DE112021004428T5

DE112021004428T5 - Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung

Info

Publication number: DE112021004428T5
Application number: DE112021004428.1T
Authority: DE
Inventors: Hideyuki KUME; Yuichi Komoriya; Morihiko SAKANO; Hidehiro Toyoda
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2023-06-15
Also published as: CN116406470A; JP2022076877A; WO2022102216A1; US20230400328A1

Abstract

Es ist eine Aufgabe, eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung zu schaffen, die einen Standort/eine Lage eines Trägerfahrzeugs mit hoher Genauigkeit schätzen kann. Die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung umfasst eine Kartenerstellungseinheit 110, die aus einer Ausgabe eines Sensors eine Karte, die einen Fahrort eines Trägerfahrzeugs und eine Punktgruppe enthält, erstellt, eine Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die die Standort-/Lageschätzgenauigkeit (erforderliche Genauigkeit), die zur Standortschätzung bei der nächsten Fahrt erforderlich ist, aus der Ausgabe des Sensors und der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte bestimmt, eine Datenauswahleinheit 130, die eine Punktgruppe, die in der Karte enthalten ist, aus der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte auswählt und die erforderliche Genauigkeit, die von der Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmt wird, auswählt, eine Kartenaufzeichnungseinheit 140, die als eine Aufzeichnungskarte eine Auswahlkarte aufzeichnet, die die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe, den Fahrort und die erforderliche Genauigkeit enthält, und eine Eigenstandort-Schätzeinheit 150, die den aktuellen Standort/die aktuelle Lage eines Fahrzeugs auf der Aufzeichnungskarte schätzt, indem sie die Aufzeichnungskarte, die in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichnet ist, einer aktuellen Karte, die die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe und den Fahrort des Trägerfahrzeugs enthält, zuordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung.
Stand der Technik
Um einen Anwendungsbereich eines Systems für automatisches Fahren und Fahrassistenz zu erweitern, ist es wichtig, Informationen von einer Karte basierend auf einer Eigenstandortschätzung zu erfassen. Jedoch ist beispielsweise eine Karte für ein Fahrassistenzsystem auf einer Schnellstraße vorbereitet, aber eine Karte auf einer allgemeinen Straße oder in einem Wohngebiet wie etwa einer Nachbarschaft eines Hauses wurde nicht vorbereitet. Andererseits offenbart PTL 1: „ein Verfahren der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Automobils durch Verwendung einer Fahrerassistenzvorrichtung des Automobils, wenn der Fahrer das Automobil auf einem Parkplatz parkt, insbesondere einem Parkplatz, auf dem das Automobil täglich abgestellt wird, beispielsweise in einer Garage. Die Fahrerassistenzvorrichtung weist einen Lernmodus und einen Betriebsmodus auf. In dem Lernmodus detektiert und speichert die Fahrerassistenzvorrichtung, während das Fahrzeug durch Fahren des Fahrers auf dem Parkplatz geparkt wird, Referenzdaten bezüglich der Umgebung des Parkplatzes unter Verwendung einer Sensorvorrichtung. In dem Lernmodus zeichnet das Fahrerassistenzsystem ferner einen vom Automobil während des Lernmodus erreichten Referenzzielort auf. Daten mit Informationen über den Referenzzielort, insbesondere Informationen über die Umgebung, werden gespeichert. In dem Betriebsmodus detektiert die Sensorvorrichtung Sensordaten und vergleicht die detektierten Sensordaten mit den Referenzdaten. Gemäß dem Ergebnis eines solchen Vergleichs werden die detektierten Sensordaten dazu verwendet, die Umgebung des Parkplatzes zu erkennen oder zu identifizieren und den aktuellen Standort des Kraftfahrzeugs in Bezug auf den Referenzzielort zu bestimmen. Gemäß dem aktuellen Standort des Kraftfahrzeugs in Bezug auf den Referenzzielort bestimmt die Fahrerassistenzvorrichtung eine Einparkroute und das Kraftfahrzeug soll von dem aktuellen Standort entlang der ermittelten Route auf dem Parkplatz geparkt werden.
Entgegen haltu ngsl iste
Patentdokument(e)
PTL1: JP 6022447 B
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem in PTL 1 offenbarten verwandten Stand der Technik wird eine Karte mit Daten bezüglich umliegender Objekte und einer Fahrtroute bei der ersten Fahrt selbst erstellt und der Eigenstandort (Trägerfahrzeugstandort) wird auf einer Karte geschätzt, die bei der nächsten oder folgenden Fahrt erstellt wird. Auf diese Weise ist es möglich, ein automatisches Einparken unter Verwendung der in der Karte enthaltenen Fahrtroute zu realisieren. Wenn jedoch Daten bezüglich umliegender Objekte, die durch einen Sensor/ein Verfahren mit geringer Genauigkeit erfasst werden, zur Kartenerstellung verwendet werden, besteht das Problem, dass die Genauigkeit der Schätzung des Eigenstandorts abnimmt. Wenn die durch den wenig genauen Sensor/Verfahren erfassten Daten bezüglich umliegender Objekte hingegen nicht für die Kartenerstellung verwendet werden, besteht das Problem, dass die Anzahl von Abschnitten, in denen es nicht möglich ist, die Eigenstandortschätzung durchzuführen, zunimmt, weil die verfügbaren Informationen abnehmen. Obwohl automatisches Parken in Fahrassistenz, die in einem weiteren Bereich und unter vielfältigeren Bedingungen arbeiten müssen, notwendig, sowohl eine Verbesserung der Eigenstandort-Schätzgenauigkeit als auch eine Erweiterung eines Abschnittes, in dem der Eigenstandort schätzbar ist, zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung zu schaffen, die einen Standort/eine Lage eines Trägerfahrzeugs mit hoher Genauigkeit schätzen kann.
Lösung des Problems
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine repräsentative Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung eine Kartenerstellungseinheit, die eine Karte, die einen Fahrort eines Trägerfahrzeugs und eine Punktgruppe enthält, aus Informationselementen, die von mehreren Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erfasst werden, erstellt, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis eines umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist, eine Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit, die die erforderliche Genauigkeit der Standortschätzung des Trägerfahrzeugs an einem vorgegebenen Punkt des Fahrorts des Trägerfahrzeugs basierend auf den Informationselementen, die durch die Sensoren erfasst werden, und der Karte bestimmt, eine Datenauswahleinheit, die aus der Karte Daten der Karte auswählt, die dem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder einem Verarbeitungsverfahren entsprechen, und eine Auswahlkarte gemäß der erforderlichen Genauigkeit erstellt, eine Kartenaufzeichnungseinheit, die die Karte als eine Aufzeichnungskarte aufzeichnet, und eine Eigenstandort-Schätzeinheit, die einen aktuellen Standort des Trägerfahrzeugs in der Aufzeichnungskarte durch Vergleichen der Aufzeichnungskarte mit der während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellten Auswahlkarte schätzt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung zu realisieren, die einen Standort/eine Lage eines Trägerfahrzeugs mit hoher Genauigkeit schätzen kann.
Andere Aufgaben, Konfigurationen und vorteilhafte Wirkungen als die oben beschriebenen werden durch die Beschreibungen der folgenden Ausführungsformen ersichtlich.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Darstellung, die eine Blockkonfiguration einer Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
[2] 2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Umgebung zeigt, in der ein Fahrzeug gefahren ist.
[3] 3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Karte 310 zeigt, die von einer Kartenerstellungseinheit 110 erstellt wird.
[4] 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung einer Punktgruppe 311 und einer Punktgruppe 312 zeigt.
[5] 5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung eines Detektionsergebnisses eines Ziels zeigt.
[6] 6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung einer Lenkwinkelgeschwindigkeit als Fahrzeuginformation zeigt.
[7] 7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung eines Betriebszustands eines Fahrassistenzsystems als Fahrzeuginformation zeigt.
[8] 8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Auswahlkarte 380 zeigt, die von einer Datenauswahleinheit 130 ausgewählt wird.
[9] 9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Rasterabtastung zeigt.
[10] 10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Standorts/einer Lage eines Trägerfahrzeugs darstellt, der/die durch eine Eigenstandort-Schätzeinheit 150 geschätzt wird.
[11] 11 ist eine Darstellung, die eine Blockkonfiguration einer Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 500 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In allen Zeichnungen zum Beschreiben von Arten zum Ausführen der Erfindung können Teile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine wiederholte Beschreibung davon kann weggelassen werden.
[Erste Ausführungsform]
Eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung gemäß einer ersten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 10 beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung als ein Computer ausgebildet ist, der einen Prozessor wie etwa eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher wie etwa einen Nur-Lese-Speicher (ROM) einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Festplatte (HDD) umfasst. Jede Funktion der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung wird durch den Prozessor implementiert, der ein in dem ROM gespeichertes Programm ausführt. Der RAM speichert Daten einschließlich Zwischendaten einer Berechnung durch ein Programm, das von dem Prozessor ausgeführt wird.
(Blockkonfiguration)
1 ist eine Darstellung, die eine Blockkonfiguration einer Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 verwendet Messdaten einer Sensorgruppe 200 (die nachstehend einfach als ein Sensor 200 bezeichnet werden kann) als Eingabe. Die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 umfasst eine Kartenerstellungseinheit 110, eine Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, eine Datenauswahleinheit 130, eine Kartenaufzeichnungseinheit 140 und eine Eigenstandort-Schätzeinheit 150. Der Sensor 200 umfasst einen ersten Außenumgebungssensor 210, einen zweiten Außenumgebungssensor 220, einen Sensor für den relativen Standort 230 und einen Fahrzeuginformationssensor 240.
Der Betrieb der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 umfasst eine Kartenerstellungs-Betriebsart und eine Standortschätzungs-Betriebsart. In der Kartenerstellungs-Betriebsart wird aus der Ausgabe des Sensors 200 eine Karte, die eine Punktgruppe (eine Menge von Punkten, die als Messergebnis eines Objekts um ein Trägerfahrzeug herum erhalten wird) und einen Fahrort des Trägerfahrzeugs enthält, erstellt und als eine Aufzeichnungskarte gespeichert. In der Standortschätzungs-Betriebsart wird der aktuelle Standort/die aktuelle Lage des Trägerfahrzeugs auf der Aufzeichnungskarte aus der Ausgabe des Sensors 200 und der Aufzeichnungskarte geschätzt.
In der Kartenerstellungs-Betriebsart arbeiten die Kartenerstellungseinheit 110, die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die Datenauswahleinheit 130 und die Kartenaufzeichnungseinheit 140. Die Kartenerstellungseinheit 110 erstellt aus der Ausgabe des Sensors 200 eine Karte, die die Punktgruppe und den Fahrort des Trägerfahrzeugs enthält. Die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmt die Genauigkeit der Standort-/Lageschätzung, die für die Eigenstandortschätzung bei der nächsten Fahrt erforderlich ist, aus der Ausgabe des Sensors 200 und der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte. Die Datenauswahleinheit 130 wählt eine in der Karte enthaltene Punktgruppe aus der durch die Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte und die durch die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmte erforderliche Genauigkeit aus. Die Kartenaufzeichnungseinheit 140 zeichnet als die Aufzeichnungskarte eine Auswahlkarte auf, die die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe, den Fahrort und die erforderliche Genauigkeit enthält.
In der Standortschätzungs-Betriebsart arbeiten die Kartenerstellungseinheit 110, die Datenauswahleinheit 130 und die Eigenstandort-Schätzeinheit 150. Der Betrieb der Kartenerstellungseinheit 110 und der Datenauswahleinheit 130 ist der gleiche wie der in der Kartenerstellungs-Betriebsart. Die Datenauswahleinheit 130 wählt jedoch die in der Karte enthaltene Punktgruppe unter Verwendung der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten erforderlichen Genauigkeit statt der durch die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmten erforderlichen Genauigkeit aus. Die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 schätzt den aktuellen Standort/die aktuelle Lage des Fahrzeugs auf der Aufzeichnungskarte durch Zuordnen der aktuellen Karte zu der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten Aufzeichnungskarte. Die aktuelle Karte enthält die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe und den Fahrort des Trägerfahrzeugs.
Es ist zu beachten, dass in der Kartenerstellungs-Betriebsart die Kartenerstellungseinheit 110 online arbeitet. Das heißt, die Kartenerstellungseinheit 110 führt eine Verarbeitung für jede Eingabe aus dem Sensor 200 durch. Die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die Datenauswahleinheit 130 und die Kartenaufzeichnungseinheit 140 können online oder offline arbeiten. Wenn die Kartenerzeugungs-Betriebsart beispielsweise beendet ist, können die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die Datenauswahleinheit 130 und die Kartenaufzeichnungseinheit 140 nur einmal betrieben werden. In der Standortschätzungs-Betriebsart arbeiten die Kartenerstellungseinheit 110, die Datenauswahleinheit 130 und die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 online.
Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform dieselbe (gemeinsame) Kartenerstellungseinheit 110 und Datenauswahleinheit 130 in der Kartenerstellungs-Betriebsart und der Standortschätzungs-Betriebsart arbeiten, aber Kartenerstellungseinheiten 110 und Datenauswahleinheiten 130, die in der Kartenerstellungs-Betriebsart und der Standortschätzungs-Betriebsart unterschiedlich (getrennt) sind, können vorbereitet und betrieben werden.
(Konfiguration des Sensors)
Eine Konfiguration des Sensors 200, der Messdaten in die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 eingibt, wird beschrieben. Der Sensor 200 umfasst mehrere Sensoren (210, 220, 230 und 240) mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Der erste Außenumgebungssensor 210 und der zweite Außenumgebungssensor 220 sind Außenumgebungssensoren, die an einem Fahrzeug (Trägerfahrzeug) montiert sind und die Umgebung um das Fahrzeug herum messen. Der Außenumgebungssensor ist beispielsweise eine monokulare Kamera, eine Stereokamera, ein LiDAR, ein Millimeterwellenradar, ein Sonar oder dergleichen und misst eine dreidimensionale Position eines Objekts um das Fahrzeug herum. Wenn eine monokulare Kamera verwendet wird, sind die erfassten Daten ein Bild und es ist nicht möglich, den dreidimensionalen Standort direkt zu erfassen. Der dreidimensionale Standort kann unter Verwendung mehrerer Bilder durch ein bekanntes Bewegungsstereoverfahren oder dergleichen gemessen werden. Außerdem kann unter Annahme der Form der Straßenoberfläche die dreidimensionale Position einer weißen Linie, einer Haltelinie, des Zebrastreifens und dergleichen, die in dem Bild detektiert werden, geschätzt werden.
Messergebnisse mehrerer Außenumgebungssensoren werden in die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 eingegeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem Messergebnisse aus zwei Außenumgebungssensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften, d. h. dem ersten Außenumgebungssensor 210 und dem zweiten Außenumgebungssensor 220, eingegeben werden. Die Anzahl der Außenumgebungssensoren ist jedoch nicht auf zwei beschränkt und Messergebnisse einer beliebigen Anzahl von zwei oder mehr Außenumgebungssensoren können eingegeben werden. Außerdem umfassen der erste Außenumgebungssensor 210 und der zweite Außenumgebungssensor 220 Sensoren mit unterschiedlichen Verarbeitungsverfahren für Messergebnisse der Sensoren zusätzlich zu Sensoren unterschiedlicher physikalischer Typen. Somit kann beispielsweise eine dreidimensionale Standortmessung durch ein Bewegungsstereoverfahren aus dem Bild der monokularen Kamera als der erste Außenumgebungssensor 210 verwendet werden und eine dreidimensionale Standortmessung durch Objekterkennung und Straßenoberflächenformannahme aus dem Bild der monokularen Kamera als der zweite Außenumgebungssensor 220 verwendet werden. In diesem Fall sind, obwohl physikalisch ein als monokulare Kamera bezeichneter Sensortyp verwendet wird, die Verarbeitungsverfahren zum Messen des dreidimensionalen Standortes voneinander verschieden. Somit werden die Sensoren in der vorliegenden Ausführungsform als Außenumgebungssensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften gehandhabt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird Sonar als erster Außenumgebungssensor 210 verwendet und Bewegungsstereo für ein Bild einer Kamera für peripheres Sehen (Monokularkamera) wird als zweiter Außenumgebungssensor 220 verwendet. Das Sonar und die Kamera für peripheres Sehen sind bei vielen Fahrzeugtypen in einem System für Fahrassistenz/automatisches Fahren in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich montiert. Bewegungsstereo für Bilder des Sonars und der Kamera für peripheres Sehen haben den Unterschied in den Eigenschaften, dass das Sonar eine hohe Messgenauigkeit eines dreidimensionalen Ortes, aber einen schmalen messbaren Bereich hat, und das Bewegungsstereo für ein Bild der Kamera für peripheres Sehen einen großen messbaren Bereich, aber eine geringe Messgenauigkeit für einen dreidimensionalen Standort hat. Der erste Außenumgebungssensor 210 ist jedoch nicht auf das Sonar beschränkt und der zweite Außenumgebungssensor 220 ist nicht auf Bewegungsstereo für ein Bild der Kamera für peripheres Sehen beschränkt, und andere Außenumgebungssensoren können verwendet werden.
Der Sensor für den relativen Standort 230 ist ein Sensor, der einen relativen Standort des Trägerfahrzeugs ausgibt. Ähnlich wie der Außenumgebungssensor umfasst der Sensor für den relativen Standort 230 eine Verarbeitung zum Schätzen des relativen Standorts des Trägerfahrzeugs aus dem Messergebnis des Sensors. Hier stellt der relative Standort einen Standort/eine Lage dar, indem als Referenz ein Standort/eine Lage des Fahrzeugs zu einer bestimmten Zeit verwendet wird. Beispielsweise kann der Sensor für den relativen Standort 230 ein bekanntes Rad-Odometrie-Verfahren zum Schätzen der relativen Bewegung des Trägerfahrzeugs aus dem Lenkwinkel des Fahrzeugs und dem Drehungsbetrag eines Reifens sein. Zusätzlich kann ein bekanntes Bild-Odometrie-Verfahren oder ein LiDAR-Odometrie-Verfahren zum Schätzen der Relativbewegung des Trägerfahrzeugs aus dem Messergebnis der Kamera oder des LiDAR verwendet werden.
Der Fahrzeuginformationssensor 240 ist ein Sensor, der Fahrzeuginformationen wie beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Fahrzeuglenkwinkel (, der einem Fahrbetätigungsbetrag eines Fahrers entspricht), eine Schaltposition und einen Betriebszustand (später beschrieben) eines Fahrassistenzsystems, das einen Fahrbetrieb des Fahrers unterstützt, erfasst.
(Betrieb der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung)
Inhalte der Verarbeitung in jeder Einheit der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 unter Verwendung von Messdaten des Sensors 200 als Eingabe werden unter Bezugnahme auf 2 bis 10 beschrieben.
(Betrieb der Kartenerstellungseinheit)
Zuerst werden Inhalte der Verarbeitung in der Kartenerstellungseinheit 110 unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Die Kartenerstellungseinheit 110 erstellt eine Karte, die die Punktgruppe und den Fahrort des Trägerfahrzeugs enthält, aus der Ausgabe des Sensors 200(d. h. Informationen, die von mehreren Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erfasst werden).
2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Umgebung darstellt, in der das Fahrzeug gefahren ist. Ein Fahrzeug 300 fährt entlang eines Fahrorts (einer Fahrtroute) 301 und Objekte wie etwa eine Fahrspur-Trennlinie 302, ein Gebäude 303, ein Baum 304 und ein Strommast 305 sind um den Fahrort 301 herum vorhanden.
3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Karte 310 zeigt, die von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellt wird. 3 zeigt die Karte 310, die von der Kartenerstellungseinheit 110 in der in 2 gezeigten Umgebung erstellt wird. Die Karte 310 enthält eine Punktgruppe 311, die von dem ersten Außenumgebungssensor 210 (in diesem Beispiel Sonar) erfasst wird, eine Punktgruppe 312, die von dem zweiten Außenumgebungssensor 220 (in diesem Beispiel Bewegungsstereo für das Bild der Kamera für peripheres Sehen) erfasst wird), und einen Fahrort 313, der von dem Sensor für den relativen Standort 230 erfasst wird.
Die Punktgruppen 311 und 312 sind eine Menge von Punkten, die als Ergebnis des Detektierens (Messens) eines Objekts um das Trägerfahrzeug herum durch den Außenumgebungssensor erhalten werden, während das Fahrzeug 300 fährt.
Der Fahrort 313 sind der Ort und die Lage des Fahrzeugs 300 zu jedem Zeitpunkt, die durch den Sensor für den relativen Standort 230 erhalten werden, mit dem Ort und der Lage des Fahrzeugs 300 zu einem bestimmten Zeitpunkt als Ursprung des Koordinatensystems.
Die von dem ersten Außenumgebungssensor 210 erfasste Punktgruppe 311 und die von dem zweiten Außenumgebungssensor 220 erfasste Punktgruppe 312 werden auf die Weise erfasst, dass der dreidimensionale Standort eines Objekts, der von jedem Außenumgebungssensor erfasst wird, unter Verwendung des Orts/der Lage der Befestigung des Sensors in Bezug auf das Fahrzeug und des Fahrorts 313 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Sensor die Punktgruppe gemessen hat, in das gleiche Koordinatensystem wie der Fahrort 313 umgesetzt wird. Das heißt, die Punktgruppe 311, die Punktgruppe 312 und der Fahrort 313 haben Orte und Orte/Lagen in demselben Koordinatensystem.
Darüber hinaus können die Punktgruppe 311, die Punktgruppe 312 und der Fahrort 313 Orte und Orte/Lagen in einem dreidimensionalen Raum haben oder können Orte und Orte/Lagen in einem zweidimensionalen Raum haben. Wenn der dreidimensionale Raum verwendet wird, ist es möglich, eine Höhe und einen Abstand zu schätzen, die nicht in dem zweidimensionalen Raum ausgedrückt werden. Wenn andererseits der zweidimensionale Raum verwendet wird, ist es möglich, die Datenkapazität der Karte 310 zu reduzieren.
(Betrieb der Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit)
Als Nächstes werden die Verarbeitungsinhalte in der Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 unter Bezugnahme auf 4 bis 7 beschrieben. Die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmt aus der Ausgabe des Sensors 200 und der Karte 310, die von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellt wird, die Schätzgenauigkeit des Standorts/der Lage (erforderliche Genauigkeit), die für die Eigenstandortschätzung bei der nächsten Fahrt erforderlich ist.
Beispielsweise bestimmt die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 die erforderliche Genauigkeit zu jedem Zeitpunkt des Fahrorts 313. Zusätzlich bestimmt die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 beispielsweise die erforderliche Genauigkeit durch zwei Werte einer hohen und einer niedrigen Genauigkeit der Standort-/Lageschätzung, die für die Eigenstandortschätzung bei der nächsten Fahrt erforderlich ist. Es ist zu beachten, dass eine Bestimmungszeitvorgabe und ein Bestimmungskriterium der erforderlichen Genauigkeit nicht auf die obige Beschreibung beschränkt sind. Die erforderliche Genauigkeit wird möglicherweise nicht zu allen Zeitpunkten (Punkten) des Fahrorts 313 bestimmt oder die erforderliche Genauigkeit wird möglicherweise durch einen anderen Wert als einen Binärwert bestimmt, solange das Niveau der Genauigkeit der Standort-/Lageschätzung bestimmt werden kann.
4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung der Punktgruppe 311 und der Punktgruppe 312 zeigt. In 4 bestimmt die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit120 den Fahrort 313 als entweder einen Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit (Abschnitt des Fahrorts 313 mit durchgezogener Linie) oder einen Fahrort 322 mit niedriger erforderlicher Genauigkeit (Abschnitt des Fahrorts 313mit gestrichelter Linie).
Bei der Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung der Punktgruppe 311 und der Punktgruppe 312 wird die erforderliche Genauigkeit unter Verwendung einer Entfernung 331 zu der Punktgruppe auf der linken Seite des Fahrzeugs 300 und einer Entfernung 332 zu der Punktgruppe auf der rechten Seite des Fahrzeugs 300 von einem Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt bestimmt. Die Entfernung 331 zu der Punktgruppe auf der linken Seite des Fahrzeugs 300 und die Entfernung 332 zu der Punktgruppe auf der rechten Seite des Fahrzeugs 300 sind Entfernungen von dem Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt zu einem Punkt mit der geringsten Entfernung von dem Fahrzeug 300 unter den Punkten, die in den Suchbereichen 333 und 334 enthalten sind, die im Voraus für das Fahrzeug 300 festgelegt wurden. Wenn die Summe der Entfernungen 331 und 332 kleiner als ein im Voraus eingestellter Schwellenwert ist, wird die erforderliche Genauigkeit als hoch bestimmt, und andernfalls wird die erforderliche Genauigkeit als niedrig bestimmt. Das heißt, wenn der Abstand zu einem Hindernis kurz ist, wird bestimmt, dass eine hochgenaue Eigenstandortschätzung und -steuerung notwendig sind, um eine Fahrassistenz und ein automatisches Fahren unter Verwendung der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 bei der nächsten Fahrt zu realisieren.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung eines Detektionsergebnisses eines Ziels veranschaulicht. Bei der Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung des Detektionsergebnisses des Ziels wird die erforderliche Genauigkeit unter Verwendung der Position des Ziels bestimmt, die durch den ersten Außenumgebungssensor 210, den zweiten Außenumgebungssensor 220 oder einen anderen Sensor detektiert wird. 5 zeigt einen Fall, in dem eine temporäre Haltelinie 340 als Ziel verwendet wird. Wenn die Entfernung 341 von dem Fahrort 314 zu der temporären Haltelinie 340 zu jedem Zeitpunkt kleiner als ein im Voraus eingestellter Schwellenwert ist, wird bestimmt, dass der Fahrort 321 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit durchgezogener Linie) eine hohe erforderliche Genauigkeit aufweist, und andernfalls wird bestimmt, dass der Fahrort 322 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit gestrichelter Linie) eine niedrige erforderliche Genauigkeit aufweist. Hier ist das Ziel nicht auf die temporäre Haltelinie 340 beschränkt und es kann ein Ziel wie etwa ein Signal, ein Schild, ein Straßenschild oder eine Kreuzung verwendet werden. Das heißt, wenn die im Voraus festgelegte Entfernung zu einem Ziel, das für die Steuerung wichtig ist, kurz ist, wird bestimmt, dass eine hochgenaue Eigenstandortschätzung und -steuerung notwendig sind, um eine Fahrassistenz und ein automatisches Fahren unter Verwendung der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 auf der nächsten Fahrt zu realisieren.
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung einer Lenkwinkelgeschwindigkeit als Fahrzeuginformation zeigt. Bei der Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung der Fahrzeuginformationen wird die erforderliche Genauigkeit unter Verwendung der von dem Fahrzeuginformationssensor 240 erfassten Fahrzeuginformationen bestimmt. In dem in 6 gezeigten Beispiel unter Verwendung der Lenkwinkelgeschwindigkeit wird zuerst ein Ort 350 detektiert, an dem die Lenkwinkelgeschwindigkeit größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist. Dann wird, wenn eine Entfernung 351 von dem Fahrort 314 zu dem Ort 350 zu jedem Zeitpunkt kleiner als ein im Voraus eingestellter Schwellenwert ist, bestimmt, dass der Fahrort 321 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit durchgezogener Linie) eine hohe erforderliche Genauigkeit aufweist, und andernfalls wird bestimmt, dass der Fahrort 322 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit gestrichelter Linie) eine niedrige erforderliche Genauigkeit aufweist. Wenn es mehrere (zwei in 6) Orte 350 gibt, an denen die Lenkwinkelgeschwindigkeit größer als der im Voraus eingestellte Schwellenwert ist, wird die Entfernung 351 von dem Ort 350 berechnet, der die geringste Entfernung zu dem Fahrort 314 zu dem jeweiligen Zeitpunkt aufweist. Hier sind die Fahrzeuginformationen nicht auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit beschränkt und der Bremsbetrag, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Winkelgeschwindigkeit, die Winkelbeschleunigung, die Schaltstellenänderung, das Einschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers und das Einschalten einer Warnblinkleuchte des Fahrzeugs kann als Fahrzeuginformation verwendet werden. Das heißt, an einem Punkt, an dem die Fahrbedienung des fahrenden Fahrers oder die Verhaltensänderung des Fahrzeugs gemäß der Fahrbedienung groß ist, wird bestimmt, dass eine hochgenaue Eigenstandortschätzung und - steuerung erforderlich sind, um die Fahrassistenz/das automatische Fahren unter Verwendung der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 bei der nächsten Fahrt zu realisieren.
7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit unter Verwendung des Betriebszustands des Fahrassistenzsystems als die Fahrzeuginformation zeigt. In einer Situation, in der ein Spurhaltesystem, das eines der Fahrassistenzsysteme ist, funktioniert, zeigt 7 eine Situation, in der eine Fahrspur-Trennlinie 370 aufgrund von Unschärfe oder dergleichen nicht erkannt wird und somit das Spurhaltesystem an einem Ort 371 ausgeschaltet wird (auch als Aufhebung bezeichnet) und an einem Ort 372 eine Fahrspur-Trennlinie 302 erkannt wird und somit das Spurhaltesystem eingeschaltet wird (auch als Rückgabe bezeichnet). Wenn der Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt zwischen dem Ort 371 und dem Ort 372 liegt, wird bestimmt, dass der Fahrort 321 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit durchgezogener Linie) eine hohe erforderliche Genauigkeit aufweist. Wenn eine Entfernung 373 von dem Fahrort 314 zu der Seite, die näher an dem Ort 371 und dem Ort 372 liegt, zu jedem Zeitpunkt kleiner als ein im Voraus eingestellter Schwellenwert ist, wird bestimmt, dass der Fahrort 321 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit durchgezogener Linie) eine hohe erforderliche Genauigkeit aufweist. Andernfalls wird bestimmt, dass der Fahrort 322 (ein Abschnitt des Fahrorts 313 mit gestrichelter Linie) eine niedrige erforderliche Genauigkeit aufweist. Das heißt, in einem Abschnitt, in dem das Fahrassistenzsystem während des Fahrens ausgeschaltet ist, wird bestimmt, dass eine hochgenaue Eigenstandortschätzung und -steuerung notwendig sind, um auf der nächsten Fahrt eine Fahrassistenz unter Verwendung der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung100 zu realisieren.
Als Schwellenwert für jede Entfernung kann dabei für jedes Ziel oder jede Art von Fahrzeuginformationen ein anderer Schwellwert verwendet werden. Außerdem kann der Schwellenwert demgemäß geändert werden, ob sich der Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt auf der Vorderseite oder auf der Rückseite von dem Ort befindet, der durch jedes Ziel oder jede Art von Fahrzeuginformationen detektiert wird. Außerdem kann statt oder zusätzlich zu dem Ort ein Zeitpunkt verwendet werden.
Die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit120 kann die endgültige erforderliche Genauigkeit durch Kombinieren mehrerer Bestimmungsindizes wie oben beschrieben bestimmen. Zum Beispiel kann ein Ort mit N oder mehr Indizes, der als Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit bestimmt wird, schließlich als Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit bestimmt werden. Hier ist N eine ganze Zahl größer gleich 1.
(Betrieb der Datenauswahleinheit)
Als Nächstes wird der Inhalt der Verarbeitung in der Datenauswahleinheit 130 unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. Die Datenauswahleinheit 130 wählt eine in der Karte enthaltene Punktgruppe aus der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte 310 und die erforderliche Genauigkeit aus. Hier wird die von der Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit120 bestimmte erforderliche Genauigkeit in der Kartenerstellungs-Betriebsart verwendet, und die erforderliche Genauigkeit, die in der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten Aufzeichnungskarte enthalten ist, wird in der Standortschätzungs-Betriebsart verwendet. Außerdem erstellt die Datenauswahleinheit 130 eine Auswahlkarte, die die ausgewählte Punktgruppe (Auswahlpunktgruppe), den Fahrort und die erforderliche Genauigkeit enthält.
Die Datenauswahleinheit 130 in der vorliegenden Ausführungsform wählt Kartendaten (eine Punktgruppe) entsprechend dem Sensortyp, der die Punktgruppe gemessen hat, oder dem Verarbeitungsverfahren aus der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte 310 gemäß der erforderlichen Genauigkeit aus und erstellt eine Auswahlkarte. Mit anderen Worten wählt die Datenauswahleinheit 130 Daten (eine Punktgruppe) des Sensors des Typs oder des Verarbeitungsverfahrens entsprechend der oben beschriebenen erforderlichen Genauigkeit unter den Sensoren, die die Punktgruppe gemessen haben, aus der Karte 310, die durch die Kartenerstellungseinheit 110 erstellt wurde, (zusammen mit dem Fahrort des Trägerfahrzeugs und der erforderlichen Genauigkeit an einem vorgegebenen Punkt des Fahrorts des Trägerfahrzeugs) aus und erstellt die Auswahlkarte.
8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Auswahlkarte 380 zeigt, die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählt wird. 8 zeigt ein Ergebnis (die Auswahlkarte 380) der Auswahl von Daten unter Verwendung der in 3 gezeigten Karte 310 und des Bestimmungsergebnisses (Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit und Fahrort 322 mit niedriger erforderlicher Genauigkeit) der erforderlichen Genauigkeit, das in 4 gezeigt ist. Wenn der Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt der Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit ist, wählt die Datenauswahleinheit 130 nur die Punktgruppe 311, die durch den ersten Außenumgebungssensor 210 (Sensor mit hoher Messgenauigkeit für einen dreidimensionalen Ort) erfasst wird, an diesem Ort aus und wählt nicht die Punktgruppe 312 aus, die durch den zweiten Außenumgebungssensor 220 (Sensor mit niedriger Messgenauigkeit für einen dreidimensionalen Ort) erfasst wird. Wenn der Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt der Fahrort 322 mit niedriger erforderlicher Genauigkeit ist, wählt die Datenauswahleinheit 130 sowohl die Punktgruppe 311, die von dem ersten Außenumgebungssensor 210 erfasst wird, als auch die Punktgruppe 312, die von dem zweiten Außenumgebungssensor 220 erfasste wird, an diesem Ort aus. Das heißt, die Datenauswahleinheit 130 verwendet nur die Punktgruppe (Informationen), die von dem Außenumgebungssensor mit hoher Messgenauigkeit für einen dreidimensionalen Ort erfasst wird, (im Vergleich zu dem Fahrort mit niedriger erforderlicher Genauigkeit auf der Karte) an dem Fahrort mit hoher erforderlicher Genauigkeit auf der Karte aus.
Wenn die in der Aufzeichnungskarte, die in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichnet ist, enthaltene erforderliche Genauigkeit in der Standortschätzungs-Betriebsart verwendet wird, wird der Fahrort 314 zu jedem Zeitpunkt auf der während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erzeugten Karte 310 unter Verwendung des Orts/der Lage, der/die von der Eigenstandort-Schätzeinheit 150 geschätzt wird, in den Standort/die Lage auf der Aufzeichnungskarte umgesetzt und das Bestimmungsergebnis der erforderlichen Genauigkeit für den Fahrort auf der nächstgelegenen Aufzeichnungskarte wird verwendet.
Zusätzlich kann die Datenauswahleinheit 130 auch ein bekanntes Abtastverfahren wie z. B. Rasterabtastung anwenden. 9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Rasterabtastung zeigt. Bei der Rasterabtastung wird ein Raster mit einer im Voraus festgelegten Größe eingestellt und nur ein Punkt wird in jedem Raster ausgewählt, um die Anzahl an Punkten zu reduzieren. Es ist zu beachten, dass ein Durchschnitt oder ein Median von Punkten in jedem Raster als ein Punkt ausgewählt werden kann. Hier führt die Datenauswahleinheit 130 eine Abtastung der Punktgruppe gemäß der erforderlichen Genauigkeit durch. Das heißt, die Datenauswahleinheit 130 legt separat ein Raster 385 für die an dem Fahrort 321 gemessene Punktgruppe mit hoher erforderlicher Genauigkeit und ein Raster 386 für die an dem Fahrort 322 gemessene Punktgruppe mit niedriger erforderlicher Genauigkeit fest. Dann macht die Datenauswahleinheit 130 die Größe jedes Rasterfelds des Rasters 386 größer als die Größe jedes Rasterfelds des Rasters 385. Außerdem bestimmt die Datenauswahleinheit 130 dynamisch die Größe des Rasters gemäß der Kapazität (d. h. der maximalen Kapazität der im Voraus eingestellten Aufzeichnungskarte), die zum Aufzeichnen der Karte verwendet werden kann, und führt ein Abtasten der Punktgruppe durch. Beispielsweise werden die Größen des Rasters 385 und des Rasters 386 zuerst auf den gleichen Wert eingestellt. Dann wird die Größe des Rasters 386 allmählich erhöht, und die Größe wird dann übernommen, wenn die Kapazität der Karte kleiner oder gleich der maximalen Kapazität der Karte, die im Voraus eingestellt wurde, wird. Im Ergebnis ist es möglich, vorzugsweise einen am Fahrort 321 gemessenen Punkt mit hoher erforderlicher Genauigkeit zu belassen (mit anderen Worten wird die Anzahl der am Fahrort 322 gemessenen Punkte mit niedriger erforderlicher Genauigkeit reduziert) und gleichzeitig die Kapazität der Karte auf kleiner oder gleich der durch Hardware- oder Systemeinschränkungen definierten maximalen Kapazität zu drücken.
(Betrieb der Kartenaufzeichnungseinheit)
Die Kartenaufzeichnungseinheit 140 zeichnet als Aufzeichnungskarte eine Auswahlkarte auf, die die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe (Auswahlpunktgruppe), den Fahrort und die erforderliche Genauigkeit enthält. Anstelle der Auswahlkarte oder zusätzlich zu der Auswahlkarte kann eine Karte, die von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellt wird und den Fahrort (die Fahrtroute) des Trägerfahrzeugs und eine Punktgruppe, die ein Messergebnis eines Objekts um das Trägerfahrzeug herum ist, enthält, als Aufzeichnungskarte aufgezeichnet werden (beispielsweise mit Zuordnung zu der erforderlichen Genauigkeit).
(Betrieb der Eigenstandort-Schätzeinheit)
Als Nächstes werden Inhalte der Verarbeitung in der Eigenstandort-Schätzeinheit 150 unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 schätzt den aktuellen Standort/die aktuelle Lage des Fahrzeugs (während der Fahrt) auf der Aufzeichnungskarte durch Zuordnen (Vergleichen) der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten Auswahlkarte 380 (Aufzeichnungskarte) mit der aus der Ausgabe des aktuellen Sensors 200 (fahrend) erstellten Auswahlkarte 380 (aktuellen Karte).
10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Standorts/der Lage des Trägerfahrzeugs darstellt, der/die von der Eigenstandort-Schätzeinheit 150 geschätzt wird. In 10 repräsentieren die Punktgruppe 311, die Punktgruppe 312, der Fahrort 313 und das Bestimmungsergebnis der erforderlichen Genauigkeit (Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit und Fahrort 322 mit niedriger erforderlicher Genauigkeit) Daten der Aufzeichnungskarte. Die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 schätzt den aktuellen Standort/die aktuelle Lage 390 und den aktuellen Fahrort (Fahrtroute) 391 eines Trägerfahrzeugs 300 auf den Aufzeichnungskarten.
Die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 erhält den Standort/die Lage zwischen der aufgezeichneten Karte und der aktuellen Karte durch Zuordnen der Punktgruppe 311 und der Punktgruppe 312, die in jeder Karte enthalten sind. Ein bekanntes Verfahren des iterativen nächstgelegenen Punkts (ICP-Verfahren) oder ein Verfahren der Normalverteilungstransformation (NDT-Verfahren) wird verwendet, um den Standort/die Lage durch die Zuordnung der Punktgruppe zu schätzen. Wenn der Standort/die Lage zwischen der Aufzeichnungskarte und der aktuellen Karte verwendet wird, ist es möglich, den Standort/die Lage auf der Karte in den Standort/die Lage auf der anderen Karte umzuwandeln. Daher ist es durch Umwandeln des in der aktuellen Karte enthaltenen Fahrorts 313 in den Standort/die Lage auf der Aufzeichnungskarte unter Verwendung des Standortes/der aktuellen Lage zwischen der Aufzeichnungskarte und der aktuellen Karte möglich, den aktuellen Standort/die aktuelle Lage 390 und den aktuellen Fahrort (Fahrtroute) 391 des Trägerfahrzeugs 300 auf der Aufzeichnungskarte zu erhalten.
Bei dem ICP-Verfahren und dem NDT-Verfahren schlägt die Schätzung des Standorts/der Lage fehl (der Fehler wird sehr groß), wenn die Anzahl der einzugebenden Punkte klein ist oder wenn die Punkte in einem Abschnitt des Raums fixiert sind. Wenn hingegen ein Punkt mit niedriger Genauigkeit eingegeben wird, nimmt die Genauigkeit der Standortschätzung ab. Da die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe an dem Fahrort 322 verwendet, an dem die erforderliche Genauigkeit für die Standortschätzung niedrig ist, indem sie sowohl die durch den ersten Außenumgebungssensor 210 (Sensor mit hoher Messgenauigkeit für den dreidimensionalen Ort) erfasste Punktgruppe 311 und die durch den zweiten Außenumgebungssensor 220 (Sensor mit niedriger Messgenauigkeit für den dreidimensionalen Ort) erfasste Punktgruppe 312 verwendet, wird die Anzahl der Punkte erhöht und die Punkte sind weit im Raum verteilt, so dass eine Standortschätzung fehlerfrei durchgeführt werden kann. Da außerdem nur die durch den hochgenauen ersten Außenumgebungssensor 210 erfasste Punktgruppe 311 an dem Fahrort 321 verwendet wird, an dem die erforderliche Genauigkeit für die Ortsschätzung hoch ist, ist es möglich, eine hochgenaue Ortsschätzung durchzuführen.
Außerdem ist bei dem ICP-Verfahren und dem NDT-Verfahren die Schätzung umso genauer möglich, umso näher sich die Charakteristiken der zwei eingegebenen Punktgruppen sind. Die aktuelle Karte, die von der Eigenstandort-Schätzeinheit 150 verwendet wird, enthält eine Punktgruppe, die von der Datenauswahleinheit 130 basierend auf der in der Aufzeichnungskarte enthaltenen erforderlichen Genauigkeit ausgewählt ist. Das heißt, da das Kriterium der Datenauswahl für die Karte durch die Datenauswahleinheit 130 zwischen der aktuellen Karte und der Aufzeichnungskarte in der Standortschätzungs-Betriebsart übereinstimmt, kann die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 den Standort/die Lage mit hoher Genauigkeit schätzen.
(Betriebswirkung)
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist es möglich, die folgenden Betriebswirkungen zu erzielen.
(1) Die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 umfasst eine Kartenerstellungseinheit 110, eine Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, eine Datenauswahleinheit 130, eine Kartenaufzeichnungseinheit 140 und eine Eigenstandort-Schätzeinheit 150. Die Kartenerstellungseinheit 110 erstellt eine Karte, die die Punktgruppe und den Fahrort des Trägerfahrzeugs enthält, aus der Ausgabe des Sensors 200. Die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 f bestimmt die Genauigkeit der Standort-/Lageschätzung (erforderliche Genauigkeit), die für die Eigenstandortschätzung bei der nächsten Fahrt erforderlich ist, aus der Ausgabe des Sensors 200 und der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte. Die Datenauswahleinheit 130 wählt eine in der Karte enthaltene Punktgruppe aus der von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellten Karte aus und bestimmt die erforderliche Genauigkeit durch die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120. Die Kartenaufzeichnungseinheit 140 zeichnet als die Aufzeichnungskarte eine Auswahlkarte auf, die die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe, den Fahrort und die erforderliche Genauigkeit enthält. Die Eigenstandort-Schätzeinheit 150 schätzt den aktuellen Standort/die aktuelle Lage des Fahrzeugs auf der Aufzeichnungskarte durch Zuordnen der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten Aufzeichnungskarte zu der aktuellen Karte, die die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe und den Fahrort des Trägerfahrzeugs enthält (1). Die Datenauswahleinheit 130 wählt nur die von dem Außenumgebungssensor mit hoher Messgenauigkeit für den dreidimensionalen Ort erfasste Punktgruppe an dem Fahrort mit hoher erforderlicher Genauigkeit aus und wählt sowohl die von dem Außenumgebungssensor mit hoher Messgenauigkeit für den dreidimensionalen Ort erfasste Punktgruppe und die von dem Außenumgebungssensor mit niedriger Messgenauigkeit für den dreidimensionalen Ort erfasste Punktgruppe an dem Fahrort mit niedriger erforderlicher Genauigkeit aus und wählt die Punktgruppe aus, die von mehr Außenumgebungssensoren als der Fahrort mit hoher geforderter Genauigkeit erfasst wird (8). Daher ist es an dem Fahrort, an dem die erforderliche Genauigkeit für die Standortschätzung hoch ist, möglich, eine Standortschätzung mit hoher Genauigkeit durchzuführen, indem (vorzugsweise) nur eine Punktgruppe mit hoher Genauigkeit verwendet wird. Außerdem ist es an dem Fahrort, an dem die erforderliche Genauigkeit für die Standortschätzung niedrig ist, möglich, eine Standortschätzung in einem weiten Bereich durchzuführen, indem viele Punktgruppen verwendet werden.
(2) Die Kartenaufzeichnungseinheit 140 zeichnet die von der Datenauswahleinheit 130 ausgewählte Punktgruppe (Auswahlkarte 380) auf. Daher ist es möglich, die Kapazität (Datenmenge) der Aufzeichnungskarte zu reduzieren.
(3) In der Kartenerstellungs-Betriebsart wählt die Datenauswahleinheit 130 Daten (Punktgruppe) aus der Karte unter Verwendung der durch die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmten erforderlichen Genauigkeit aus. In der Standortschätzungs-Betriebsart wählt die Datenauswahleinheit 130 Daten (Punktgruppe) aus der Karte, die während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellt wird, unter Verwendung der erforderlichen Genauigkeit, die in der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten Aufzeichnungskarte enthalten ist, aus (1). Da die Kriterien der Datenauswahl der Aufzeichnungskarte und der aktuellen Karte, die von der Eigenstandort-Schätzeinheit 150 verwendet werden, in der Standortschätzungs-Betriebsart miteinander übereinstimmen, ist es daher möglich, den Standort/die Lage mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
(4) Die Datenauswahleinheit 130 reduziert die Anzahl von Punkten durch Abtasten der Punktgruppe gemäß der erforderlichen Genauigkeit (9). Daher ist es möglich, die Kapazität der Aufzeichnungskarte zu reduzieren, während vorzugsweise die an dem Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit gemessene Punktgruppe belassen wird.
(5) Die Datenauswahleinheit 130 reduziert die Anzahl von Punkten durch Abtasten der Punktgruppe gemäß der maximalen Kapazität der Aufzeichnungskarte, die im Voraus festgelegt wird. Daher ist es möglich, die Kapazität der Karte so zu drücken, dass sie kleiner oder gleich der maximalen Kapazität ist, die durch Hardware- oder Systembeschränkungen bestimmt wird.
(6) In der Kartenerstellungs-Betriebsart betreibt die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die Datenauswahleinheit 130 und die Kartenaufzeichnungseinheit 140 nur einmal offline, wenn die Kartenerstellungs-Betriebsart beendet wird. Die Auswahlkarte wird als Aufzeichnungskarte in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichnet. Daher ist es möglich, den Rechenaufwand der Online-Verarbeitung, die die periodische Verarbeitung erfordert, zu reduzieren. Da außerdem die gesamte Karte verwendet wird, kann die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 die erforderliche Genauigkeit zu jedem Zeitpunkt der Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit durch Verwenden von Daten des Sensors 200 zu einem Zeitpunkt vor jedem Zeitpunkt bestimmen. Daher ist es möglich, die erforderliche Genauigkeit mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
(7) Wenn die Entfernung von dem Fahrort des Trägerfahrzeugs zu der Punktgruppe kurz ist, bestimmt die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit120, dass eine hochgenaue Eigenstandortschätzung und -steuerung erforderlich sind (4). Daher ist es möglich, den Standort/die Lage in einer Umgebung wie einer schmalen Straße, auf der der Abstand zum Hindernis kurz ist, mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
(8) Wenn die Entfernung von dem Fahrort des Trägerfahrzeugs zu einem im Voraus festgelegten Ziel (dem durch den Sensor 200 erfassten Ziel) kurz ist, bestimmt die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit120 , dass eine hochgenaue Eigenstandortschätzung und -steuerung erforderlich sind (5). Daher ist es möglich, den Standort/die Lage mit hoher Genauigkeit zu schätzen, wenn das Fahrzeug an einer temporären Haltelinie oder einem Signal anhält.
(9) Die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmt die erforderliche Genauigkeit unter Verwendung der Fahrzeuginformationen wie etwa der Lenkwinkelgeschwindigkeit (die dem Fahrbedienungsbetrag des Fahrers entspricht), der Schaltstellung und des Betriebszustands des Fahrassistenzsystems, das die Fahrbedienung des Fahrers unterstützt (6 und 7). Daher ist es möglich, den Standort/die Lage in Situationen wie dem Abbiegen, der Rückwärtsbewegung und dem Betrieb des Fahrassistenzsystems mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
Wie es oben beschrieben ist, umfasst die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die Kartenerstellungseinheit 110,die die Karte, die den Fahrort (die Fahrtroute) des Trägerfahrzeugs und die Punktgruppe enthält, aus Informationselementen, die von den mehreren Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erfasst werden, erstellt, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis des umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist, die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die die erforderliche Genauigkeit der Schätzung des Standorts (Eigenstandorts) des Trägerfahrzeugs an dem vorgegebenen Punkt des Fahrorts des Trägerfahrzeugs (bei der nächsten Fahrt) basierend auf den Informationselementen, die von den Sensoren erfasst werden, und der Karte bestimmt, die Datenauswahleinheit 130, die aus der Karte Daten der Karte auswählt, die einem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder einem Verarbeitungsverfahren entsprechen, und eine Auswahlkarte gemäß der erforderlichen Genauigkeit erstellt, die Kartenaufzeichnungseinheit 140, die die Karte als die Aufzeichnungskarte aufzeichnet, und die Eigenstandort-Schätzeinheit 150, die einen aktuellen Standort des Trägerfahrzeugs in der Aufzeichnungskarte durch Vergleichen der Aufzeichnungskarte mit der während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellten Auswahlkarte schätzt.
Die Datenauswahleinheit 130 wählt an dem Fahrort mit hoher erforderlicher Genauigkeit im Vergleich zu dem Fahrort mit niedriger erforderlicher Genauigkeit vorzugsweise die Informationen, die unter den mehreren Sensoren durch den Sensor mit hoher Ortsmessgenauigkeit erfasst werden, aus und erstellt die Auswahlkarte.
Die Datenauswahleinheit 130 wählt an dem Fahrort mit hoher erforderlicher Genauigkeit Informationen, die unter den mehreren Sensoren durch den Sensor mit hoher Ortsmessgenauigkeit erfasst werden, aus und erstellt die Auswahlkarte und wählt sowohl die Informationen, die unter den mehreren Sensoren durch den Sensor mit hoher Ortsmessgenauigkeit erfasst werden, und Informationen, die von dem Sensor mit geringer Ortsmessgenauigkeit erfasst werden, aus und erstellt die Auswahlkarte.
Zusätzlich zeichnet die Kartenaufzeichnungseinheit 140 ferner die erforderliche Genauigkeit für die Aufzeichnungskarte (Auswahlkarte) auf und die Datenauswahleinheit 130 führt eine Datenauswahl für die während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellte Karte durch, indem sie die erforderliche Genauigkeit verwendet, die in der Aufzeichnungskarte enthalten ist.
Genauer umfasst die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform in einer Kartenerstellungs-Betriebsart die Kartenerstellungseinheit 110, die die Karte, die den Fahrort (die Fahrtroute) des Trägerfahrzeugs und die Punktgruppe enthält, aus den Informationselementen, die durch die mehreren Sensoren mit unterschiedlichem Eigenschaften erfasst werden, erstellt, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis eines umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist, die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, die die erforderliche Genauigkeit des Standorts (Eigenstandorts) des Trägerfahrzeugs an dem vorgegebenen Punkt des Fahrorts des Trägerfahrzeugs (bei der nächsten Fahrt) basierend auf den Informationselementen, die von den Sensoren erfasst werden, und der Karte bestimmt, die Datenauswahleinheit 130, die aus der Karte die Daten der Karte, die dem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder dem Verarbeitungsverfahren entsprechen, auswählt und die Auswahlkarte gemäß der erforderlichen Genauigkeit, die durch die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 bestimmt wird, erstellt, und die Kartenaufzeichnungseinheit 140, die die Karte als die Aufzeichnungskarte aufzeichnet, und umfasst in einer Standortschätzungs-Betriebsart die Kartenerstellungseinheit 110 , die die Karte, die den Fahrort (die Fahrtroute) des Trägerfahrzeugs und die Punktgruppe enthält, aus den Informationselementen, die durch die mehreren Sensoren mit unterschiedlichem Eigenschaften erfasst werden, erstellt, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis eines umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist, die Datenauswahleinheit 130, die aus der Karte die Daten der Karte, die dem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder dem Verarbeitungsverfahren entsprechen, auswählt und die Auswahlkarte während der Fahrt des Trägerfahrzeugs gemäß der erforderlichen Genauigkeit, die in der Auswahlkarte (Aufzeichnungskarte) enthalten ist, die in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichnet ist, erstellt und die Eigenstandort-Schätzeinheit 150, die den aktuellen Standort des Trägerfahrzeugs in der Aufzeichnungskarte durch Vergleichen der während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellten Auswahlkarte mit der in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichneten Auswahlkarte schätzt.
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist es möglich, eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 zu realisieren, bei der es beispielsweise beim automatischen Fahren und bei der Fahrassistenz, bei denen ein Betrieb in einem weiteren Bereich und unter vielfältigeren Bedingungen im Vergleich zum automatischen Einparken erforderlich ist, notwendig ist, sowohl eine Verbesserung der Genauigkeit der Eigenstandortschätzung als auch eine Erweiterung eines Abschnitts in dem Eigenstandortschätzung möglich ist, zu erreichen, aber es möglich ist, den Standort/die Lage des Trägerfahrzeugs mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
[Zweite Ausführungsform]
Eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Komponenten wie diejenigen der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und es werden hauptsächlich Unterschiede beschrieben. Die nicht speziell beschriebenen Punkte gleichen denen der ersten Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform wird zusätzlich zu der Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 100 in der ersten Ausführungsform eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung abgezielt, die eine Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten, die Sensordaten vorübergehend speichert, und eine Offline-Kartenerstellungseinheit, die erstellt eine Karte durch Offline-Verarbeitung aus den Daten erstellt, die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten gespeichert sind, umfasst.
(Blockkonfiguration)
11 ist eine Darstellung, die eine Blockkonfiguration einer Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 500 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 500 umfasst eine Kartenerstellungseinheit 110,eine Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120, eine Datenauswahleinheit 130, eine Kartenaufzeichnungseinheit 140, eine Eigenstandort-Schätzeinheit 150, eine Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 und eine Offline-Kartenerstellungseinheit 570. Die Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 speichert vorübergehend die Daten des Sensors 200 (Online-Verarbeitung). Die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 erstellt eine Karte durch Offline-Verarbeitung aus den Daten, die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 gespeichert sind.
(Betrieb der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten)
Inhalte der Verarbeitung in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 werden beschrieben. Die Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 speichert die Daten des Sensors 200 vorübergehend.
Die Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 arbeitet in der Kartenerstellungs-Betriebsart und speichert die Daten des Sensors 200 vorübergehend, die an dem Fahrort 321 erfasst werden, der durch die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 als der Fahrort 313 mit hoher erforderlicher Genauigkeit bestimmt wird. Hier sind die Daten des ersten Außenumgebungssensors 210 und des zweiten Außenumgebungssensors 220 nicht auf die Punktgruppe beschränkt und können die Ausgabe jedes Sensors vor der Verarbeitung sein. Wenn beispielsweise Bewegungsstereo für das Bild der Kamera für peripheres Sehen als der zweite Außenumgebungssensor 220 verwendet wird, kann die Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 das Bild der Kamera für peripheres Sehen zusätzlich zu der durch Bewegungsstereo erhaltenen Punktgruppe speichern. Die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 gespeicherten Daten werden gespeichert, bis der Betrieb der Offline-Kartenerstellungseinheit 570 abgeschlossen ist.
(Betrieb der Offline-Kartenerstellungseinheit)
Als Nächstes werden Inhalte der Verarbeitung in der Offline-Kartenerstellungseinheit 570 beschrieben. Die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 erstellt eine Karte durch Offline-Verarbeitung aus den Daten, die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 gespeichert sind.
Die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 arbeitet, nachdem bestimmt wurde, dass die Fahrt in der Kartenerstellungs-Betriebsart beendet ist, und erstellt eine Karte durch Offline-Verarbeitung aus den Daten des Sensors 200 an dem Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit, die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 gespeichert ist sind. Die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 kann eine Karte mit höherer Genauigkeit als die Kartenerstellungseinheit 110 erstellen, indem sie eine Karte durch Offline-Verarbeitung erstellt. Wenn beispielsweise ein Bild in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 gespeichert ist, kann ein bekanntes Struktur-aus-Bewegung-Verfahren (SfM-Verfahren) zum Schätzen des Standorts/der Lage der Kamera und des dreidimensionalen Orts eines Merkmalspunkts aus dem Bild verwendet werden. Durch die Verwendung des SfM-Verfahrens ist es möglich, einen hochgenauen Fahrort und eine hochgenaue Punktgruppe aus dem durch Rad-Odometrie geschätzten Fahrort und der durch Bewegungsstereo geschätzten Punktgruppe zu erhalten.
Außerdem kann die Karte, obwohl die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 eine Online-Verarbeitung als Algorithmus annimmt, durch einen Algorithmus erstellt werden, der dessen Verarbeitungszeit unzureichend ist und der nicht von der Kartenerstellungseinheit 110 betrieben werden kann. Zum Beispiel kann die Kartenerstellungseinheit 110 den Fahrort durch Rad-Odometrie schätzen, die mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden kann, und die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 kann Bild-Odometrie zum Schätzen des Fahrorts aus dem Bild oder ein Verfahren zur gleichzeitigen visuellen Lokalisierung und Kartierung (SLAM-Verfahren) zum Schätzen des Fahrorts und der Punktgruppe aus dem Bild verwenden.
Hier werden die von der Kartenerstellungseinheit 110 erstellte Karte und die von der Offline-Kartenerstellungseinheit 570 erstellte Karte zu einer Karte integriert und in der Kartenaufzeichnungseinheit 140 aufgezeichnet. Insbesondere wird der Fahrort nach dem Startpunkt des Fahrorts mit hoher erforderlicher Genauigkeit unter Verwendung des relativen Standorts/der relativen Lage zu dem durch die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 geschätzten Startpunkt berechnet. Ebenso wird der Fahrort nach dem Endpunkt des Fahrorts mit hoher erforderlicher Genauigkeit unter Verwendung des relativen Standorts/der relativen Lage zu dem durch den Sensor für den relativen Standort 230 erhaltenen Endpunkt berechnet. Im Ergebnis ist es möglich, den Fahrort in einem Koordinatensystem zu erhalten, indem die zwei unterschiedlichen Schätzergebnisse des relativen Standorts/der relativen Lage verbunden werden.
Es ist zu beachten, dass der Betrieb der Offline-Kartenerstellungseinheit 570 durchgeführt werden kann, nachdem die Zündung ausgeschaltet wurde oder nachdem der Fahrer aus dem Fahrzeug ausgestiegen ist. Darüber hinaus muss die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 nicht fortlaufend arbeiten und kann die Verarbeitung nach und nach durchführen, während die Last anderer Verarbeitungen gering ist.
(Betriebswirkung)
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ist es möglich, die folgenden Betriebswirkungen zu erzielen.
(1) Die Offline-Kartenerstellungseinheit 570 arbeitet, wenn bestimmt wird, dass das Fahren in der Kartenerstellungs-Betriebsart beendet ist, und erstellt eine Karte (eine Karte, die den Fahrort des Trägerfahrzeugs und die Punktgruppe, die ein Messergebnis von Objekten um das Trägerfahrzeug herum ist, enthält) durch Offline-Verarbeitung aus den Daten des Sensors 200 die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 gespeichert sind. Daher ist es möglich, eine hochgenaue Karte zu erhalten, indem die Karte durch Offline-Verarbeitung erstellt wird. Außerdem ist es durch Verwenden einer hochgenauen Karte möglich, den Standort/die Lage in der Standortschätzungs-Betriebsart mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
(2) Die Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten 560 arbeitet in der Kartenerstellungs-Betriebsart und speichert die Daten des Sensors 200 vorübergehend, die an dem Fahrort 321 erfasst werden, der von der Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit 120 als der Fahrort mit hoher erforderlicher Genauigkeit bestimmt wird. Daher werden nur die Daten des Sensors 200, die an dem Fahrort 321 mit hoher erforderlicher Genauigkeit erfasst werden, gespeichert und die Daten des Sensors 200, die an dem Fahrort 322 mit niedriger erforderlicher Genauigkeit erfasst werden, werden nicht gespeichert, so dass es möglich ist, die Kapazität, die für die vorübergehende Speicherung der Daten benötigt wird, zu verringern.
Wie es oben beschrieben ist, ist es gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform möglich, eine Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung 500 zu realisieren, bei der es beispielsweise beim automatischen Fahren und bei der Fahrassistenz, bei denen ein Betrieb in einem weiteren Bereich und unter vielfältigeren Bedingungen im Vergleich zum automatischen Einparken erforderlich ist, notwendig ist, sowohl eine Verbesserung der Genauigkeit der Eigenstandortschätzung als auch eine Erweiterung eines Abschnitts in dem Eigenstandortschätzung möglich ist, zu erreichen, aber es möglich ist, den Standort/die Lage des Trägerfahrzeugs mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und verschiedene angewandelte Formen können bereitgestellt werden. Beispielsweise wird die vorstehende Ausführungsform ausführlich beschrieben, um die vorliegende Erfindung auf leicht verständliche Weise zu erklären, und die obige Ausführungsform ist nicht zwingend auf einen Fall beschränkt, der alle beschriebenen Konfigurationen enthält. Andere Formen, die unter den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung fallen, sind ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Ferner können einige Komponenten in einer Ausführungsform durch die Komponenten in einer anderen Ausführungsform ersetzt werden und die Konfiguration einer anderen Ausführungsform kann zu der Konfiguration einer Ausführungsform hinzugefügt werden. Bezüglich einiger Komponenten in den Ausführungsformen können andere Komponenten hinzugefügt, entfernt und ersetzt werden. Einige oder alle der Konfigurationen, Funktionen, Verarbeitungseinheiten, Verarbeitungsmittel und dergleichen können in Hardware realisiert werden, indem sie zum Beispiel mit einer integrierten Schaltung ausgebildet werden. Ferner können die jeweiligen Komponenten, Funktionen und dergleichen, die vorstehend beschrieben sind, durch Software realisiert werden, indem der Prozessor ein Programm zum Realisieren der jeweiligen Funktionen interpretiert und ausführt. Informationen wie etwa ein Programm, eine Tabelle und eine Datei, die eine jeweilige Funktion realisieren, können in einem Speicher, einer Aufzeichnungsvorrichtung wie etwa einer Festplatte und einem Festkörperlaufwerk (SSD) oder einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer IC-Karte, einer SD-Karte und einer DVD gespeichert werden.
Bezugszeichenliste

100: Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung (erste Ausführungsform)
110: Kartenerstellungseinheit
120: Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit
130: Datenauswahleinheit
140: Kartenaufzeichnungseinheit
150: Eigenstandort-Schätzeinheit
200: Sensorgruppe
210: erster Außenumgebungssensor
220: zweiter Außenumgebungssensor
230: Sensor für den relativen Standort
240: Fahrzeuginformationssensor
310: Karte
380: Auswahlkarte
500: Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung (zweite Ausführungsform)
560: Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten
570: Offline-Kartenerstellungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6022447 B [0003]

Claims

Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung, die umfasst: eine Kartenerstellungseinheit, die eine Karte, die einen Fahrort eines Trägerfahrzeugs und eine Punktgruppe enthält, aus Informationselementen, die von mehreren Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erfasst werden, erstellt, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis eines umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist; eine Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit, die die erforderliche Genauigkeit der Standortschätzung des Trägerfahrzeugs an einem vorgegebenen Punkt des Fahrorts des Trägerfahrzeugs basierend auf den Informationselementen, die durch die Sensoren erfasst werden, und der Karte bestimmt, eine Datenauswahleinheit, die aus der Karte Daten der Karte auswählt, die dem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder einem Verarbeitungsverfahren entsprechen, und eine Auswahlkarte gemäß der erforderlichen Genauigkeit erstellt, eine Kartenaufzeichnungseinheit, die die Karte als eine Aufzeichnungskarte aufzeichnet, und eine Eigenstandort-Schätzeinheit, die einen aktuellen Standort des Trägerfahrzeugs in der Aufzeichnungskarte durch Vergleichen der Aufzeichnungskarte mit der während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellten Auswahlkarte schätzt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Datenauswahleinheit vorzugsweise Informationen, die durch den Sensor mit hoher Ortsmessgenauigkeit unter den mehreren Sensoren erfasst werden, auswählt, indem sie einen Fahrort mit der hohen erforderlichen Genauigkeit mit einem Fahrort mit der niedrigen erforderlichen Genauigkeit vergleicht, und eine Auswahlkarte erstellt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 2, wobei die Datenauswahleinheit Informationen, die durch den Sensor mit hoher Ortsmessgenauigkeit unter den mehreren Sensoren erfasst werden, auswählt und eine Auswahlkarte an dem Fahrort mit der hohen erforderlichen Genauigkeit erstellt, und sowohl die Informationen, die durch den Sensor mit der hohen Ortsmessgenauigkeit unter den mehreren Sensoren erfasst werden, als auch die Informationen, die durch den Sensor mit niedriger Ortsmessgenauigkeit erfasst werden, auswählt und eine Auswahlkarte erstellt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Kartenaufzeichnungseinheit anstelle der Karte die Auswahlkarte als die Aufzeichnungskarte aufzeichnet.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 4, wobei die Kartenaufzeichnungseinheit ferner die erforderliche Genauigkeit für die Aufzeichnungskarte aufzeichnet, und die Datenauswahleinheit eine Datenauswahl für die Karte, die während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erstellt wird, unter Verwendung der erforderlichen Genauigkeit, die in der Aufzeichnungskarte enthalten ist, durchführt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Datenauswahleinheit ein Abtasten der Punktgruppe gemäß der erforderlichen Genauigkeit durchführt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 6, wobei die Datenauswahleinheit ein Abtasten der Punktgruppe gemäß einer maximalen Kapazität der Aufzeichnungskarte, die im Voraus festgelegt wird, durchführt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit, die Datenauswahleinheit und die Kartenaufzeichnungseinheit in einer Kartenerstellungs-Betriebsart nur einmal offline betrieben werden, wenn der Kartenerstellungsmodus beendet wird, und die Auswahlkarte als die Aufzeichnungskarte in der Kartenaufzeichnungseinheit aufgezeichnet wird.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit die erforderliche Genauigkeit gemäß einer Entfernung von einem Fahrort eines Trägerfahrzeugs zu einer Punktgruppe bestimmt.
Kartenerzeugungs-/Eigenstandort-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit die erforderliche Genauigkeit gemäß einer Entfernung von einem Fahrort eines Trägerfahrzeugs zu einem von dem Sensor detektierten Ziel bestimmt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit die erforderliche Genauigkeit gemäß Fahrzeuginformationen bestimmt, die einen Fahrbedienungsbetrag eines Fahrers, eine Schaltstellung und/oder einen Betriebszustand eines Fahrassistenzsystems, das eine Fahrbedienung eines Fahrers unterstützt, umfassen.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten, die durch den Sensor erfasste Daten vorübergehend speichert; und eine Offline-Kartenerstellungseinheit, die eine Karte aus den Daten, die in der Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten gespeichert sind, durch Offline-Verarbeitung erstellt.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 12, wobei die Einheit zur vorübergehenden Speicherung von Daten nur Daten speichert, die an einem Fahrort mit der hohen erforderlichen Genauigkeit unter den Fahrorten des Trägerfahrzeugs erfasst werden.
Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung in einer Kartenerstellungs-Betriebsart umfasst: die Kartenerstellungseinheit, die eine Karte, die einen Fahrort eines Trägerfahrzeugs und eine Punktgruppe enthält, aus Informationselementen erstellt, die durch mehrere Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erfasst werden, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis eines umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist; die Einheit zur Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit, die die erforderliche Genauigkeit der Standortschätzung des Trägerfahrzeugs an einem vorgegebenen Punkt des Fahrorts des Trägerfahrzeugs basierend auf den Informationselementen, die durch die Sensoren erfasst werden, und der Karte bestimmt; die Datenauswahleinheit, die aus der Karte die Daten der Karte, die dem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder einem Verarbeitungsverfahren entsprechen, auswählt und eine Auswahlkarte gemäß der erforderlichen Genauigkeit erstellt; und die Kartenaufzeichnungseinheit, die die Auswahlkarte als eine Aufzeichnungskarte aufzeichnet, und die Vorrichtung zur Kartenerstellung/Eigenstandortschätzung in einer Standortschätzungs-Betriebsart umfasst: die Kartenerstellungseinheit, die eine Karte, die einen Fahrort eines Trägerfahrzeugs und eine Punktgruppe enthält, aus Informationselementen erstellt, die durch mehrere Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erfasst werden, wobei die Punktgruppe ein Messergebnis eines umliegenden Objekts des Trägerfahrzeugs ist; die Datenauswahleinheit, die aus der Karte die Daten der Karte, die dem Typ des Sensors, der die Punktgruppe misst, oder einem Verarbeitungsverfahren entsprechen, auswählt und eine Auswahlkarte gemäß der erforderlichen Genauigkeit, die in der in der Kartenaufzeichnungseinheit aufgezeichneten Auswahlkarte enthalten ist, erstellt; und die Eigenstandort-Schätzeinheit, die einen aktuellen Standort eines Trägerfahrzeugs in der Aufzeichnungskarte durch Vergleichen der während der Fahrt des Trägerfahrzeugs erzeugten Auswahlkarte mit der in der Kartenaufzeichnungseinheit aufgezeichneten Auswahlkarte schätzt.