いセンサにより検出された検出対象に応じた占有状態を優先して占有グリッドマップを生成する。したがって、より信頼性の高い検出対象に応じた占有グリッドマップが生成される。また、本実施形態に係るグリッドマップ生成システム１０は、それぞれの占有グリッドマップを融合する際に、占有状態優先度が最も高い占有状態の設定を適用してそれぞれのグリッドに占有状態を設定する。したがって、融合占有グリッドマップの信頼性を高めることができる。

【0097】

また、本実施形態にかかるグリッドマップ生成システム１０は、マルチスレッド処理を採用し、それぞれのセンサごとに検出対象を抽出する処理、及び、占有グリッドマップを生成する処理を実行させる。これにより、移動体の物体検出技術において要求されるリアルタイム性を担保しつつ、信頼度の高い融合占有グリッドマップを生成することができる。

【0098】

グリッドマップ生成システムによる上記効果は、物体検出方法及び物体検出処理を実行させるコンピュータプログラムによっても同様の効果を奏することができる。

【0099】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが本発明はこのような例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0100】

１：ＬｉＤＡＲ、３：撮像カメラ、５，７：レーダセンサ、１０：グリッドマップ生成システム、５０：環境認識処理装置、５１：融合処理部、７１：第１のデータ処理部、７３：第２のデータ処理部、７５，７７：第３のデータ処理部、９０：車両、９１Ｌ，９１Ｒ：縁石、９３：建造物、ＳＤｉ：計測データ、Ｔｈ＿１－ｉ：スレッド処理、Ｔｈ＿２－１：スレッド処理、Ｔｈ＿３－ｉ：スレッド処理、Ｔｈ＿４－１：スレッド処理、ｆｕｓ＿ｇｒｄｓ：融合占有グリッドマップ、ｆｕｓ＿ｏｂｊｓ：物体位置融合データ、ｇｒｄｓ［ｉ］：占有グリッドマップ、ｏｂｊ：検出対象、ｏｂｊｓ［ｉ］：検出対象データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】