JP2018146248A - Target position estimation method and target position estimation apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】地図上の物標の位置を精度よく推定できる物標位置推定方法及び物標位置推定装置を提供する。【解決手段】物標位置推定装置1は、車両から物標までの距離及び方向を地図上における複数の車両の位置から取得するセンサ2,3と、所定区間において車両のトラジェクトリを算出するコントローラ10と、を備え、コントローラ10は、トラジェクトリと距離及び方向とを用いて地図上の物標の位置を算出し、物標の位置の分散が所定値より大きい場合にトラジェクトリを補正し、補正したトラジェクトリを用いて物標の位置を算出する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target position estimation method and a target position estimation device capable of accurately estimating the position of a target on a map. A target position estimation device 1 includes sensors 2 and 3 that acquire distances and directions from a vehicle to a target from the positions of a plurality of vehicles on a map, and a controller 10 that calculates the trajectory of the vehicle in a predetermined section. The controller 10 calculates the position of the target on the map using the trajectory and the distance and direction, corrects the trajectory when the dispersion of the position of the target is larger than a predetermined value, and corrects the trajectory. The position of the target is calculated using. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、物標位置推定方法及び物標位置推定装置に関する。 The present invention relates to a target position estimation method and a target position estimation apparatus.
従来より、カーナビゲーション装置などに格納される地図データを補正する方法が知られている。特許文献1に記載された発明は、GPSを用いた走行軌跡データと、地図データとを比較し、走行軌跡データに対する地図データのずれを補正する。これにより、地図上の物標の位置などが補正され、補正された物標の位置を用いて、車両の自己位置を算出している。 Conventionally, a method for correcting map data stored in a car navigation device or the like is known. The invention described in Patent Document 1 compares travel locus data using GPS with map data, and corrects a shift in map data with respect to the travel locus data. Thereby, the position of the target on the map is corrected, and the self position of the vehicle is calculated using the corrected position of the target.
しかしながら、特許文献1に記載された発明のように走行軌跡データを用いる場合において、例えばGPSでは建物が密集している場所で誤差が多く含まれるため、地図上の物標の位置を精度よく補正できないおそれがある。 However, when using travel locus data as in the invention described in Patent Document 1, for example, GPS includes many errors in places where buildings are densely packed, so the position of the target on the map is accurately corrected. It may not be possible.
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、地図上の物標の位置を精度よく推定できる物標位置推定方法及び物標位置推定装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a target position estimation method and a target position estimation apparatus that can accurately estimate the position of a target on a map.
本発明の一態様に係る物標位置推定方法は、車両から物標までの距離及び方向を地図上における複数の車両の位置から取得し、距離及び方向を取得した時の車両のトラジェクトリを算出し、トラジェクトリと距離及び方向とを用いて地図上の物標の位置を算出し、物標の位置の分散が所定値より大きい場合にトラジェクトリを補正し、補正したトラジェクトリを用いて物標の位置を算出する。 A target position estimation method according to an aspect of the present invention obtains distances and directions from a vehicle to a target from positions of a plurality of vehicles on a map, and calculates a trajectory of the vehicle when the distances and directions are obtained. , Calculate the position of the target on the map using the trajectory, distance and direction, correct the trajectory when the variance of the target position is greater than a predetermined value, and use the corrected trajectory to determine the target position. calculate.
本発明によれば、物標の位置を精度よく推定できる。 According to the present invention, the position of a target can be estimated with high accuracy.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図1を参照して、本実施形態に係る物標位置推定装置1について説明する。図1に示すように、物標位置推定装置1は、カメラ2と、レーザレンジファインダー3と、GPS受信機4と、ジャイロセンサ5と、地図データベース6と、コントローラ10と、通信機7を備える。
With reference to FIG. 1, the target position estimation apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, the target position estimation apparatus 1 includes a
カメラ2は、CCD(charge−coupled device)やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)などの撮像素子を有する。カメラ2は、自車両に搭載され、自車両の周囲を撮影する。カメラ2は、画像処理機能を有しており、撮影した画像から白線や道路端、物標などを検出する。物標とは、道路や歩道に設けられる物体であり、例えば信号機や電柱、交通標識などである。カメラ2は、検出したデータをコントローラ10に出力する。
The
レーザレンジファインダー3は、自車両の周囲の物標を検出するセンサである。詳しくは、レーザレンジファインダー3は、レーザ光をある角度範囲内で走査し、その時の反射光を受光して、レーザ発射時点と反射光の受光時点との時間差を検出する。レーザレンジファインダー3は、自車両に対する物標の相対距離や方向などを検出し、検出したデータをコントローラ10に出力する。レーザレンジファインダー3は、ボンネット、バンパー、ナンバープレート、ヘッドライト、サイドミラーなどの周辺に設置される。
The laser range finder 3 is a sensor that detects a target around the host vehicle. Specifically, the laser range finder 3 scans the laser beam within a certain angle range, receives the reflected light at that time, and detects the time difference between the time of laser emission and the time of receiving the reflected light. The laser range finder 3 detects the relative distance and direction of the target with respect to the host vehicle, and outputs the detected data to the
GPS受信機4は、人工衛星からの電波を受信することにより、地上における自車両の現在地を検出する。GPS受信機4は、検出したデータをコントローラ10に出力する。
The
ジャイロセンサ5は、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出し、検出したデータをコントローラ10に出力する。
The
地図データベース6は、カーナビゲーション装置などに記憶されているデータベースであって、道路情報や施設情報など経路案内に必要となる各種データが記憶されている。地図データベース6は、高精度な地図であって、道路の車線数、道路境界線、物標などの情報が記憶されている。地図データベース6は、コントローラ10の要求に応じて地図情報をコントローラ10に出力する。なお、道路情報や物標情報などの各種データは必ずしも地図データベース6から取得するものに限定されず、自車両が備えるセンサにより取得するものでもよく、また車車間通信、路車間通信を用いて取得するようにしてもよい。例えば、道路情報や物標情報などの各種データがサーバ20に記憶されている場合、コントローラ10は、通信により随時これらのデータを取得することができる。また、コントローラ10は、サーバ20から定期的に最新の地図情報を入手して、保有する地図情報を更新することができる。なお、本実施形態においては、地図データベース6として第一地図(高精度地図、車両のリート案内に用いる地図)を備えており、第一地図を補足するものとして、第二地図を備えるようにしてもよい。この第二地図は、第一地図だけでは不完全な場合や、より詳細な地図情報が必要な場合に、車両や外部のサーバ20で作成するようにしてもよい。
The
コントローラ10は、カメラ2、レーザレンジファインダー3、GPS受信機4、ジャイロセンサ5、地図データベース6から取得したデータを処理する回路であり、例えばIC、LSIなどにより構成される。コントローラ10は、これを機能的に捉えた場合、走行軌跡モデル作成部11と、トラジェクトリ算出部12と、物標位置算出部13と、トラジェクトリ補正部14と、物標位置補正部15と、自己位置推定部16とに分類することができる。
The
走行軌跡モデル作成部11は、自車両の走行データを用いて走行軌跡モデルを作成する。走行軌跡モデルは、図2に示すように、所定区間(図2に示す1点鎖線で囲まれた区間)における走行軌跡上の複数の点Xi(i=1〜n)で構成される。各点Xiは、座標(x,y)と車両の向きθ(進行方向)から成る。走行軌跡モデル作成部11は、自車両の走行軌跡から座標(x,y)と向きθを多数取得し、取得したデータを用いて各点Xiの走行軌跡を学習し、走行軌跡を再現可能な走行軌跡モデルを作成する。なお、所定区間は、走行時間や走行シーンで区切られる区間である。走行時間は例えば3〜4秒である。また、走行シーンは例えば交差点の入り口から出口までのシーン、右折または左折シーンである。このように走行時間または走行シーンで区切る理由は、走行時間が長かったり走行シーンが複雑だったりすると、様々なデータが入り込むため走行軌跡モデルの精度が低下するおそれがあるからである。走行軌跡モデル作成部11は、走行時間や走行シーンで区切られた区間の走行軌跡モデルを作成することで、高精度な走行軌跡モデルを生成することができる。なお、走行軌跡モデル作成部11は、必ずしも自車両の走行データを用いる必要はなく、サーバ20に集められた自車両以外の他車両の走行データを用いてもよく、走行データを使わずにあらかじめ作成されたモデルを用いてもよい。
The travel locus
具体的には、走行軌跡モデル作成部11は、取得したデータから所定区間の各点Xi毎の平均位置を求める。次に、走行軌跡モデル作成部11は、取得した走行データから分散共分散行列を計算し、主成分ベクトルを求める。このとき、走行軌跡モデル作成部11は、主成分ベクトルの本数として走行軌跡を十分に表現できるだけの本数を求める。次に、走行軌跡モデル作成部11は、主成分ベクトルを列に並べ、行列Aを作成する。行列Aは、軌跡制御係数である。走行軌跡モデル作成部11は、モデル各点の平均位置と、行列A及び行列Aの制御パラメータであるqとを足し合わせて走行軌跡モデルXを作成する。走行軌跡モデルXは、式(1)、(2)を用いて次のように表される。
Specifically, the travel locus
走行軌跡モデル作成部11は、作成した走行軌跡モデルXをサーバ20に保存する。走行軌跡モデル作成部11は、作成した走行軌跡モデルXを自車両に保存するようにしてもよい。なお、走行軌跡モデルXは、一つ生成されてもよく、複数生成されてもよい。また、所定区間は、5秒間、10秒間など時間が区切ってもよく、動作で区切ってもよい。動作で区切る例は、交差点に進入してから出るまでの区間である。なお、走行軌跡モデル作成部11は、車車間通信を使って他車両に走行軌跡モデルXを保存するようにしてもよい。
The travel locus
トラジェクトリ算出部12は、サーバ20に記憶されている走行軌跡モデルXを用いてトラジェクトリを算出する。トラジェクトリとは、走行軌跡モデルXを用いて算出される自車両の走行軌跡である。トラジェクトリ算出部12は、向きθと制御パラメータqを所定値(例えば、0)で初期化し、トラジェクトリを算出する。また、制御パラメータqについては、オドメトリの軌跡から逆算した値で初期化してもよい。自車両の走行軌跡は、オドメトリを使用して取得することも可能である。オドメトリとはタイヤの回転角と回転角速度に応じて移動体の移動距離と方向を求める方法である。しかし、オドメトリを使用した場合、タイヤスリップなどによる誤差を回避できない可能性があり、走行軌跡の推定精度が低下するおそれがある。本実施形態では走行軌跡モデルXを用いたトラジェクトリを使用する。これにより、走行軌跡の推定精度が低下することを抑制することができる。なお、トラジェクトリ算出部12は、物標を取得する前のトラジェクトリについて、オドメトリを用いて算出するようにしてもよい。また、トラジェクトリ算出部12は、オドメトリから算出したトラジェクトリを用いて物標を取得するようにしてもよく、物標を取得した後のトラジェクトリを走行軌跡モデルを用いて算出するようにしてもよい。
The
物標位置算出部13は、トラジェクトリ算出部12によって算出されたトラジェクトリを用いて地図上の物標の位置を算出する。物標位置算出部13は、トラジェクトリ上の各点から物標までの距離を取得し、この距離を取得した時の自車両の向きθを取得する。この各点とは、複数の位置であればよく、同じ位置であっても複数回、物標の距離及び向きを取得できればよい。物標位置算出部13は、物標までの距離、及び向きθを用いて物標の位置を算出する。また、物標位置算出部13は、トラジェクトリ上の各点から算出した物標の位置の分散を求める。分散が閾値よりも大きい場合、向きθとqを調整し再度トラジェクトリを補正して、物標の位置を求め、分散を算出する。分散とは、散らばり具合を示す指標であり、物標位置算出部13は一般的な手法を用いて分散を求めることができる。分散が閾値より大きい場合、平均値から遠く離れたデータが多く、散らばりが大きいことを意味する。一方、分散が閾値以下の場合、平均に近いデータが多く、散らばりが小さいことを意味する。換言すれば、分散が閾値以下の場合、物標位置算出部13が物標の位置を精度よく推定できたことを意味する。一方、分散が閾値より大きい場合、物標位置算出部13は物標の位置を精度よく推定できていないことを意味する。なお、閾値は、実験やシミュレーションを通じて求めてもよく、また任意に設定するようにしてもよい。
The target
トラジェクトリ補正部14は、物標位置算出部13によって算出された物標の位置の分散に応じてトラジェクトリを補正する。詳しくは、トラジェクトリ補正部14は、分散が閾値より大きい場合、向きθと制御パラメータqを調整してトラジェクトリを補正する。また、トラジェクトリ補正部14は、分散が閾値以下になるまで向きθと制御パラメータqを繰り返し調整してトラジェクトリを補正する。なお、向きθと制御パラメータqの調整方法は限定されないが、例えばガウスニュートン法を使用して繰り返し計算の中で徐々に真値に近づけていく方法を用いることができる。このトラジェクトリ補正部14は、算出された物標の位置から、各点で取得した物標との距離及び向きを拘束条件として与え、走行軌跡モデルXを用いて、トラジェクトリを補正することができる。これにより、物標との距離及び向きを取得した各点の位置に誤差が生じていたとしても(例えば、GPS誤差やオドメトリ誤差)、トラジェクトリ補正部14は、トラジェクトリを適切に算出することができるため、ひいては、車両の自己位置を正確に算出できるようになる。さらに、トラジェクトリ補正部14は、この処理を繰り返すことで、さらにトラジェクトリを適切に算出することができる。
The
物標位置補正部15は、トラジェクトリ補正部14によって補正されたトラジェクトリを用いて地図上の物標の位置を補正する。そして、物標位置補正部15は、補正後の物標の位置の分散を求める。また、物標位置補正部15は、分散が閾値以下になるまでトラジェクトリ補正部14によって補正されたトラジェクトリを用いて繰り返し補正後の物標の位置の分散を求める。そして、物標位置補正部15は、分散が閾値以下になった場合、補正後の物標の位置を地図データベース6へリンクさせる。
The target
自己位置推定部16は、物標位置補正部15によって地図データベース6へリンクされた物標の位置を用いて自己位置を推定する。本実施形態において地図上の物標の位置は精度よく推定されているため、自車両から物標までの距離と方向を用いることにより、自己位置推定部16は自己位置を精度よく推定できる。具体的には、物標位置補正部15が物標の位置を正しい位置に補正することができるため、自己位置推定部16が物標を用いて車両の自己位置を推定する場合に、自己位置の推定精度が向上する。なお、物標を用いて車両の自己位置を推定する場合とは、物標の周辺を走行した場合に、物標までの距離と向きをセンサにより検出し、検出した距離と向き、及び取得していた物標の位置から、自車両の位置を推定することを意味する。また、自己位置推定部16は物標の位置を用いることにより、例えば交差点内側のように自車周囲に白線がない場所においても、自己位置を精度よく推定できる。なお、自己位置推定部16は、カメラ2によって検出された白線や道路端位置と、地図データベース6の白線や道路端位置とを比較して推定した自己位置と、物標を用いて推定した自己位置と照合して自己位置を推定してもよい。
The self
通信機7は、サーバ20と通信するための装置である。
The
次に、図3〜図5を参照してトラジェクトリを用いた物標の位置の算出方法及び補正方法を説明する。 Next, a method for calculating and correcting a target position using a trajectory will be described with reference to FIGS.
図3において点線で示す座標はマップ座標系であり、実線で示す座標は車両座標系である。車両座標系におけるy軸は自車両の進行方向を示し、x軸は進行方向に直交する横方向を示す。図3に示すトラジェクトリ21は、初期のトラジェクトリである。トラジェクトリ算出部12は、向きθと制御パラメータqを所定値で初期化し、初期のトラジェクトリ21を算出する。図3に示す座標(x1,y1)〜座標(x5,y5)は、トラジェクトリ21上の自己位置である。図3に示す向きθ1〜θ5は、マップ座標系からのヨー角を示す。角度Φ1〜Φ5は、車両座標系から見た自車両進行方向に対する物標30の方向を示す角度であり、距離L1〜L5は、車両座標系から見た自車両から物標30までの距離である。なお、本実施形態においては、所定の座標系を用いて説明しているが、マップ座標系や車両座標系に限定される必要はなく、その他の座標系を用いてもよく、また、一つの座標系を用いるようにしてもよい。
In FIG. 3, the coordinates indicated by the dotted line are the map coordinate system, and the coordinates indicated by the solid line are the vehicle coordinate system. The y-axis in the vehicle coordinate system indicates the traveling direction of the host vehicle, and the x-axis indicates the lateral direction orthogonal to the traveling direction. A
図3に示すように、自車両は、座標(x1,y1)〜座標(x5,y5)の区間を走行中にカメラ2やレーザレンジファインダー3を用いて自車両から物標30までの距離L1〜L5を計測する。自車両は、距離L1〜L5を計測した時刻と同時刻にジャイロセンサ5を用いて向きθ1〜θ5を検出する。図3に示す例では、異なる5つの走行地点から物標30までの距離と方向を取得する様子を示しているが、5点に限定されない。なお、角度Φ1〜Φ5についてもジャイロセンサ5を用いて取得することができる。
As shown in FIG. 3, the host vehicle uses a
ここで、トラジェクトリ21上において、i番目の時刻の自己位置をXiとすると、自己位置Xiは、式(3)を用いて次のように表される。
Here, on the
物標30の位置を(Cxi,Cyi)とすると、物標30の位置(Cxi,Cyi)は、式(4)を用いて次のように表される。 The position of the target 30 (Cx i, Cy i) When the position of the target 30 (Cx i, Cy i), using equation (4) is expressed as follows.
式(5)における(Lxi,Lyi)は、i番目の時刻における自車両から物標30までの距離であり角度Φの要素を含む。式(5)に示すように物標位置算出部13は、自車両から物標30までの距離(Lxi,Lyi)を向きθiだけ回転させる。そして、物標位置算出部13は、トラジェクトリ21上の座標(xi,yi)に距離を加算し、座標(xi,yi)分平行移動してマップ座標系に変換することで各点毎に物標30の位置を算出する。
(Lx i , Ly i ) in equation (5) is the distance from the host vehicle to the
次に、物標位置算出部13は、算出した物標30の位置の分散を求める。図3に示すように分散が閾値より大きい場合、トラジェクトリ補正部14は、分散が閾値以下になるようにトラジェクトリ21を補正する。トラジェクトリ21の補正について図4,5を用いて説明する。
Next, the target
図4に示すように、トラジェクトリ補正部14は、分散が閾値以下になるように向きθと制御パラメータqを調整しトラジェクトリを補正する。図4に示すトラジェクトリ22は、図3に示すトラジェクトリ21を補正したトラジェクトリである。物標位置補正部15は、補正後のトラジェクトリ22を用いて物標30の位置を再度算出し、物標30の位置の分散を再度算出する。そして、図5に示すように分散が閾値以下になるまでトラジェクトリ補正部14は、向きθと制御パラメータqを調整する。図5に示すトラジェクトリ23は、図4に示すトラジェクトリ22を補正したトラジェクトリである。このようにトラジェクトリ補正部14と物標位置補正部15は、分散が閾値以下になるまで繰り返し計算する。これによりトラジェクトリ補正部14と物標位置補正部15は、物標30の位置を精度よく推定できる。そして、物標位置補正部15は、分散が閾値以下になった場合、補正後の物標30の位置を地図データベース6へリンクさせる。自己位置推定部16は、物標位置補正部15によって地図データベース6へリンクされた物標30の位置を用いて自己位置を推定する。本実施形態において物標30の位置は精度よく推定されているため、自車両から物標30までの距離と方向を用いることにより、自己位置推定部16は自己位置を精度よく推定できる。
As shown in FIG. 4, the
次に、図6のフローチャートを参照して、物標位置推定装置1の一動作例について説明する。 Next, an operation example of the target position estimation apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS101において、カメラ2及びレーザレンジファインダー3は、それぞれ異なる走行地点から物標30までの距離Liと向きθiを取得する。本実施形態において、iは時刻を示し、値は1〜5である。
In step S <b> 101, the
ステップS102において、トラジェクトリ算出部12は、向きθと制御パラメータqを所定値で初期化する。
In step S102, the
ステップS103において、トラジェクトリ算出部12は、走行軌跡モデルXを用いてトラジェクトリを算出する。詳しくは、トラジェクトリ算出部12は、ステップS102で設定した初期値を走行軌跡モデルXに入力し、初期のトラジェクトリ21を算出する。走行軌跡モデルXを用いてトラジェクトリを算出する理由は、オドメトリを使用したトラジェクトリ推定は、タイヤスリップなどによる誤差のため推定精度が低下するおそれがあるからである。
In step S <b> 103, the
ステップS104において、物標位置算出部13は、ステップS103で算出されたトラジェクトリ21を用いて地図上の物標30の位置を算出する。まず、物標位置算出部13は、トラジェクトリ21上の各点から物標30までの距離Liを取得し、この距離を取得した時の向きθiを取得する。そして、物標位置算出部13は、物標30までの距離Li、及び向きθiを用いて各点毎に物標30の位置を算出する。
In step S104, the target
ステップS105において、物標位置算出部13は、ステップS104で算出された物標30の位置を用いて物標30の位置の分散を算出する。分散とは、散らばり具合を示す指標である。よって、分散が閾値以下の場合、物標位置算出部13は物標30の位置を精度よく推定できたことを意味する。一方、分散が閾値より大きい場合、物標位置算出部13は物標30の位置を精度よく推定できていないことを意味する。分散が閾値より大きい場合(ステップS106でYes)、処理はステップS107に進む。一方、分散が閾値以下の場合(ステップS106でNo)、処理はステップS108に進む。
In step S105, the target
ステップS107において、トラジェクトリ算出部12は、向きθと制御パラメータqを調整してトラジェクトリ21を補正する。以後、ステップS103〜ステップS107において、トラジェクトリ補正部14は、分散が閾値以下になるまで向きθと制御パラメータqを繰り返し調整してトラジェクトリを補正する。また、物標位置補正部15は、分散が閾値以下になるまでトラジェクトリ補正部14によって補正されたトラジェクトリを用いて繰り返し補正後の物標の位置の分散を求める。
In step S107, the
ステップS108において、物標位置補正部15は、分散が閾値以下になった場合、補正後の物標30の位置を地図データベース6へリンクさせる。
In step S <b> 108, the target
ステップS109において、自己位置推定部16は、ステップS108でリンクされた物標30の位置を用いて自己位置を推定する。本実施形態において地図上の物標30の位置は精度よく推定されているため、自車両から物標30までの距離と方向を用いることにより、自己位置推定部16は自己位置を精度よく推定できる。
In step S109, the self-
以上説明したように、本実施形態に係る物標位置推定装置1によれば、以下の作用効果が得られる。 As described above, according to the target position estimation apparatus 1 according to the present embodiment, the following functions and effects can be obtained.
カメラ2またはレーザレンジファインダー3は、自車両から物標30までの距離及び方向を地図上における複数の自車両の位置から取得する。トラジェクトリ算出部12は、自車両から物標30までの距離及び方向を取得した時の自車両のトラジェクトリを算出する。物標位置算出部13は、トラジェクトリ上の位置と距離及び方向とを用いて地図上の物標30の位置を算出し、物標30の位置の分散を算出する。トラジェクトリ補正部14は、分散が閾値以下になるまで向きθと制御パラメータqを調整してトラジェクトリを補正する。物標位置補正部15は、補正後のトラジェクトリを用いて物標30の位置を補正する。トラジェクトリ補正部14及び物標位置補正部15は、分散が閾値以下になるまでこの補正処理を繰り返す。これにより、物標位置推定装置1は、物標30の位置を精度よく推定できる。加えて、物標位置推定装置1は自己位置を精度よく算出することができるため、例えば、自動運転制御や運転支援制御を実行する上で、車両の位置を正確に制御できるようになるため、乗員に与える違和感を抑制した制御を実行することができるようになる。算出した自己位置を用いて自動運転制御を実行する場合、物標位置推定装置1は初めに車両が走行する走行軌跡を算出し、算出した走行軌跡に沿って走行するように車両のアクチュエータを制御して走行する。この時に、物標位置推定装置1は算出した自己位置を用いることで、走行軌跡を算出し、走行軌跡に沿って走行するように車両に対する制御を実行することができるようになる。
The
また、物標位置推定装置1は、自車両から物標30までの距離及び方向を、複数の異なる位置から取得する。これにより、分散の算出に用いるデータが増えるため、物標位置推定装置1は、精度よく分散を算出することができる。
Moreover, the target position estimation apparatus 1 acquires the distance and direction from the own vehicle to the
また、物標位置推定装置1は、物標30を取得するよりも前にあらかじめ作成されたモデルにより、トラジェクトリを算出する。これにより、物標位置推定装置1は、物標30を取得する時のシステムリソースを節約することができる。
Further, the target position estimation apparatus 1 calculates a trajectory using a model created in advance before acquiring the
また、トラジェクトリを算出するための走行軌跡モデルXは、サーバ20に記憶され、通信機7により取得される。これにより、システムリソースを節約することができる。
The travel locus model X for calculating the trajectory is stored in the
また、物標位置推定装置1は、物標位置補正部15によって地図データベース6へリンクされた物標30の位置を用いて自己位置を推定する。本実施形態において地図上の物標30の位置は精度よく推定されているため、自車両から物標30までの距離と方向を用いることにより、物標位置推定装置1は自己位置を精度よく推定できる。また、物標位置推定装置1は物標30の位置を用いることにより、例えば交差点内側のように自車周囲に白線がない場所においても、自己位置を精度よく推定できる。また、オドメトリやGPSを使用した自己位置推定は誤差を含む可能性があるが、物標位置推定装置1は物標30の位置を用いることにより、自己位置を精度よく推定できる。
Further, the target position estimation device 1 estimates the self position using the position of the
また、走行軌跡モデル作成部11は走行軌跡モデルXを作成する際、所定区間ごとに作成する。この所定区間は、走行時間や走行シーンで区切られる区間である。これにより、走行軌跡モデル作成部11は、様々なデータの入り込みを防止でき、高精度な走行軌跡モデルXを生成することができる。
In addition, when the traveling locus
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
本実施形態では、走行軌跡モデルXを用いてトラジェクトリを算出したが、走行軌跡モデルXの代わりに車両モデルを用いてもよい。車両モデルとは、車輪の径、車両の重心点から車軸までの距離、前輪及び後輪の位置関係から構成される。物標位置推定装置1は、車輪の回転速度から車両の速度を求め、さらに操舵角から横滑り角とヨー角速度を求める。物標位置推定装置1は、これらの要素から自己位置(x,y)を求めてトラジェクトリを算出する。そして物標位置推定装置1は、算出したトラジェクトリを用いて物標の位置を算出し、物標の位置の分散を算出する。その後、物標位置推定装置1は上述のように補正処理を繰り返す。これにより、物標位置推定装置1は物標の位置を精度よく推定できる。 In the present embodiment, the trajectory is calculated using the travel locus model X, but a vehicle model may be used instead of the travel locus model X. The vehicle model is composed of the wheel diameter, the distance from the center of gravity of the vehicle to the axle, and the positional relationship between the front and rear wheels. The target position estimation apparatus 1 obtains the vehicle speed from the rotational speed of the wheel, and further obtains the skid angle and the yaw angular velocity from the steering angle. The target position estimation apparatus 1 calculates the trajectory by obtaining the self position (x, y) from these elements. The target position estimation apparatus 1 calculates the position of the target using the calculated trajectory, and calculates the variance of the target position. Thereafter, the target position estimation apparatus 1 repeats the correction process as described above. Thereby, the target position estimation apparatus 1 can estimate the position of the target with high accuracy.
本実施形態では、自車両の走行データを用いて走行軌跡モデルXを作成したが、他車両の走行データも加えて走行軌跡モデルXを作成してもよい。これにより、物標位置推定装置1は多くの道路に対応できる走行軌跡モデルXを作成することができる。また、物標位置推定装置1は、他車両の走行データを加えることにより多くの走行軌跡モデルXを作成することができる。 In the present embodiment, the travel locus model X is created using the travel data of the host vehicle. However, the travel locus model X may be created by adding travel data of other vehicles. Thereby, the target position estimation apparatus 1 can create the traveling locus model X that can deal with many roads. Moreover, the target position estimation apparatus 1 can create many traveling locus models X by adding traveling data of other vehicles.
また、物標位置推定装置1は同一区間を繰り返し走行したデータを用いてトラジェクトリを補正してもよい。同一区間を繰り返し走行したデータを用いることにより、物標位置推定装置1は地図上の物標30の位置を精度よく推定できる。
Moreover, the target position estimation apparatus 1 may correct the trajectory using data obtained by repeatedly traveling in the same section. By using data traveling repeatedly in the same section, the target position estimation apparatus 1 can accurately estimate the position of the
本発明は、自動運転機能を備える車両にも適用できる。 The present invention can also be applied to a vehicle having an automatic driving function.
なお、上述の実施形態の各機能は、1または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路(ASIC)や従来型の回路部品のような装置を含む。 Note that each function of the above-described embodiment may be implemented by one or a plurality of processing circuits. The processing circuit includes a programmed processing device such as a processing device including an electrical circuit. The processing circuitry also includes devices such as application specific integrated circuits (ASICs) and conventional circuit components arranged to perform the functions described in the embodiments.
1 物標位置推定装置
2 カメラ
3 レーザレンジファインダー
4 GPS受信機
5 ジャイロセンサ
6 地図データベース
7 通信機
10 コントローラ
11 走行軌跡モデル作成部
12 トラジェクトリ算出部
13 物標位置算出部
14 トラジェクトリ補正部
15 物標位置補正部
16 自己位置推定部
20 サーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target
Claims (9)
前記距離及び方向を取得した時の車両のトラジェクトリを算出し、
前記トラジェクトリと前記距離及び方向とを用いて前記物標の位置を算出し、
前記物標の位置の分散が所定値より大きい場合に前記トラジェクトリを補正し、
補正した前記トラジェクトリを用いて前記物標の位置を算出することを特徴とする物標位置推定方法。 Obtain the distance and direction from the vehicle to the target from the position of multiple vehicles on the map,
Calculate the vehicle trajectory when the distance and direction are acquired,
Calculating the position of the target using the trajectory and the distance and direction;
Correcting the trajectory when the variance of the position of the target is greater than a predetermined value;
A target position estimation method, wherein the target position is calculated using the corrected trajectory.
前記距離及び方向を取得した時の車両のトラジェクトリを算出するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記トラジェクトリと前記距離及び方向とを用いて物標の位置を算出し、前記物標の位置の分散が所定値より大きい場合に前記トラジェクトリを補正し、補正した前記トラジェクトリを用いて前記物標の位置を算出することを特徴とする物標位置推定装置。 A sensor for acquiring the distance and direction from the vehicle to the target from the positions of the plurality of vehicles on the map;
A controller for calculating a trajectory of the vehicle when the distance and direction are acquired,
The controller calculates the position of the target using the trajectory and the distance and direction, corrects the trajectory when the variance of the target position is larger than a predetermined value, and uses the corrected trajectory. A target position estimating apparatus for calculating a position of the target.
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