本發(fā)明涉及環(huán)境地圖的數據構造、環(huán)境地圖的制作系統(tǒng)和制作方法、以及環(huán)境地圖的更新系統(tǒng)和更新方法。

背景技術：

公知有如下移動機器人，該移動機器人具有包含家具那樣的房間內的障礙物的位置以及大小的信息的地圖信息，使用地圖信息來決定避開家具并且從當前地到達目標的移動路徑，從而沿著移動路徑在房間內移動(參照日本特開2003-345438)。

在房間內的障礙物是例如床那樣位置幾乎不發(fā)生變化的靜的障礙物的情況下，若地圖信息具有障礙物的位置以及大小的信息，則移動機器人有可能能夠避開障礙物地進行移動。然而，在障礙物是例如椅子、垃圾箱那樣位置較頻繁地發(fā)生變化的靜的障礙物的情況下，即使在某時刻、某位置存在靜的障礙物，在別的時刻靜的障礙物存在于該某位置的可能性也低，存在于與該某位置不同的位置的可能性高。在障礙物是例如人、寵物那樣的動的障礙物的情況下，其位置發(fā)生了變化的可能性更高。

日本特開2003-345438的地圖只不過具有在制作出地圖信息的時刻的障礙物的位置以及大小的信息。因此，在日本特開2003-345438中，有可能無法準確地掌握根據時間變化的障礙物的位置，即房間內的狀況。換言之，若地圖信息所具有的信息只是障礙物的位置以及大小的信息，則難以準確地掌握供移動機器人移動的空間的狀況。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種能夠更準確地表示空間的狀況的地圖信息。

本發(fā)明的第一技術方案提供一種環(huán)境地圖的數據構造。所述環(huán)境地圖的數據構造具有表示空間內的位置的位置信息和所述位置的狀態(tài)量變化性。所述狀態(tài)量變化性與所述位置信息相關聯(lián)，所述狀態(tài)量變化性表示所述位置的狀態(tài)量相對于時間的變化的容易度。

根據本發(fā)明的第一技術方案，環(huán)境地圖的數據構造也可以包括所述位置的狀態(tài)量代表值。所述狀態(tài)量代表值也可以基于所述狀態(tài)量來算出，與所述位置信息相關聯(lián)。

根據本發(fā)明的第一技術方案，環(huán)境地圖的數據構造也可以包括最新檢測時刻。所述狀態(tài)量變化性也可以基于所述狀態(tài)量來算出，所述最新檢測時刻也可以是用于算出所述狀態(tài)量變化性的所述狀態(tài)量的檢測時刻中最新的檢測時刻。所述最新檢測時刻也可以與所述狀態(tài)量變化性相關聯(lián)。

根據本發(fā)明的第一技術方案，所述位置的狀態(tài)量也可以利用物體存在于所述位置的概率來表示。

本發(fā)明的第二技術方案提供一種環(huán)境地圖的制作系統(tǒng)。所述環(huán)境地圖的制作系統(tǒng)具備：檢測裝置，其構成為檢測表示空間內的位置的位置信息和所述位置的狀態(tài)量；環(huán)境地圖存儲裝置；以及電子控制單元。所述電子控制單元構成為，關于空間內的位置，通過所述檢測裝置來檢測所述位置信息和在彼此不同的時刻的所述位置的狀態(tài)量，關于所述位置，使用所述狀態(tài)量來算出表示所述狀態(tài)量相對于時間的變化的容易度的狀態(tài)量變化性，將所述狀態(tài)量變化性與對應的位置的所述位置信息相關聯(lián)地存儲于所述環(huán)境地圖存儲裝置。

根據本發(fā)明的第二技術方案，所述電子控制單元也可以構成為，關于所述位置，基于所述狀態(tài)量來算出狀態(tài)量代表值，將所述狀態(tài)量代表值與所述對應的位置的所述位置信息相關聯(lián)地存儲于所述環(huán)境地圖存儲裝置。

根據本發(fā)明的第二技術方案，所述電子控制單元也可以構成為，關于所述位置，算出所述狀態(tài)量的每單位時間的變化量，基于所述狀態(tài)量的每單位時間的變化量來算出所述狀態(tài)量變化性。

根據本發(fā)明的第二技術方案，所述位置的狀態(tài)量也可以利用物體存在于所述位置的概率來表示。

本發(fā)明的第三技術方案提供一種環(huán)境地圖的制作方法。所述環(huán)境地圖的制作方法包括：關于空間內的位置，檢測表示所述位置的位置信息和在彼此不同的時刻的所述位置的狀態(tài)量；關于所述位置，使用所述狀態(tài)量來算出表示所述狀態(tài)量相對于時間的變化的容易度的狀態(tài)量變化性；以及將所述狀態(tài)量變化性與對應的位置的所述位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置。

根據本發(fā)明的第三技術方案，所述環(huán)境地圖的制作方法也可以包括：關于所述位置，基于所述狀態(tài)量來算出狀態(tài)量代表值；和將所述狀態(tài)量代表值與所述對應的位置的所述位置信息相關聯(lián)地存儲于所述環(huán)境地圖存儲裝置。

根據本發(fā)明的第三技術方案，所述環(huán)境地圖的制作方法也可以包括：關于所述位置，算出所述狀態(tài)量的每單位時間的變化量。另外，算出所述狀態(tài)量變化性也可以包括基于所述狀態(tài)量的每單位時間的變化量來算出所述狀態(tài)量變化性。

根據本發(fā)明的第三技術方案，所述位置的狀態(tài)量也可以利用物體存在于所述位置的概率來表示。

本發(fā)明的第四技術方案提供一種環(huán)境地圖的更新系統(tǒng)。所述環(huán)境地圖的更新系統(tǒng)具備更新對象環(huán)境地圖存儲裝置、檢測裝置、更新完成環(huán)境地圖存儲裝置以及電子控制單元。所述更新對象環(huán)境地圖存儲裝置構成為存儲更新對象的環(huán)境地圖信息。所述更新對象的環(huán)境地圖信息包括表示空間內的位置的第一位置信息和所述位置的與所述第一位置信息相關聯(lián)的第一狀態(tài)量變化性。所述第一狀態(tài)量變化性表示所述位置的狀態(tài)量相對于時間的第一變化的容易度。所述檢測裝置構成為檢測所述第一位置信息和所述位置的第一狀態(tài)量。所述電子控制單元構成為，新檢測表示所述位置的第二位置信息和在彼此不同的時刻的所述位置的第二狀態(tài)量，關于所述位置，使用所述第二狀態(tài)量來新算出第二狀態(tài)量變化性，使用所述第二位置信息和所述第二狀態(tài)量變化性來更新所述更新對象的環(huán)境地圖信息的所述第一狀態(tài)量變化性，將所更新后的第一狀態(tài)量變化性與所述第二位置信息相關聯(lián)地存儲于所述更新完成環(huán)境地圖存儲裝置內。

根據本發(fā)明的第四技術方案，所述更新對象的環(huán)境地圖信息也可以具有所述位置的與所述第一位置信息相關聯(lián)的第一狀態(tài)量代表值。所述電子控制單元也可以構成為，關于所述位置，基于所述第二狀態(tài)量來新算出第二狀態(tài)量代表值，使用所述第二位置信息和所述第二狀態(tài)量代表值來更新所述更新對象的環(huán)境地圖信息的所述第一狀態(tài)量代表值，將所更新后的第一狀態(tài)量代表值與所述第二位置信息相關聯(lián)地存儲于所述更新完成環(huán)境地圖存儲裝置。

根據本發(fā)明的第四技術方案，所述電子控制單元也可以構成為，關于所述位置，新算出狀態(tài)量的每單位時間的變化量，基于所述狀態(tài)量的每單位時間的變化量來新算出狀態(tài)量變化性。

根據本發(fā)明的第四技術方案，所述位置的狀態(tài)量也可以利用物體存在于所述位置的概率來表示。

本發(fā)明的第五技術方案提供一種環(huán)境地圖的更新方法。所述環(huán)境地圖的更新方法包括：準備更新對象的環(huán)境地圖信息；新檢測表示所述位置的第二位置信息和在彼此不同的時刻的所述位置的第二狀態(tài)量；關于所述位置，使用所述第二狀態(tài)量來新算出第二狀態(tài)量變化性；使用所述第二位置信息和所述第二狀態(tài)量變化性來更新所述更新對象的環(huán)境地圖信息的所述第一狀態(tài)量變化性；以及將所更新后的第一狀態(tài)量變化性與所述第二位置信息相關聯(lián)地存儲于更新完成環(huán)境地圖存儲裝置內。所述更新對象的環(huán)境地圖信息包括表示空間內的位置的第一位置信息和所述位置的與所述第一位置信息相關聯(lián)的第一狀態(tài)量變化性。所述第一狀態(tài)量變化性表示所述位置的狀態(tài)量相對于時間的第一變化的容易度。

根據本發(fā)明的第五技術方案，所述環(huán)境地圖的更新方法包括：關于所述位置，基于所述第二狀態(tài)量來新算出第二狀態(tài)量代表值；使用所述第二位置信息和所述第二狀態(tài)量代表值來更新所述更新對象的環(huán)境地圖的所述第一狀態(tài)量代表值；以及將所更新后的第一狀態(tài)量代表值與所述第二位置信息相關聯(lián)地存儲于所述更新完成環(huán)境地圖存儲裝置。所述更新對象的環(huán)境地圖信息也可以包括第一狀態(tài)量代表值，所述第一狀態(tài)量代表值也可以與所述第一位置信息相關聯(lián)。

根據本發(fā)明的第五技術方案，所述環(huán)境地圖的更新方法也可以包括：關于所述位置，新算出狀態(tài)量的每單位時間的變化量；和基于所述狀態(tài)量的每單位時間的變化量來新算出狀態(tài)量變化性。

根據本發(fā)明的第五技術方案，所述位置的狀態(tài)量也可以利用物體存在于所述位置的概率來表示。

能夠提供一種能夠更準確地表示空間內的狀況的地圖信息。

附圖說明

下面將參照附圖說明本發(fā)明的示例性實施方式的特征、優(yōu)點以及技術上和工業(yè)上的意義，在附圖中相似的附圖標記代表相似的要素，并且其中：

圖1是本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖制作系統(tǒng)的框圖。

圖2是說明外部傳感器的概略圖。

圖3是說明位置信息以及狀態(tài)量的檢測方法的概略圖。

圖4a是表示狀態(tài)量相對于時間的變化的一例的圖。

圖4b是表示狀態(tài)量相對于時間的變化的另一例的圖。

圖4c是表示狀態(tài)量相對于時間的變化的又一例的圖。

圖5a是說明狀態(tài)量變化性的算出例的時間圖。

圖5b是說明狀態(tài)量變化性的算出例的時間圖。

圖6是表示本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖信息的概略圖。

圖7是表示本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖制作控制例程的流程圖。

圖8是單位空間的概略立體圖。

圖9是表示反射面的單位空間的概略立體圖。

圖10是本發(fā)明的第2實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)的框圖。

圖11是說明本發(fā)明的第2實施例的框圖。

圖12是表示本發(fā)明的第2實施例的環(huán)境地圖更新控制例程的流程圖。

圖13是另一實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)的框圖。

圖14是本發(fā)明的第3實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)的框圖。

圖15是表示本發(fā)明的第3實施例的權重系數的映射的一例的圖。

圖16是表示本發(fā)明的第3實施例的權重系數的映射的另一例的圖。

圖17是本發(fā)明的第4實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)的框圖。

圖18是表示本發(fā)明的第4實施例的環(huán)境地圖信息的概略圖。

圖19是表示本發(fā)明的第4實施例的權重系數的映射的一例的圖。

圖20是表示本發(fā)明的第4實施例的權重系數的映射的另一例的圖。

圖21是環(huán)境地圖制作系統(tǒng)的另一實施例的框圖。

圖22是環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)的另一實施例的框圖。

圖23是表示環(huán)境地圖信息的另一實施例的概略圖。

圖24是圖23所示的實施例的環(huán)境地圖制作系統(tǒng)的框圖。

圖25是圖23所示的實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

圖1表示本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a的框圖。在本發(fā)明的第1實施例中，環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a搭載于具備自動駕駛功能的移動體。該移動體包括車輛、移動機器人等。以下，以移動體為車輛的情況為例進行說明。參照圖1，環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a具備外部傳感器1、gps接收部2、內部傳感器2a、環(huán)境地圖存儲裝置3以及電子控制單元10。

外部傳感器1是用于檢測自身車輛的外部或周圍的信息的檢測設備。外部傳感器1具備激光雷達(lidar：laserimagingdetectionandranging)、雷達(radar)以及相機中的至少1方。如圖2所示，在本發(fā)明的第1實施例中，外部傳感器1具備至少1個激光雷達so1、至少1個雷達so2以及至少1個相機so3。

激光雷達so1是利用激光來檢測自身車輛v的外部的物體的裝置。在本發(fā)明的第1實施例中，物體包括不能移動的物體即靜的物體(例如，建筑物、道路等)、能夠移動的物體即動的物體(例如，其他車輛、行人等)、以及雖然基本不能移動但能夠易于移動的物體即準靜的物體(例如，立式廣告牌、垃圾箱、樹木的樹枝等)。在圖2所示的例子中，單一的激光雷達so1設置于車輛v的車頂上。在另一實施例(未圖示)中，例如4個激光雷達在車輛v的四個角分別安裝于保險杠。激光雷達so1朝向自身車輛v的整個周圍依次照射激光，根據其反射光來計測與物體有關的信息。該物體信息包括從激光雷達so1到物體的距離以及朝向，即物體相對于激光雷達so1的相對位置。由激光雷達so1檢測到的物體信息被向電子控制單元10發(fā)送。另一方面，雷達so2是利用電波來檢測自身車輛v的外部的物體的裝置。在圖2所示的例子中，例如4個雷達so2在車輛v的四個角分別安裝于保險杠。雷達so2從雷達so2向自身車輛v的周圍發(fā)射電波，根據其反射波來計測與自身車輛v的周圍的物體有關的信息。由雷達so2檢測到的物體信息被向電子控制單元10發(fā)送。相機so3在圖2所示的例子中，具備設置于車輛v的前擋風玻璃的內側的單一的立體相機。立體相機so3對自身車輛v的前方進行彩色或黑白拍攝，通過立體相機so3獲得的彩色或黑白拍攝信息被向電子控制單元10發(fā)送。

再次參照圖1，gps接收部2接收來自3個以上的gps衛(wèi)星的信號，由此來檢測表示自身車輛或外部傳感器1的絕對位置(例如自身車輛v的緯度、經度以及高度)的信息。由gps接收部2檢測到的自身車輛的絕對位置信息被向電子控制單元10發(fā)送。在另一實施例(未圖示)中，修正基于來自gps衛(wèi)星的信號檢測到的絕對位置，取得精度更高的絕對位置。即，例如，基于由外部傳感器1檢測到的外部的信息與預先存儲的外部的信息的偏差來修正基于來自gps衛(wèi)星的信號檢測到的絕對位置。

內部傳感器2a是用于檢測自身車輛v的行駛狀態(tài)的檢測設備。自身車輛v的行駛狀態(tài)利用自身車輛的速度、加速度以及姿勢中的至少1方來表示。內部傳感器2a具備車速傳感器以及imu(inertialmeasurementunit：慣性測量單元)中的一方或兩方。車速傳感器檢測自身車輛v的速度。imu例如具備3軸的陀螺儀以及3方向的加速度傳感器，檢測自身車輛v的3維的角速度以及加速度，基于它們來檢測自身車輛v的加速度以及姿勢。由內部傳感器2a檢測到的自身車輛v的行駛狀態(tài)信息被向電子控制單元10發(fā)送。

在環(huán)境地圖存儲裝置3中存儲環(huán)境地圖信息。

電子控制單元10是具備通過雙向性總線彼此連接的cpu(centralprocessingunit：中央處理器)、rom(readonlymemory：只讀存儲器)以及ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)等的計算機。如圖1所示，本發(fā)明的第1實施例的電子控制單元10具備：具有rom以及ram的存儲部11、環(huán)境識別部12、狀態(tài)量變化性算出部13、狀態(tài)量代表值算出部14以及環(huán)境地圖制作部15。

環(huán)境識別部12分別檢測分別表示自身車輛v的周圍的空間內的多個位置的位置信息和這些位置的狀態(tài)量。在本發(fā)明的第1實施例中，上述的空間為三維空間。在另一實施例(未圖示)中，空間為二維空間。另外，在本發(fā)明的第1實施例中，某位置的狀態(tài)量利用物體存在于該某位置的概率來表示。在該情況下，狀態(tài)量例如被以從0到1之間的連續(xù)值的形式算出。在另一實施例(未圖示)中，狀態(tài)量被以離散值的形式算出。進而，在本發(fā)明的第1實施例中，根據來自外部傳感器1的物體信息和來自gps接收部2的自身車輛v或外部傳感器1的絕對位置信息來算出位置信息以及狀態(tài)量。參照圖3對該情況進行說明。

圖3表示從作為外部傳感器1的激光雷達照射的激光在物體obj反射了的情況。在該情況下，像在圖3中以黑色圓圈所示那樣，在位置px形成反射點。激光雷達1根據反射光來計測反射點的位置px的相對位置信息。根據該計測結果，可知在位置px存在物體obj，因此，位置px的狀態(tài)量，即物體存在概率成為1。另外，根據來自激光雷達1的位置px的相對位置信息和來自gps接收部2的外部傳感器1的絕對位置信息可知位置px的絕對位置信息。另外，可知在不為反射點的位置py不存在物體，因此，位置py的狀態(tài)量即物體存在概率成為0。另外，根據來自激光雷達1的位置px的相對位置信息和來自gps接收部2的外部傳感器1的絕對位置信息可知位置py的絕對位置信息。像這樣算出位置px、py的絕對位置信息以及狀態(tài)量。

在本發(fā)明的第1實施例中，外部傳感器1例如以數十毫秒的間隔反復檢測物體信息。換言之，外部傳感器1檢測在彼此不同的多個時刻的物體信息。因此，在環(huán)境識別部12中，根據在彼此不同的多個時刻的物體信息來算出在彼此不同的多個時刻的狀態(tài)量?；蛘呤牵谲囕vv在一定的場所多次移動的情況下，也檢測在彼此不同的多個時刻的物體信息，因此算出在彼此不同的多個時刻的狀態(tài)量。在圖4a、圖4b以及4c中示出了在彼此不同的多個時刻的某位置的狀態(tài)量的各種例子。

狀態(tài)量變化性算出部13關于多個位置分別算出狀態(tài)量變化性。某位置的狀態(tài)量變化性表示該某位置的狀態(tài)量相對于時間的變化的容易度。在本發(fā)明的第1實施例中，狀態(tài)量變化性被以連續(xù)值的形式算出。在另一實施例(未圖示)中，狀態(tài)量變化性被以離散值的形式算出。接下來，參照圖4a、圖4b以及圖4c，對狀態(tài)量變化性進行進一步說明。此外，在圖4a、圖4b以及圖4c中，對所檢測到的狀態(tài)量進行描點。

狀態(tài)量變化性例如利用狀態(tài)量相對于時間的變化的頻度、變化的程度等來表示。即，圖4b所示的例子的狀態(tài)量與圖4a所示的例子的狀態(tài)量相比，變化的頻度高，相對于時間易于變化。因此，圖4b所示的例子的狀態(tài)量變化性比圖4a所示的例子的狀態(tài)量變化性高。另一方面，圖4c所示的例子的狀態(tài)量與圖4a所示的例子的狀態(tài)量相比，變化的程度大，相對于時間易于變化。因此，圖4c所示的例子的狀態(tài)量變化性比圖4a所示的例子的狀態(tài)量變化性高。

在本發(fā)明的第1實施例中，算出狀態(tài)量的每單位時間的變化量，基于狀態(tài)量的每單位時間的變化量來算出狀態(tài)量變化性。即，在圖5a所示的例子中，算出在相同的時間幅度dt中的狀態(tài)量的變化量(絕對值)dsq1、dsq2、…。該情況下的時間幅度dt例如等于狀態(tài)量的檢測間隔。此外，雖然在圖5a所示的例子中，分別算出在連續(xù)的時間幅度dt中的狀態(tài)量的變化量dsq1、dsq2、…，但在另一例中，分別算出在不連續(xù)的時間幅度dt中的狀態(tài)量的變化量?；蛘呤?，在圖5b所示的例子中，分別算出在彼此不同的多個時間幅度dt1、dt2、…中的狀態(tài)量的變化量(絕對值)dsq1、dsq2、…。不同的時間幅度例如為秒、分、日、年這樣的級別。接下來，依次算出狀態(tài)量的每單位時間的變化量dsq1/dt1、dsq2/dt2、…。此外，雖然在圖5b所示的例子中，分別算出在連續(xù)的時間幅度dt1、dt2、…中的狀態(tài)量的變化量dsq1、dsq2、…，但在另一例中，分別算出在不連續(xù)的時間幅度中的狀態(tài)量的變化量。接下來，通過對狀態(tài)量的每單位時間的變化量dsq1/dt1、dsq2/dt2、…進行簡單平均或加權平均來算出狀態(tài)量變化性。在使用加權平均的情況下，在一例中，檢測時期較新的狀態(tài)量的每單位時間的變化量dsq/dt被賦予較大的權重，檢測時期較舊的狀態(tài)量的每單位時間的變化量dsq/dt被賦予較小的權重。在另一例中，檢測時期較新的狀態(tài)量的每單位時間的變化量dsq/dt被賦予較小的權重，檢測時期較舊的狀態(tài)量的每單位時間的變化量dsq/dt被賦予較大的權重。關于多個位置分別進行這樣的狀態(tài)量變化性的算出。

在又一實施例(未圖示)中，對作為時間的函數的多個狀態(tài)量進行傅里葉變換，根據其結果算出狀態(tài)量變化性。具體而言，在一例中，算出預先設定的頻譜(頻率)的強度來作為狀態(tài)量變化性。在另一例中，通過對各頻譜的強度進行簡單平均或加權平均來算出狀態(tài)量變化性。

狀態(tài)量代表值算出部14關于多個位置分別基于狀態(tài)量算出狀態(tài)量代表值。某位置的狀態(tài)量代表值是適當地表示該位置的狀態(tài)的值。在本發(fā)明的第1實施例中，狀態(tài)量代表值基于在彼此不同的多個時刻所檢測到的該某位置的狀態(tài)量來算出。在一例中，某位置的狀態(tài)量代表值被設定為在彼此不同的多個時刻的該某位置的狀態(tài)量中的最新的狀態(tài)量。這樣，某位置的狀態(tài)量代表值表示該某位置的最新的狀態(tài)。在另一例中，某位置的狀態(tài)量代表值，通過對在彼此不同的多個時刻的該某位置的狀態(tài)量進行簡單平均或加權平均來算出。這樣，即使某位置的狀態(tài)量暫時發(fā)生了變化，也能夠利用狀態(tài)量代表值來準確地表示該位置的狀態(tài)。此外，在本發(fā)明的第1實施例中，狀態(tài)量代表值例如被以從0到1之間的連續(xù)值的形式算出。在另一實施例(未圖示)中，狀態(tài)量代表值被以離散值的形式算出。

環(huán)境地圖制作部15制作環(huán)境地圖信息，并且存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。即，環(huán)境地圖制作部15將狀態(tài)量代表值與各自對應的位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。另外，環(huán)境地圖制作部15將狀態(tài)量變化性與各自對應的位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。像這樣制作環(huán)境地圖信息m。結果，如圖6所示，本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖信息m具有：分別表示空間內的多個位置的位置信息；與各自對應的位置信息相關聯(lián)的狀態(tài)量代表值；以及與各自對應的位置信息相關聯(lián)的狀態(tài)量變化性。

因為像這樣使狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性與位置信息相關聯(lián)，所以，若指定位置信息，則根據環(huán)境地圖信息可知對應的位置的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。此外，在本發(fā)明的第1實施例中，環(huán)境地圖信息m具有3維空間內的位置的位置信息、狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性，所以是三維地圖。另外，在本發(fā)明的第1實施例中，位置信息是絕對位置信息。在另一實施例(未圖示)中，位置信息是相對于預先設定的特定的位置的相對位置信息。

在車輛v行駛時，逐次檢測車輛v的周圍的空間內的位置的位置信息以及狀態(tài)量。接下來，分別算出這些位置的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性，根據這些位置信息、狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性來制作環(huán)境地圖信息m。在該情況下，在本發(fā)明的第1實施例中，當至少對多個位置的各自的位置信息以及狀態(tài)量檢測了1次時，制作環(huán)境地圖信息m。在另一實施例(未圖示)中，當多個位置的各自的位置信息以及狀態(tài)量的檢測次數比預先設定的閾值多時，制作環(huán)境地圖信息m。

根據像這樣制作的環(huán)境地圖信息m，可知以下情況。即，在某位置的利用物體存在概率表示的狀態(tài)量大，并且狀態(tài)量變化性低的情況下，該位置正在被靜的物體(例如，建筑物、道路路面等)、或處于靜止的動的物體(例如，其他車輛、行人等)或者準靜的物體(例如，立式廣告牌、垃圾箱、樹木的樹枝等)占有?；蛘呤牵撐恢谜诒粍拥奈矬w或準靜的物體占有的占有狀態(tài)與該位置沒有被動的物體或準靜的物體占有的非占有狀態(tài)以較低的頻度切換，并且占有狀態(tài)的時間較長。另一方面，在某位置的狀態(tài)量小且狀態(tài)量變化性低的情況下，在該位置什么都不存在。那樣的位置的具體例是水池的上方空間等。在某位置的狀態(tài)量大且狀態(tài)量變化性高的情況下，在該位置，占有狀態(tài)與非占有狀態(tài)以較高的頻度切換，并且占有狀態(tài)的時間較長。那樣的位置的具體例是交通量較多的道路等。在某位置的狀態(tài)量小且狀態(tài)量變化性高的情況下，在該位置，占有狀態(tài)與非占有狀態(tài)以較高的頻度切換，并且非占有狀態(tài)的時間較長。那樣的位置的具體例是交通量較少(不為0)的道路等。

即，本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖信息m中不僅包括與在某位置的物體或物體是否存在有關的信息，還包括該位置處于什么樣的狀況的信息。因此，能夠更準確地表示空間內的狀況。而且，通過利用狀態(tài)量變化性來保持環(huán)境的多樣的信息，無需保持多個按每個物體種別的地圖和/或與目的相應的地圖。因此，能夠減少地圖信息的數據量。

在本發(fā)明的第1實施例中，車輛v使用這樣的環(huán)境地圖信息m來決定移動路徑，以沿著移動路徑移動的方式進行自動駕駛。在該情況下，車輛v能夠利用環(huán)境地圖信息m來更準確地掌握可供車輛v移動的空間內的狀況，所以，能夠決定最合適的移動路徑。此外，若僅著眼于環(huán)境地圖信息m的制作，則搭載環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a的移動體不需要具備自動駕駛功能。

在此，將檢測到地圖信息以及狀態(tài)量的位置稱為檢測點，在本發(fā)明的第1實施例中，關于多個檢測點分別存儲有位置信息、狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。因此，使用多個檢測點來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m。

圖7表示用于執(zhí)行本發(fā)明的第1實施例的環(huán)境地圖制作控制的例程。該例程在應該制作環(huán)境地圖信息時執(zhí)行1次。參照圖7，在步驟31中，檢測位置信息以及狀態(tài)量。在接下來的步驟32中算出狀態(tài)量變化性。在接下來的步驟33中算出狀態(tài)量代表值。在接下來的步驟34中將狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性分別與對應的地圖信息相關聯(lián)來制作環(huán)境地圖信息m，并且將環(huán)境地圖信息m存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。此外，在另一實施例(未圖示)中，算出狀態(tài)量代表值，接下來算出狀態(tài)量變化性。

此外，在上述本發(fā)明的第1實施例中，某位置的狀態(tài)量利用物體存在于該某位置的概率來表示。在另一實施例(未圖示)中，某位置的狀態(tài)量利用在某位置存在的物體的顏色或亮度值來表示。在該情況下，例如，能夠掌握信號機的燈中的哪個燈點亮了。在該另一實施例中，在利用物體的顏色表示狀態(tài)量的情況下，物體的顏色通過作為外部傳感器1的相機so3的彩色相機來檢測。另一方面，在利用物體的亮度值表示狀態(tài)量的情況下，物體的亮度值通過外部傳感器1的激光雷達so1、雷達so2、或彩色或者黑白相機so3來檢測。即，當從激光雷達so1發(fā)射的激光在物體反射時所獲得的反射光的強度表示該物體的亮度值。同樣地，雷達so2的反射波強度表示物體的亮度值。因此，通過檢測反射光強度或反射波強度來檢測物體的亮度值。此外，在利用物體的顏色表示狀態(tài)量的情況下，例如使用rgb模型來將狀態(tài)量數值化。

另一方面，在上述本發(fā)明的第1實施例中，1個位置信息關聯(lián)有1個狀態(tài)量變化性。在另一實施例(未圖示)中，1個位置信息關聯(lián)有多個狀態(tài)量變化性，因此環(huán)境地圖信息m具有多個狀態(tài)量變化性。在該情況下，在一例中，基于像圖5b所示那樣的，在彼此不同的多個時間幅度中的狀態(tài)量的變化量，分別算出多個狀態(tài)量變化性。在另一例中，基于通過對狀態(tài)量進行傅里葉變換而獲得的多個頻譜的強度來算出多個狀態(tài)量變化性。

接下來，對狀態(tài)量代表值的算出方法的另一實施例進行說明。在本發(fā)明的第1實施例中，關于多個位置分別根據所檢測到的多個狀態(tài)量來算出狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。在該情況下，狀態(tài)量的檢測次數越多，則狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的精度越高。然而，也有可能無法確保檢測次數多。

因此，在另一實施例中，使用現(xiàn)有的地圖信息來設定狀態(tài)量的初始值和狀態(tài)量的每單位時間的變化量的初始值中的一方或雙方。例如，關于現(xiàn)有的地圖信息中存在建筑物的位置，將該位置的狀態(tài)量的初始值設為1，將該位置的狀態(tài)量的每單位時間的變化量的初始值設為0。結果，在狀態(tài)量的檢測次數少的情況下也能提高狀態(tài)量代表值和狀態(tài)量變化性的精度。

接下來，對環(huán)境地圖信息m的另一實施例進行說明。在該另一實施例中，使用體素(voxel)來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m。即，在空間內劃分出彼此相鄰的多個體素或單位空間。在圖8中表示單位空間的一例，在圖8所示的例子中單位空間us成為在鉛垂方向上延伸的長方體。在其基礎上，關于多個單位空間us分別存儲有位置信息、狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。該情況下的單位空間us的位置信息例如利用在圖8中以p表示的單位空間us內的任意一點的絕對位置信息來表示。另一方面，單位空間us的狀態(tài)量代表值和狀態(tài)量變化性可以利用以下所說明的各種方法來算出。

在第1算出例中，與本發(fā)明的第1實施例同樣地，首先關于空間內的多個位置分別檢測位置信息以及狀態(tài)量，算出狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。接下來，確定檢測到位置信息以及狀態(tài)量的位置，即檢測點所屬的單位空間us。接下來，基于屬于所確定的單位空間us內的檢測點的狀態(tài)量代表值，算出對應的單位空間us的狀態(tài)量代表值。例如，通過對屬于對應的單位空間us內的檢測點的狀態(tài)量代表值進行簡單平均或加權平均來算出單位空間us的狀態(tài)量代表值。同樣地，基于屬于對應的單位空間us內的檢測點的狀態(tài)量變化性來算出單位空間us的狀態(tài)量變化性。例如，通過對屬于對應的單位空間us內的檢測點的狀態(tài)量變化性進行簡單平均或加權平均來算出單位空間us的狀態(tài)量變化性。在該情況下，將單位空間us的狀態(tài)量代表值與單位空間us的位置信息相關聯(lián)，將單位空間us的狀態(tài)量變化性與單位空間us的位置信息相關聯(lián)，由此來制作環(huán)境地圖信息m，并且將該環(huán)境地圖信息m存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。另外，不將屬于單位空間us內的檢測點的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3。因此，能夠減少存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內的數據量。

在第2算出例中，關于空間內的多個位置分別檢測位置信息以及狀態(tài)量。接下來，確定檢測到位置信息以及狀態(tài)量的位置，即檢測點所屬的單位空間us。屬于所確定的單位空間us內的檢測點的狀態(tài)量可以認為是對應的單位空間us的狀態(tài)量。接下來，使用屬于所確定的單位空間us內的1個或多個檢測點的狀態(tài)量來算出對應的單位空間us的狀態(tài)量代表值。另外，使用屬于所確定的單位空間us內的多個檢測點的狀態(tài)量來算出對應的單位空間us的狀態(tài)量變化性。

在第3算出例中，關于多個單位空間us分別檢測單位空間us的狀態(tài)量，根據所檢測到的狀態(tài)量來算出單位空間us的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。接下來，以外部傳感器1為激光雷達的情況為例對第3算出例的單位空間us的狀態(tài)量的檢測方法的各種具體例進行說明。

在第3算出例的第1具體例中，當從激光雷達1對單位空間us照射了激光時，算出在單位空間us內反射的激光的條數nlr與經過了單位空間us的激光的條數nlp的比率(例如，nlr/nlp)，將單位空間us的狀態(tài)量設為比率nlr/nlp。反射激光條數nlr或比率nlr/nlp表示在單位空間us內存在的物體的大小或物體存在于單位空間us內的概率。

在第3算出例的第2具體例中，設想連接在單位空間us內形成的激光的反射點而獲得的，由平面或曲面構成的反射面。在圖9中表示反射面的一例，在圖9所示的例子中反射面rp成為平面。該反射面rp將單位空間us分成關于反射面rp而距激光雷達1遠的部分空間psx、和關于反射面rp而距激光雷達1近的部分空間psy。接下來，算出部分空間psx、psy的體積，算出它們的比率(例如，psx/psy)，將單位空間us的狀態(tài)量設為比率psx/psy。部分空間psx的體積或比率psx/psy表示在單位空間us內存在的物體的大小或物體存在于單位空間us內的概率。

在第3算出例的第3具體例中，算出反射光的強度比預先設定的閾值大的反射點的數nprr與在單位空間us內形成的激光的反射點的總數npr的比率(例如，nprr/npr)，將單位空間us的狀態(tài)量設為比率nprr/npr。高強度反射點數nprr或比率nprr/npr表示在單位空間us內存在的物體的大小或物體存在于單位空間us內的概率。

在第2算出例以及第3算出例中，能夠減少存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內的數據量，并且能夠縮短制作環(huán)境地圖信息m的時間。

此外，在上述的第3算出例中，簡言之是將狀態(tài)量設為被物體占有的單位空間us的一部分或全部的體積相對于單位空間us的體積的比例。該比例像上述那樣表示在單位空間us內存在的物體的大小或物體存在于單位空間us內的概率。在又一實施例中，在一定期間t0中，算出某位置被物體占有的時間t1、和該某位置沒有被物體占有的時間，將某位置的狀態(tài)量設為在一定期間t0中該某位置被物體占有的時間t1的比例(t1/t0)。該比例表示在單位空間us內存在的物體的大小或物體存在于單位空間us內的概率。

接下來，對環(huán)境地圖信息m的又一實施例進行說明。在該又一實施例中，使用網格(mesh)、被稱為基元(primitive)的基本形狀以及表示面的函數式中的至少1方來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m?；拘螤畎ㄇ?、長方體、圓柱、圓錐等。在其基礎上，在第1具體例中，首先，從多個檢測點中抽出狀態(tài)量代表值幾乎相同并且狀態(tài)量變化性幾乎相同的多個檢測點。接下來，選擇與連接所抽出的檢測點而獲得的形狀相符的網格或基本形狀。接下來，將所抽出的檢測點置換成所選擇的網格或基本形狀，并且存儲網格或基本形狀。在該情況下，網格或基本形狀的位置信息利用網格內或基本形狀內的任意一點的絕對位置信息來表示，基于屬于該網格或基本形狀的檢測點的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性分別算出網格或基本形狀的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。例如，表示道路路面的多個檢測點被網格置換，表示樓房的多個檢測點被長方體置換，表示電線桿的多個檢測點被圓柱置換。與此相對，在第2具體例中，首先使用體素來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m，接下來將體素的一部分或全部置換成網格或基本形狀。無論是哪一種，都能夠減少存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內的數據量。

此外，在選擇應該置換的網格或基本形狀時，例如，若從現(xiàn)有的地圖信息中預先獲得與道路、建筑物、電線桿等的位置以及大小有關的信息，則能夠容易地制作環(huán)境地圖信息m。

在使用體素來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m的情況下，單位空間us的大小表示環(huán)境地圖信息m的分辨能力。雖然優(yōu)選分辨能力盡可能高，但若分辨能力過高，則環(huán)境地圖信息m的數據量會變得過多，而這是不優(yōu)選的。另一方面，在車輛v利用自動駕駛行駛時，車輛使用環(huán)境地圖信息m來確定成為自身車輛v的行駛的障礙的物體的位置，從而以避開障礙物的方式來決定移動路徑。若著眼于此，則不需要將表示環(huán)境地圖信息m的分辨能力的單位空間us的大小(例如，體積)設定得比車輛行駛的障礙物中的最小的障礙物的大小小。或者是，若著眼于車輛v在自動駕駛時對環(huán)境地圖信息m內的自身車輛v的位置的推定，則不需要將環(huán)境地圖信息m的單位空間us的大小(例如，水平方向的尺寸)設定得比位置推定精度小?；蛘呤牵糁塾跒榱耸管囕vv在自動駕駛時沿著使用環(huán)境地圖信息m決定的移動路徑移動而對自身車輛v的位置的控制，則不需要將環(huán)境地圖信息m的單位空間us的大小(例如，水平方向的尺寸)設定得比位置控制精度小。因此，為了縮短環(huán)境地圖信息m的制作時間以及減少數據量，優(yōu)選將表示環(huán)境地圖信息m的分辨能力的單位空間us的大小設定為最小障礙物的大小以上、或車輛v的位置推定精度以上、或車輛v的位置控制精度以上。在使用網格來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m的情況下的單位網格的大小、以及在使用基本形狀來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m的情況下的單位基本形狀的大小(例如，體積)也同樣地進行設定。

進而，為了縮短環(huán)境地圖信息m的制作時間以及減少數據量，優(yōu)選將狀態(tài)量代表值二值化。具體而言，當所算出的狀態(tài)量代表值比預先設定的閾值小時，狀態(tài)量代表值例如被變更為0，當所算出的狀態(tài)量代表值為閾值以上時，狀態(tài)量代表值例如被變更為1。另一方面，優(yōu)選不將狀態(tài)量變化性二值化。這是為了詳細地掌握狀態(tài)量的變化的容易度。

接下來，對本發(fā)明的第2實施例進行說明。以下對與本發(fā)明的第1實施例的不同點進行說明。

圖10表示本發(fā)明的第2實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)ar的框圖。在本發(fā)明的第2實施例中，電子控制單元10還具備環(huán)境地圖更新部16。

環(huán)境地圖更新部16更新存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內的環(huán)境地圖信息，即更新對象的環(huán)境地圖信息。即，如圖11大致所示，環(huán)境識別部12在制作出環(huán)境地圖信息后也分別新檢測多個位置的位置信息以及狀態(tài)量。狀態(tài)量變化性算出部13關于多個位置分別使用新檢測到的狀態(tài)量來新算出狀態(tài)量變化性。狀態(tài)量代表值算出部14基于新檢測到的狀態(tài)量來新算出狀態(tài)量代表值。環(huán)境地圖更新部16使用新檢測到的位置信息和新算出的狀態(tài)量代表值來對更新對象的環(huán)境地圖信息m的狀態(tài)量代表值進行更新，將更新后的狀態(tài)量代表值與各自對應的位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。另外，環(huán)境地圖更新部16使用新檢測到的位置信息和新算出的狀態(tài)量變化性來對更新對象的環(huán)境地圖信息m的狀態(tài)量變化性進行更新，將更新后的狀態(tài)量變化性與各自對應的位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。像這樣對更新對象的環(huán)境地圖信息m進行更新、或者制作完成了更新的環(huán)境地圖信息mr。

具體而言，在本發(fā)明的第2實施例中，關于多個位置分別通過對更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值sq0、和新算出的狀態(tài)量代表值sqn進行加權平均來算出更新后的狀態(tài)量代表值sqr。另外，關于多個位置分別通過對更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性va0、和新算出的狀態(tài)量變化性van進行加權平均來算出更新后的狀態(tài)量變化性var。即，更新后的狀態(tài)量代表值sqr以及更新后的狀態(tài)量變化性var例如利用使用權重系數k(0≤k≤1)的下式來表示。

sqr＝sq0·k+sqn·(1-k)var＝va0·k+van·(1-k)，通過像這樣更新環(huán)境地圖信息，能夠更準確地掌握空間的狀況。

圖12表示用于執(zhí)行本發(fā)明的第2實施例的環(huán)境地圖更新控制的例程。該例程在應該更新環(huán)境地圖信息時執(zhí)行1次。參照圖12，在步驟41中新檢測位置信息以及狀態(tài)量。在接下來的步驟42中新算出狀態(tài)量變化性。在接下來的步驟43中新算出狀態(tài)量代表值。在接下來的步驟44中更新狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。在接下來的步驟45中將更新后的狀態(tài)量代表值以及更新后的狀態(tài)量變化性分別與對應的地圖信息相關聯(lián)來制作更新完成環(huán)境地圖信息，將更新完成環(huán)境地圖信息存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。

在本發(fā)明的第2實施例中，更新對象的環(huán)境地圖信息由搭載于車輛v的環(huán)境地圖制作部15制作。在另一實施例(未圖示)中，更新對象的環(huán)境地圖信息是在車輛v的外部制作并且預先存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內的環(huán)境地圖信息。

另外，在本發(fā)明的第2實施例中，更新對象的環(huán)境地圖信息和完成了更新的環(huán)境地圖信息存儲于相同的環(huán)境地圖存儲裝置3內。與此相對，在圖13所示的實施例中，環(huán)境地圖存儲裝置3具備彼此不同的更新對象環(huán)境地圖存儲裝置3a和更新完成環(huán)境地圖存儲裝置3b。在更新對象環(huán)境地圖存儲裝置3a存儲有更新對象的環(huán)境地圖信息。在更新完成環(huán)境地圖存儲裝置3b存儲有完成了更新的環(huán)境地圖信息。

接下來對本發(fā)明的第3實施例進行說明。以下對與本發(fā)明的第2實施例的不同點進行說明。

圖14表示本發(fā)明的第3實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)ar的框圖。在本發(fā)明的第3實施例中，電子控制單元10還具備可靠度算出部17。

可靠度算出部17算出新檢測到的位置信息以及狀態(tài)量的檢測精度即可靠度。接下來，環(huán)境地圖更新部16使用可靠度來更新狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。

當可靠度低時，與可靠度高時相比，基于新檢測到的位置信息以及狀態(tài)量而新算出的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的精度低。若使用精度低的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性來更新環(huán)境地圖信息，則環(huán)境地圖信息的精度會降低。

因此在本發(fā)明的第3實施例中，基于可靠度來設定權重系數k。具體而言，當可靠度低時，與可靠度高時相比，將權重系數k設定得大。若將權重系數k設定得大，則根據上述的更新的計算式可知，新算出的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的權重會變小。

圖15以及圖16表示本發(fā)明的第3實施例的權重系數k的各種例子。在圖15所示的例子中，隨著可靠度變低，權重系數k變大。在圖16所示的例子中，當可靠度比預先設定的設定可靠度高時權重系數k被設定為較小的值，例如為0，當可靠度比設定可靠度低時權重系數k被設定為較大的值，例如為1。結果，能夠通過更新來阻止環(huán)境地圖信息的精度變低。

例如像以下那樣算出可靠度。當外部傳感器1的檢測精度低時，與外部傳感器1的檢測精度高時相比，將可靠度算出得低。或者是，當每單位時間的位置信息以及狀態(tài)量的檢測次數少時，與該檢測次數多時相比，將可靠度算出得低?；蛘呤?，在車輛v推定自身車輛v的位置的情況下，當自身車輛的位置推定精度低時，與自身車輛的位置推定精度高時相比，將可靠度算出得低。

接下來，對本發(fā)明的第4實施例進行說明。以下對與本發(fā)明的第2實施例的不同點進行說明。

圖17表示本發(fā)明的第4實施例的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)ar的框圖。在本發(fā)明的第4實施例中，電子控制單元10還具備經過時間算出部18。

如圖18所示，本發(fā)明的第4實施例的環(huán)境地圖信息m、mr還具有與各自對應的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性相關聯(lián)的最新檢測時刻。該最新檢測時刻是用于算出對應的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的狀態(tài)量的檢測時刻中的最新的檢測時刻。

經過時間算出部18關于多個位置分別算出最新檢測時刻相對于當前時刻的差，即經過時間。接下來，環(huán)境地圖更新部16基于經過時間來更新狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。

當經過時間短時，與經過時間長時相比，空間的狀況發(fā)生了變化的可能性低。因此，更新環(huán)境地圖信息的必要性低。相反，當經過時間長時，與經過時間短時相比，空間的狀況發(fā)生了變化的可能性高。因此，更新環(huán)境地圖信息的必要性高。

因此在本發(fā)明的第4實施例中，基于經過時間來設定權重系數k。具體而言，當經過時間短時，與經過時間長時相比，將權重系數k設定得大。若將權重系數k設定得大，則根據上述的更新的計算式可知，新算出的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的權重變小。

圖19以及圖20表示本發(fā)明的第4實施例的權重系數k的各種例子。在圖19所示的例子中，隨著經過時間變短，權重系數k變大。在圖20所示的例子中，當經過時間比預先設定的設定時間長時權重系數k被設定為較小的值，例如為0，當經過時間比設定時間短時，權重系數k被設定為較大的值，例如為1。結果，能夠根據經過時間來合適地設定新算出的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的權重。

接下來，對本發(fā)明的第5實施例進行說明。以下對與本發(fā)明的第2實施例的不同點進行說明。

在上述本發(fā)明的第2實施例中，當新檢測到某位置的狀態(tài)量時，對該某位置的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性進行更新。然而，若像這樣在新檢測到狀態(tài)量的所有的位置進行更新，則車輛v的電子控制單元10v的負荷有可能會增大，另外，環(huán)境地圖信息的更新有可能需要長時間。

因此，在本發(fā)明的第5實施例中，環(huán)境地圖更新部16決定存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內的環(huán)境地圖信息m的位置中的應該更新的位置即更新對象位置，對更新對象位置的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性進行更新。與此相對，不對更新對象位置以外的位置進行更新。結果，能夠簡單地并且在短時間內進行環(huán)境地圖信息的更新。接下來，對更新對象位置的各種決定例進行說明。

在更新對象位置的第1決定例中，基于更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性來決定更新對象位置。在一例中，更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性比預先設定的下限值高的位置被決定為更新對象位置。換言之，狀態(tài)量變化性低的位置不會被更新。這是因為，在狀態(tài)量變化性相當低的位置，該位置的狀況發(fā)生了變化的可能性相當低。在某位置的狀況發(fā)生了變化的情況下，應該更新該位置的環(huán)境地圖信息。

在更新對象位置的第2決定例中，基于更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值和新算出的狀態(tài)量代表值來決定更新對象位置。在一例中，更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值與新算出的狀態(tài)量代表值的差(絕對值)比預先設定的第1設定值大的位置被決定為更新對象位置。這是因為，在狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了變化的位置，該位置的狀況發(fā)生了變化的可能性高。

在更新對象位置的第3決定例中，基于更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性和新算出的狀態(tài)量變化性來決定更新對象位置。在一例中，更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性與新算出的狀態(tài)量變化性的差(絕對值)比預先設定的第2設定值大的位置被決定為更新對象位置。這是因為，在狀態(tài)量變化性大幅度地發(fā)生了變化的位置，該位置的狀況發(fā)生了變化的可能性高。

在更新對象位置的第4決定例中，基于更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值sq0和狀態(tài)量變化性va0、以及新算出的狀態(tài)量代表值sqn來決定更新對象位置。在一例中，以下式表示的指標值idx比預先設定的第3設定值大的位置被決定為更新對象位置。idx＝|sq0-sqn|/va0

在上述更新對象位置的第2決定例中，在某位置的狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了變化的情況下，判斷為該某位置的狀況發(fā)生了變化的可能性高。然而，在狀態(tài)量變化性高的位置，狀態(tài)量代表值容易發(fā)生變化。因此，在狀態(tài)量變化性高的位置，即使狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了改變，也能夠認為該位置的狀況發(fā)生了變化的可能性低。相反，在狀態(tài)量變化性低的位置，即狀態(tài)量代表值不容易發(fā)生變化的位置，當狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了變化時，能夠認為該位置的狀況發(fā)生了變化的可能性高。另一方面，上述的指標值idx在狀態(tài)量變化性va0大時取小的值，在狀態(tài)量變化性va0小時若狀態(tài)量代表值的變化幅度大則取大的值。因此在更新對象位置的第4決定例中，指標值idx大的位置被決定為更新對象位置。

在更新對象位置的第5決定例中，基于更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值和狀態(tài)量變化性、以及新算出的狀態(tài)量代表值和狀態(tài)量變化性來決定更新對象位置。在一例中，在更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性以及新算出的狀態(tài)量變化性都比預先設定的第4設定值低、并且更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值與新算出的狀態(tài)量代表值的差(絕對值)比預先設定的第5設定值大的位置被決定為更新對象位置。換言之，狀態(tài)量變化性維持得低并且狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了變化的位置或區(qū)域被決定為更新對象位置。

在準靜的物體移動了的情況下、或者在靜的物體生成或消失了的情況(例如，建筑物的建造或解體)下，對應的位置或區(qū)域的狀態(tài)量變化性維持得低并且狀態(tài)量代表值會大幅度地變化。因此，在上述的例子中，準靜的物體移動了的位置或區(qū)域、或者靜的物體生成或消失了的位置或區(qū)域會被決定為更新對象位置。

進一步具體地進行說明，在該例中，在準靜的物體移動了的情況下，準靜的物體的以前的位置以及新的位置被決定為更新對象位置。具體而言，在準靜的物體的以前的位置中，狀態(tài)量變化性維持得低并且狀態(tài)量代表值大幅度地減少了的位置或區(qū)域被決定為更新對象位置。另外，在準靜的物體的新的位置中，狀態(tài)量變化性維持得低并且狀態(tài)量代表值大幅度地增大了的位置或區(qū)域被決定為更新對象位置。在該情況下，通過對狀態(tài)量代表值大幅度地減少了的區(qū)域和狀態(tài)量代表值大幅度地增大了的區(qū)域進行圖案匹配(patternmatching)來維持該準靜的物體的形狀并且更新環(huán)境地圖信息。因此，能夠更準確地更新環(huán)境地圖信息。

另一方面，在靜的物體生成或消失了的情況下，狀態(tài)量變化性維持得低并且狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了變化的位置或區(qū)域和其周圍被決定為更新對象位置。這是因為，在建筑物等被建造或解體了的情況下，其周圍的狀況也發(fā)生了變化的可能性高。

在某位置的狀態(tài)量變化性維持得低并且狀態(tài)量代表值大幅度地發(fā)生了變化的情況下，例如能夠像以下那樣判別該變化是由準靜的物體的移動引起的變化、還是由靜的物體的生成等引起的變化。即，在發(fā)生了該變化的位置或者區(qū)域的面積或體積小時、在存在圖案匹配的對象時、或者在該變化以短的時間級別(例如日、周、月的級別)發(fā)生了時，判別為該變化是由準靜的物體的移動引起的變化。與此相對，在發(fā)生了該變化的位置或者區(qū)域的面積或體積大時、在不存在圖案匹配的對象時、或者在該變化以長的時間級別(例如年的級別)發(fā)生了時，判別為該變化是由靜的物體的生成等引起的變化。

在更新對象位置的第6決定例中，以按位置預先設定的更新間隔反復更新該位置的環(huán)境地圖信息。換言之，根據對應的更新間隔設定的更新時期到來了的位置被決定為更新對象位置。在該情況下，在更新間隔被設定得短的位置，環(huán)境地圖信息的精度進一步提高。與此相對，在更新間隔被設定得長的位置，電子控制單元10的計算負荷會減少。

例如像以下那樣設定更新間隔。在更新間隔的第1設定例中，某位置的更新間隔根據更新對象的環(huán)境地圖信息的該位置的狀態(tài)量變化性來設定。在一例中，在更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性低的位置，與更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量變化性高的位置相比，更新間隔被設定得長。這是因為，在狀態(tài)量變化性低的位置，該位置的狀況發(fā)生了變化的可能性高。

在更新間隔的第2設定例中，某位置的更新間隔根據更新對象的環(huán)境地圖信息的該位置的狀態(tài)量來設定。在一例中，在更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值小的位置，與更新對象的環(huán)境地圖信息的狀態(tài)量代表值大的位置相比，更新間隔被設定得短。這是因為，與從存在障礙物的狀態(tài)向不存在障礙物的狀態(tài)的變化相比，需要更切實地掌握從不存在障礙物的狀態(tài)向存在障礙物的狀態(tài)的變化。

在更新對象位置的第7決定例中，基于外部信息來決定更新對象位置。該外部信息例如是表示進行道路施工的場所的信息、表示建造物被建設或解體了的場所的信息。

在更新對象位置的第8決定例中，首先選擇更新對象區(qū)域，接下來，屬于所選擇的更新對象區(qū)域的位置被決定為更新對象位置。該更新對象區(qū)域例如是以省自治區(qū)直轄市的單位、市區(qū)鄉(xiāng)村的單位、道路的單位、或交叉路口的單位來劃分出的區(qū)域、或者是像具有一定的面積那樣劃分出的區(qū)域。當選擇別的更新對象區(qū)域時，更新對象位置會發(fā)生變更。

在使用上述基本形狀等來表現(xiàn)環(huán)境地圖信息m的情況下也可以進行上述環(huán)境地圖信息的更新。對該情況下的基本形狀等的更新進行說明。例如，更新對象的環(huán)境地圖信息m中包含表示物體的基本形狀，并且在該物體移動了的情況下，刪除位于準靜的物體的以前的位置的基本形狀，在物體的新的位置形成新的基本形狀。在物體發(fā)生了變形的情況下，對表示物體的基本形狀進行變更(例如，從長方體變更為圓柱)?；蛘呤?，刪除基本形狀而例如還原成體素。

在本發(fā)明的第1實施例中，環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a的整體搭載于車輛a。與此相對，在圖21所示的實施例中，環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a的一部分搭載于車輛v，剩余部分搭載于服務器s。在該情況下，環(huán)境地圖存儲裝置3具備環(huán)境地圖存儲裝置3v以及環(huán)境地圖存儲裝置3s。另外，電子控制單元10具備電子控制單元10v以及電子控制單元10s。在車輛v搭載有外部傳感器1、gps接收部2、環(huán)境地圖存儲裝置3v以及電子控制單元10v。在服務器s搭載有環(huán)境地圖存儲裝置3s以及電子控制單元10s。在圖21所示的例子中，電子控制單元10v具備環(huán)境識別部12、狀態(tài)量變化性算出部13以及狀態(tài)量代表值算出部14，電子控制單元10s具備環(huán)境地圖制作部15。另外，電子控制單元10v與電子控制單元10s彼此能夠經由網絡nw來進行通信。

在該情況下，在車輛v中，檢測位置信息以及狀態(tài)量，算出狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。這些狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性被向服務器s發(fā)送，在服務器s中制作環(huán)境地圖信息。所制作的環(huán)境地圖信息存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3s。由車輛v讀取存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3s內的環(huán)境地圖信息，并且存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3v內。在車輛v中使用環(huán)境地圖存儲裝置3v內的環(huán)境地圖信息來進行自動駕駛。

這樣，能夠使用由多個車輛v算出的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性來制作環(huán)境地圖信息。因此，能夠進一步提高環(huán)境地圖信息的精度。另外，也能夠減少車輛v的電子控制單元10v的負荷。進而，狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性的數據量與作為計測數據的狀態(tài)量的數據量相比相當小。因此，在圖21所示的實施例中，與將計測數據整體向服務器s發(fā)送的情況相比，能夠減少通信負荷。此外，在另一實施例(未圖示)中，服務器s的電子控制單元10s也具備狀態(tài)量變化性算出部13以及狀態(tài)量代表值算出部14中的一方或兩方。

另一方面，在本發(fā)明的第2實施例中，環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)ar的整體搭載于車輛。與此相對，在圖22所示的實施例中，環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)ar的一部分搭載于車輛v，剩余部分搭載于服務器s。在該情況下，環(huán)境地圖存儲裝置3具備環(huán)境地圖存儲裝置3v以及環(huán)境地圖存儲裝置3s。另外，電子控制單元10具備電子控制單元10v以及電子控制單元10s。在車輛v搭載有外部傳感器1、gps接收部2、環(huán)境地圖存儲裝置3v以及電子控制單元10v。在服務器s搭載有環(huán)境地圖存儲裝置3s以及電子控制單元10s。在圖22所示的例子中，電子控制單元10v具備環(huán)境識別部12、狀態(tài)量變化性算出部13以及狀態(tài)量代表值算出部14，電子控制單元10s具備環(huán)境地圖制作部15以及環(huán)境地圖更新部16。另外，電子控制單元10v與電子控制單元10s彼此能夠經由網絡nw來進行通信。在環(huán)境地圖存儲裝置3s內存儲有更新對象的環(huán)境地圖信息。

在該情況下，在車輛v中，新檢測位置信息以及狀態(tài)量，新算出狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性。新算出的狀態(tài)量代表值以及狀態(tài)量變化性被向服務器s發(fā)送，在服務器s中更新環(huán)境地圖信息。完成了更新的環(huán)境地圖信息存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3s。由車輛v讀取存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3s內的完成了更新的環(huán)境地圖信息，并且存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3v內。在車輛v中使用環(huán)境地圖存儲裝置3v內的環(huán)境地圖信息來進行自動駕駛。在另一實施例(未圖示)中，服務器s的環(huán)境地圖存儲裝置3s具備彼此不同的更新對象環(huán)境地圖存儲裝置和更新完成環(huán)境地圖存儲裝置。在更新對象環(huán)境地圖存儲裝置存儲有更新對象的環(huán)境地圖信息。在更新完成環(huán)境地圖存儲裝置存儲有完成了更新的環(huán)境地圖信息。

在該情況下也能夠進一步提高環(huán)境地圖信息的精度，能夠減少車輛v的電子控制單元10v的負荷。此外，在本發(fā)明的第3實施例以及第4實施例的情況下也是同樣的，所以省略說明。

圖23表示環(huán)境地圖信息m的另一實施例。在圖23所示的實施例中，環(huán)境地圖信息m具有分別表示空間內的多個位置的位置信息和與各自對應的位置信息相關聯(lián)的狀態(tài)量變化性，不具有狀態(tài)量代表值。在該情況下也能夠根據狀態(tài)量變化性來掌握多個位置的狀況。另外，縮短了環(huán)境地圖信息m的制作時間，減少了環(huán)境地圖信息m的數據量。

在圖24中表示在環(huán)境地圖信息m像圖23那樣構成的情況下的，環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a的一例。與圖1所示的環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a相比，圖24所示的環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a不具備狀態(tài)量代表值算出部14。在該情況下，關于多個位置分別檢測位置信息以及狀態(tài)量，根據所檢測到的狀態(tài)量來算出狀態(tài)量變化性，將所算出的狀態(tài)量變化性與對應的位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。

另外，在圖25中表示在環(huán)境地圖信息m像圖23那樣構成的情況下的，環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)ar的一例。與圖10所示的環(huán)境地圖制作系統(tǒng)a相比，圖25所示的環(huán)境地圖制作·更新系統(tǒng)a不具備狀態(tài)量代表值算出部14。在該情況下，關于多個位置分別新檢測位置信息以及狀態(tài)量，根據新檢測到的狀態(tài)量來新算出狀態(tài)量變化性，使用新算出的狀態(tài)量變化性來更新更新對象的狀態(tài)量變化性，將完成了更新的狀態(tài)量變化性與對應的位置信息相關聯(lián)地存儲于環(huán)境地圖存儲裝置3內。此外，在圖23所示的例子中也可以應用本發(fā)明的第3實施例以及第4實施例。

根據本發(fā)明的實施方式，狀態(tài)量變化性能夠自動地計算，所以能夠自動地進行多樣的地圖的更新。