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JP2023030818A - Self-position estimation device - Google Patents

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JP2023030818A
JP2023030818A JP2021136163A JP2021136163A JP2023030818A JP 2023030818 A JP2023030818 A JP 2023030818A JP 2021136163 A JP2021136163 A JP 2021136163A JP 2021136163 A JP2021136163 A JP 2021136163A JP 2023030818 A JP2023030818 A JP 2023030818A
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Japan
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self
value
estimated
reliability
position estimation
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Application number
JP2021136163A
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Japanese (ja)
Inventor
達也 古室
Tatsuya Komuro
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】自己位置推定値の信頼度を用いて、移動体の最終的な自己位置を高精度に推定することができる自己位置推定装置を提供する。【解決手段】自己位置推定装置10は、移動体2の自己位置を第1自己位置推定値として取得する第1自己位置推定演算部11と、移動体2の自己位置を第2自己位置推定値として取得する第2自己位置推定演算部12と、移動体2が同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際にそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する信頼度決定部14と、信頼度を地図データと紐づけて記憶する地図記憶部5と、移動体2を走行経路に沿って走行させる際、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値と信頼度とに基づいて、移動体2の最終的な自己位置を決定する自己位置決定部16とを備える。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a self-position estimating device that can estimate the final self-position of a moving object with high precision using the reliability of a self-position estimate. A self-position estimating device 10 includes a first self-position estimation calculation unit 11 that acquires the self-position of a moving body 2 as a first self-position estimate, and a second self-position estimate that acquires the self-position of the mobile body 2 as a second self-position estimate. The second self-position estimation calculation unit 12 acquires the first self-position estimation value for multiple times and the second self-position for multiple times acquired when the mobile object 2 repeatedly travels the same traveling route multiple times. a reliability determining unit 14 that determines the reliability of the first self-position estimate and the second self-position estimate based on the estimated values; a map storage unit 5 that stores the reliability in association with map data; A self-position determination unit 16 that determines the final self-position of the mobile body 2 based on the first self-position estimate, the second self-position estimate, and the reliability when the body 2 travels along the travel route. Equipped with. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、自己位置推定装置に関する。 The present invention relates to a self-localization device.

従来の自己位置推定装置としては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載の自己位置推定装置は、異なる情報を取得する第1のセンサ及び第2のセンサを有し、移動体の位置に関する推定に用いられる情報を取得するセンサ部と、第1のセンサによって取得された情報を用いて移動体の位置に関する推定を行うと共に、その推定結果に関する信頼度を取得する第1の位置推定部と、第2のセンサによって取得された情報を用いて移動体の位置に関する推定を行うと共に、その推定結果に関する信頼度を取得する第2の位置推定部と、第1の位置推定部及び第2の位置推定部によりそれぞれ取得された信頼度のうち高い方の信頼度に対応する推定結果に応じて、移動体の自己位置を取得する取得部とを備えている。 As a conventional self-position estimation device, for example, the technology described in Patent Document 1 is known. The self-position estimation device described in Patent Literature 1 has a first sensor and a second sensor that acquire different information, a sensor unit that acquires information used for estimating the position of a mobile body, and a first sensor. A first position estimating unit that estimates the position of a mobile object using information acquired by a sensor and acquires the reliability of the estimation result, and a mobile object using information acquired by a second sensor a second position estimating unit for estimating the position of and acquiring the reliability of the estimation result; an acquisition unit that acquires the self-position of the mobile object according to the estimation result corresponding to the reliability.

特開2021-18638号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-18638

しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、位置推定部により移動体の自己位置の推定を行う際に、自己位置推定値の信頼度をリアルタイムで算出することは技術的に困難である。自己位置推定値の信頼度が算出されないと、移動体の最終的な自己位置の推定精度の悪化につながる。 However, the above conventional technology has the following problems. That is, it is technically difficult to calculate the reliability of the self-position estimation value in real time when the position estimation unit estimates the self-position of the mobile object. If the reliability of the self-position estimation value is not calculated, the final self-position estimation accuracy of the moving body will deteriorate.

本発明の目的は、自己位置推定値の信頼度を用いて、移動体の最終的な自己位置を高精度に推定することができる自己位置推定装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a self-position estimation device capable of estimating the final self-position of a mobile object with high accuracy using the reliability of the self-position estimation value.

本発明の一態様は、移動体を予め決められた走行経路に沿って走行させる際に、走行経路を含む走行エリアの地図データを用いて移動体の自己位置を推定する自己位置推定装置において、移動体の自己位置を第1自己位置推定値として取得する第1自己位置推定部と、第1自己位置推定部とは異なる自己位置推定方法を用いて、移動体の自己位置を第2自己位置推定値として取得する第2自己位置推定部と、移動体が同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際に第1自己位置推定部及び第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する信頼度決定部と、信頼度決定部により決定された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を地図データと紐づけて記憶する記憶部と、移動体を走行経路に沿って走行させる際に、第1自己位置推定部及び第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値と記憶部に記憶された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体の最終的な自己位置を決定する自己位置決定部とを備える。 One aspect of the present invention is a self-position estimation device that estimates the self-position of a mobile object using map data of a travel area including a travel route when the mobile object travels along a predetermined travel route, Using a first self-position estimating unit that acquires the self-position of the mobile body as a first self-position estimation value and a self-position estimation method that is different from the first self-position estimating part, the self-position of the mobile body is obtained as a second self-position A second self-position estimating unit acquired as an estimated value, and a plurality of times of the first self-position estimating unit and the second self-position estimating unit respectively acquired when the moving object repeatedly travels the same travel route a plurality of times. a reliability determination unit that determines the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value based on one estimated self-position value and a plurality of second estimated self-position values; a storage unit that stores the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value in association with map data; and the first estimated self-position value and the second estimated self-position value respectively acquired by the second self-position estimation unit and the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value stored in the storage unit and a self-position determining unit that determines the final self-position of the mobile body based on the position of the moving body.

このような自己位置推定装置においては、まず移動体を同じ走行経路に沿って複数回繰り返して走行させる。このとき、第1自己位置推定部により移動体の第1自己位置推定値が複数回分だけ取得されると共に、第2自己位置推定部により移動体の第2自己位置推定値が複数回分だけ取得される。そして、複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定される。そして、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が地図データと紐づけて記憶部に記憶される。その後、移動体を走行経路に沿って走行させるときは、第1自己位置推定部により取得された第1自己位置推定値と第2自己位置推定部により取得された第2自己位置推定値と記憶部に記憶された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体の最終的な自己位置が決定される。このように移動体を同じ走行経路に沿って複数回繰り返して走行させることにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が事前に得られる。これにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を用いて、移動体の最終的な自己位置が高精度に推定される。 In such a self-position estimating device, first, the moving object is caused to repeatedly travel along the same travel route a plurality of times. At this time, the first self-position estimation unit obtains the first estimated self-position values of the moving object a plurality of times, and the second self-position estimation unit obtains the second estimated self-position values of the moving object a plurality of times. be. Then, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined based on the first estimated self-position value obtained a plurality of times and the second estimated self-position value obtained a plurality of times. Then, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is stored in the storage unit in association with the map data. Thereafter, when the moving body is caused to travel along the travel route, the first estimated self-position value obtained by the first self-position estimation unit and the second estimated self-position value obtained by the second self-position estimation unit are stored. A final self-position of the moving object is determined based on the reliability of the first self-position estimate and the second self-position estimate stored in the unit. In this way, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be obtained in advance by causing the mobile body to repeatedly travel along the same travel route a plurality of times. As a result, the final self-position of the moving body is highly accurately estimated using the reliability of the first self-position estimation value and the second self-position estimation value.

自己位置推定装置は、走行経路の周囲環境が変化したか又は走行経路の周囲環境が変化した可能性があるかどうかを判定し、走行経路の周囲環境が変化した又は走行経路の周囲環境が変化した可能性があると判定されたときは、信頼度決定部を再度実行させることにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を更新する信頼度更新処理部を更に備えてもよい。 The self-localization device determines whether the surrounding environment of the driving route has changed or may have changed, and determines whether the surrounding environment of the driving route has changed or the surrounding environment of the driving route has changed. further comprising a reliability update processing unit that updates the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value by re-executing the reliability determination unit when it is determined that there is a possibility of may

このような構成では、走行経路の周囲環境が変化したとき又は走行経路の周囲環境が変化した可能性があるときは、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が更新される。このため、走行経路の周囲環境の変化に関わらず、適切な第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が用いられる。従って、長期間にわたって移動体の最終的な自己位置が高精度に推定される。 With such a configuration, when the surrounding environment of the travel route changes or when there is a possibility that the surrounding environment of the travel route has changed, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is updated. be. Therefore, regardless of changes in the surrounding environment of the travel route, the appropriate reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is used. Therefore, the final self-position of the moving body can be estimated with high accuracy over a long period of time.

信頼度決定部は、複数回分の第1自己位置推定値のずれ量と複数回分の第2自己位置推定値のずれ量とをそれぞれ算出し、各ずれ量に基づいて第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定してもよい。 The reliability determination unit calculates a deviation amount of the first estimated self-position value for multiple times and a deviation amount of the second estimated self-position value for a plurality of times, and calculates the first estimated self-position value and the deviation amount based on each deviation amount. A confidence level of the second self-location estimate may be determined.

このような構成では、複数回分の第1自己位置推定値のずれ量と複数回分の第2自己位置推定値のずれ量とを算出することにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の繰り返し精度が得られる。従って、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の繰り返し精度に応じて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が容易に決定される。 In such a configuration, by calculating the deviation amount of the first self-position estimation value for a plurality of times and the deviation amount of the second self-position estimation value for a plurality of times, the first self-position estimation value and the second self-position estimation value You get the repeatability of the value. Therefore, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be easily determined according to the repeatability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value.

走行経路は、複数の走行区間に分割されており、信頼度決定部は、走行区間毎に第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定してもよい。 The travel route may be divided into a plurality of travel sections, and the reliability determination unit may determine the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value for each travel section.

このような構成では、走行区間によって第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が変わっても、走行経路の全走行区間について適切な第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が用いられる。従って、走行経路の全走行区間において、移動体の最終的な自己位置が高精度に推定される。 With such a configuration, even if the accuracies of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value change depending on the travel zone, the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are appropriate for all travel zones of the travel route. Value confidence is used. Therefore, the final self-position of the mobile object can be estimated with high accuracy in all travel sections of the travel route.

自己位置推定装置は、移動体の周囲環境の状態を検知する環境状態検知部を更に備え、信頼度決定部は、環境状態検知部により検知された移動体の周囲環境の状態情報を取得し、移動体が同じ周囲環境の状態において同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際に第1自己位置推定部及び第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定し、記憶部は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を周囲環境の状態情報と共に地図データと紐づけて記憶し、自己位置決定部は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値と環境状態検知部により検知された周囲環境の状態に対応する第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体の最終的な自己位置を決定してもよい。 The self-position estimation device further includes an environmental state detection unit that detects the state of the surrounding environment of the mobile object, the reliability determination unit acquires state information of the surrounding environment of the mobile object detected by the environmental state detection unit, A plurality of first self-position estimation values obtained by the first self-position estimation unit and the second self-position estimation unit when the moving object repeatedly travels the same travel route a plurality of times in the same surrounding environment state, and a plurality of The reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined based on the second estimated self-position values, and the storage unit stores the first estimated self-position value and the second estimated self-position value. The reliability is stored in association with the map data together with state information of the surrounding environment, and the self-localization unit stores the first estimated self-position value, the second estimated self-position value, and the state of the surrounding environment detected by the environmental state detection unit. A final self-location of the mobile body may be determined based on the reliability of the first self-location estimate and the confidence of the second self-location estimate corresponding to .

このような構成では、移動体の周囲環境の状態(例えば時間帯や天気等)によって第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が変わっても、移動体の周囲環境の状態に対応する第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が用いられる。従って、移動体の周囲環境の状態に関わらず、移動体の最終的な自己位置が高精度に推定される。 With such a configuration, even if the accuracies of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value change depending on the state of the surrounding environment of the mobile object (for example, time of day, weather, etc.), Confidences of corresponding first and second self-location estimates are used. Therefore, regardless of the state of the surrounding environment of the mobile object, the final self-position of the mobile object can be estimated with high accuracy.

自己位置推定装置は、移動体の第3自己位置推定値を取得する第3自己位置推定部を更に備え、信頼度決定部は、複数回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群と複数回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされているかどうかを判断し、第1自己位置推定値群と第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされているときは、第3自己位置推定部により取得された第3自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定してもよい。 The self-position estimation device further includes a third self-position estimation unit that acquires a third self-position estimation value of the mobile body, and the reliability determination unit is configured to obtain the first self-position estimation value including the first self-position estimation values for a plurality of times. determining whether or not the value group and the second self-position estimation value group including the second self-position estimation values for a plurality of times are offset by a specified amount or more; is offset by a specified amount or more, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined based on the third estimated self-position value obtained by the third self-position estimation unit. You may

このような構成では、複数回分の第1自己位置推定値の繰り返し精度と複数回分の第2自己位置推定値の繰り返し精度とが同等である場合でも、複数回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群と複数回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされていれば、第3自己位置推定部により取得された第3自己位置推定値を用いて、適切な第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が得られる。従って、移動体の最終的な自己位置がより高精度に推定される。 With such a configuration, even if the repeatability of the first self-position estimation values for multiple times is equal to the repeatability of the second self-position estimation values for multiple times, the first self-position estimation values for multiple times are included. If the first self-position estimation value group and the second self-position estimation value group including the second self-position estimation values for a plurality of times are offset by a specified amount or more, the third self-position estimation unit acquired by the third self-position estimation unit Using the position estimate, a good first and second self-position estimate confidence is obtained. Therefore, the final self-position of the moving body can be estimated with higher accuracy.

自己位置推定装置は、走行経路に沿って配置されたガイドを検知するガイド検知部を更に備え、信頼度決定部は、移動体がガイド検知部によりガイドを検知しながら同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際に第1自己位置推定部及び第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定してもよい。 The self-position estimation device further includes a guide detection unit that detects a guide arranged along the travel route, and the reliability determination unit repeats the same travel route multiple times while the moving body detects the guide with the guide detection unit. Based on the first self-position estimation value for a plurality of times and the second self-position estimation value for a plurality of times respectively acquired by the first self-position estimation unit and the second self-position estimation unit when traveling with the first self-position A confidence level of the estimate and the second self-location estimate may be determined.

このような構成では、移動体がガイドを検知しながら走行経路を走行するため、移動体の走行誤差の影響が抑えられる。従って、移動体がガイドに沿って同じ走行経路を複数回繰り返して走行することで、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が高精度に得られるため、移動体の最終的な自己位置がより高精度に推定される。 In such a configuration, since the moving body travels along the travel route while detecting the guide, the influence of travel error of the moving body can be suppressed. Therefore, since the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be obtained with high accuracy by the moving object repeatedly traveling along the same travel route a plurality of times along the guide, the final target self-position is estimated with higher accuracy.

自己位置推定装置は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値を設定入力する入力部を更に備え、信頼度決定部は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定するときに、複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に応じて、入力部により設定入力された信頼度の初期値を補正してもよい。 The self-position estimation device further includes an input unit for setting and inputting an initial value of reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value, and the reliability determination unit receives the first estimated self-position value and the second estimated self-position value When determining the reliability of the estimated self-position, correcting the initial reliability value set and input by the input unit according to the first estimated self-position and the second estimated self-position for multiple times. You may

このような構成では、例えば移動体の周囲環境の状態によって第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が低下しやすいかどうかが事前に分かっている場合には、その周囲環境の状態に応じて第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値を予め設定入力することにより、移動体を同じ走行経路に沿って繰り返して走行させる回数が少なくて済む。 In such a configuration, for example, if it is known in advance whether or not the accuracy of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is likely to decrease depending on the state of the surrounding environment of the mobile object, the surrounding environment By presetting and inputting the initial values of the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value according to the state, it is possible to reduce the number of times the moving object is repeatedly caused to travel along the same travel route.

本発明によれば、自己位置推定値の信頼度を用いて、移動体の最終的な自己位置を高精度に推定することができる。 According to the present invention, the final self-position of a moving object can be estimated with high accuracy using the reliability of the self-position estimation value.

本発明の第1実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a cruise control device including a self-position estimation device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1に示された信頼度決定部により実行される信頼度決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。2 is a flow chart showing details of a procedure of reliability determination processing executed by a reliability determination unit shown in FIG. 1; 図1に示された自己位置決定部により実行される自己位置決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the details of the procedure of self-position determination processing executed by the self-position determination unit shown in FIG. 1; 移動体が走行経路を1回のみ走行した際に、移動体の第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を走行経路の位置座標と共に示すグラフである。4 is a graph showing a first estimated self-position value and a second estimated self-position value of a mobile object together with position coordinates of the travel route when the mobile object travels along the travel route only once; 移動体が同じ走行経路を10回繰り返して走行した際に、移動体の第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を走行経路の位置座標と共に示すグラフである。10 is a graph showing the first estimated self-position value and the second estimated self-position value of the mobile object together with the position coordinates of the travel route when the mobile object repeatedly travels the same travel route ten times. 第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を用いて推定された移動体の最終的な自己位置を、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を用いずに推定された移動体の最終的な自己位置と比較して示すグラフである。The final self-position of the mobile body estimated using the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value, using the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value 10 is a graph showing a comparison with the final self-position of the mobile body estimated without 本発明の第2実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a second embodiment of the present invention; FIG. 図7に示された信頼度更新処理部により実行される信頼度更新処理の手順の詳細を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flow chart showing the details of the procedure of reliability update processing executed by the reliability update processing unit shown in FIG. 7; FIG. 本発明の第3実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram schematically showing a cruise control device including a self-position estimation device according to a third embodiment of the present invention; 図9に示された信頼度決定部により実行される信頼度決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flow chart showing details of a procedure of reliability determination processing executed by a reliability determination unit shown in FIG. 9; FIG. 図9に示された自己位置決定部により実行される自己位置決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flow chart showing the details of the procedure of self-position determination processing executed by the self-position determination unit shown in FIG. 9; FIG. 本発明の第4実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a fourth embodiment of the present invention; 図12に示された信頼度決定部により実行される信頼度決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flow chart showing details of a procedure of reliability determination processing executed by a reliability determination unit shown in FIG. 12; FIG. 本発明の第5実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の第6実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a sixth embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図1は、本発明の第1実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。図1において、走行制御装置1は、移動体2を予め決められた走行経路に沿って自動走行させる装置である。移動体2は、例えばフォークリフトや無人搬送車等の産業車両である。産業車両は、同じ走行経路を繰り返して走行することが多い。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing a cruise control device including a self-position estimation device according to a first embodiment of the invention. In FIG. 1, a travel control device 1 is a device that automatically travels a mobile body 2 along a predetermined travel route. The moving body 2 is, for example, an industrial vehicle such as a forklift or an unmanned guided vehicle. Industrial vehicles often travel repeatedly along the same travel route.

走行制御装置1は、レーザセンサ3と、カメラ4と、地図記憶部5と、駆動部6と、コントローラ7とを備えている。 The travel control device 1 includes a laser sensor 3 , a camera 4 , a map storage section 5 , a driving section 6 and a controller 7 .

レーザセンサ3は、移動体2の周囲にレーザ光を照射し、そのレーザ光の反射光を受光することにより、移動体2の周囲に存在する物体までの距離を検出する。物体は、壁や柱等であり、地図データ(後述)に登録されている。レーザセンサ3としては、例えばレーザレンジファインダが使用される。 The laser sensor 3 detects the distance to an object existing around the moving body 2 by irradiating the surroundings of the moving body 2 with laser light and receiving the reflected light of the laser light. The objects are walls, pillars, etc., and are registered in map data (described later). A laser range finder, for example, is used as the laser sensor 3 .

カメラ4は、移動体2の周囲を撮像し、移動体2の周囲の撮像画像を取得する。カメラ4としては、単眼カメラやステレオカメラ等が使用される。 The camera 4 captures an image of the surroundings of the moving body 2 and acquires the captured image of the surroundings of the moving body 2 . A monocular camera, a stereo camera, or the like is used as the camera 4 .

地図記憶部5は、移動体2の自己位置の推定に使用される地図データを記憶する。このとき、地図データには、移動体2の自己位置の推定に関する信頼度(後述)が紐づけられている。地図データは、2次元座標(XY座標)で表される。 The map storage unit 5 stores map data used for estimating the self-position of the mobile object 2 . At this time, the map data is associated with the reliability (described later) regarding the estimation of the self-position of the moving body 2 . Map data is represented by two-dimensional coordinates (XY coordinates).

駆動部6は、特に図示はしないが、移動体2を走行させる走行モータと、移動体2を操舵する操舵モータとを有している。 The drive unit 6 has a traveling motor that causes the moving body 2 to travel and a steering motor that steers the moving body 2 (not shown).

コントローラ7は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ7は、第1自己位置推定演算部11と、第2自己位置推定演算部12と、第1走行制御部13と、信頼度決定部14と、信頼度保存部15と、自己位置決定部16と、第2走行制御部17を有している。 The controller 7 is composed of a CPU, a RAM, a ROM, an input/output interface, and the like. The controller 7 includes a first self-position estimation calculation unit 11, a second self-position estimation calculation unit 12, a first travel control unit 13, a reliability determination unit 14, a reliability storage unit 15, and a self-position determination unit. 16 and a second travel control unit 17 .

レーザセンサ3、カメラ4、地図記憶部5、コントローラ7の第1自己位置推定演算部11、第2自己位置推定演算部12、信頼度決定部14、信頼度保存部15及び自己位置決定部16は、移動体2を予め決められた走行経路に沿って走行させる際に、走行経路を含む走行エリアの地図データを用いて移動体2の自己位置を推定する自己位置推定装置10を構成している。 Laser sensor 3 , camera 4 , map storage unit 5 , first self-position estimation calculation unit 11 , second self-position estimation calculation unit 12 , reliability determination unit 14 , reliability storage unit 15 and self-position determination unit 16 of controller 7 constitutes a self-position estimation device 10 for estimating the self-position of a mobile body 2 using map data of a travel area including a travel route when the mobile body 2 travels along a predetermined travel route. there is

第1自己位置推定演算部11は、レーザセンサ3の検出データと地図記憶部5に記憶された地図データとを用いて、移動体2の自己位置の推定演算を行うことで、移動体2の自己位置を移動体2の第1自己位置推定値として取得する。移動体2の第1自己位置推定値は、順次記録される。第1自己位置推定演算部11は、レーザセンサ3と協働して、移動体2の自己位置を第1自己位置推定値として取得する第1自己位置推定部を構成している。 The first self-position estimation calculation unit 11 uses the detection data of the laser sensor 3 and the map data stored in the map storage unit 5 to perform calculations to estimate the self-position of the mobile object 2. The self-position is obtained as the first self-position estimation value of the moving body 2 . The first self-position estimates of the moving body 2 are recorded sequentially. The first self-position estimation calculation unit 11 cooperates with the laser sensor 3 to constitute a first self-position estimation unit that acquires the self-position of the moving body 2 as a first self-position estimation value.

第1自己位置推定演算部11は、レーザSLAM(simultaneous localization andmapping)手法を用いて、移動体2の自己位置の推定演算を行う。SLAMは、センサデータ及び地図データを使って自己位置推定を行う自己位置推定技術である。SLAMは、センサデータを利用して、自己位置推定と地図の作成とを同時に行う。第1自己位置推定演算部11は、レーザセンサ3の検出データと地図データとをマッチングさせて、移動体2の自己位置の推定演算を行う。なお、移動体2の自己位置は、2次元座標で表される。 The first self-position estimation calculation unit 11 performs a self-position estimation calculation of the moving body 2 using a laser SLAM (simultaneous localization and mapping) technique. SLAM is a self-localization technique that performs self-localization using sensor data and map data. SLAM uses sensor data to perform self-localization and map creation simultaneously. The first self-position estimation calculation unit 11 matches the detection data of the laser sensor 3 and the map data, and calculates the self-position estimation of the moving body 2 . Note that the self-position of the moving body 2 is represented by two-dimensional coordinates.

第2自己位置推定演算部12は、カメラ4の画像データと地図記憶部5に記憶された地図データとを用いて、移動体2の自己位置の推定演算を行うことで、移動体2の自己位置を移動体2の第2自己位置推定値として取得する。移動体2の第2自己位置推定値は、順次記録される。第2自己位置推定演算部12は、カメラ4と協働して、第1自己位置推定演算部11とは異なる自己位置推定方法を用いて、移動体2の自己位置を第2自己位置推定値として取得する第2自己位置推定部を構成している。 The second self-position estimation calculation unit 12 uses the image data of the camera 4 and the map data stored in the map storage unit 5 to calculate the self-position estimation of the mobile object 2, thereby The position is obtained as the second self-position estimate of mobile 2 . The second self-position estimates of mobile 2 are recorded sequentially. The second self-position estimation calculation unit 12 cooperates with the camera 4 and uses a self-position estimation method different from that used by the first self-position estimation calculation unit 11 to obtain the self-position of the moving body 2 as a second self-position estimation value. It constitutes a second self-position estimation unit that acquires as

第2自己位置推定演算部12は、Visual SLAM手法を用いて、移動体2の自己位置の推定演算を行う。第2自己位置推定演算部12は、カメラ4の画像データと地図データとをマッチングさせて、移動体2の自己位置の推定演算を行う。 The second self-position estimation calculation unit 12 performs a calculation for estimating the self-position of the moving body 2 using the Visual SLAM technique. The second self-position estimation calculation unit 12 matches the image data of the camera 4 and the map data, and performs a self-position estimation calculation of the moving body 2 .

第1走行制御部13は、第1自己位置推定演算部11により取得された移動体2の第1自己位置推定値に基づいて、移動体2を走行経路に沿って自動走行させるように駆動部6を制御する。 Based on the first estimated self-position value of the moving body 2 acquired by the first self-position estimation calculating part 11, the first traveling control part 13 is a driving part so as to automatically travel the moving body 2 along the travel route. 6 is controlled.

走行経路は、ティーチングによって予め設定されている。ティーチングは、例えば手動運転により移動体2を極低速(例えば1km/h程度)で走行させることにより実施される。このとき、第1自己位置推定演算部11により取得された移動体2の第1自己位置推定値の位置座標を登録しながら、走行経路が設定される。走行経路は、複数の走行区間に分割されている(図4及び図5参照)。 The travel route is set in advance by teaching. Teaching is performed, for example, by manually running the moving body 2 at a very low speed (for example, about 1 km/h). At this time, the travel route is set while registering the position coordinates of the first estimated self-position value of the moving body 2 acquired by the first self-position estimation calculation unit 11 . The travel route is divided into a plurality of travel sections (see FIGS. 4 and 5).

第1走行制御部13は、移動体2を同じ走行経路に沿って複数回(ここでは10回)繰り返して走行させるように駆動部6を制御する。このとき、第1走行制御部13は、移動体2を低速(例えば10km/h以下)で走行させるように駆動部6を制御する。 The first travel control unit 13 controls the drive unit 6 so that the moving body 2 is repeatedly traveled along the same travel route a plurality of times (here, ten times). At this time, the first travel control unit 13 controls the drive unit 6 so that the moving body 2 travels at a low speed (for example, 10 km/h or less).

信頼度決定部14は、移動体2が同じ走行経路を10回繰り返して走行した際に第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ取得された10回分の第1自己位置推定値及び10回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する。このとき、信頼度決定部14は、走行経路の走行区間毎に第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する。 The reliability determination unit 14 determines the ten times of the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12 respectively acquired when the moving body 2 repeatedly travels the same travel route ten times. Based on the estimated self-position value and ten second estimated self-position values, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined. At this time, the reliability determination unit 14 determines the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value for each travel section of the travel route.

図2は、信頼度決定部14により実行される信頼度決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flow chart showing the details of the procedure of reliability determination processing executed by the reliability determination unit 14. As shown in FIG.

なお、地図記憶部5には、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値が予め記憶されている。第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値としては、例えば同じ値(0.5)が設定されている。第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度との合計値は、1.0である。 Note that the map storage unit 5 stores in advance the initial values of the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value. For example, the same value (0.5) is set as the initial value of the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value. The total value of the reliability of the first estimated self-position value and the reliability of the second estimated self-position value is 1.0.

図2において、信頼度決定部14は、まず第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ得られた第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を取得する(手順S101)。 In FIG. 2, the reliability determination unit 14 first acquires the first estimated self-position value and the second estimated self-position value obtained by the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12, respectively. (Step S101).

そして、信頼度決定部14は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値に基づいて、移動体2が同じ走行経路R(図4参照)を10回繰り返して走行したかどうかを判断する(手順S102)。信頼度決定部14は、移動体2が同じ走行経路Rを10回繰り返して走行していないと判断したときは、上記の手順S101を再度実行する。 Then, the reliability determining unit 14 determines whether or not the moving body 2 has repeatedly traveled the same travel route R (see FIG. 4) ten times based on the first self-position estimation value and the second self-position estimation value. (step S102). When the reliability determining unit 14 determines that the moving body 2 has not repeatedly traveled the same travel route R ten times, the above procedure S101 is executed again.

信頼度決定部14は、移動体2が同じ走行経路Rを10回繰り返して走行したと判断したときは、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とをそれぞれ算出する(手順S103)。10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1は、10回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群の最大ずれ幅である(図5参照)。10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2は、10回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群の最大ずれ幅である(図5参照)。 When the reliability determination unit 14 determines that the moving object 2 has repeatedly traveled the same travel route R 10 times, the deviation amount H1 of the first self-position estimation value for 10 times and the second self-position estimation value for 10 times A value deviation amount H2 is calculated (step S103). The deviation amount H1 of the ten first self-position estimation values is the maximum deviation width of the first self-position estimation value group including the ten first self-position estimation values (see FIG. 5). The deviation amount H2 of the ten second self-position estimation values is the maximum deviation width of the second self-position estimation value group including the ten second self-position estimation values (see FIG. 5).

続いて、信頼度決定部14は、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とが同等であるかどうかを判断する(手順S104)。ここでの同等とは、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2との差が所定値以下であることをいう。 Subsequently, the reliability determination unit 14 determines whether the deviation amount H1 of the ten first self-position estimation values is equal to the deviation amount H2 of the ten second self-position estimation values (step S104). ). Equivalent here means that the difference between the deviation amount H1 of the first self-position estimation values for ten times and the deviation amount H2 of the second self-position estimation values for ten times is equal to or less than a predetermined value.

信頼度決定部14は、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とが同等であると判断されたときは、第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度とを等しくする(手順S105)。このため、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値が同じ値である場合は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度は初期値のままである。 When it is determined that the deviation amount H1 of the ten first self-position estimation values and the deviation amount H2 of the ten second self-position estimation values are equivalent, the reliability determination unit 14 determines that the first self-position The reliability of the estimated value and the reliability of the second self-position estimated value are made equal (step S105). Therefore, when the initial reliability values of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are the same, the reliability values of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are equal to the initial values. remain.

信頼度決定部14は、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とが同等でないと判断されたときは、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1が10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2よりも大きいかどうかを判断する(手順S106)。 When it is determined that the deviation amount H1 of the ten first self-position estimation values and the deviation amount H2 of the ten second self-position estimation values are not equal, the reliability determining unit 14 determines the ten times first estimation value. It is determined whether or not the deviation amount H1 of the self-position estimation value is larger than the deviation amount H2 of the ten second self-position estimation values (step S106).

信頼度決定部14は、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1が10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2よりも大きいと判断されたときは、第1自己位置推定値の信頼度を第2自己位置推定値の信頼度よりも低くする(手順S107)。このため、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値が同じ値である場合は、第1自己位置推定値の信頼度が初期値よりも低くなるように補正され、第2自己位置推定値の信頼度が初期値よりも高くなるように補正される。 When it is determined that the amount of deviation H1 of the ten estimated values of the first self-position is larger than the amount of deviation H2 of the second estimated values of the ten times, the reliability determining unit 14 determines the amount of deviation H2 of the second estimated values of the self-position. is made lower than the reliability of the second self-position estimation value (step S107). Therefore, when the initial reliability values of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are the same, the reliability of the first estimated self-position value is corrected to be lower than the initial value. , the reliability of the second self-position estimation value is corrected to be higher than the initial value.

信頼度決定部14は、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1が10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2よりも小さいと判断されたときは、第1自己位置推定値の信頼度を第2自己位置推定値の信頼度よりも高くする(手順S108)。このため、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値が同じ値である場合は、第1自己位置推定値の信頼度が初期値よりも高くなるように補正され、第2自己位置推定値の信頼度が初期値よりも低くなるように補正される。 When it is determined that the amount of deviation H1 of the ten estimated values of the first self-position is smaller than the amount of deviation H2 of the second estimated values of the ten times of the self-position, the reliability determination unit 14 determines the amount of deviation H2 of the second estimated value of the self-position. is made higher than the reliability of the second self-position estimation value (step S108). Therefore, when the initial reliability values of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are the same, the reliability of the first estimated self-position value is corrected to be higher than the initial value. , the reliability of the second self-position estimation value is corrected to be lower than the initial value.

信頼度決定部14は、手順S105,S107,S108の何れかを実行した後、走行経路の全走行区間について第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定されたかどうかを判断する(手順S109)。 After executing any of steps S105, S107, and S108, the reliability determination unit 14 determines whether the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value has been determined for all sections of the travel route. It judges (procedure S109).

信頼度決定部14は、走行経路の全走行区間について第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定されていないと判断したときは、上記の手順S103以降を再度実行する。信頼度決定部14は、走行経路の全走行区間について第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定されたと判断したときは、本処理を終了する。 When the reliability determination unit 14 determines that the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value has not been determined for all the travel sections of the travel route, the above step S103 and subsequent steps are executed again. . When the reliability determining unit 14 determines that the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value has been determined for all travel sections of the travel route, the process ends.

図1に戻り、信頼度保存部15は、信頼度決定部14により走行経路の走行区間毎に決定された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を地図記憶部5に地図データに紐づけて保存する。信頼度保存部15は、地図記憶部5に予め記憶された信頼度の初期値を、信頼度決定部14により決定された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度に置き換える。 Returning to FIG. 1, the reliability storage unit 15 stores the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value determined for each travel section of the travel route by the reliability determination unit 14 in the map storage unit 5. Save by linking to map data. The reliability storage unit 15 replaces the initial value of the reliability stored in advance in the map storage unit 5 with the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value determined by the reliability determination unit 14. .

信頼度保存部15は、地図記憶部5と協働して、信頼度決定部14により決定された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を地図データと紐づけて記憶する記憶部を構成している。 The reliability storage unit 15 cooperates with the map storage unit 5 to store the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value determined by the reliability determination unit 14 in association with the map data. It constitutes a storage unit for

自己位置決定部16は、移動体2を走行経路に沿って走行させる際に、第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ取得された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値と地図記憶部5に記憶された第1自己位置推定部及び第2自己位置推定部の信頼度とに基づいて、移動体2の最終的な自己位置を決定する。 The self-position determining unit 16 calculates the first estimated self-position and A final self-position of the moving body 2 is determined based on the second self-position estimation value and the reliability of the first self-position estimation unit and the second self-position estimation unit stored in the map storage unit 5 .

図3は、自己位置決定部16により実行される自己位置決定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。本処理は、指示スイッチ等により自動走行の開始が指示されると、実行される。 FIG. 3 is a flow chart showing the details of the self-position determining process executed by the self-position determining unit 16. As shown in FIG. This processing is executed when the start of automatic driving is instructed by an instruction switch or the like.

図3において、自己位置決定部16は、まず第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ得られた第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を取得する(手順S111)。また、自己位置決定部16は、走行経路R(図4参照)の走行区間に対応した第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を地図記憶部5から読み込む(手順S112)。 In FIG. 3, the self-position determination unit 16 first acquires the first estimated self-position value and the second estimated self-position value obtained by the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12, respectively. (Step S111). Further, the self-position determining unit 16 reads the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value corresponding to the travel section of the travel route R (see FIG. 4) from the map storage unit 5 (step S112). .

続いて、自己位置決定部16は、第1自己位置推定値と第2自己位置推定値と第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体2の最終的な自己位置を決定する(手順S113)。 Subsequently, the self-position determining unit 16 determines the final determine its own position (procedure S113).

このとき、自己位置決定部16は、例えばカルマンフィルタや加重平均等を用いて、移動体2の最終的な自己位置の推定演算を行う。カルマンフィルタを用いる場合には、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値と観測値との誤差を第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度に応じて補正することで、移動体2の最終的な自己位置が推定される。加重平均を用いる場合には、第1自己位置推定値と第1自己位置推定値の信頼度との乗算値と、第2自己位置推定値と第2自己位置推定値の信頼度との乗算値とを加算することで、移動体2の最終的な自己位置が算出される。 At this time, the self-position determination unit 16 performs a final self-position estimation calculation of the moving body 2 using, for example, a Kalman filter or weighted average. When using the Kalman filter, by correcting the error between the first estimated self-position value and the second estimated self-position value and the observed value according to the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value , the final self-position of the mobile 2 is estimated. When using the weighted average, the multiplied value of the first estimated self-position value and the reliability of the first estimated self-position value and the multiplied value of the second estimated self-position value and the reliability of the second estimated self-position value is added, the final self-position of the moving body 2 is calculated.

また、自己位置決定部16は、第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度との差が大きい場合に、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値のうち信頼度が高い方を移動体2の最終的な自己位置として選択してもよい。 In addition, when the difference between the reliability of the first estimated self-position value and the reliability of the second estimated self-position value is large, the self-position determining unit 16 determines whether the first estimated self-position value and the second estimated self-position value Of these, the one with the higher reliability may be selected as the final self-position of the moving body 2 .

続いて、自己位置決定部16は、移動体2の最終的な自己位置データを第2走行制御部17に出力する(手順S114)。続いて、自己位置決定部16は、移動体2の最終的な自己位置に基づいて、移動体2が走行経路Rの終点に達したかどうかを判断する(手順S115)。自己位置決定部16は、移動体2が走行経路Rの終点に達していないと判断したときは、上記の手順S111以降を再度実行する。自己位置決定部16は、移動体2が走行経路Rの終点に達したと判断したときは、本処理を終了する。 Subsequently, the self-position determination unit 16 outputs the final self-position data of the moving body 2 to the second travel control unit 17 (step S114). Subsequently, the self-position determination unit 16 determines whether the mobile body 2 has reached the end point of the travel route R based on the final self-position of the mobile body 2 (step S115). When the self-position determination unit 16 determines that the moving body 2 has not reached the end point of the travel route R, the above-described steps S111 and subsequent steps are executed again. When the self-position determination unit 16 determines that the moving body 2 has reached the end point of the travel route R, the processing ends.

図1に戻り、第2走行制御部17は、自己位置決定部16により決定された移動体2の最終的な自己位置に基づいて、移動体2を走行経路に沿って自動走行させるように駆動部6を制御する。 Returning to FIG. 1, the second travel control unit 17 drives the mobile object 2 to automatically travel along the travel route based on the final self-position of the mobile object 2 determined by the self-position determination unit 16. control part 6;

以上において、まず移動体2を同じ走行経路に沿って10回繰り返して自動走行させることで、10回分の第1自己位置推定値及び10回分の第2自己位置推定値が取得される。次いで、走行経路Rの走行区間毎に、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とが算出され、各ずれ量H1,H2に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定される。そして、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が地図記憶部5に地図データに紐づけて記憶される。 In the above, first, the moving body 2 is caused to automatically travel ten times along the same travel route, thereby acquiring ten first estimated self-position values and ten second estimated self-position values. Next, for each travel section of the travel route R, the deviation amount H1 of the first self-position estimation value for ten times and the deviation amount H2 of the second self-position estimation value for ten times are calculated. Based on this, the reliability of the first self-position estimate and the second self-position estimate is determined. Then, the reliability levels of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are stored in the map storage unit 5 in association with the map data.

その後、移動体2の自己位置を推定しながら、移動体2を走行経路Rに沿って自動走行させるときは、まず第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値が取得され、走行区間に対応する第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が地図記憶部5から読み込まれる。そして、第1自己位置推定値と第2自己位置推定値と第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体2の最終的な自己位置が決定される。そして、移動体2が最終的な自己位置に従って走行する。 After that, when the mobile body 2 is caused to automatically travel along the travel route R while estimating the self-position of the mobile body 2, the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are obtained first, and The reliability of the corresponding first self-position estimation value and second self-position estimation value is read from the map storage unit 5 . Then, the final self-position of the moving body 2 is determined based on the first estimated self-position value, the second estimated self-position value, and the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value. . Then, the moving body 2 travels according to its final self-position.

ところで、移動体2が走行経路Rを1回走行しただけでは、各走行区間において第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値のうち何れの方が精度(信頼度)が高いのか分からない。例えば、移動体2が図4に示されるような走行経路Rを走行する場合には、走行区間Aでは、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値が同等であるが、走行区間Bでは、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値が異なっている。なお、図4は、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を走行経路Rの位置座標と共に示すグラフである。黒三角付き実線Pは第1自己位置推定値を示し、黒丸付き実線Qは第2自己位置推定値を示している。 By the way, it is impossible to know which of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value has higher accuracy (reliability) in each travel section just by traveling the travel route R once. . For example, when the moving object 2 travels along a travel route R as shown in FIG. , the first self-position estimate and the second self-position estimate are different. 4 is a graph showing the first estimated self-position value and the second estimated self-position value together with the position coordinates of the travel route R. As shown in FIG. A solid line P with black triangles indicates the first estimated self-position value, and a solid line Q with black circles indicates the second estimated self-position value.

そこで、本実施形態では、図5に示されるように、移動体2である産業車両が同じ走行経路Rを繰り返して走行することを利用して、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定している。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the fact that the industrial vehicle, which is the moving object 2, repeatedly travels along the same travel route R is used to obtain the first estimated self-position value and the second estimated self-position value. Determines the reliability of the value.

図5は、移動体2が同じ走行経路Rを10回繰り返して走行した際に、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を走行経路Rの位置座標と共に示すグラフである。なお、図5において、走行経路Rは図4と同様である。また、実線Pgは、10回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群を示している。実線Qgは、10回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群を示している。 FIG. 5 is a graph showing the first estimated self-position value and the second estimated self-position value together with the position coordinates of the travel route R when the moving object 2 repeatedly travels the same travel route R ten times. 5, the travel route R is the same as in FIG. A solid line Pg indicates a first self-position estimation value group including ten first self-position estimation values. A solid line Qg indicates a second self-position estimation value group including ten second self-position estimation values.

図5において、走行区間Aでは、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とが同等である。つまり、第1自己位置推定値の繰り返し精度と第2自己位置推定値の繰り返し精度とが同等であるため、第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度が等しくなる。 In FIG. 5, in the traveling section A, the deviation amount H1 of the ten first self-position estimation values and the deviation amount H2 of the ten second self-position estimation values are equivalent. That is, since the repeatability of the first estimated self-position value and the repeatability of the second estimated self-position value are equal, the reliability of the first estimated self-position value and the reliability of the second estimated self-position value are equal. .

一方、走行区間Bでは、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1が10回分の第2自己位置推定値のずれ量H2よりも大きい。つまり、第1自己位置推定値の繰り返し精度が第2自己位置推定値の繰り返し精度よりも低いため、第1自己位置推定値の信頼度が第2自己位置推定値の信頼度よりも低くなる。 On the other hand, in the travel section B, the amount of deviation H1 of the ten first estimated self-position values is larger than the amount of deviation H2 of the ten second estimated self-position values. That is, since the repeatability of the first estimated self-position value is lower than the repeatability of the second estimated self-position value, the reliability of the first estimated self-position value is lower than the reliability of the second estimated self-position value.

第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を使用せずに、第1自己位置推定値と第2自己位置推定値との平均値を移動体2の最終的な自己位置として決定した場合には、図6(a)に示されるように、走行区間Bにおける移動体2の自己位置のばらつきが大きくなり、移動体2の自己位置の推定精度が悪化する。 The average value of the first estimated self-location value and the second estimated self-location value is used as the final self-location of the mobile body 2 without using the reliability of the first estimated self-location value and the second estimated self-location value If it is determined, as shown in FIG. 6(a), the variation in the self-position of the mobile body 2 in the travel section B increases, and the estimation accuracy of the self-position of the mobile body 2 deteriorates.

これに対し、移動体2を同じ走行経路Rに沿って10回繰り返して走行させることで、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定し、その信頼度を用いて移動体2の最終的な自己位置に決定した場合には、図6(b)に示されるように、走行区間Bにおける移動体2の自己位置のばらつきが小さくなり、移動体2の自己位置の推定精度が向上する。 On the other hand, by causing the moving object 2 to repeatedly travel along the same travel route R 10 times, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined, and using the reliability When the final self-position of the moving body 2 is determined, as shown in FIG. Improves estimation accuracy.

以上のように本実施形態にあっては、まず移動体2を同じ走行経路に沿って複数回繰り返して走行させる。このとき、レーザセンサ3及び第1自己位置推定演算部11により移動体2の第1自己位置推定値が複数回分だけ取得されると共に、カメラ4及び第2自己位置推定演算部12により移動体2の第2自己位置推定値が複数回分だけ取得される。そして、複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定される。そして、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が地図データと紐づけて地図記憶部5に記憶される。その後、移動体2を走行経路に沿って走行させるときは、レーザセンサ3及び第1自己位置推定演算部11により取得された第1自己位置推定値とカメラ4及び第2自己位置推定演算部12により取得された第2自己位置推定値と地図記憶部5に記憶された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体2の最終的な自己位置が決定される。 As described above, in this embodiment, first, the moving body 2 is caused to repeatedly travel along the same travel route a plurality of times. At this time, the laser sensor 3 and the first self-position estimation calculation unit 11 acquire the first estimated self-position value of the moving object 2 for a plurality of times, and the camera 4 and the second self-position estimation calculation unit 12 acquire the moving object 2 is obtained a plurality of times. Then, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined based on the first estimated self-position value obtained a plurality of times and the second estimated self-position value obtained a plurality of times. Then, the reliability levels of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are stored in the map storage unit 5 in association with the map data. After that, when the moving body 2 is caused to travel along the travel route, the laser sensor 3 and the first self-position estimation value obtained by the first self-position estimation calculation unit 11 and the camera 4 and the second self-position estimation calculation unit 12 Based on the second estimated self-position value acquired by and the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value stored in the map storage unit 5, the final self-position of the moving body 2 is It is determined.

このように移動体2を同じ走行経路に沿って複数回繰り返して走行させることにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が事前に得られる。これにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を用いて、移動体2の最終的な自己位置が高精度に推定される。その結果、移動体2が実際に走行する位置のばらつきが抑制され、移動体2の繰り返し走行精度が上がるため、例えば移動体2が狭い通路を自動走行することが可能となる。 In this way, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be obtained in advance by causing the moving body 2 to repeatedly travel along the same travel route a plurality of times. As a result, the final self-position of the moving body 2 is highly accurately estimated using the reliability of the first self-position estimation value and the second self-position estimation value. As a result, variation in the position where the moving body 2 actually travels is suppressed, and the accuracy of repeated travel of the moving body 2 increases, so that the moving body 2 can automatically travel in narrow passages, for example.

また、本実施形態では、複数回分の第1自己位置推定値のずれ量H1と複数回分の第2自己位置推定値のずれ量H2とを算出することにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の繰り返し精度が得られる。従って、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の繰り返し精度に応じて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が容易に決定される。 Further, in the present embodiment, by calculating the deviation amount H1 of the first self-position estimation value for a plurality of times and the deviation amount H2 of the second self-position estimation value for a plurality of times, the first self-position estimation value and the second estimation value are calculated. Repeatability of the self-location estimate is obtained. Therefore, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be easily determined according to the repeatability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value.

また、本実施形態では、走行経路の走行区間毎に第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定することにより、走行区間によって第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が変わっても、走行経路の全走行区間について適切な第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が用いられる。従って、走行経路の全走行区間において、移動体2の最終的な自己位置が高精度に推定される。 Further, in the present embodiment, by determining the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value for each traveling section of the traveling route, the first estimated self-position value and the second estimated self-position value Even if the accuracy of the estimated value changes, the appropriate reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is used for all sections of the travel route. Therefore, the final self-position of the moving body 2 can be estimated with high accuracy in all travel sections of the travel route.

なお、本実施形態では、ティーチング時に、第1自己位置推定演算部11により取得された移動体2の第1自己位置推定値の位置座標を登録しながら走行経路が設定されているが、特にその形態には限られず、第2自己位置推定演算部12により取得された移動体2の第2自己位置推定値の位置座標を登録しながら走行経路を設定してもよい。この場合には、移動体2を走行経路に沿って複数回繰り返して走行させるときは、第1走行制御部13は、第2自己位置推定値に基づいて移動体2を走行経路に沿って自動走行させるように駆動部6を制御してもよい。 In this embodiment, during teaching, the travel route is set while registering the position coordinates of the first self-position estimation value of the moving body 2 acquired by the first self-position estimation calculation unit 11. The configuration is not limited, and the travel route may be set while registering the position coordinates of the second self-position estimation value of the moving body 2 acquired by the second self-position estimation calculation unit 12 . In this case, when the mobile object 2 is repeatedly caused to travel along the travel route a plurality of times, the first travel control unit 13 automatically moves the mobile object 2 along the travel route based on the second self-position estimation value. You may control the drive part 6 so that it may run.

移動体2を走行経路に沿って複数回繰り返して走行させるときは、第1走行制御部13は、第1自己位置推定値、第2自己位置推定値及び信頼度初期値から決まる自己位置推定値に基づいて移動体2を走行経路に沿って自動走行させるように駆動部6を制御してもよい。 When the moving body 2 is repeatedly driven along the traveling route a plurality of times, the first traveling control unit 13 determines the first estimated self-position value, the second estimated self-position value, and the initial reliability value. The driving unit 6 may be controlled so that the moving body 2 automatically travels along the travel route based on.

図7は、本発明の第2実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。図7において、本実施形態の自己位置推定装置10Aを含む走行制御装置1は、上記の第1実施形態におけるコントローラ7に代えて、コントローラ7Aを備えている。コントローラ7Aは、コントローラ7の構成に加え、信頼度更新処理部18を有している。 FIG. 7 is a block diagram schematically showing a cruise control device including a self-position estimation device according to a second embodiment of the invention. In FIG. 7, the traveling control device 1 including the self-position estimation device 10A of this embodiment includes a controller 7A instead of the controller 7 in the first embodiment. The controller 7A has a reliability update processing section 18 in addition to the configuration of the controller 7 .

信頼度更新処理部18は、走行経路の周囲環境が変化したか又は走行経路の周囲環境が変化した可能性があるかどうかを判定し、走行経路の周囲環境が変化した又は走行経路の周囲環境が変化した可能性があると判定されたときは、信頼度決定部14を再度実行させることにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を更新する。 The reliability update processing unit 18 determines whether the surrounding environment of the travel route has changed or there is a possibility that the surrounding environment of the travel route has changed. has changed, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are updated by re-executing the reliability determination unit 14 .

図8は、信頼度更新処理部18により実行される信頼度更新処理の手順の詳細を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flow chart showing the details of the procedure of reliability update processing executed by the reliability update processing unit 18. As shown in FIG.

図8において、信頼度更新処理部18は、まず信頼度決定部14により第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が最後に決定されてから規定期間が経過したかどうかを判断する(手順S121)。信頼度更新処理部18は、規定期間が経過したと判断したときは、走行経路の周囲環境が変化した可能性があると判定し、信頼度決定部14に対して第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の更新指示を行う(手順S122)。 In FIG. 8, the reliability update processing unit 18 first determines whether a specified period has passed since the reliability determination unit 14 last determined the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value. It judges (procedure S121). When the reliability update processing unit 18 determines that the prescribed period has passed, it determines that there is a possibility that the surrounding environment of the travel route has changed. An instruction to update the reliability of the second self-position estimation value is issued (step S122).

信頼度更新処理部18は、規定期間が経過していないと判断したときは、自己位置決定部16により得られた過去の移動体2の最終的な自己位置(最終自己位置)を取得する(手順S123)。そして、信頼度更新処理部18は、移動体2の最新の最終自己位置が移動体2の過去の最終自己位置に対して規定量以上ずれているかどうかを判断する(手順S124)。 When the reliability update processing unit 18 determines that the specified period has not elapsed, it acquires the past final self-position (final self-position) of the moving body 2 obtained by the self-position determination unit 16 ( step S123). Then, the reliability update processing unit 18 determines whether or not the latest final self-position of the mobile body 2 is shifted from the past final self-position of the mobile body 2 by a specified amount or more (step S124).

信頼度更新処理部18は、移動体2の最新の最終自己位置が移動体2の過去の最終自己位置に対して規定量以上ずれていると判断したときは、走行経路の周囲環境が変化したと判定し、信頼度決定部14に対して第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の更新指示を行う(手順S122)。信頼度更新処理部18は、移動体2の最新の最終自己位置が移動体2の過去の最終自己位置に対して規定量以上ずれていないと判断したときは、手順S122を実行しない。 When the reliability update processing unit 18 determines that the latest final self-position of the mobile body 2 deviates from the past final self-position of the mobile body 2 by a specified amount or more, the surrounding environment of the travel route has changed. and instructs the reliability determining unit 14 to update the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value (step S122). When the reliability update processing unit 18 determines that the latest final self-position of the moving body 2 does not deviate from the past final self-position of the moving body 2 by a specified amount or more, the procedure S122 is not executed.

信頼度決定部14は、信頼度更新処理部18の手順S122により第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の更新が指示されたときは、図2に示される処理を再度実行することにより、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を更新する。このとき、信頼度決定部14は、最新において移動体2が同じ走行経路を10回繰り返して走行した際に第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ取得された10回分の第1自己位置推定値及び10回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する。 When the reliability update processing unit 18 instructs to update the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value in step S122 of the reliability update processing unit 18, the reliability determination unit 14 performs the processing shown in FIG. 2 again. By executing, the reliability of the first self-position estimation value and the second self-position estimation value is updated. At this time, the reliability determination unit 14 determines the latest The reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined based on ten first estimated self-position values and ten second estimated self-position values.

以上のように本実施形態においては、走行経路の周囲環境が変化したとき又は走行経路の周囲環境が変化した可能性があるときは、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が更新される。このため、走行経路の周囲環境の変化に関わらず、適切な第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が用いられる。従って、長期間にわたって移動体2の最終的な自己位置が高精度に推定される。 As described above, in the present embodiment, when the surrounding environment of the travel route has changed or when there is a possibility that the surrounding environment of the travel route has changed, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined. degree is updated. Therefore, regardless of changes in the surrounding environment of the travel route, the appropriate reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is used. Therefore, the final self-position of the moving body 2 can be estimated with high accuracy over a long period of time.

なお、本実施形態では、移動体2の最終的な自己位置が規定量以上ずれているかどうかを判断することにより、走行経路の周囲環境が変化したかどうかを判定しているが、特にその形態には限られず、レーザセンサ3の検出データまたはカメラ4の画像データ等に基づいて、走行経路の周囲環境が変化したかどうかを判定してもよい。 In the present embodiment, it is determined whether or not the surrounding environment of the travel route has changed by determining whether or not the final self-position of the moving body 2 has deviated by a specified amount or more. Alternatively, it may be determined whether or not the surrounding environment of the travel route has changed based on detection data from the laser sensor 3, image data from the camera 4, or the like.

図9は、本発明の第3実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。図9において、本実施形態の自己位置推定装置10Bを含む走行制御装置1は、上記の第1実施形態におけるコントローラ7に代えて、コントローラ7Bを備えている。 FIG. 9 is a block diagram schematically showing a cruise control device including a self-position estimation device according to a third embodiment of the invention. In FIG. 9, the traveling control device 1 including the self-position estimation device 10B of this embodiment includes a controller 7B instead of the controller 7 in the first embodiment.

コントローラ7Bは、上記の第1自己位置推定演算部11と、上記の第2自己位置推定演算部12と、上記の第1走行制御部13と、環境状態検知部19と、信頼度決定部14Bと、信頼度保存部15Bと、自己位置決定部16Bと、上記の第2走行制御部17を有している。 The controller 7B includes the first self-position estimation calculation unit 11, the second self-position estimation calculation unit 12, the first travel control unit 13, the environmental state detection unit 19, and the reliability determination unit 14B. , a reliability storage unit 15B, a self-position determination unit 16B, and the second travel control unit 17 described above.

環境状態検知部19は、カメラ4の画像データと上位コンピュータ20から送信される情報とに基づいて、移動体2の周囲環境の状態を検知する。上位コンピュータ20は、例えば移動体2の稼動スケジュール等といった移動体2の走行に関する情報及び天候情報等を無線通信により移動体2に送信する。移動体2の周囲環境の状態としては、時間帯(昼、夕方及び夜)及び天候(晴、曇り、雨及び雪)等がある。時間帯は、コントローラ7Bに内蔵されたタイマから取得してもよい。 The environmental state detection unit 19 detects the state of the surrounding environment of the moving body 2 based on the image data of the camera 4 and the information transmitted from the host computer 20 . The high-level computer 20 transmits, for example, information related to traveling of the mobile body 2 such as an operation schedule of the mobile body 2 and weather information to the mobile body 2 by wireless communication. The state of the surrounding environment of the mobile object 2 includes time zones (daytime, evening and night) and weather conditions (clear, cloudy, rainy and snowy). The time period may be acquired from a timer built into the controller 7B.

信頼度決定部14Bは、環境状態検知部19により検知された移動体2の周囲環境の状態情報を取得し、移動体2が同じ周囲環境の状態において同じ走行経路を10回繰り返して走行した際に第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ取得された10回分の第1自己位置推定値及び10回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する。 The reliability determination unit 14B acquires the state information of the surrounding environment of the moving body 2 detected by the environmental state detection unit 19, and when the moving body 2 repeatedly travels the same travel route 10 times in the same surrounding environment state First self-position estimation based on ten first self-position estimation values and ten second self-position estimation values obtained by the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12, respectively. Determine the reliability of the estimate and the second self-location estimate.

図10は、信頼度決定部14Bにより実行される信頼度決定処理の手順の詳細を示すフローチャートであり、図2に対応している。 FIG. 10 is a flowchart showing the details of the procedure of reliability determination processing executed by the reliability determination unit 14B, and corresponds to FIG.

図10において、信頼度決定部14Bは、まず第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ得られた第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を取得する(手順S101)。また、信頼度決定部14Bは、環境状態検知部19により検知された移動体2の周囲環境の状態情報を取得する(手順S131)。 In FIG. 10, the reliability determination unit 14B first acquires the first estimated self-position value and the second estimated self-position value obtained by the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12, respectively. (Step S101). Further, the reliability determining unit 14B acquires state information of the surrounding environment of the moving body 2 detected by the environmental state detecting unit 19 (step S131).

そして、信頼度決定部14Bは、第1自己位置推定値、第2自己位置推定値及び移動体2の周囲環境の状態情報に基づいて、移動体2が同じ周囲環境の状態において同じ走行経路を10回繰り返して走行したかどうかを判断する(手順S132)。信頼度決定部14Bは、移動体2が同じ周囲環境の状態において同じ走行経路を10回繰り返して走行していないと判断したときは、上記の手順S101,S131を再度実行する。 Then, based on the first estimated self-position value, the second estimated self-position value, and the state information of the surrounding environment of the moving body 2, the reliability determining unit 14B determines whether the moving body 2 is traveling on the same traveling route in the same surrounding environment state. It is determined whether or not the vehicle has traveled 10 times (step S132). When the reliability determining unit 14B determines that the moving body 2 has not repeatedly traveled the same travel route 10 times in the same ambient environment state, the above steps S101 and S131 are executed again.

信頼度決定部14Bは、同じ周囲環境の状態において同じ走行経路を10回繰り返して走行したと判断したときは、図2に示されるフローチャートと同様に、上記の手順S103以降を実行する。 When the reliability determination unit 14B determines that the vehicle has repeatedly traveled the same travel route 10 times in the same ambient environment state, the steps S103 and subsequent steps are executed in the same manner as in the flowchart shown in FIG.

図9に戻り、信頼度保存部15Bは、信頼度決定部14Bにより決定された第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を移動体2の周囲環境の状態情報と共に地図データと紐づけて地図記憶部5に保存する。 Returning to FIG. 9, the reliability storage unit 15B stores the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value determined by the reliability determination unit 14B together with the state information of the surrounding environment of the moving body 2. It is stored in the map storage unit 5 in association with the data.

自己位置決定部16Bは、移動体2を走行経路に沿って走行させる際に、第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ取得された第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値と環境状態検知部19により検知された周囲環境の状態に対応する第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、移動体2の最終的な自己位置を決定する。 The self-position determination unit 16B calculates the first estimated self-position and Based on the second estimated self-position value and the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value corresponding to the state of the surrounding environment detected by the environmental state detection unit 19, the final determine the correct self-position.

図11は、自己位置決定部16Bにより実行される自己位置決定処理の手順の詳細を示すフローチャートであり、図3に対応している。 FIG. 11 is a flowchart showing the details of the self-position determining process executed by the self-position determining section 16B, and corresponds to FIG.

図11において、自己位置決定部16Bは、まず第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ得られた第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を取得する(手順S111)。また、自己位置決定部16Bは、環境状態検知部19により検知された移動体2の周囲環境の状態情報を取得する(手順S135)。 In FIG. 11, the self-position determination unit 16B first acquires the first estimated self-position value and the second estimated self-position value obtained by the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12, respectively. (Step S111). In addition, the self-position determining unit 16B acquires the state information of the surrounding environment of the moving body 2 detected by the environmental state detecting unit 19 (step S135).

続いて、自己位置決定部16Bは、走行経路の走行区間及び周囲環境の状態に対応した第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を地図記憶部5から読み込む(手順S136)。そして、自己位置決定部16Bは、図3に示されたフローチャートと同様に、上記の手順S113以降を実行する。 Subsequently, the self-position determining unit 16B reads the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value corresponding to the travel section of the travel route and the state of the surrounding environment from the map storage unit 5 (step S136). . Then, the self-position determination unit 16B executes the steps after step S113, as in the flowchart shown in FIG.

以上のような本実施形態においては、移動体2の周囲環境の状態(例えば時間帯や天気等)によって第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が変わっても、移動体2の周囲環境の状態に対応する第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が用いられる。従って、移動体2の周囲環境の状態に関わらず、移動体2の最終的な自己位置が高精度に推定される。 In this embodiment as described above, even if the accuracies of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value change depending on the state of the surrounding environment of the moving object 2 (for example, the time of day, the weather, etc.), the moving object 2 The reliability of the first self-localization estimate and the second self-localization estimate corresponding to the state of the surrounding environment is used. Therefore, the final self-position of the mobile object 2 can be estimated with high accuracy regardless of the state of the surrounding environment of the mobile object 2 .

図12は、本発明の第4実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。図12において、本実施形態の自己位置推定装置10Cを含む走行制御装置1は、上記の第1実施形態における構成に加え、オドメトリセンサ21及び警報器22を備えている。 FIG. 12 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a fourth embodiment of the invention. In FIG. 12, the cruise control device 1 including the self-position estimation device 10C of this embodiment includes an odometry sensor 21 and an alarm device 22 in addition to the configuration of the first embodiment.

オドメトリセンサ21は、移動体2の移動量及び移動方向を検出するセンサである。移動体2の移動量を検出するセンサとしては、移動体2の車輪の回転角度を計測するホイールエンコーダ等が使用される。移動体2の移動方向を検出するセンサとしては、移動体2の操舵角度を計測する操舵ポテンショメータや移動体2の角速度を計測するジャイロセンサ等が使用される。警報器22は、警報音を発したり、警報表示を行う機器である。 The odometry sensor 21 is a sensor that detects the amount and direction of movement of the moving body 2 . A wheel encoder or the like that measures the rotation angle of the wheels of the moving body 2 is used as the sensor that detects the amount of movement of the moving body 2 . As a sensor for detecting the moving direction of the moving body 2, a steering potentiometer for measuring the steering angle of the moving body 2, a gyro sensor for measuring the angular velocity of the moving body 2, or the like is used. The alarm device 22 is a device that emits an alarm sound and displays an alarm.

また、走行制御装置1は、上記の第1実施形態におけるコントローラ7に代えて、コントローラ7Cを備えている。コントローラ7Cは、上記の第1自己位置推定演算部11と、上記の第2自己位置推定演算部12と、上記の第1走行制御部13と、第3自己位置推定演算部23と、信頼度決定部14Cと、上記の信頼度保存部15と、上記の自己位置決定部16と、上記の第2走行制御部17を有している。 Further, the traveling control device 1 includes a controller 7C instead of the controller 7 in the first embodiment. The controller 7C includes the first self-position estimation calculation unit 11, the second self-position estimation calculation unit 12, the first travel control unit 13, the third self-position estimation calculation unit 23, and the reliability It has the determination unit 14C, the reliability storage unit 15, the self-position determination unit 16, and the second travel control unit 17 described above.

第3自己位置推定演算部23は、オドメトリセンサ21により検出された移動体2の移動量及び移動方向に基づいて、移動体2の自己位置の推定演算を行うことで、移動体2の自己位置を移動体2の第3自己位置推定値として取得する。第3自己位置推定演算部23は、オドメトリセンサ21と協働して、移動体2の第3自己位置推定値を取得する第3自己位置推定部を構成している。移動体2の第3自己位置推定値は、順次記録される。 The third self-position estimation computation unit 23 estimates the self-position of the mobile body 2 based on the movement amount and the movement direction of the mobile body 2 detected by the odometry sensor 21 , thereby calculating the self-position of the mobile body 2 . is obtained as the third self-position estimation value of the moving body 2 . The third self-position estimation calculation unit 23 cooperates with the odometry sensor 21 to constitute a third self-position estimation unit that acquires a third self-position estimation value of the moving body 2 . The third self-position estimation values of the moving body 2 are recorded sequentially.

信頼度決定部14Cは、10回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群(前述)と10回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群(前述)とが規定量以上オフセットされているかどうかを判断し、第1自己位置推定値群と第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされているときは、第3自己位置推定演算部23により取得された第3自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する。 The reliability determination unit 14C determines the first self-position estimation value group (described above) including ten first self-position estimation values and the second self-position estimation value group including ten second self-position estimation values (described above). is offset by a specified amount or more, and when the first self-position estimation value group and the second self-position estimation value group are offset by a specified amount or more, the third self-position estimation calculation unit 23 Based on the obtained third self-position estimation value, the reliability of the first self-position estimation value and the second self-position estimation value is determined.

図13は、信頼度決定部14Cにより実行される信頼度決定処理の手順の詳細を示すフローチャートであり、図2に対応している。 FIG. 13 is a flowchart showing the details of the procedure of reliability determination processing executed by the reliability determination unit 14C, and corresponds to FIG.

図13において、信頼度決定部14Cは、まず図2に示されたフローチャートと同様に、上記の手順S101~S104を実行する。そして、信頼度決定部14Cは、手順S104において10回分の第1自己位置推定値のずれ量と10回分の第2自己位置推定値のずれ量とが同等であると判断したときは、10回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群と10回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされていないかどうかを判断する(手順S141)。 In FIG. 13, the reliability determination unit 14C first executes steps S101 to S104 as in the flowchart shown in FIG. Then, when the reliability determination unit 14C determines in step S104 that the deviation amount of the first self-position estimation value for ten times is equivalent to the deviation amount of the second self-position estimation value for ten times, It is determined whether or not the first self-position estimation value group including the first self-position estimation value of and the second self-position estimation value group including the second self-position estimation values for 10 times are offset by a specified amount or more ( step S141).

信頼度決定部14Cは、第1自己位置推定値群と第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされていないと判断したときは、第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度とを等しくする(手順S105)。 When the reliability determining unit 14C determines that the first self-position estimation value group and the second self-position estimation value group are not offset by a specified amount or more, the reliability of the first self-position estimation value and the second self-position estimation value are determined. The reliability of the position estimation value is made equal (step S105).

信頼度決定部14Cは、第1自己位置推定値群と第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされていると判断したときは、第3自己位置推定演算部23により得られた第3自己位置推定値を取得する(手順S142)。 When the reliability determination unit 14C determines that the first self-position estimation value group and the second self-position estimation value group are offset by a specified amount or more, the reliability determination unit 14C determines the 3 Obtain a self-position estimation value (step S142).

続いて、信頼度決定部14Cは、10回分の第3自己位置推定値を含む第3自己位置推定値群が第2自己位置推定値群よりも第1自己位置推定値群に近いかどうかを判断する(手順S143)。信頼度決定部14Cは、第3自己位置推定値群が第2自己位置推定値群よりも第1自己位置推定値群に近いと判断したときは、第1自己位置推定値の信頼度を第2自己位置推定値の信頼度よりも高くする(手順S108)。 Subsequently, the reliability determining unit 14C determines whether the third self-position estimation value group including the ten third self-position estimation values is closer to the first self-position estimation value group than the second self-position estimation value group. It judges (procedure S143). When the reliability determination unit 14C determines that the third self-position estimation value group is closer to the first self-position estimation value group than the second self-position estimation value group, the reliability of the first self-position estimation value is set to 2 Make the reliability higher than the self-position estimation value (step S108).

信頼度決定部14Cは、第3自己位置推定値群が第2自己位置推定値群よりも第1自己位置推定値群に近くないと判断したときは、第3自己位置推定値群が第1自己位置推定値群よりも第2自己位置推定値群に近いかどうかを判断する(手順S144)。 When the reliability determining unit 14C determines that the third self-position estimation value group is not closer to the first self-position estimation value group than the second self-position estimation value group, the third self-position estimation value group is the first self-position estimation value group. It is determined whether the second self-position estimation value group is closer than the self-position estimation value group (step S144).

信頼度決定部14Cは、第3自己位置推定値群が第1自己位置推定値群よりも第2自己位置推定値群に近いと判断したときは、第1自己位置推定値の信頼度を第2自己位置推定値の信頼度よりも低くする(手順S107)。 When the reliability determining unit 14C determines that the third self-position estimation value group is closer to the second self-position estimation value group than the first self-position estimation value group, the reliability of the first self-position estimation value is set to 2 lower than the reliability of the self-position estimation value (step S107).

信頼度決定部14Cは、第3自己位置推定値群が第1自己位置推定値群よりも第2自己位置推定値群に近くないと判断したときは、第3自己位置推定値群が第1自己位置推定値群及び第2自己位置推定値群とも異なると判定し、警報器22に警告信号を出力する(手順S145)。これにより、警報器22により警報動作が行われる。そして、信頼度決定部14Cは、第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度とを等しくする(手順S105)。 When the reliability determining unit 14C determines that the third self-position estimation value group is not closer to the second self-position estimation value group than the first self-position estimation value group, the third self-position estimation value group is the first self-position estimation value group. It determines that the group of estimated self-position values and the second group of estimated self-position values are different, and outputs a warning signal to the alarm device 22 (step S145). As a result, the alarm device 22 performs an alarm operation. Then, the reliability determination unit 14C equalizes the reliability of the first estimated self-position value and the reliability of the second estimated self-position value (step S105).

信頼度決定部14Cは、手順S105,S107,S108の何れかが実行された後、図2に示されたフローチャートと同様に、上記の手順S109を実行する。 After any one of steps S105, S107, and S108 is executed, the reliability determination unit 14C executes step S109 as in the flowchart shown in FIG.

以上のような本実施形態においては、複数回分の第1自己位置推定値の繰り返し精度と複数回分の第2自己位置推定値の繰り返し精度とが同等である場合でも、複数回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群と複数回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされていれば、オドメトリセンサ21及び第3自己位置推定演算部23により取得された第3自己位置推定値を用いて、適切な第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が得られる。従って、移動体2の最終的な自己位置がより高精度に推定される。 In the present embodiment as described above, even when the repeatability of the first self-position estimation values for a plurality of times and the repeatability of the second self-position estimation values for a plurality of times are equal, the first self-position estimation values for a plurality of times If the first estimated self-position value group including the estimated values and the second estimated self-position value group including the second estimated self-position values for a plurality of times are offset by a specified amount or more, the odometry sensor 21 and the third self-position estimation Using the third estimated self-position value acquired by the calculation unit 23, the appropriate reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be obtained. Therefore, the final self-position of the moving body 2 is estimated with higher accuracy.

なお、本実施形態では、10回分の第3自己位置推定値を含む第3自己位置推定値群が第1自己位置推定値群及び第2自己位置推定値群の何れに近いかどうかが判断されているが、特にその形態には限られず、例えば10回分の第3自己位置推定値の平均値等が第1自己位置推定値群及び第2自己位置推定値群の何れに近いかどうかを判断してもよい。 In the present embodiment, it is determined whether the third self-position estimation value group including the ten third self-position estimation values is closer to the first self-position estimation value group or the second self-position estimation value group. However, it is not particularly limited to that form. For example, it is determined whether the average value of the third self-position estimation values for 10 times is closer to the first self-position estimation value group or the second self-position estimation value group. You may

また、本実施形態では、オドメトリセンサ21を用いて、移動体2の第3自己位置推定値が取得されているが、特にその形態には限られず、他のセンサを用いて、移動体2の第3自己位置推定値を取得してもよい。また、複数種類のセンサを用いて、移動体2の第3自己位置推定値を複数取得し、複数の第3自己位置推定値を用いて第1自己位置推定値群及び第2自己位置推定値群の何れに近いかを判断してもよい。 In addition, in the present embodiment, the third self-position estimation value of the moving body 2 is acquired using the odometry sensor 21, but the present invention is not limited to this form. A third self-location estimate may be obtained. Also, using a plurality of types of sensors, a plurality of third self-position estimation values of the moving body 2 are obtained, and using the plurality of third self-position estimation values, a first self-position estimation value group and a second self-position estimation value It may be determined which of the groups it is closer to.

図14は、本発明の第5実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。図14において、本実施形態の自己位置推定装置10Dを含む走行制御装置1は、上記の第1実施形態における構成に加え、磁気センサ25を備えている。 FIG. 14 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a fifth embodiment of the invention. In FIG. 14, the traveling control device 1 including the self-position estimation device 10D of this embodiment includes a magnetic sensor 25 in addition to the configuration of the first embodiment.

磁気センサ25は、走行エリアの路面に貼り付けられた磁気マーカを検出するセンサである。磁気マーカは、移動体2の走行経路を視覚により表したガイドである。磁気センサ25は、走行経路に沿って配置されたガイドを検知するガイド検知部を構成している。 The magnetic sensor 25 is a sensor that detects magnetic markers attached to the road surface of the travel area. The magnetic marker is a guide that visually represents the traveling route of the mobile body 2 . The magnetic sensor 25 constitutes a guide detection section that detects a guide arranged along the travel route.

また、走行制御装置1は、上記の第1実施形態におけるコントローラ7に代えて、コントローラ7Dを備えている。コントローラ7Dは、上記の第1実施形態における第1走行制御部13に代えて、第1走行制御部13Dを有している。第1走行制御部13Dは、磁気センサ25により検出されたガイドに基づいて、移動体2を走行経路に沿って自動走行させるように駆動部6を制御する。 Further, the travel control device 1 includes a controller 7D instead of the controller 7 in the first embodiment. The controller 7D has a first travel control section 13D instead of the first travel control section 13 in the first embodiment. Based on the guidance detected by the magnetic sensor 25, the first travel control unit 13D controls the drive unit 6 so that the moving body 2 automatically travels along the travel route.

信頼度決定部14は、移動体2が磁気センサ25により磁気マーカを検知しながら同じ走行経路を10回繰り返して走行した際に第1自己位置推定演算部11及び第2自己位置推定演算部12によりそれぞれ取得された10回分の第1自己位置推定値及び10回分の第2自己位置推定値に基づいて、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定する。 The reliability determination unit 14 calculates the first self-position estimation calculation unit 11 and the second self-position estimation calculation unit 12 when the moving body 2 repeatedly travels the same travel route ten times while detecting the magnetic markers by the magnetic sensor 25. The reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined based on the ten first estimated self-position values and the ten second estimated self-position values respectively obtained by .

このような本実施形態においては、移動体2が磁気マーカを検知しながら走行経路を走行するため、移動体2の走行誤差の影響が抑えられる。従って、移動体2が磁気マーカに沿って同じ走行経路を複数回繰り返して走行することで、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が高精度に得られるため、移動体2の最終的な自己位置がより高精度に推定される。 In this embodiment, since the mobile body 2 travels along the travel route while detecting the magnetic markers, the influence of travel errors of the mobile body 2 can be suppressed. Therefore, since the mobile body 2 repeatedly travels along the same travel route a plurality of times along the magnetic markers, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value can be obtained with high accuracy. 2's final self-position is estimated with higher accuracy.

なお、本実施形態では、走行エリアの路面に貼り付けられた磁気マーカが磁気センサ25により検出されているが、移動体2の走行経路に設けられたガイドとしては、磁気マーカ以外にも、例えば反射板やARマーカ等を走行経路に一時的に設置してもよい。この場合には、反射板やARマーカ等を検知するセンサが使用される。 In this embodiment, the magnetic sensor 25 detects the magnetic marker attached to the road surface of the travel area. A reflector, an AR marker, or the like may be temporarily installed on the travel route. In this case, a sensor that detects a reflector, an AR marker, or the like is used.

図15は、本発明の第6実施形態に係る自己位置推定装置を含む走行制御装置を概略的に示すブロック図である。図15において、本実施形態の自己位置推定装置10Eを含む走行制御装置1は、上記の第1実施形態における構成に加え、入力器27を備えている。 FIG. 15 is a block diagram schematically showing a travel control device including a self-position estimation device according to a sixth embodiment of the present invention. In FIG. 15, the traveling control device 1 including the self-position estimation device 10E of the present embodiment has an input device 27 in addition to the configuration of the first embodiment.

入力器27は、移動体2の自動走行に関するデータを設定入力する入力部である。移動体2の自動走行に関するデータの1つとして、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値がある。 The input device 27 is an input unit for setting and inputting data relating to automatic traveling of the moving body 2 . One of the data related to the automatic travel of the moving body 2 is the initial value of the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value.

第1自己位置推定値は、レーザセンサ3を用いて取得される。このため、移動体2の周囲に存在する物体が多い場合には、第1自己位置推定値の精度が高くなるが、移動体2の周囲に存在する物体が少ない場合には、第1自己位置推定値の精度が低くなる。一方、第2自己位置推定値は、カメラ4を用いて取得される。このため、移動体2の周囲が明るい場合には、第2自己位置推定値の精度が高くなるが、移動体2の周囲が暗い場合には、第2自己位置推定値の精度が低くなる。 A first self-position estimate is obtained using the laser sensor 3 . Therefore, when there are many objects around the moving body 2, the accuracy of the first self-position estimation value is high. Less accurate estimates. On the other hand, a second self-position estimate is obtained using camera 4 . Therefore, when the surroundings of the moving body 2 are bright, the accuracy of the second self-position estimation value is high, but when the surroundings of the moving body 2 are dark, the accuracy of the second self-position estimation value is low.

このように第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が低下しやすい環境が予め分かっている場合には、作業者は、移動体2の周囲環境に応じて第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値を入力器27により設定入力する。第1自己位置推定値の精度が低下しやすい環境では、例えば第1自己位置推定値の信頼度を0.3とし、第2自己位置推定値の信頼度を0.7とする。第2自己位置推定値の精度が低下しやすい環境では、例えば第1自己位置推定値の信頼度を0.7とし、第2自己位置推定値の信頼度を0.3とする。 In this way, when the environment in which the accuracy of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value tends to decrease is known in advance, the worker can perform the first self-position estimation according to the surrounding environment of the moving body 2. and the initial value of the reliability of the second self-position estimation value are set and input by the input device 27 . In an environment where the accuracy of the first estimated self-position value tends to decrease, for example, the reliability of the first estimated self-position value is set to 0.3, and the reliability of the second estimated self-position value is set to 0.7. In an environment in which the accuracy of the second estimated self-position value tends to decrease, for example, the reliability of the first estimated self-position value is set to 0.7, and the reliability of the second estimated self-position value is set to 0.3.

また、走行制御装置1は、上記の第1実施形態におけるコントローラ7に代えて、コントローラ7Eを備えている。コントローラ7Eは、上記の第1実施形態における信頼度決定部14及び信頼度保存部15に代えて、信頼度決定部14E及び信頼度保存部15Eを有している。 Further, the travel control device 1 includes a controller 7E instead of the controller 7 in the first embodiment. The controller 7E has a reliability determination unit 14E and a reliability storage unit 15E instead of the reliability determination unit 14 and the reliability storage unit 15 in the first embodiment.

信頼度決定部14Eは、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定するときに、10回分の第1自己位置推定値及び10回分の第2自己位置推定値に応じて、入力器27により設定入力された信頼度の初期値を補正する。 When determining the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value, the reliability determination unit 14E determines the reliability of the first estimated self-position value ten times and the second estimated self-position value ten times. to correct the initial value of the reliability input by the input device 27 .

信頼度保存部15Eは、入力器27により第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値が設定入力されると、その信頼度の初期値を地図記憶部5に地図データに紐づけて保存する。また、信頼度保存部15Eは、信頼度決定部14Eにより第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定されると、信頼度の初期値を信頼度決定部14Eにより決定された信頼度に置き換えて保存する。 When the initial reliability values of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value are set and input by the input unit 27, the reliability storage unit 15E stores the initial reliability values in the map storage unit 5. Bind and save the data. Further, when the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined by the reliability determination unit 14E, the reliability storage unit 15E determines the initial value of the reliability by the reliability determination unit 14E. replaced with the confidence level specified and saved.

このような本実施形態では、例えば移動体2の周囲環境の状態によって第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の精度が低下しやすいかどうかが事前に分かっている場合には、その周囲環境の状態に応じて第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の初期値を予め設定入力することにより、移動体2を同じ走行経路に沿って繰り返して走行させる回数が少なくて済む。 In this embodiment, for example, if it is known in advance whether or not the accuracy of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is likely to decrease depending on the state of the surrounding environment of the mobile body 2, the By presetting and inputting the initial values of the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value according to the state of the surrounding environment, the number of times the moving body 2 is repeatedly caused to travel along the same travel route can be increased. less.

以上、本発明の実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記の第2~第6実施形態はそれぞれ別々に行われているが、特にその形態には限られず、上記の第2~第6実施形態の少なくとも何れか2つを組み合わせて行ってもよい。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the above second to sixth embodiments are performed separately, but the present invention is not particularly limited to that form, and at least any two of the above second to sixth embodiments may be combined. good.

また、上記実施形態では、走行経路は複数の走行区間に分割されており、走行区間毎に第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度が決定されているが、特にその形態には限られず、例えば走行経路が短い場合や、走行経路の周囲環境の状態が全体的に同等である場合には、1つの走行経路全体として第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度を決定してもよい。 Further, in the above embodiment, the travel route is divided into a plurality of travel sections, and the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined for each travel section. For example, if the travel route is short or if the surrounding environment of the travel route is generally the same, the first self-position estimation value and the second self-position estimation value are used as the entire travel route. may determine the reliability of

また、上記実施形態では、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値に基づいて、移動体2が同じ走行経路を複数回繰り返して走行したと判断されたときに、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の決定処理が実行されているが、特にそのような形態には限られない。移動体2が同じ走行経路を複数回繰り返して走行した後、例えば指示スイッチ等により信頼度決定の指示が行われると、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値の信頼度の決定処理を実行してもよい。 Further, in the above embodiment, when it is determined that the moving object 2 has repeatedly traveled the same travel route a plurality of times based on the first self-position estimation value and the second self-position estimation value, the first self-position estimation value Although the process of determining the reliability of the value and the second self-position estimation value is executed, it is not particularly limited to such a form. After the moving object 2 repeatedly travels along the same travel route a plurality of times, for example, when an instruction to determine the reliability is given by an instruction switch or the like, the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value is determined. may be executed.

また、上記実施形態では、10回分の第1自己位置推定値のずれ量H1は、10回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群の最大ずれ幅であるが、複数回分の第1自己位置推定値のずれ量H1としては、特にその形態には限られず、例えば複数回分の第1自己位置推定値の分散値等であってもよい。複数回分の第2自己位置推定値のずれ量H2についても、同様に複数回分の第2自己位置推定値の分散値等であってもよい。 Further, in the above embodiment, the deviation amount H1 of the first self-position estimation values for ten times is the maximum deviation width of the first self-position estimation value group including the first self-position estimation values for ten times. The deviation amount H1 of the first self-position estimation value is not particularly limited to that form, and may be, for example, a variance value of the first self-position estimation values for a plurality of times. Similarly, the deviation amount H2 of the second self-position estimation values for a plurality of times may also be the variance value of the second self-position estimation values for a plurality of times.

また、上記実施形態では、第1自己位置推定値の信頼度と第2自己位置推定値の信頼度との合計値は1.0となっているが、信頼度の合計値を1.0としなくても、全体の割合で計算することも可能である。 Further, in the above embodiment, the total value of the reliability of the first estimated self-position value and the reliability of the second estimated self-position value is 1.0. It is also possible to calculate the percentage of the whole without it.

また、上記実施形態では、レーザセンサ3の検出データを使用したレーザSLAM手法によって移動体2の第1自己位置推定値が取得され、カメラ4の画像データを使用したVisual SLAM手法によって移動体2の第2自己位置推定値が取得されているが、走行経路を含む走行エリアの地図データを用いるのであれば、第1自己位置推定値及び第2自己位置推定値を取得する手法としては、特にレーザSLAM手法とVisual SLAM手法との組み合わせには限られない。 Further, in the above embodiment, the first self-position estimation value of the moving object 2 is acquired by the laser SLAM method using the detection data of the laser sensor 3, and the visual SLAM method using the image data of the camera 4 is used to detect the position of the moving object 2. Although the second estimated self-position value is acquired, if the map data of the travel area including the travel route is used, as a method of acquiring the first estimated self-position value and the second estimated self-position value, laser It is not limited to the combination of the SLAM technique and the Visual SLAM technique.

例えば、第1自己位置推定値をレーザSLAM手法またはVisual SLAM手法を用いて取得し、第2自己位置推定値を他の自己位置推定技術を用いて取得してもよい。他の自己位置推定技術としては、例えばRTK-GNSS(realtimekinematic-global navigation satellite system)測位法等、或いは移動体の角速度及び加速度を計測する慣性計測ユニット(IMU)や上記のオドメトリ等が挙げられる。 For example, a first self-localization estimate may be obtained using laser SLAM techniques or visual SLAM techniques, and a second self-localization estimate may be obtained using other self-localization techniques. Other self-localization techniques include, for example, RTK-GNSS (realtime kinematic-global navigation satellite system) positioning, inertial measurement units (IMUs) for measuring the angular velocity and acceleration of moving objects, and the above odometry.

2…移動体、3…レーザセンサ(第1自己位置推定部)、4…カメラ(第2自己位置推定部)、5…地図記憶部(記憶部)、10,10A,10B,10C,10D,10E…自己位置推定装置、11…第1自己位置推定演算部(第1自己位置推定部)、12…第2自己位置推定演算部(第1自己位置推定部)、14,14B,14C,14E…信頼度決定部、15,15B,15E…信頼度保存部(記憶部)、16,16B…自己位置決定部、18…信頼度更新処理部、19…環境状態検知部、21…オドメトリセンサ(第3自己位置推定部)、23…第3自己位置推定演算部(第3自己位置推定部)、25…磁気センサ(ガイド検知部)、27…入力器(入力部)、R…走行経路、A,B…走行区間、H1,H2…ずれ量。 2 Mobile body 3 Laser sensor (first self-position estimation unit) 4 Camera (second self-position estimation unit) 5 Map storage unit (storage unit) 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E Self-position estimation device 11 First self-position estimation calculation unit (first self-position estimation unit) 12 Second self-position estimation calculation unit (first self-position estimation unit) 14, 14B, 14C, 14E Reliability determination unit 15, 15B, 15E Reliability storage unit (storage unit) 16, 16B Self-position determination unit 18 Reliability update processing unit 19 Environmental state detection unit 21 Odometry sensor ( third self-position estimation unit), 23 third self-position estimation calculation unit (third self-position estimation unit), 25 magnetic sensor (guide detection unit), 27 input device (input unit), R travel route, A, B... Traveling section, H1, H2... Deviation amount.

Claims (8)

移動体を予め決められた走行経路に沿って走行させる際に、前記走行経路を含む走行エリアの地図データを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定装置において、
前記移動体の自己位置を第1自己位置推定値として取得する第1自己位置推定部と、
前記第1自己位置推定部とは異なる自己位置推定方法を用いて、前記移動体の自己位置を第2自己位置推定値として取得する第2自己位置推定部と、
前記移動体が同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際に前記第1自己位置推定部及び前記第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定する信頼度決定部と、
前記信頼度決定部により決定された前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を前記地図データと紐づけて記憶する記憶部と、
前記移動体を前記走行経路に沿って走行させる際に、前記第1自己位置推定部及び前記第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値と前記記憶部に記憶された前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、前記移動体の最終的な自己位置を決定する自己位置決定部とを備える自己位置推定装置。
A self-position estimation device for estimating the self-position of a mobile object using map data of a travel area including the travel route when the mobile object travels along a predetermined travel route,
a first self-position estimation unit that acquires the self-position of the moving body as a first self-position estimation value;
a second self-position estimation unit that acquires the self-position of the moving body as a second self-position estimation value using a self-position estimation method different from that of the first self-position estimation unit;
A plurality of first self-position estimation values and a plurality of first self-position estimation values acquired respectively by the first self-position estimation unit and the second self-position estimation unit when the moving object repeatedly travels along the same travel route a plurality of times. a reliability determination unit that determines the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value based on two estimated self-position values;
a storage unit that stores the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value determined by the reliability determination unit in association with the map data;
The first estimated self-position value and the second estimated self-position value respectively acquired by the first self-position estimation unit and the second self-position estimation unit when the moving object is caused to travel along the travel route. and a self-position determination unit that determines the final self-position of the mobile object based on the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value stored in the storage unit. Self-localization device.
前記走行経路の周囲環境が変化したか又は前記走行経路の周囲環境が変化した可能性があるかどうかを判定し、前記走行経路の周囲環境が変化した又は前記走行経路の周囲環境が変化した可能性があると判定されたときは、前記信頼度決定部を再度実行させることにより、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を更新する信頼度更新処理部を更に備える請求項1記載の自己位置推定装置。 Determining whether the surrounding environment of the travel route has changed or may have changed, and whether the surrounding environment of the travel route has changed or the possibility that the surrounding environment of the travel route has changed Further, a reliability update processing unit that updates the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value by executing the reliability determination unit again when it is determined that there is a possibility of 2. The self-localization device according to claim 1. 前記信頼度決定部は、前記複数回分の第1自己位置推定値のずれ量と前記複数回分の第2自己位置推定値のずれ量とをそれぞれ算出し、各ずれ量に基づいて前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定する請求項1または2記載の自己位置推定装置。 The reliability determination unit calculates a deviation amount of the first self-position estimation value for the plurality of times and a deviation amount of the second self-position estimation value for the plurality of times, and calculates the first self-position estimation value based on each deviation amount. 3. The self-position estimation device according to claim 1, wherein the position estimation value and the reliability of the second self-position estimation value are determined. 前記走行経路は、複数の走行区間に分割されており、
前記信頼度決定部は、前記走行区間毎に前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定する請求項1~3の何れか一項記載の自己位置推定装置。
The travel route is divided into a plurality of travel sections,
The self-position estimation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reliability determination unit determines the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value for each travel section.
前記移動体の周囲環境の状態を検知する環境状態検知部を更に備え、
前記信頼度決定部は、前記環境状態検知部により検知された前記移動体の周囲環境の状態情報を取得し、前記移動体が同じ周囲環境の状態において前記同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際に前記第1自己位置推定部及び前記第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定し、
前記記憶部は、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を前記周囲環境の状態情報と共に前記地図データと紐づけて記憶し、
前記自己位置決定部は、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値と前記環境状態検知部により検知された前記周囲環境の状態に対応する前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度とに基づいて、前記移動体の最終的な自己位置を決定する請求項1~4の何れか一項記載の自己位置推定装置。
Further comprising an environmental state detection unit that detects the state of the surrounding environment of the moving body,
The reliability determination unit acquires state information of the surrounding environment of the moving body detected by the environmental state detection unit, and the moving body repeats the same travel route a plurality of times in the same surrounding environment state. Based on the first self-position estimation value for a plurality of times and the second self-position estimation value for a plurality of times respectively acquired by the first self-position estimation unit and the second self-position estimation unit at the time, the first self-position determining a confidence level of the estimate and the second self-location estimate;
The storage unit stores the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value together with the state information of the surrounding environment in association with the map data,
The self-position determination unit determines the first self-position estimation value and the second self-position estimation value, and the first self-position estimation value and the second self-position estimation value corresponding to the state of the surrounding environment detected by the environmental state detection unit. 2. The self-position estimation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the final self-position of the moving body is determined based on the reliability of the self-position estimation value.
前記移動体の第3自己位置推定値を取得する第3自己位置推定部を更に備え、
前記信頼度決定部は、前記複数回分の第1自己位置推定値を含む第1自己位置推定値群と前記複数回分の第2自己位置推定値を含む第2自己位置推定値群とが規定量以上オフセットされているかどうかを判断し、前記第1自己位置推定値群と前記第2自己位置推定値群とが前記規定量以上オフセットされているときは、前記第3自己位置推定部により取得された前記第3自己位置推定値に基づいて、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定する請求項1~5の何れか一項記載の自己位置推定装置。
Further comprising a third self-position estimating unit that acquires a third self-position estimation value of the moving body,
The reliability determination unit determines that a first estimated self-position value group including the first estimated self-position values for the plurality of times and a second estimated self-position value group including the second estimated self-position values for the plurality of times are defined by a specified amount. determining whether or not the first self-position estimation value group and the second self-position estimation value group are offset by the prescribed amount or more; The self-position estimation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the reliability of said first self-position estimation value and said second self-position estimation value is determined based on said third self-position estimation value.
前記走行経路に沿って配置されたガイドを検知するガイド検知部を更に備え、
前記信頼度決定部は、前記移動体が前記ガイド検知部により前記ガイドを検知しながら前記同じ走行経路を複数回繰り返して走行した際に前記第1自己位置推定部及び前記第2自己位置推定部によりそれぞれ取得された複数回分の第1自己位置推定値及び複数回分の第2自己位置推定値に基づいて、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定する請求項1~6の何れか一項記載の自己位置推定装置。
Further comprising a guide detection unit that detects a guide arranged along the travel route,
The reliability determining unit is configured to determine the first self-position estimating unit and the second self-position estimating unit when the moving object repeatedly travels the same travel route a plurality of times while detecting the guide by the guide detecting unit. determining the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value based on the first estimated self-position value and the second estimated self-position value obtained a plurality of times respectively by 7. The self-localization device according to any one of items 1 to 6.
前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度の初期値を設定入力する入力部を更に備え、
前記信頼度決定部は、前記第1自己位置推定値及び前記第2自己位置推定値の信頼度を決定するときに、前記複数回分の第1自己位置推定値及び前記複数回分の第2自己位置推定値に応じて、前記入力部により設定入力された前記信頼度の初期値を補正する請求項1~7の何れか一項記載の自己位置推定装置。
An input unit for setting and inputting an initial value of reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value,
When determining the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value, the reliability determination unit determines the reliability of the first estimated self-position value and the second estimated self-position value for the multiple times. The self-position estimation device according to any one of claims 1 to 7, wherein the initial value of the reliability set and input by the input unit is corrected according to the estimated value.
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