BR112018003728B1

BR112018003728B1 - Dispositivo de estimativa de posição de veículo e método de estimativa de posição de veículo

Info

Publication number: BR112018003728B1
Application number: BR112018003728-1A
Authority: BR
Inventors: Toshihiro Asai
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2022-08-30
Also published as: CA2997171C; RU2687103C1; JPWO2017037752A1; CN107949768A; JP6418332B2; WO2017037752A1; CA2997171A1; EP3343173A1; BR112018003728A2; US10267640B2; MX364578B; CN107949768B; MX2018002266A; US20180328742A1; KR101926322B1; EP3343173A4; EP3343173B1; KR20180044354A

Abstract

DISPOSITIVO DE ESTIMATIVA DE POSIÇÃO DE VEÍCULO E MÉTODO DE ESTIMATIVA DE POSIÇÃO DE VEÍCULO. Nesse dispositivo de estimativa de posição de veículo, as posições de um alvo presente em uma periferia de um veículo são detectadas, as quantidades de movimentos do veículo são detectadas e as posições do alvo são armazenadas como dados de posição de alvo, com base nas quantidades de movimentos detectadas. Além disso, as informações de mapa que incluem as posições do alvo são pré-armazenadas em um banco de dados de mapa (14), e, correspondendo-se os dados de posição de alvo e as informações de mapa, uma posição de veículo do veículo é estimada. Adicionalmente, um ponto de viragem Pt1 do veículo é detectado. Ademais, os dados de posição de alvo em um intervalo de uma presente localização Pn até uma distância estabelecida D1 e em um intervalo ao retornar do ponto de viragem Pt1 por uma distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2] são retidos.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de estimativa de posição de veículo e um método de estimativa de posição de veículo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Uma tecnologia convencional revelada em PTL 1 é uma tecnologia em que um robô móvel que se move autonomamente estima uma posição de veículo de acordo com a quantidade de movimento e, correspondendo-se uma passagem detectada por varredura a laser com informações de mapa adquiridas antecipadamente, realiza a correção da posição de veículo estimada. A passagem detectada e as informações de mapa são tratadas como dados bidimensionais quando vistos em plano e quando se realiza a correspondência entre os mesmos, apenas os dados em um intervalo predeterminado de uma presente localização são usados.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE PTL 1: JP 2008-250906 A SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[003] Para detectar a alvo, como uma linha branca e uma linha de meio-fio, e, correspondendo-se o alvo detectado a informações de mapa, calcular uma posição de veículo (coordenadas absolutas em um mapa) de um veículo, um ponto de referência para corresponder o alvo com as informações de mapa é necessário. Por exemplo, quando apenas uma linha branca que se estende em uma linha reta for detectada, a linha branca que se estende em uma linha reta, em uma direção de deslocamento, serve como um ponto de referência na direção de largura do veículo, mas não serve como um ponto de referência na direção de deslocamento e, assim, a correspondência às informações de mapa não pode ser realizada com precisão na direção de deslocamento. Portanto, quando uma configuração em que apenas os dados de posição de alvo em um intervalo predeterminado a partir da presente localização são retidos for empregue, existe uma possibilidade de que, quando, por exemplo, apenas os dados relacionados a uma linha branca que se estende em uma linha reta in the intervalo predeterminado a partir da presente localização estiverem disponíveis, nenhum dado de posição de alvo servindo como um ponto de referência na direção de deslocamento está disponível, o que torna impossível obter uma posição de veículo precisa do veículo. Entretanto, reter todos os dados de posição de alvo detectados não é prático devido ao fato de que fazer isso faz com que uma capacidade de armazenamento exigida seja substancial.

[004] Um objetivo da presente invenção é, enquanto se mantém a precisão de estimativa de posições de veículo, habilitar a quantidade de dados dos dados de posição de alvo para serem controlados de modo adequado.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[005] Um dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com um aspecto da presente invenção, detecta as posições de um alvo presente em uma periferia de um veículo e, em combinação com o mesmo, detecta as quantidades de movimentos do veículo, e armazena as posições do alvo como dados de posição de alvo, com base nas quantidades de movimentos. Além disso, o dispositivo de estimativa de posição de veículo adquire informações de mapa que incluem as posições do alvo e, correspondendo-se os dados de posição de alvo às posições do alvo nas informações de mapa, estima uma posição de veículo do veículo. Adicionalmente, o dispositivo de estimativa de posição de veículo detecta um ponto de viragem do veículo a partir das quantidades de movimentos do veículo. Além disso, o dispositivo de estimativa de posição de veículo retém pelo menos os dados de posição de alvo em um intervalo retornando de uma presente localização por uma primeira distância estabelecida predeterminada e dados de posição de alvo em um intervalo ao retornar do ponto de viragem por uma segunda distância estabelecida predeterminada.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[006] De acordo com a presente invenção, visto que os dados de posição de alvo em um intervalo retornando de uma presente localização por uma primeira distância estabelecida e dados de posição de alvo em um intervalo retornando de um ponto de viragem por uma segunda distância estabelecida são retidos, correspondendo-se os dados de posição de alvo com informações de mapa ao ponto de viragem usado como um ponto de referência, uma posição de veículo pode ser estimada. Além disso, visto que os outros dados de posição de alvo não precisam ser retidos, em que a quantidade de dados dos dados de posição de alvo pode ser controlada de modo adequado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A Figura 1 é um diagrama de configuração de um dispositivo de estimativa de posição de veículo;

[008] A Figura 2 é um diagrama ilustrativo de uma disposição de dispositivos de radar e câmera;

[009] A Figura 3 é um diagrama ilustrativo de alcances de varredura dos dispositivos de radar e alcances de imageamento das câmeras;

[010] A Figura 4 é um diagrama ilustrativo de um sistema de coordenada de veículo;

[011] A Figura 5 é um diagrama ilustrativo de um sistema de coordenada de odometria;

[012] A Figura 6 é um diagrama ilustrativo de posições de alvo no sistema de coordenada de veículo;

[013] A Figura 7 é um diagrama em que uma trajetória de deslocamento está associada às posições de alvo;

[014] A Figura 8 é um mapa usado para a definição de um ângulo estabelecido 61 de acordo com a distância de linha reta L;

[015] A Figura 9 é um diagrama descritivo da definição de um ponto de viragem Pt1;

[016] As Figuras 10A e 10B são diagramas descritivos do julgamento de serpenteio;

[017] A Figura 11 é um diagrama ilustrativo de seções para as quais os dados de posição de alvo são retidos e as seções para as quais os dados de posição de alvo são excluídos ou reduzidos;

[018] A Figura 12 é um mapa usado para a definição de uma distância estabelecida D2 de acordo com o número N de alvos;

[019] A Figura 13 é um diagrama ilustrativo de uma distância estabelecida D3;

[020] A Figura 14 é um fluxograma ilustrativo do processamento de estimativa de posição de veículo;

[021] As Figuras 15A e 15B são diagramas ilustrativos da retenção de apenas dados de posição de alvo dentro de um intervalo predeterminado;

[022] As Figuras 16A e 16B são diagramas ilustrativos de um conceito de uma modalidade;

[023] A Figura 17 é um diagrama ilustrativo de, com base em um ponto de viragem Pt2, seções para as quais os dados de posição de alvo são retidos e seções para as quais dados de posição de alvo são excluídos ou reduzidos;

[024] A Figura 18 é um diagrama ilustrativo de um estado em que uma pluralidade de pontos de viragem são detectados; e

[025] A Figura 19 é um mapa usado para a definição do ângulo estabelecido 61 de acordo com o número N de alvos.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[026] Uma modalidade da presente invenção será agora descrita com referência aos desenhos. Observe que os desenhos são esquemáticos e são, algumas vezes, diferentes das modalidades reais. Além disso, a seguinte modalidade indica dispositivos e métodos para incorporar a ideia técnica da presente invenção por meio de exemplo e não limita a configuração àquela descrita abaixo. Em outras palavras, a ideia técnica da presente invenção pode ser submetida a uma variedade de alterações dentro do escopo técnico prescrito pelas reivindicações.

[027] A Figura 1 é um diagrama de configuração de um dispositivo de estimativa de posição de veículo.

[028] Um dispositivo de estimativa de posição de veículo 11 é um dispositivo configurado para estimar uma posição de veículo de um veículo e inclui dispositivos de radar 12, câmeras 13, um banco de dados de mapa 14, um grupo de sensores 15 e um controlador 16.

[029] A Figura 2 é um diagrama ilustrativo de uma disposição dos dispositivos de radar e das câmeras.

[030] A Figura 3 é um diagrama ilustrativo de alcances de varredura dos dispositivos de radar e alcances de imageamento das câmeras.

[031] Cada dispositivo de radar 12 tem uma configuração que inclui, por exemplo, um telêmetro a laser (LRF), mede uma distância e uma direção até um objeto que está presente lateralmente a um veículo 21, e emite os dados medidos ao controlador 16. Os dispositivos de radar 12 são dispostos em dois lugares no total na superfície esquerda e na superfície direita do veículo 21. Quando os dois dispositivos de radar 12 são discriminados entre si, os dispositivos de radar dispostos sobre a superfície esquerda e a superfície direita do veículo 21 são referidos como um dispositivo de radar de lado esquerdo 12L e um dispositivo de radar de lado direito 12R, respectivamente. O dispositivo de radar de lado esquerdo 12L e o dispositivo de radar de lado direito 12R varrem em direções de para baixo e para a esquerda e em direções de para baixo e para a direita, respectivamente. Em outras palavras, cada um dentre o dispositivo de radar de lado esquerdo 12L e o dispositivo de radar de lado direito 12R tem um eixo geométrico de rotação na direção longitudinal do corpo de veículo e varre nas direções de ângulo reto ao eixo geométrico. Essa operação detecta distâncias e direções para uma superfície de estrada 22 e um meio-fio 23 presentes lateralmente ao corpo. O meio-fio 23 é fornecido em um ombro de uma estrada ao longo de uma pista de condução como uma linha de limiar entre uma rodovia e uma calçada.

[032] Cada câmera 13 tem uma configuração que inclui, por exemplo, uma câmera de ângulo amplo com o uso de um sensor de imagem de dispositivo de carga acoplada (CCD), imageia um lado lateral do veículo 21, e emite os dados imageados para o controlador 16. As câmeras 13 são dispostas em dois locais no total em um retrovisor de porta esquerda e um retrovisor de porta direita do veículo 21. Quando as duas câmeras 13 forem discriminadas entre si, as câmeras dispostas no retrovisor de porta esquerda e no retrovisor de porta direita do veículo 21 são referidas como uma câmera de lado esquerdo 13L e uma câmera de lado direito 13R, respectivamente. A câmera de lado esquerdo 13L e a câmera de lado direito 13R imageiam a superfície de estrada 22 no lado esquerdo e no lado direito do veículo 21, respectivamente. Essa operação detecta marcações de pista 24 presentes lateralmente ao corpo de veículo. As marcações de pista 24 são linhas de compartimento, como linhas brancas, que são pintadas sobre a superfície de estrada 22 para marcar uma pista de condução (pista veicular) em que se exige que o veículo 21 se desloque, e são marcadas ao longo da pista de condução. Observe que, embora as marcações de pista 24 sejam ilustradas em três dimensões para propósitos descritivos na Figura 3, deve-se presumir que as marcações de pista 24 estão niveladas com a superfície de estrada 22 devido ao fato de que a espessura das mesmas pode ser considerada como zero na prática.

[033] O banco de dados de mapa 14 adquire as informações de mapa de estrada. Nas informações de mapa de estrada, as informações de posição do meio-fio 23 e as marcações de pista 24 são inclusas. Embora seja um objeto que tem uma altura, o meio-fio 23 é adquirido como dados bidimensionais quando visto em planta. O meio-fio 23 e as marcações de pista 24 são codificadas em dados que consistem em uma coleção de linhas retas, em que cada linha reta é adquirida como informações de posição de ambos os pontos de extremidade da mesma e uma curva em arco circular que se curva é tratada como linhas retas que compõem uma linha quebrada que aproxima a curva em arco circular. Observe que o banco de dados de mapa 14 pode ser uma mídia de armazenamento que armazena informações de mapa de estrada para um sistema de navegação de veículo ou pode adquirir as informações de mapa a partir do lado de fora por meio de um sistema de comunicação, como um sistema de comunicação sem fio (comunicação de estrada-veículo e comunicação inter-veículos também são aplicáveis). Nesse caso, o banco de dados de mapa 14 pode obter as últimas informações de mapa periodicamente e atualizar as informações de mapa retidas. O banco de dados de mapa 14 também pode acumular rotas em que o veículo tenha realmente se deslocado como as informações de mapa.

[034] O grupo de sensores 15 inclui, por exemplo, um receptor de GPS, um sensor de acelerador, um sensor de ângulo de direcionamento, um sensor de freio, um sensor de velocidade de veículo, sensores de aceleração, sensores de velocidade de roda, um sensor de taxa de guinada e similares e emite os respectivos dados detectados ao controlador 16. O receptor de GPS adquire informações de presente localização do veículo 21. O sensor de acelerador detecta uma quantidade de operação de um pedal de acelerador. O sensor de ângulo de direcionamento detecta uma quantidade de operação de uma roda de direcionamento. O sensor de freio detecta uma quantidade de operação de um pedal de freio e pressão dentro de um servo-freio. O sensor de velocidade de veículo detecta uma velocidade de veículo. Os sensores de aceleração detectam uma aceleração/desaceleração na direção longitudinal e uma aceleração lateral do veículo. Os sensores de velocidade de roda detectam velocidades de roda de respectivas rodas. O sensor de taxa de guinada detecta uma taxa de guinada do veículo.

[035] O controlador 16 tem uma configuração que inclui, por exemplo, uma unidade de controle eletrônica (ECU), que inclui uma CPU, uma ROM, uma RAM e similares, e, na ROM, um programa que executa vários tipos de processamento de operação, como processamento de estimativa de posição de veículo, que será descrito posteriormente, é gravado. Observe que um controlador 16 dedicado para o processamento de estimativa de posição de veículo pode ser fornecido ou outro controlador pode ser configurado para também servir como um controlador para o processamento de estimativa de posição de veículo.

[036] O controlador 16 inclui, como blocos funcionais constituintes, uma unidade de detecção de posição de alvo 31, uma unidade de detecção de quantidade de movimento 32, uma unidade de armazenamento de posição de alvo 33, uma unidade de detecção de ponto de viragem 34 e uma unidade de estimativa de posição de veículo 35.

[037] A unidade de detecção de posição de alvo 31 detecta posições de alvos presente em uma periferia de um veículo, como um meio-fio 23 e marcações de pista 24, como posições relativas em relação ao veículo em um sistema de coordenada de veículo fixo ao veículo.

[038] A Figura 4 é um diagrama ilustrativo do sistema de coordenada de veículo;

[039] O sistema de coordenada de veículo consiste em coordenadas bidimensionais quando vistas em planta, e, por exemplo, o meio do eixo de roda traseiro, a direção longitudinal, e se presume que as direções direita e esquerda do veículo 21 são a origem O, o eixo geométrico XVHC, e o eixo geométrico YVHC, respectivamente. Uma fórmula que converte cada um dos sistemas de coordenada dos dispositivos de radar 12 e dos sistemas de coordenada das câmeras 13 no sistema de coordenada de veículo é obtida antecipadamente. Além disso, os parâmetros da superfície de estrada 22 no sistema de coordenada de veículo são conhecidos antecipadamente.

[040] A superfície de estrada 22 é varrida a laser em direção aos lados externos na direção de largura do veículo com o uso dos dispositivos de radar 12 e uma posição em que uma grande mudança em altura (uma diferença de nível) é observada pela varredura é detectada como um ponto de extremidade no lado de rodovia na direção de largura do meio-fio 23. Em outras palavras, uma posição do meio-fio 23 é detectada a partir de dados tridimensionais e é projetada no sistema de coordenada de veículo bidimensional. Na Figura 4, um ponto de detecção do meio-fio 23 é denotado por Pc e é indicado por um losango preenchido.

[041] Imageando-se a superfície de estrada 22 com o uso das câmeras 13 e, em imagens de escala de cinza imageadas, extrair padrões em que o brilho muda de uma seção escura para uma seção clara e de uma seção clara para uma seção escura ao longo das direções direita e esquerda do corpo de veículo, as marcações de pista 24 são detectadas. Por exemplo, os pontos intermediários na direção de largura das marcações de pista 24 são detectados. Em outras palavras, os dados de imagem imageados pelas câmeras 13 são convertidos por meio da conversão de vista aérea em imagens de vista aérea, a partir das quais as marcações de pista 24 são detectadas e projetadas no sistema de coordenada de veículo. Na Figura 4, os pontos de detecção das marcações de pista 24 são denotados por Pw e são indicados por círculos preenchidos.

[042] A unidade de detecção de quantidade de movimento 32 detecta um odometria que é uma quantidade de movimento por unidade de tempo do veículo 21 a partir de vários tipos de informações detectados pelo grupo de sensores 15. A integração de odometrias habilita uma trajetória de deslocamento do veículo para ser calculada em um sistema de coordenada de odometria.

[043] A Figura 5 é um diagrama ilustrativo do sistema de coordenada de odometria.

[044] O sistema de coordenada de odometria presume uma posição do veículo em um ponto de tempo quando, por exemplo, a potência para o sistema estiver ativada ou cortada como a origem das coordenadas e uma atitude de corpo de veículo (azimute) no ponto de tempo como 0 graus. Armazenando-se três parâmetros, a saber, uma posição de coordenada [XODM, YODM] e uma atitude de corpo de veículo [ÓODM], do veículo no sistema de coordenada de odometria em cada ciclo de operação, uma trajetória de deslocamento é detectada. Na Figura 5, as posições de coordenada e atitudes de corpo de veículo do veículo nos tempos t1 a t4 são ilustradas. Observe que, com uma presente localização do veículo estabelecida como a origem, a conversão de coordenada dos dados de posição de alvo armazenados pode ser realizada a cada vez. Em outras palavras, pode ser suficiente que os dados de posição de alvo estejam armazenados no mesmo sistema de coordenada.

[045] A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 armazena uma trajetória de deslocamento com base em quantidades de movimentos detectados pela unidade de detecção de quantidade de movimento 32 e posições de alvos detectados pela unidade de detecção de posição de alvo 31 uma em associação à outra no sistema de coordenada de odometria.

[046] A Figura 6 é um diagrama ilustrativo de posições de alvo no sistema de coordenada de veículo.

[047] Na Figura 6, as posições no sistema de coordenada de veículo de alvos detectados pela unidade de detecção de posição de alvo 31 nos tempos t1 a t4 são ilustradas. Quanto aos alvos, os pontos de detecção Pc do meio-fio 23, presentes no lado esquerdo do veículo 21, os pontos de detecção Pw de uma das marcações de pista 24 presentes no lado esquerdo do veículo 21, e os pontos de detecção Pw das outra dentre as marcações de pista 24 presentes no lado direito do veículo 21 são detectados. As posições dos respectivos alvos no sistema de coordenada de veículo mudam de momento a momento devido ao deslocamento e mudança de atitude do veículo 21.

[048] A Figura 7 é um diagrama em que uma trajetória de deslocamento com base nas quantidades de movimentos do veículo é associada às posições de alvo.

[049] Em outras palavras, correspondendo às posições de coordenada do veículo e às atitudes de corpo de veículo nos tempos t1 a t4, as posições dos alvos nos respectivos tempos são projetadas no sistema de coordenada de odometria. Em ainda outras palavras, nos respectivos tempos, os pontos de detecção Pc do meio-fio 23, presentes no lado esquerdo do veículo 21, os pontos de detecção Pw de uma das marcações de pista 24 presentes no lado esquerdo do veículo 21 e os pontos de detecção Pw da outra dentre as marcações de pista 24 presente no lado direito do veículo 21 são projetados.

[050] A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 extrai linhas retas direcionadas ao longo da pista de condução a partir de grupos de ponto adquiridos durante uma unidade de tempo Δt nos alvos detectados sequencialmente pela unidade de detecção de posição de alvo 31. Especificamente, os parâmetros ideais a, b, e c em uma equação [aXODM+bYODM+c=0] que representam uma linha reta são calculados no sistema de coordenada de odometria.

[051] Quando se presume que uma unidade de tempo Δt é 0,2 segundo, os dispositivos de radar 12 operam a 25 Hz e as câmeras 13 operam em a 30 Hz, dados em cincos pontos e dados em seis pontos podem ser adquiridos em relação ao meio-fio 23 e cada marcação de pista 24, respectivamente, durante a unidade de tempo Δt. Presume-se que se cada alvo está presente no lado esquerdo ou no lado direito do veículo 21 é determinado dependendo de se a coordenada YVHC do alvo no sistema de coordenada de veículo é positiva ou negativa. O grupo de pontos é divido dependendo de se cada ponto está posicionado no lado direito ou no lado esquerdo do veículo 21 desta forma e subsequentemente os parâmetros a, b, e c são calculados.

[052] Quando a soma de distâncias entre uma linha reta e respectivos pontos de detecção se tornam não menores do que um valor limite, não é determinado que a linha reta é definível. Por outro lado, quando a soma de distâncias entre uma linha reta e os respectivos pontos de detecção se tornam menores do que o valor limite, determina-se que a linha reta é definível. Dois pontos que fornecem um comprimento máximo entre os mesmos são escolhidos dentre os pontos de detecção que fornecem uma distância mínima para a linha reta, e informações dos dois pontos são, em combinação com tempos de aquisição das mesmas, armazenadas na unidade de armazenamento de posição de alvo 33.

[053] Nesse caso, uma linha reta L23 é extraída dos pontos de detecção Pc, detectada nos tempos t1 a t4, do meio-fio 23, presente no lado esquerdo do veículo 21. Além disso, uma linha reta L24 é extraída dos pontos de detecção Pw, detectada nos tempos t1 a t4, de uma das marcações de pista 24, presentes no lado esquerdo do veículo 21. Adicionalmente, outra linha reta L24 é extraída dos pontos de detecção Pw, detectada nos tempos t1 a t4, da outra dentre as marcações de pista 24, presentes no lado direito do veículo 21.

[054] A unidade de detecção de ponto de viragem 34, referindo-se a uma trajetória de deslocamento, detecta um ponto no qual, retornando de uma presente localização Pn, o ângulo de viragem θ do veículo primeiro se torna não menor do que um ângulo estabelecido predeterminado θ como um ponto de viragem Pt1.

[055] O ângulo de viragem θt do veículo é, no sistema de coordenada de odometria, uma quantidade de mudança de atitude até uma presente atitude de corpo de veículo ser atingida e é, portanto, uma diferença de ângulo do corpo de veículo com uma presente direção do corpo de veículo usado como um ângulo de referência. Um valor inicial do ângulo estabelecido θ1 é, por exemplo, 60 graus. Entretanto, o ângulo estabelecido θ1 é configurado como variável de acordo com os comprimentos das linhas retas extraídas pela unidade de armazenamento de posição de alvo 33.

[056] Em outras palavras, quando, retornando da presente localização, a pista de condução for uma linha reta e à medida que a distância de linha reta L da pista de condução aumenta, o ângulo estabelecido 61 é tornado menor. A distância de linha reta L é obtida, por exemplo, referindo-se a um conjunto de linhas retas extraídas pela unidade de armazenamento de posição de alvo 33 e determinando quão longe, retornando da presente localização, as linhas retas são consideradas como pertencentes a uma linha reta idêntica. Quando a distância de linha reta L for longa, um alvo que serve como um ponto de referência na direção de largura do veículo está disponível em uma direção de deslocamento, mas também um alvo que serve como um ponto de referência na direção de deslocamento está, retornando da presente localização, localizado distante e o erro acumulativo em odometrias aumenta, o que faz com que a precisão de estimativa das posições de veículo deteriore. Nesse caso, tornar o ângulo estabelecido 61 menor à medida que a distância de linha reta L aumenta facilita a detecção de uma curva mais suave como um ponto de viragem Pt1, e facilitar a detecção de um ponto de viragem Pt1 em um ponto que está, retornando da presente localização, mais próximo à presente localização pode facilitar adicionalmente a retenção de um alvo que serve como um ponto de referência na direção de deslocamento.

[057] A Figura 8 é um mapa usado para a definição do ângulo estabelecido 61 de acordo com a distância de linha reta L.

[058] A abscissa e a ordenada do mapa representam a distância de linha reta L e o ângulo estabelecido 61, respectivamente. Quando à distância de linha reta L, um valor L1 que é maior do que 0 e um valor L2 que é maior do que L1 são determinados antecipadamente. Quando ao ângulo estabelecido 61, um valor 6MIN que é maior do que 0 e um valor 6MAX que é maior do que 6MIN são determinados antecipadamente. O valor 6MAX e o valor 6MIN são, por exemplo, 60 graus e 30 graus, respectivamente. Quando a distância de linha reta L estiver em uma faixa de L1 a L2, quanto maior for a distância de linha reta L, menor o ângulo estabelecido 61 se torna dentro de um intervalo de 6MAX a 6MIN. Além disso, quando a distância de linha reta L não for menor do que L2, o ângulo estabelecido 61 é mantido em 6MIN.

[059] A Figura 9 é um diagrama descritivo da definição de um ponto de viragem Pt1.

[060] Presume-se que os pontos P1 e P2 estão localizados em uma região atingida retornando da presente localização Pn e o ângulo de viragem 6t no ponto P1 e o ângulo de viragem 6t no ponto P2 são 35 graus e 65 graus, respectivamente. Portanto, quando o ângulo estabelecido 61 for 60 graus, um ponto no qual, retornando da presente localização Pn, o ângulo de viragem 6t primeiro se torna não menor do que o ângulo estabelecido 61 é o ponto P2, e o ponto P2 é detectado como o ponto de viragem Pt1. Além disso, quando o ângulo estabelecido 61 for 30 graus, um ponto no qual, retornando da presente localização Pn, o ângulo de viragem 6t primeiro se torna não menor do que o ângulo estabelecido 61 é o ponto P1, e o ponto P1 é detectado como o ponto de viragem Pt1. Observe que ambos os pontos podem ser estabelecidos como pontos de viragem de tal forma que o ponto P1 e o ponto P2 sejam estabelecidos como o ponto de viragem Pt1 e um ponto de viragem Pt2, respectivamente. Em outras palavras, pode ser suficiente que os dados de posição de alvo em um intervalo periférico da presente posição de veículo do veículo e em um intervalo de distância estabelecido que precede um ponto de viragem sejam configurados para serem retidos.

[061] Existe uma possibilidade de que um ponto no qual o ângulo de viragem 6t se torna não menor do que o ângulo estabelecido 61 seja detectado devido a um serpenteio como aquele que ocorre quando se evita um obstáculo e, portanto, um ponto de viragem pode ser configurado para ser obtido com o uso de um ângulo de viragem médio 6tAVE.

[062] Primeiramente, um ponto no qual o ângulo de viragem 6t se torna não menor do que o ângulo estabelecido 61 é escolhido como um ponto de viragem candidato Pp, e um ângulo de viragem médio 6tAVE sobre uma seção estabelecida predeterminada centrando-se em torno do ponto de viragem candidato Pp é calculado. A seção estabelecida é uma seção que tem distâncias em que cada uma é tão longa quanto um valor predeterminado a na frente e na traseira de um ponto de viragem candidato Pp, isto é, uma seção de um ponto [Pp-a] até um ponto [Pp+a]. O a predeterminado é, por exemplo, 10 m.

[063] Quando o ângulo de viragem médio 6AVE for não menor do que a ângulo estabelecido predeterminado 62, o veículo 21 é determinado como fazendo a curva, e o ponto de viragem candidato Pp é detectado como o ponto de viragem final Pt1. O ângulo estabelecido 62 é, por exemplo, 5 graus. Por outro lado, quando o ângulo de viragem médio 6tAVE for menor do que o ângulo estabelecido 62, o veículo 21 é determinado como em serpenteio, e o ponto de viragem candidato Pp é excluído dos candidatos e em combinação com os mesmos, retornando adicionalmente, busca-se um próximo ponto de viragem candidato Pp.

[064] As Figuras 10A e 10B são diagramas descritivos do julgamento de serpenteio.

[065] A Figura 10A ilustram um caso em que um ponto de viragem candidato Pp é escolhido devido a uma curva feita pelo veículo e a Figura 10B ilustra um caso em que um ponto de viragem candidato Pp é escolhido devido a um serpenteio realizado pelo veículo, respectivamente. Realizar o julgamento de serpenteio descrito acima faz com que o ponto de viragem candidato Pp seja detectado como o ponto de viragem final Pt1 no caso da Figura 10A e seja excluído dos candidatos no caso da Figura 10B, respectivamente.

[066] A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 retém os dados de posição de alvo em um intervalo que vai da presente localização Pn por uma distância predeterminada D1 até um ponto [Pn-D1] e em um intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 por uma distância predeterminada estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2]. Por outro lado, os outros dados de posição de alvo, isto é, os dados de posição de alvo em uma faixa do ponto [Pn-D1] ao ponto de viragem Pt1 e dados de posição de alvo no e precedendo o ponto [Pt1-D2], são excluídos ou reduzidos. Dependendo da quantidade de dados que podem ser armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33, nem todos os dados precisam ser excluídos, e pode ser suficiente que a quantidade de dados armazenados seja controlada, por exemplo, configurando-se os dados de posição de alvo reduzidos em um intervalo de espaço predeterminado como armazenado. A distância estabelecida D1 é, por exemplo, 20 m. Um valor inicial da distância estabelecida D2 é, por exemplo, 20 m.

[067] A Figura 11 é um diagrama ilustrativo de seções para as quais os dados de posição de alvo são retidos e as seções para as quais os dados de posição de alvo são excluídos ou reduzidos.

[068] Quanto à distância estabelecida D2, a distância estabelecida D2 é tornada maior à medida que o número N de alvos relacionados ao meio-fio 23, às marcações de pista 24 e similares diminui e por isso a unidade de detecção de posição de alvo 31 teve capacidade para detectar em um intervalo retornando do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2. Tornar a distância estabelecida D2 maior à medida que o número N de alvos diminui facilita, desta forma, assegurar o número N de alvos.

[069] A Figura 12 é um mapa usado para a definição da distância estabelecida D2 de acordo com o número N de alvos;

[070] A abscissa e a ordenada do mapa representam o número N de alvos e a distância estabelecida D2, respectivamente. Quanto ao número N de alvos, um valor N1 que é maior do que 0 e um valor N2 que é maior do que N1 são determinados antecipadamente. Quanto à distância estabelecida D2, um valor DMIN que é maior do que 0 e um valor DMAX que é maior do que DMIN são determinados antecipadamente. O valor DMIN e o valor DMAX são, por exemplo, 20 m e 40 m, respectivamente. Embora seja o número de pontos de detecção, o número N de alvos pode ser convertido em um comprimento acumulativo de linhas retas. Quando o número N de alvos não for menor do que N2, a distância estabelecida D2 é mantida em DMIN. Além disso, quando o número N de alvos estiver em uma faixa de N2 a N1, quanto menor for o número N de alvos, maior a distância estabelecida D2 se torna dentro de uma faixa de DMIN a DMAX.

[071] A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 exclui de modo uniforme (automaticamente) e consecutivamente as posições de alvo que precedem um ponto [Pn-D3] atingido ao retornar da presente localização Pn por uma distância predeterminada estabelecida D3.

[072] A Figura 13 é um diagrama ilustrativo da distância estabelecida D3;

[073] Visto que, à medida que a distância de deslocamento aumenta, o erro acumulativo em uma trajetória de deslocamento detectada no sistema de coordenada de odometria se torna maior e influencia a estimativa de posição de veículo, a distância estabelecida D3 é estabelecida como uma distância em que o erro acumulativo provavelmente aumentará e, por exemplo, é estabelecido como 100 m. Portanto, até mesmo quando o ponto de viragem Pt1 reside em um ponto que precede o ponto [Pn-D3], os dados de posição de alvo em pontos que precedem o ponto [Pn-D3] são configurados para serem excluídos ou reduzidos.

[074] A unidade de estimativa de posição de veículo 35, correspondendo-se os dados de posição de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 a informações de mapa armazenadas no banco de dados de mapa 14, estima uma posição de veículo do veículo 21 em um sistema de coordenada de mapa.

[075] O sistema de coordenada de mapa é um sistema de coordenada bidimensional quando visto em planta, e presume-se que a direção leste-oeste e a direção norte-sul correspondem ao eixo geométrico XMAP e ao eixo geométrico YMAP, respectivamente. A atitude de corpo de veículo (azimute) é representada pelo ângulo no sentido anti-horário com 0 graus sendo a leste. No sistema de coordenada de mapa, três parâmetros, a saber, uma posição de coordenada [XMAP, YMAP] e uma atitude de corpo de veículo [^MAP] do veículo, são estimados. Para a correspondência (correspondência de mapa), por exemplo, um algoritmo de ponto mais próximo iterativo (ICP) é usado. Quando linhas retas forem correspondidas entre si na correspondência, os pontos de extremidade em ambas as extremidades as linhas retas são correspondidos entre si como pontos de avaliação, e, quando o espaço entre os pontos de extremidade em ambas as extremidades for amplo, os pontos no espaço podem ser interpolados.

[076] A seguir, o processamento de estimativa de posição de veículo que o controlador 16 realiza em cada intervalo predeterminado (por exemplo, 10 ms) será descrito.

[077] A Figura 14 é um fluxograma ilustrativo do processamento de estimativa de posição de veículo.

[078] Primeiramente, a etapa S101 corresponde ao processamento realizado pela unidade de detecção de posição de alvo 31, em que as posições dos alvos presentes em uma periferia do veículo, como um meio-fio 23 e marcações de pista 24, são detectadas como posições relativas em relação ao veículo no sistema de coordenada de veículo fixo ao veículo. Em outras palavras, os pontos de detecção Pc do meio-fio 23 detectado pelos dispositivos de radar 12 e pontos de detecção Pw das marcações de pista 24 detectadas pelas câmeras 13 são detectados no sistema de coordenada de veículo.

[079] A etapa seguinte S102 corresponde ao processamento realizado pela unidade de detecção de quantidade de movimento 32, em que as odometrias, cada uma das quais é uma quantidade de movimento per unidade de tempo do veículo 21, são detectadas a partir de vários tipos de informações detectadas pelo grupo de sensores 15. A integração das odometrias habilita uma trajetória de deslocamento do veículo para ser calculada no sistema de coordenada de odometria. Em outras palavras, três parâmetros, a saber, uma posição de coordenada [XODM, YODM] e uma atitude de corpo de veículo [#ODM], do veículo são armazenados no sistema de coordenada de odometria em cada ciclo de operação.

[080] A etapa seguinte S103 corresponde ao processamento realizado pela unidade de armazenamento de posição de alvo 33, em que a trajetória de deslocamento com base nas quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento 32 e as posições dos alvos detectados pela unidade de detecção de posição de alvo 31 são armazenadas uma em associação à outra no sistema de coordenada de odometria. Em outras palavras, os dados de posição de alvo detectados em respectivos pontos de tempo são movidos por quantidades de movimentos do veículo durante tempos decorridos dos respectivos pontos de tempo até o presente ponto de tempo, e, correspondente às posições de coordenada e atitudes de corpo de veículo do veículo nos respectivos pontos de tempo, os respectivos dados de posição de alvo do meio-fio 23, as marcações de pista 24 e similares são projetados no sistema de coordenada de odometria e armazenados. Entretanto, os dados de posição de alvo nos pontos que precedem um ponto [Pn-D3] atingido ao retornar da presente localização Pn pela distância predeterminada estabelecida D3 são excluídos uniforme e consecutivamente.

[081] A etapa seguinte S104 corresponde ao processamento realizado pela unidade de detecção de ponto de viragem 34, em que, referindo-se à trajetória de deslocamento, um ponto no qual, retornando da presente localização Pn, o ângulo de viragem θt do veículo primeiro se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ é detectado como um ponto de viragem Pt1. No processamento acima, quando, retornando da presente localização Pn, a pista de condução for uma linha reta e à medida que a distância de linha reta L da pista de condução aumenta, o ângulo estabelecido θ1 é tornado menor.

[082] Além disso, após o julgamento de serpenteio ser realizado, um ponto de viragem final Pt1 é determinado. Em outras palavras, um ponto no qual o ângulo de viragem θt se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ1 é escolhido como um ponto de viragem candidato Pp, e um ângulo de viragem médio θtAVE sobre uma seção estabelecida centrando-se em torno do ponto de viragem Pp de um ponto [Pp+α] a um ponto [Pp-α] é calculado. Quando o ângulo de viragem médio 6AVE for não menor do que a ângulo estabelecido 62, o veículo 21 é determinado como fazendo a curva, e o ponto de viragem candidato Pp é detectado como o ponto de viragem final Pt1. Por outro lado, o ângulo de viragem médio 6tAVE é menor do que o ângulo estabelecido 62, o veículo 21 é determinado como em serpenteio, e o ponto de viragem candidato Pp é excluído dos candidatos e em combinação com os mesmos, retornando adicionalmente, busca-se um próximo ponto de viragem candidato Pp.

[083] A etapa seguinte S105 corresponde ao processamento realizado pela unidade de armazenamento de posição de alvo 33, em que os dados de posição de alvo em um intervalo que vai da presente localização Pn até a distância predeterminada D1 e em um intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2] são retidos e os outros dados de posição de alvo são excluídos ou reduzidos. No processamento acima, quanto à distância estabelecida D2, a distância estabelecida D2 é tornada maior à medida que o número N de alvos relacionados ao meio-fio 23, às marcações de pista 24 e similares diminui e por isso a unidade de detecção de posição de alvo 31 teve capacidade para detectar no intervalo retornando do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2.

[084] A etapa seguinte S106 corresponde ao processamento realizado pela unidade de estimativa de posição de veículo 35, em que, correspondendo-se os dados de posição de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 a informações de mapa armazenadas no banco de dados de mapa 14, uma posição de veículo do veículo 21 no sistema de coordenada de mapa é estimada. Em outras, palavras, no sistema de coordenada de mapa, três parâmetros, a saber, uma posição de coordenada [XMAP, YMAP] e uma atitude de corpo de veículo [6MAP] do veículo, são estimados.

[085] O supracitado é uma descrição do processamento de estimativa de posição de veículo.

<OPERAÇÃO>

[086] Primeiramente, um conceito tecnológico da primeira modalidade será descrito.

[087] Correspondendo-se posições de alvos, como um meio-fio 23 detectado pelos dispositivos de radar 12 e marcações de pista 24 detectadas pelas câmeras 13, a posições dos respectivos alvos codificados em dados como informações de mapa antecipadamente, uma posição de veículo do veículo 21 é estimada. A presente modalidade exemplifica um método em que as informações de mapa são criadas com o uso de apenas alvos, como o meio-fio 23 e as marcações de pista 24, cuja detecção é comparativamente mais fácil do que outros alvos e que podem ser descritos como dados bidimensionais vistos em planta e, com o uso das informações de mapa, a estimativa de uma posição de veículo é realizada. Observe que, quando uma precisão de estimativa superior das posições de veículo for ser obtida, as informações de mapa que têm dados tridimensionais (comprimento, largura e altura) de estruturas podem ser usadas. A presente modalidade também pode ser aplicada a esse caso.

[088] Visto que, quando, em uma seção de linha reta de um alvo, como o meio-fio 23 e as marcações de pista 24, pontos arbitrários no alvo forem detectados, os dados de posição de alvo que se estende em uma linha reta servem como, na direção de deslocamento, um ponto de referência na direção de largura do veículo, mas não servem como um ponto de referência na direção de deslocamento, os dados de posição de alvo não podem ser correspondidos às informações de mapa com precisão na direção de deslocamento. Em outras palavras, quando apenas os dados de posição de alvo caracterizados por uma linha reta que se estende em uma linha reta estiverem disponíveis, os dados de posição de alvo que servem como um ponto de referência na direção de deslocamento se tornam indisponíveis, o que torna impossível obter uma posição de veículo de modo único. Portanto, a fim de obter uma posição de veículo de modo único, pelo menos uma combinação de duas linhas retas que se cruzam é necessária.

[089] Visto que apenas os alvos com formato de linha reta podem ser detectados em uma estrada reta, os dados de posição de alvo que possibilitam que uma posição de veículo seja obtida de modo único não podem ser adquiridos apenas realizando-se a captação de uma presente localização. Portanto, armazenar uma determinada quantidade de dados de posição de alvo passados no sistema de coordenada de odometria com o uso das informações de quantidade de movimento do veículo 21 e correspondendo o sistema de coordenada de odometria, no qual os dados de posição de alvo são projetados, ao sistema de coordenada de mapa em que as posições de alvo são armazenadas antecipadamente possibilita que uma posição de veículo seja estimada. Entretanto, no sistema de coordenada de odometria, existe um problema em que quanto maior é a distância de deslocamento, maior o erro acumulativo se torna. Além disso, visto que armazenar posições de alvo detectado e trajetórias de deslocamento com base nas quantidades de movimentos do veículo ilimitadamente não é prático, é necessário que os dados de posição de alvo antigos sejam excluídos sequencialmente em ordem cronológica. Entretanto, uma simples configuração como, por exemplo, reter apenas os dados de posição de alvo em um intervalo predeterminado a partir da presente localização faz com que apenas dados de posição de alvo em uma linha reta sejam mantidos retidos para uma estrada reta que se estende em uma linha reta.

[090] As Figuras 15A e 15B são diagramas ilustrativos da retenção de apenas dados de posição de alvo dentro de um intervalo predeterminado.

[091] Nas Figuras 15A e 15B, um caso em que apenas dados de posição de alvo de alvos presentes dentro de um intervalo predeterminado a partir da presente localização são retidos é ilustrado, e as seções em que os dados de posição de alvo nas mesmas são retidos são indicadas pelas linhas pontilhadas espessas. A Figura 15A ilustra uma situação um ponto de tempo não muito depois de o veículo ter passado por uma curva, em que os dados de posição de alvo antes de o veículo entrar na curva também são retidos. Em outras palavras, visto que uma combinação de duas linhas retas que se cruzam é detectada com sucesso, uma posição de veículo pode ser obtida de modo único. Por outro lado, na Figura 15B, o veículo que prosseguiu adicionalmente para frente fez com que os dados de posição de alvo antes de o veículo entrar na curva fosse excluído. Em outras palavras, visto que não existem duas linhas retas que se cruzam detectadas e apenas uma linha reta é detectada, é impossível obter uma posição de veículo de modo único.

[092] Portanto, é necessário detectar um ponto no qual o veículo saiu da trajetória de deslocamento e salvar dados de posição de alvo em pontos que precedem o ponto.

[093] As Figuras 16A e 16B são diagramas ilustrativos de um conceito da modalidade.

[094] Nas Figuras 16A e 16B, as seções em que os dados de posição de alvo nas mesmas são retidos são indicadas por linhas pontilhadas espessas. A Figura 16A ilustra uma situação um ponto de tempo não muito depois de o veículo ter passado por uma curva, em que os dados de posição de alvo antes de o veículo entrar na curva também são retidos. Em outras palavras, visto que uma combinação de duas linhas retas que se cruzam é detectada com sucesso, uma posição de veículo pode ser obtida de modo único. Além disso, em parte na Figura 16B, embora o veículo tenha prosseguido adicionalmente para frente, os dados de posição de alvo em um intervalo retornando da presente localização do veículo por uma distância predeterminada e dados de posição de alvo antes de o veículo entrar na curva são retidos. Em outras palavras, visto que uma combinação de duas linhas retas que se cruzam é detectada com sucesso, é possível obter uma posição de veículo de modo único.

[095] A seguir, uma operação da primeira modalidade será descrita.

[096] Primeiramente, as posições dos alvos presentes em uma periferia do veículo, como um meio-fio 23 e as marcações de pista 24, são detectadas como posições relativa em relação ao veículo no sistema de coordenada de veículo fixo ao veículo (etapa S101), e odometrias, em que cada uma das quais é uma quantidade de movimento por unidade de tempo do veículo 21 são detectadas a partir de vários tipos de informações detectadas pelo grupo de sensores 15 e, integrando-se as odometrias, uma trajetória de deslocamento do veículo é calculada no sistema de coordenada de odometria (etapa S102). Além disso, a trajetória de deslocamento detectada com base em quantidades de movimentos e as posições detectadas dos alvos são armazenadas uma em associação à outra no sistema de coordenada de odometria (etapa S103).

[097] Com base na trajetória de deslocamento, um ponto no qual ângulo de viragem θt do veículo se torna não menor do que um ângulo estabelecido predeterminado θ1 é detectado como um ponto de viragem Pt1 (etapa S104). Os dados de posição de alvo em um intervalo que vai da presente localização Pn até uma distância predeterminada D1 e em um intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 por uma distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2] são retidos, e os outros dados de posição de alvo são excluídos ou reduzidos (etapa S105). Correspondendo-se dados de posição de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 a informações de mapa armazenadas no banco de dados de mapa 14, uma posição de veículo do veículo 21 no sistema de coordenada de mapa é estimado (etapa S106).

[098] Visto que, conforme descrito acima, os dados de posição de alvo no intervalo que vai da presente localização Pn até a distância estabelecida D1 e no intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2] são retidos, correspondendo-se os dados de posição de alvo às informações de mapa com o ponto de viragem Pt1 usado como um ponto de referência, uma posição de veículo pode ser estimada de modo único. Além disso, visto que os dados de posição de alvo nos outros pontos, que incluem os pontos em um intervalo [D1-Pt1] e pontos que precedem o ponto [Pt1-D2], são excluídos ou reduzidos, um aumento na quantidade de dados dos dados de posição de alvo podem ser suprimido e controlado de modo adequado. Adicionalmente, no sistema de coordenada de odometria, um aumento no erro acumulativo em odometrias e um influência do mesmo na precisão de estimativa das posições de veículo pode ser suprimido.

[099] Existe uma possibilidade de que, quando a pista de condução for uma linha reta e à medida que a distância de linha reta L da mesma aumenta, o erro acumulativo em odometrias aumenta. Portanto, quando, retornando da presente localização Pn, a pista de condução for uma linha reta e à medida que a distância de linha reta L da mesma aumenta, o ângulo estabelecido 61 é tornado menor. Em outras palavras, tornar o ângulo estabelecido 61 menor à medida que a distância de linha reta L aumenta facilita a detecção de um ponto de viragem Pt1 em um ponto que está, retornando da presente localização, mais próximo à presente localização, que pode facilitar adicionalmente a retenção de um alvo que serve como um ponto de referência na direção de deslocamento. A detecção de um ponto de viragem Pt1 em um ponto mais próximo na trajetória de deslocamento possibilita que a quantidade de dados dos dados de posição de alvo a ser armazenados seja reduzida. Além disso, o erro acumulativo no sistema de coordenada de odometria pode ser reduzido, e uma redução na precisão de estimativa das posições de veículo pode ser suprimida.

[0100] Para aprimorar a precisão de estimativa das posições de veículo, é preferível que o número N suficiente de alvos esteja disponível até mesmo no intervalo retornando do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2. Portanto, a distância estabelecida D2 é tornada maior à medida que o número N de alvos relacionados ao meio-fio 23, às marcações de pista 24 e similares diminui e por isso a unidade de detecção de posição de alvo 31 teve capacidade para detectar no intervalo retornando do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2. Visto que, conforme descrito acima, a extensão da distância estabelecida D2 de acordo com o número N de alvos possibilita que o número N necessário e suficiente de alvos seja assegurado enquanto evita que a quantidade de dados dos dados de posição de alvo aumentem mais do que o necessário, a precisão de estimativa de posições de veículo pode ser assegurada.

[0101] Na detecção de um ponto de viragem Pt1, existe uma possibilidade de que, até mesmo quando for um ponto no qual o ângulo de viragem θ se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ1, um ponto é detectado devido a um deslocamento em serpenteio. A detecção falsa de um ponto como um ponto de viragem Pt1 devido a um deslocamento em serpenteio é passível de influenciar a precisão de estimativa das posições de veículo. Portanto, após o julgamento de serpenteio ter sido realizado, um ponto de viragem final Pt1 é determinado. Especificamente, um ponto no qual o ângulo de viragem θt se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ1 é escolhido como um ponto de viragem candidato Pp, e um ângulo de viragem médio θtAVE sobre uma seção estabelecida centrando-se em torno do ponto de viragem Pp, isto é, uma seção de um ponto [Pp+a] a um ponto [Pp-a] é calculada.

[0102] Quando o ângulo de viragem médio θtAVE for não menor do que a ângulo estabelecido θ2, o veículo 21 é determinado como fazendo a curva, e o ponto de viragem candidato Pp é detectado como o ponto de viragem final Pt1. Por outro lado, quando o ângulo de viragem médio θtAVE for menor do que o ângulo estabelecido θ2, o veículo 21 é determinado como em serpenteio, e o ponto de viragem candidato Pp é excluído dos candidatos e em combinação com os mesmos, retornando adicionalmente, busca-se um próximo ponto de viragem candidato Pp. A configuração acima possibilita que determinações falsas devido a um deslocamento em serpenteio sejam reduzidas e o ponto de viragem Pt1 seja julgado com facilidade e precisão. Portanto, a influência sobre a precisão de estimativa das posições de veículo pode ser suprimida.

[0103] O ângulo de viragem θt é detectado com base em mudanças na direção de deslocamento de um veículo. Especificamente, uma diferença de ângulo do corpo de veículo quando uma presente direção do corpo de veículo for usada como um ângulo de referência é detectada. A configuração acima possibilita que a influência do erro acumulativo no sistema de coordenada de odometria e influência de mudanças na atitude como em um caso evitar um obstáculo seja reduzida e o ângulo de viragem θt seja detectado com precisão.

[0104] Além disso, no estágio quando uma trajetória de deslocamento e posições de alvos forem armazenadas uma em associação à outra (etapa S103), os dados de posição de alvo em pontos que precedem um ponto [Pn-D3] atingido ao retornar da presente localização Pn por uma distância predeterminada estabelecida D3 são excluídos consecutivamente. A configuração acima possibilita que um aumento na quantidade de dados dos dados de posição de alvo seja suprimido.

[0105] Embora, na primeira modalidade, os dados de posição de alvo em pontos que precedem um ponto [Pt1-D2] sejam excluídos ou reduzidos, a presente invenção não é limitada a essa configuração. Por exemplo, em um intervalo ao retornar do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2, um ponto no qual o ângulo de viragem θt do veículo se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ1 é detectado como um ponto de viragem Pt2. Com base nisso, os dados de posição de alvo em um intervalo a partir da presente localização Pn até a distância estabelecida D1 e em um intervalo do ponto de viragem Pt1 ao ponto de viragem Pt2 são retidos. Por outro lado, os dados de posição de alvo nos outros pontos, que incluem os pontos em um intervalo [D1-Pt1] e os pontos que precedem o ponto de viragem Pt2, são excluído ou reduzidos. Observe que pode ser suficiente que pelo menos um ponto de referência necessário na correspondência dos dados de posição de alvo às informações de mapa seja incluído. Visto que a inclusão do ponto de viragem Pt1 nos dados de posição de alvo retidos como dados de posição de alvo satisfaz o requisito, o ponto de viragem Pt2 pode ser excluído ou reduzido.

[0106] A Figura 17 é um diagrama ilustrativo de, com base no ponto de viragem Pt2, seções para as quais os dados de posição de alvo são retidos e seções para as quais dados de posição de alvo são excluídos ou reduzidos;

[0107] Embora, na primeira modalidade, apenas um ponto de viragem Pt1 seja detectado, a presente invenção não é limitada à configuração, e uma pluralidade de pontos de viragem podem ser configurados para serem detectados. Por exemplo, presume-se que todos os pontos em que o ângulo de viragem θ do veículo se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ1 são detectados em um intervalo que vai da presente localização Pn por uma distância estabelecida D3 até um ponto [Pn-D3] e os pontos detectados são denotados por pontos de viragem Pt1, Pt2, Pt3, e assim por diante na ordem de proximidade ascendente até a presente localização Pn. Com base nisso, os dados de posição de alvo em intervalo retornando dos respectivos pontos de viragem pela distância estabelecida D2 podem ser retidos. Visto que, conforme descrito acima, a detecção de uma pluralidade de pontos de viragem e a retenção dos dados de posição de alvo em alcances retornando dos respectivos pontos de viragem pela distância estabelecida D2 possibilita que os dados de posição de alvo e as informações de mapa sejam correspondidos entre si aos respectivos pontos de viragem usados como pontos de referência, a precisão de estimativa das posições de veículo pode ser aprimorada.

[0108] A Figura 18 é um diagrama ilustrativo de um estado em que uma pluralidade de pontos de viragem são detectados.

[0109] Nesse exemplo, os pontos de viragem Pt1, Pt2, Pt3, e Pt4 são detectados. Nesse caso, todos os dados de posição de alvo em um intervalo que vai da presente localização Pn pela distância estabelecida D1 até um ponto [Pn-D1], um intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2], um intervalo que vai do ponto de viragem Pt2 pela distância estabelecida D2 até um ponto [Pt2-D2], um intervalo que vai do ponto de viragem Pt3 pela distância estabelecida D2 até um ponto [Pt3-D2], e um intervalo que vai do ponto de viragem Pt4 pela distância estabelecida D2 até um ponto [Pt4-D2] são retidos. Por outro lado, os outros dados de posição de alvo, isto é, os dados de posição de alvo em um intervalo a partir do ponto [Pn-D1] até o ponto de viragem Pt1, um intervalo a partir do ponto [Pt1-D2] até o ponto de viragem Pt2, um intervalo a partir do ponto [Pt2-D2] até o ponto de viragem Pt3, um intervalo a partir do ponto [Pt3-D2] até o ponto de viragem Pt4, e no e precedendo o ponto [Pt4-D2] são excluídos ou reduzidos.

[0110] Quando, conforme descrito acima, uma pluralidade de pontos de viragem forem detectados, o ângulo estabelecido 61 pode ser configurado para ser variável de acordo com a quantidade de dados dos dados de posição de alvo que a unidade de detecção de posição de alvo 31 detectou no intervalo retornando da presente localização Pn pela distância estabelecida D1. Por exemplo, o ângulo estabelecido 61 é tornado menor à medida que o número N de alvos relacionados ao meio-fio 23, às marcações de pista 24, e similares diminui que a unidade de detecção de posição de alvo 31 teve capacidade para detectar no intervalo retornando da presente localização Pn pela distância D1. Conforme descrito acima, tornar o ângulo estabelecido 61 menor à medida que o número N de alvos diminui facilita a detecção de até mesmo uma curva mais suave como o ponto de viragem Pt1 e possibilita que o ponto de viragem Pt1 seja estabelecido em mais pontos, o número de localizações em que os dados de posição de alvo são retidos seja aumentado e o número de alvos necessários para estimar uma posição de veículo seja assegurado. Visto que a detecção de mais pontos de viragem, enquanto possibilita que os dados de posição de alvo necessários para estimar uma posição de veículo sejam retidos, possibilita que uma quantidade de dados necessária para armazenar os outros dados de posição de alvo sejam eliminada, o erro acumulativo no sistema de coordenada de odometria pode ser reduzido, e uma redução em precisão de estimativa das posições de veículo pode ser suprimida.

[0111] A Figura 19 é um mapa usado para a definição do ângulo estabelecido 61 de acordo com o número N de alvos.

[0112] A abscissa e a ordenada do mapa representam o número N de alvos e o ângulo estabelecido 61, respectivamente. Quanto ao número N de alvos, um valor N3 que é maior do que 0 e um valor N4 que é maior do que N3 são determinados antecipadamente. Quando ao ângulo estabelecido 61, um valor 6MIN que é maior do que 0 e um valor 6MAX que é maior do que 6MIN são determinados antecipadamente. O valor 6MAX e o valor 6MIN são, por exemplo, 60 graus e 30 graus, respectivamente. Embora seja uma quantidade que indica o número de pontos de detecção, o número N de alvos pode ser convertido em um comprimento acumulativo de linhas retas. Quando o número N de alvos não for menor do que N4, o ângulo estabelecido 61 é mantido em 6MAX. Quando o número N de alvos estiver em um intervalo de N4 a N3, quanto menor for o número N de alvos, menor o ângulo estabelecido 61 se torna dentro de um intervalo de 6MAX a 6MIN.

<RELAÇÕES DE CORRESPONDÊNCIA>

[0113] Na primeira modalidade, a unidade de detecção de posição de alvo 31 e o processamento na etapa S101 correspondem a uma "unidade de detecção de posição de alvo". A unidade de detecção de quantidade de movimento 32 e o processamento na etapa S102 correspondem a uma "unidade de detecção de quantidade de movimento". A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 e o processamento nas etapas S103 e S105 correspondem a uma "unidade de armazenamento de posição de alvo". O banco de dados de mapa 14 corresponde a uma "unidade de aquisição de informações de mapa". A unidade de detecção de ponto de viragem 34 e o processamento na etapa S104 correspondem a uma "unidade de detecção de ponto de viragem". A unidade de estimativa de posição de veículo 35 e o processamento na etapa S106 correspondem a uma "unidade de estimativa de posição de veículo". A distância estabelecida D1 corresponde a uma "primeira distância estabelecida". O ângulo estabelecido 61 corresponde a um "primeiro ângulo estabelecido". A distância estabelecida D2 corresponde a uma "segunda distância estabelecida". O ângulo estabelecido ff2 corresponde a um "segundo ângulo estabelecido". A distância estabelecida D3 corresponde a uma "terceira distância estabelecida".

EFEITOS VANTAJOSOS

[0114] A seguir, os efeitos vantajosos obtidos por uma porção principal na primeira modalidade serão descritos. (1) Um dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta posições dos alvos presentes em uma periferia de um veículo, detecta quantidades de movimentos do veículo e armazena as posições dos alvos como dados de posição de alvo, com base nas quantidades de movimentos detectadas. O dispositivo de estimativa de posição de veículo armazena informações de mapa que incluem as posições dos alvos no banco de dados de mapa 14 antecipadamente, e, correspondendo-se os dados de posição de alvo às informações de mapa, estima uma posição de veículo do veículo. O dispositivo de estimativa de posição de veículo detecta um ponto de viragem Pt1 do veículo, com base nas quantidades de movimentos do veículo. O dispositivo de estimativa de posição de veículo retém dados de posição de alvo em um intervalo retornando de uma presente localização Pn até uma distância estabelecida D1 e em um intervalo ao retornar do ponto de viragem Pt1 por uma distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2].

[0115] Visto que, conforme descrito acima, os dados de posição de alvo no intervalo que vai da presente localização Pn até a distância estabelecida D1 e no intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2 ao ponto [Pt1-D2] são retidos, correspondendo-se os dados de posição de alvo às informações de mapa com o ponto de viragem Pt1 usado como um ponto de referência, uma posição de veículo pode ser estimada de modo único. Além disso, visto que os dados de posição de alvo nos outros pontos, que incluem os pontos em um intervalo [D1-Pt1] e pontos que precedem o ponto [Pt1-D2], são excluídos ou reduzidos, um aumento na quantidade de dados dos dados de posição de alvo podem ser suprimido e controlado de modo adequado. (2) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta um ponto no qual ângulo de viragem θ se torna não menor do que um ângulo estabelecido θ1 como um ponto de viragem Pt e, em um intervalo retornando da presente localização Pn pela distância estabelecida D1, torna o ângulo estabelecido θ1 menor à medida que o número N de alvos que a unidade de detecção de posição de alvo 31 detectou diminui.

[0116] Conforme descrito acima, tornar o ângulo estabelecido θ1 menor à medida que o número N de alvos diminui possibilita que o ponto de viragem Pt1 seja estabelecido em mais pontos, o número de localizações em que os dados de posição de alvo são retidos sejam aumentados e o número de alvos a ser retidos sejam aumentados. Embora a quantidade de dados de posição de alvo que possibilita que a precisão de estimativa de posições de veículo seja assegurada seja aumentada, uma quantidade de dados necessária para armazenar os outros dados de posição de alvo pode ser eliminada. (3) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta um ponto no qual o ângulo de viragem θt se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ1 como um ponto de viragem Pt e, quando, retornando da presente localização Pn, a pista de condução é uma linha reta e à medida que a distância de linha reta L da mesma aumenta, torna o ângulo estabelecido θ1 menor.

[0117] Visto que, conforme descrito acima, tornar o ângulo estabelecido θ1 menor à medida que a distância de linha reta L aumenta facilita a detecção do ponto de viragem Pt1 em um ponto que, retornando da presente localização Pn, está mais próximo à presente localização Pn, o que pode facilitar adicionalmente a retenção de um alvo que serve como um ponto de referência na direção de deslocamento, a quantidade de dados necessária para armazenar os dados de posição de alvo pode ser reduzida. Além disso, o erro acumulativo no sistema de coordenada de odometria pode ser reduzido, e uma redução na precisão de estimativa das posições de veículo pode ser suprimida. (4) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade torna a distância estabelecida D2 maior à medida que o número N de alvos diminui que a unidade de detecção de posição de alvo 31 detectou em um intervalo retornando do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2.

[0118] Visto que, conforme descrito acima, tornar o ângulo estabelecido θ menor à medida que o número N de alvos diminui facilita a detecção do ponto de viragem Pt1 em um ponto que, retornando da presente localização Pn, está mais próximo à presente localização Pn, a quantidade de dados necessária para armazenar os dados de posição de alvo pode ser reduzida. (5) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta, fora de uma seção estabelecida [(Pp-a) a (Pp+a)], um ponto na seção estabelecida em que um ângulo de viragem médio θtAVE se torna não menor do que um ângulo estabelecido θ2 como o ponto de viragem Pt1.

[0119] A detecção de um ponto de viragem candidato Pp como um ponto de viragem final Pt1 quando o ângulo de viragem médio θtAVE se torna não menor do que o ângulo estabelecido θ2, conforme descrito acima, possibilita que determinações falsas devido a deslocamentos em serpenteio sejam reduzidas e um ponto de viragem seja julgado com facilidade e precisão. (6) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta o ponto de viragem Pt1, com base em mudanças na direção de deslocamento do veículo.

[0120] A detecção do ponto de viragem Pt1 calculando-se o ângulo de viragem θt, com base em mudanças na direção de deslocamento do veículo, conforme descrito acima, possibilita que a influência de erro acumulativo no sistema de coordenada de odometria e influência de mudanças em atitude como em um caso de evitar um obstáculo seja reduzida e o ponto de viragem Pt1 seja detectado com precisão. (7) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com the primeira modalidade deletes ou reduz os dados de posição de alvo em pontos que precedem um ponto [Pn-D3] atingido ao retornar da presente localização Pn por uma distância predeterminada estabelecida D3.

[0121] Excluir ou reduzir os dados de posição de alvo em pontos que precedem o ponto [Pn-D3], conforme descrito acima, possibilita que um aumento na quantidade de dados dos dados de posição de alvo seja suprimido. (8) Um método de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta posições dos alvos presentes em uma periferia de um veículo, detecta quantidades de movimentos do veículo e armazena as posições dos alvos como dados de posição de alvo, com base nas quantidades de movimentos detectadas. O método de estimativa de posição de veículo detecta um ponto de viragem Pt1 do veículo, com base nas quantidades de movimentos do veículo. O método de estimativa de posição de veículo retém dados de posição de alvo em um intervalo a partir de uma presente localização Pn até uma distância estabelecida D1 e em um intervalo ao retornar do ponto de viragem Pt1 por uma distância estabelecida D2 até um ponto [Pt1-D2]. O método de estimativa de posição de veículo adquire informações de mapa que incluem as posições dos alvos a partir do banco de dados de mapa 14 e, correspondendo-se os dados de posição de alvo armazenados às posições dos alvos nas informações de mapa, estima uma posição de veículo do veículo.

[0122] Visto que, conforme descrito acima, os dados de posição de alvo no intervalo que vai da presente localização Pn até a distância estabelecida D1 e no intervalo que vai do ponto de viragem Pt1 pela distância estabelecida D2 ao ponto [Pt1-D2] são retidos, correspondendo-se os dados de posição de alvo às informações de mapa com o ponto de viragem Pt1 usado como um ponto de referência, uma posição de veículo pode ser estimada de modo único. Além disso, visto que os dados de posição de alvo nos outros pontos, que incluem os pontos em um intervalo [D1-Pt1] e pontos que precedem o ponto [Pt1-D2], são excluídos ou reduzidos, um aumento na quantidade de dados dos dados de posição de alvo podem ser suprimido e controlado de modo adequado.

[0123] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a um número limitado de modalidades, o escopo da presente invenção não é limitado ao mesmo, e modificações das respectivas modalidades com base na revelação acima são óbvias àqueles indivíduos versados na técnica. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 11 Dispositivo de estimativa de posição de veículo 12 Dispositivo de radar 13 Câmera 14 Banco de dados de mapa 15 Grupo de sensores 16 Controlador 21 Veículo 22 Superfície de estrada 23 Meio-fio 24 Marcação de pista 31 Unidade de detecção de posição de alvo 32 Unidade de detecção de quantidade de movimento 33 Unidade de armazenamento de posição de alvo 34 Unidade de detecção de ponto de viragem 35 Unidade de estimativa de posição de veículo

Claims

1. Dispositivo de estimativa de posição de veículo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma unidade de detecção de posição de alvo configurada para detectar uma posição de um alvo presente em uma periferia de um veículo; uma unidade de detecção de quantidade de movimento configurada para detectar uma quantidade de movimento do veículo; uma unidade de armazenamento de posição de alvo configurada para armazenar posições de um alvo detectadas pela unidade de detecção de posição de alvo como dados de posição de alvo, com base em quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento; uma unidade de aquisição de informações de mapa configurada para adquirir informações de mapa incluindo posições do alvo; uma unidade de estimativa de posição de veículo configurada para, correspondendo-se os dados de posição de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo com posições de um alvo nas informações de mapa adquiridas pela unidade de aquisição de informações de mapa, estimar uma posição de veículo do veículo; e uma unidade de detecção de ponto de viragem configurada para detectar um ponto de viragem do veículo a partir das quantidades de movimentos do veículo, em que a unidade de armazenamento de posição de alvo retém pelo menos os dados de posição de alvo em um intervalo retornando de uma presente localização por uma primeira distância estabelecida predeterminada e os dados de posição de alvo em um intervalo retornando do ponto de viragem por uma segunda distância estabelecida predeterminada.

2. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de detecção de ponto de viragem detecta um ponto no qual um ângulo de viragem de um veículo se torna não menor do que um primeiro ângulo estabelecido predeterminado como o ponto de viragem, e, na medida em que o número dos alvos detectados pela unidade de detecção de posição de alvo em um intervalo retornando de uma presente localização pela primeira distância estabelecida diminui, torna o primeiro ângulo estabelecido menor.

3. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de detecção de ponto de viragem detecta um ponto no qual o ângulo de viragem de um veículo se torna não menor do que um primeiro ângulo estabelecido predeterminado como o ponto de viragem, e, quando, retornando de uma presente localização, uma pista de condução for uma linha reta e à medida que a distância de linha reta aumenta, torna o primeiro ângulo estabelecido menor.

4. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de armazenamento de posição de alvo, à medida que o número dos alvos detectados pela unidade de detecção de posição de alvo em um intervalo retornando do ponto de viragem pela segunda distância estabelecida diminui, torna a segunda distância estabelecida mais longa.

5. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de detecção de ponto de viragem, a partir de uma seção estabelecida predeterminada incluindo um ponto no qual o ângulo de viragem de um veículo se torna não menor do que um primeiro ângulo estabelecido, detecta um ponto na seção estabelecida no qual um ângulo de viragem médio se torna não menor do que um segundo ângulo estabelecido predeterminado como o ponto de viragem.

6. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de detecção de ponto de viragem, a partir de uma seção estabelecida predeterminada incluindo um ponto no qual o ângulo de viragem de um veículo se torna não menor do que o primeiro ângulo estabelecido, detecta um ponto na seção estabelecida no qual um ângulo de viragem médio se torna não menor do que um segundo ângulo estabelecido predeterminado como o ponto de viragem.

7. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de detecção de ponto de viragem detecta um ponto de viragem, com base em mudanças em uma direção de deslocamento de um veículo.

8. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de armazenamento de posição de alvo exclui os dados de posição de alvo em pontos precedendo um ponto atingido ao retornar de uma presente localização por uma terceira distância estabelecida predeterminada.

9. Método de estimativa de posição de veículo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: detectar uma posição de um alvo presente em uma periferia de um veículo por uma unidade de detecção de posição de alvo; detectar uma quantidade de movimento do veículo por uma unidade de detecção de quantidade de movimento; armazenar posições de um alvo detectadas pela unidade de detecção de posição de alvo como dados de posição de alvo, com base em quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento por uma unidade de armazenamento de posição de alvo; uma unidade de detecção de ponto de viragem detectando um ponto de viragem do veículo a partir de quantidades de movimentos do veículo, reter pelo menos os dados de posição de alvo em um intervalo retornando de uma presente localização por uma primeira distância estabelecida predeterminada e os dados de posição de alvo em um intervalo retornando do ponto de viragem por uma segunda distância estabelecida predeterminada pela unidade de armazenamento de posição de alvo; adquirir informações de mapa incluindo posições do alvo por uma unidade de aquisição de informações de mapa; e estimar uma posição de veículo de um veículo correspondendo-se os dados de posição de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo com posições de um alvo nas informações de mapa adquiridas pela unidade de aquisição de informações de mapa por uma unidade de estimativa de posição de veículo.