JP2016035423A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動体がカーブ路を走行する間のランドマークの相対位置の測定誤差が、移動体の算出位置の精度に及ぼす影響を低減する。【解決手段】位置検出装置40は、移動体1がカーブ路を走行する場合であって、前記カーブ路の外側にランドマークがある場合には、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。位置検出装置40は、選択されたランドマークの相対位置及び地図上の位置に基づき、移動体1の地図上の位置を算出する。【選択図】図2

Description

本発明は、位置検出装置及び位置検出方法に関する。
移動体の現在位置を算出する技術として、移動体に対するランドマークの相対位置と地図上のランドマークの位置から地図上の移動体の位置を算出する位置検出装置が知られている。例えば特許文献1に記載の位置検出装置は、移動体の移動経路に沿って設置されたランドマークを撮像部で撮像する。少なくとも3つ以上のランドマークが認識されると、位置検出装置は、記憶部に予め記憶されている3つのランドマークの位置データを読み込む。位置検出装置は、画像に基づいて移動体から見た各ランドマーク間の相対角度θを算出し、位置データと角度データとに基づいて移動体の現在位置を算出する。
特開2001−142532号公報
移動体に対するランドマークの相対位置は、移動体の移動に伴って変化する。移動体が直線的に移動している間は、異なるランドマークの間に相対位置の変化量の相違はない。しかし、移動体がカーブ路を走行することにより移動体の進行方向の向きが変化する間は、ランドマークの相対位置の変化量がランドマークの相対位置に応じて異なる。移動体の算出位置の精度に及ぼすランドマークの相対位置の測定誤差の影響は、移動体の移動に伴うランドマークの相対位置の変化量が小さいほど大きくなる。
本発明の課題は、移動体がカーブ路を走行する間のランドマークの相対位置の測定誤差が、移動体の算出位置の精度に及ぼす影響を低減することである。
本発明の一態様に係る位置検出装置は、移動体に対するランドマークの相対位置を検出する。位置検出装置は、移動体がカーブ路を走行する場合であって、前記カーブ路の外側にランドマークがある場合には、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。位置検出装置は、選択されたランドマークの組合せの相対位置及び地図上の位置に基づき移動体の地図上の位置を算出する。
本発明によれば、移動体がカーブ路を走行する間のランドマークの相対位置の測定誤差が、移動体の算出位置の精度に及ぼす影響を低減できる。
本発明の実施形態に係る位置検出装置を備える車両の構成例を示す図である。 本発明の第1実施形態に係る位置検出装置の機能構成を示す図である。 位置測定部による走査点の位置の測定の説明図である。 車両の仮の絶対位置及び仮の前後方向の向きの算出方法の一例の説明図である。 抽出部によるランドマークの抽出処理の一例の説明図である。 (a)は時刻t−1及びtにおける車両とランドマークとの位置関係の説明図であり、(b)は時刻t−1から時刻tまでに生じた車両に対するランドマークの相対位置の変化量の説明図である。 (a)及び(b)は、ランドマーク選択部により選択されるランドマークの一例の説明図である。 車両の絶対位置の算出処理の一例の説明図である。 本発明の第1実施形態に係る位置検出装置の動作の一例の説明図である。 図9に示すランドマーク選択処理の一例の説明図である。 ランドマーク選択部により選択されるランドマークの変化の説明図である。 本発明の第2実施形態に係る位置検出装置におけるランドマーク選択処理の一例の説明図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施形態)
(構成)
図1を参照する。本発明の第1実施形態に係る位置検出装置は、例えば車両1に搭載され、車両1の地図上の現在位置を検出するために使用される。車両検出装置により検出された車両1の現在位置は、例えば、車両1に搭載されたナビゲーション装置において車両1の現在位置から所望の目的地までの経路計算のために使用したり、又は車両1の自動運転に使用することができる。また、車両検出装置により検出された車両1の現在位置は、例えば車両1が走行車線の中央付近を継続して走行するよう操作力を制御する運転支援に使用することができる。なお、本発明の第1実施形態に係る位置検出装置の用途はこれに限定されない。本発明の第1実施形態に係る位置検出装置は、移動体の現在位置の検出に広く使用することができる。
車両1は、車輪2と、車速センサ3と、ステアリングホイール4と、操舵角センサ5と、位置測定センサ6と、ヨーレートセンサ7と、コントローラ10と、地図情報記憶部20と、ナビゲーション装置30を備える。
車速センサ3は、車輪2の車輪速を検出し、車輪速に基づいて車両1の速度を算出する。車速センサ3は、算出した速度を示す速度情報をコントローラ10へ出力する。車速センサ3は、例えば車輪速パルスを計測するロータリエンコーダなどのパルス発生器を備えていてよい。操舵角センサ5は、ステアリングホイール4の操舵角を検出し、検出した操舵角を示す操舵角情報をコントローラ10へ出力する。操舵角センサ5は、ステアリング軸などに設けられる。操舵角センサ5は、操向輪の転舵角を操舵角情報として検出してもよい。
位置測定センサ6は、車両1の周辺に存在する物体の表面を走査して車両1から物体表面上の走査点までの距離を測定し、且つ走査点までの方向を取得する。位置測定センサ6は、例えば、車両1に搭載されたレーザレンジファインダやレーダを備えてよい。位置測定センサ6は、測定した走査点までの距離及び方向の情報をコントローラ10へ出力する。ヨーレートセンサ7は、車両1のヨーレートを検出する。ヨーレートは車体が旋回する方向への回転角の変化速度である。ヨーレートセンサ7は、検出したヨーレートを示すヨーレート情報をコントローラ10へ出力する。
地図情報記憶部20には地図情報が記憶されている。地図情報には、車両1の地図上の位置を算出する際に基準として使用できる地理的目印の情報が含まれていてよい。以下の説明において、車両1の地図上の位置を算出する際に基準として使用できる地理的目印を「ランドマーク」と表記することがある。地図情報は、ランドマークの識別情報と地図上の位置の情報を含んでいてよい。ランドマークは、例えば道路脇に設置される電柱、信号柱、標識柱、照明柱などであってよい。例えばランドマークは、案内板や建物などの立体物等であってもよい。
地図情報記憶部20に記憶されている地図上の位置は、地上の固定点を原点とする絶対座標系上の絶対位置によって表現されている。絶対座標系は、例えば世界座標系や測地座標系であってよい。以下の説明において、地図情報記憶部20に記憶されている地図上の位置、すなわち絶対座標系上の絶対位置を「絶対位置」と表記することがある。
地図情報記憶部20に記憶される地図情報は、さらに道路に関する道路情報を含んでいる。道路情報は、例えば道路が通る地点の絶対位置の情報や、道路に含まれる各カーブ路の曲率の情報や、道路の道路幅の情報を含んでいてよい。
コントローラ10は、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等のCPU周辺部品とを含む電子制御ユニットである。コントローラ10は、位置測定センサ6から出力された走査点までの距離及び方向の情報に基づいてランドマークの相対位置を検出する。コントローラ10は、地図情報記憶部20からランドマークの絶対位置を読み出す。コントローラ10は、測定されたランドマークの相対位置と読み出されたランドマークの絶対位置とに基づいて車両1の現在の絶対位置を算出する。
ナビゲーション装置30は、コントローラ10により算出される車両1の現在位置と地図情報に基づいて、車両1の進行方向、車両1周辺の道路情報等を表示する。また、ナビゲーション装置30は、設定された目的地点までの経路を計算し、目的地点までの経路案内を表示する。なお、ナビゲーション装置30は、地図情報記憶部20に記憶される地図情報を利用してもよい。地図情報記憶部20は、ナビゲーション装置30に内蔵されていてもよい。
以下、コントローラ10による処理を説明する。図2を参照する。位置検出装置40は、前述の位置測定センサ6及び地図情報記憶部20を備える。位置検出装置40は、位置測定部41と、周辺物体検出部42と、移動量算出部43と、位置算出部44と、抽出部45を備える。位置検出装置40は、ランドマーク選択部46と、第1曲率半径推定部47と、閾値指定部48と、距離算出部49と、カーブ判断部50と、第2曲率半径推定部51と、相対位置検出部52を備える。
位置測定部41、周辺物体検出部42、移動量算出部43、位置算出部44、及び抽出部45による後述の処理は、コントローラ10により実行される。ランドマーク選択部46、第1曲率半径推定部47、閾値指定部48、距離算出部49、カーブ判断部50、第2曲率半径推定部51、及び相対位置検出部52による後述の処理は、コントローラ10により実行される。
位置測定部41は、位置測定センサ6から出力された車両1の周辺の物体上の走査点までの距離及び方向の情報に基づいて、車両1に対する走査点の相対位置を測定する。図3を参照して、位置測定部41による走査点の位置の測定の一例を説明する。なお、添付する図面において、x軸方向は車両1の横方向を示し、y軸方向は車両1の前後方向を示す。車両1の横方向は、車両1の移動方向に直交する方向である。車両1の前後方向は、車両1の横方向に直交する方向である。以下、車両1の横方向を単に「横方向」と表記する。車両1の前後方向を単に「前後方向」と表記する。
車両1に搭載される位置測定部41は、物体60の表面上の走査点61の相対位置として、車両1の位置を原点とする相対座標系において走査点61までの距離r1と方向θ1によって定まる位置を測定してよい。方向θ1は、例えば車両1のx軸方向に対する走査点61の水平角であってよい。方向θ1は、例えば車両1を原点としx軸方向を基準とする走査点61の方位角であってもよい。以下の説明において位置測定部41により測定された相対位置の情報を「測定位置情報」と表記することがある。また、車両1に対する相対位置を単に「相対位置」と表記することがある。位置測定部41は、測定位置情報を周辺物体検出部42へ出力する。
図2を参照する。周辺物体検出部42は、位置測定部41から受信した測定位置情報に基づいて車両1の周辺に存在する物体を検出する。例えば、周辺物体検出部42は、測定位置情報にセグメンテーション処理を施す。このとき、周辺物体検出部42は、離間距離が短い走査点同士を連結する。周辺物体検出部42は、連結された走査点の集合をセグメントとして検出することにより、位置測定部41から受信した走査点をセグメントに分割する。周辺物体検出部42は、検出したセグメントを物体として認識する。
周辺物体検出部42は、セグメントに属する走査点の測定位置情報に基づいて物体の相対位置を検出する。例えば、セグメントに属する走査点の測定位置の平均座標を物体の相対位置として算出してよい。周辺物体検出部42は、検出した物体の相対位置を抽出部45に出力する。
車速センサ3は、車両1の速度情報を移動量算出部43へ出力する。ヨーレートセンサ7は、車両1のヨーレート情報を移動量算出部43へ出力する。移動量算出部43は、受信した速度情報及びヨーレート情報に基づいて、時刻t−1から時刻tまでの間の車両1の移動量(dx,dy,dφ)を算出する。時刻tは、直近の位置測定センサ6の測定時刻であり、時刻t−1は、時刻tより前の位置測定センサ6の測定時刻である。例えば、位置測定センサ6の測定間隔がTmであり、時刻tは時刻t−1より測定間隔Tmだけ遅れた時刻であってよい。
dx及びdyは、それぞれ横方向及び前後方向における並進移動量を示す。dφは、車体が旋回する方向への回転量を示す。移動量算出部43は、算出した移動量(dx,dy,dφ)を位置算出部44へ出力する。
位置算出部44は、既に算出済みの時刻t−1における車両1の絶対位置(Xt−1,Yt−1)及び前後方向の向き(Φt−1)に基づいて、時刻tにおける車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の前後方向の向き(Φtt)を算出する。時刻t−1における車両1の絶対位置及び前後方向の向きの算出がまだ済んでいない場合には、他の測位手段による測定値を使用してよい。他の測位手段は、例えばGPS(Global Positioning System)などであってよい。以下の説明において、車両1の前後方向の向きを単に「車両1の向き」と表記することがある。
図4を参照する。例えば位置算出部44は、移動量算出部43から移動量(dx,dy,dφ)を受信する。位置算出部44は、時刻t−1における絶対位置(Xt−1,Yt−1)及び向き(Φt−1)を移動量(dx,dy,dφ)により修正し、時刻tにおける仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(Φtt)を算出する。位置算出部44は、車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(Φtt)を抽出部45へ出力する。
図2を参照する。抽出部45は、周辺物体検出部42から車両1の周辺の物体の相対位置を受信する。抽出部45は、位置算出部44から車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(Φtt)を受信する。抽出部45は、地図情報記憶部20からランドマークの識別情報と絶対位置を読み込む。抽出部45は、位置算出部44から受信した仮の絶対位置及び仮の向きと、地図情報記憶部20から読み込んだ絶対位置とに基づいて、周辺物体検出部42から受信した物体の中からランドマークを抽出する。
図5を参照する。車両1の周辺の物体として物体62、63、64及び65が検出された場合を想定する。物体62、63、64及び65の相対位置は、それぞれpd1(x1,y1)、pd2(x2,y2)、pd3(x3,y3)及びpd4(x4,y4)であると想定する。また、2つのランドマークの絶対位置Pr1(Xr1,Yr1)及びPr2(Xr2,Yr2)が地図情報記憶部20から読み込まれた場合を想定する。
抽出部45は、車両1の絶対位置及び向きが仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(φtt)であると仮定して、物体62〜65の相対位置pd1〜pd4を絶対位置へ変換する。物体62、63、64及び65の絶対座標を、それぞれPd1(Xd1,Yd1)、Pd2(Xd2,Yd2)、Pd3(Xd3,Yd3)及びPd4(Xd4,Yd4)と表記する。
抽出部45は、絶対座標Pd1〜Pd4とランドマークの絶対位置Pr1及びPr2とを比較し、絶対位置Pr1及びPr2にそれぞれ近い物体63及び64をランドマークとして抽出する。例えば、抽出部45は、物体とランドマークとの間の距離が所定距離以内である場合に、その物体をランドマークとして抽出してよい。所定距離は、例えば0.5mであってよい。抽出部45は、抽出したランドマークの識別情報とその相対位置をランドマーク選択部46へ出力する。
ランドマーク選択部46は、抽出部45が抽出したランドマークの中から、車両1の位置算出に使用するランドマークの組合せを選択する。ランドマーク選択部46は、車両1がカーブ路を走行するか否かを判断する。車両1がカーブ路を走行するか否かは、車両1の仮の絶対位置及び向きと、地図情報記憶部20に記憶される道路情報に基づいて判断することができる。また、車両1がカーブ路を走行するか否かは、操舵角センサ5が検出した操舵角に基づいて判断することもできる。
ランドマーク選択部46は、車両1がカーブ路を走行するか否かに応じて、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択するか否かを判断する。車両1がカーブ路を走行する場合、ランドマーク選択部46は、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。すなわち、ランドマーク選択部46は、車両1がカーブ路を走行するか否かに応じて、カーブ路の外側にあるランドマークを内側になるランドマークよりも優先的に選択するか否かを判断する。車両1がカーブ路を走行する場合、ランドマーク選択部46は、カーブ路の外側にあるランドマークを内側にあるランドマークよりも優先的に選択する。
以下の説明において、「車両1がカーブ路を走行する」の記載の意味には、車両1がカーブ路内を走行中である場合だけでなく、車両1の前方の走行路がカーブ路である場合も含まれる。すなわち、ランドマーク選択部46は、車両1の前方の走行路がカーブ路であるか否かに応じて、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択するか否かを判断する。車両1の前方の走行路がカーブ路である場合は、ランドマーク選択部46は、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。
車両1がカーブ路を走行しない場合、例えばランドマーク選択部46は、カーブ路の外側にあるランドマーク及びカーブ路の内側にあるランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択してよい。例えば、車両1の前方の走行路がカーブ路でない場合、カーブ路の外側にあるランドマーク及びカーブ路の内側にあるランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択してよい。
以下の説明において、車両1のカーブ路の外側にあるランドマークを「外側ランドマーク」と表記することがある。車両1のカーブ路の内側にあるランドマークを「内側ランドマーク」と表記することがある。
図6の(a)及び図6の(b)を参照してその理由を説明する。図6の(a)において参照符号66は車両1が走行するカーブ路を示す。参照符号1aは、時刻t−1における車両1の位置を示し、参照符号1bは時刻tにおける車両1の位置を示す。参照符号67は外側ランドマークを示す。参照符号68は内側ランドマークを示す。車両1がカーブ路に沿って、位置1aから位置1bへ旋回しながら移動すると、外側ランドマーク67の相対位置及び内側ランドマーク68の相対位置が変化する。
図6の(b)を参照する。外側ランドマーク67及び内側ランドマーク68の位置は、車両1の位置を原点とする相対座標系における相対位置によって示されている。参照符号67a及び67bは、それぞれ時刻t−1及び時刻tにおける外側ランドマーク67の相対位置を示す。参照符号68a及び68bは、それぞれ時刻t−1及び時刻tにおける内側ランドマーク68の相対位置を示す。
内側ランドマーク68の相対位置68a及び68b間の変化量の大きさL2は、外側ランドマーク67の相対位置67a及び67b間の変化量の大きさL1よりも小さい。このため、内側ランドマーク68を車両1の位置算出に使用すると、外側ランドマーク67を使用する場合に比べて、車両1の算出位置の精度に及ぼすランドマークの相対位置の測定誤差の影響が大きくなる。このため、ランドマーク選択部46は、外側ランドマーク67を含んだランドマークの組合せを優先的に選択することで、ランドマークの相対位置の測定誤差が車両1の算出位置の精度に及ぼす影響を低減する。
外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せとして、例えばランドマーク選択部46は、外側ランドマークを2個以上含むランドマークの組合せを選択してよい。また、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せとして、外側ランドマークの個数Coに応じた数の外側ランドマークと、Coに応じた数の内側ランドマークを含むランドマークの組合せを選択してもよい。
例えば、外側ランドマークの個数Coが所定数Ct未満の場合、ランドマーク選択部46は、Co個の外側ランドマークと(Ct−Co)個の内側ランドマークとを含むランドマークの組合せを選択してよい。例えば、外側ランドマークの個数Coが所定数Ct以上の場合、ランドマーク選択部46は、Ct個の外側ランドマークのみを含むランドマークの組合せを選択してよい。
外側ランドマークの個数Coが所定数Ct以上の場合、所定数Ctの外側ランドマークを選択することで、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを内側ランドマークよりも優先的に選択する。外側ランドマークの個数Coが所定数Ct未満の場合、全ての外側ランドマークを選択することで、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを内側ランドマークよりも優先的に選択する。例えば所定数Ctは、所望の精度で車両1の位置を算出するのに使用されるランドマークの個数であってよい。例えば所定数Ctは「2」であってよい。
図7の(a)及び図7の(b)を参照する。参照符号69は車両1が走行するカーブ路を示す。参照符号70、71及び72は外側ランドマークを示す。参照符号73、74及び75は内側ランドマークを示す。いま、所定数Ctが「2」である場合を想定する。
所定数Ctが「2」である場合、外側ランドマークの個数Coが「2」以上であれば、ランドマーク選択部46は、2個の外側ランドマークのみを含むランドマークの組合せを選択する。例えば、図7の(a)に示すように3個の外側ランドマーク70〜72がある場合、ランドマーク選択部46は、2個の外側ランドマーク70及び72を選択してよい。
一方で、外側ランドマークの個数Coが「1」であれば、ランドマーク選択部46は、1個の外側ランドマークと1個の内側ランドマークを含むランドマークの組合せを選択する。例えば、図7の(a)に示すように1個の外側ランドマーク71がある場合、ランドマーク選択部46は、外側ランドマーク71と内側ランドマーク73を含むランドマークの組合せを選択してよい。
外側ランドマークの個数Coが「0」であれば、ランドマーク選択部46は、2個の内側ランドマークのみを含むランドマークの組合せを選択する。なお、所定数Ctは、「2」に限定されない。所定数Ctは、「3」以上の整数であってもよい。
ランドマーク選択部46は、抽出部45から受信したランドマークの中から外側ランドマークを検出することにより、外側ランドマークの個数Coを算出してよい。例えば、ランドマーク選択部46は、抽出部45から受信したランドマークの識別情報と、地図情報記憶部20に記憶されるランドマーク絶対位置及び道路情報に基づいて、抽出部45から受信したランドマークが外側ランドマークか否かを検出してよい。
図2を参照する。ランドマーク選択部46は、車両1が走行するカーブ路の曲率半径が第1閾値半径Rt1以下であるか否かに応じて、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択するか否かを判断してよい。ランドマーク選択部46は、車両1が走行するカーブ路の曲率半径が第1閾値半径Rt1以下の場合に、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択してよい。ランドマーク選択部46は、車両1が走行するカーブ路の曲率半径が第1閾値半径Rt1を超える場合に、外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択してよい。外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択することで、曲率半径が比較的大きく外側ランドマークと内側ランドマークの相対位置の変化量の差が小さいときに車両1の位置算出に使用できるランドマークの候補を増やせる。
第1曲率半径推定部47は、車両1が走行するカーブ路の曲率半径を推定する。第1曲率半径推定部47によって推定される曲率半径を「第1曲率半径Re1」と表記する。例えば、第1曲率半径推定部47は、車両1の前方のカーブ路の第1曲率半径Re1を推定してよい。
例えば、第1曲率半径推定部47は、車両1の仮の絶対位置及び向きと地図情報記憶部20に記憶される道路情報に基づいて第1曲率半径Re1を推定してよい。例えば、第1曲率半径推定部47は、ナビゲーション装置30により計算された経路情報と地図情報記憶部20に記憶される道路情報に基づいて、車両1の前方のカーブ路の第1曲率半径Re1を推定してよい。第1曲率半径推定部47は、推定した第1曲率半径Re1をランドマーク選択部46へ出力する。
閾値指定部48は、第1閾値半径Rt1を指定する。第1閾値半径Rt1は予め記憶された固定値であってもよく、カーブ路の道路幅及び車両1の速度の少なくとも一方に応じて動的に算出されてもよい。例えば、第1閾値半径Rt1は、第1曲率半径Re1が第1閾値半径Rt1以下の場合に、測定間隔Tmの間に生じる外側ランドマークと内側ランドマークの相対位置の変化量の差が許容値以上になるように設定してよい。以下の説明において、測定間隔Tmの間に生じる外側ランドマークと内側ランドマークの相対位置の変化量の差を単に「変化量差」と表記することがある。
例えば、車両1の速度をV、カーブ路の道路幅をW、許容値をΔLとすると、次式(1)を満たすように第1閾値半径Rt1を指定してよい。
Figure 2016035423
上式(1)を変形すると次式(2)を得る。
Figure 2016035423
例えば、速度Vが30km/hであり、道路幅Wが3mであり、測定間隔Tmが0.1秒であり、許容値ΔLが5cmであれば、第1閾値半径Rt1は100mになる。
上式(2)から明らかなように、道路幅Wが増加すると第1閾値半径Rt1も増加する。道路幅Wが大きくなるほど変化量差が増加することから、より緩やかなカーブ路で変化量差が許容値以上になるからである。また、速度Vが増加すると第1閾値半径Rt1も増加する。速度Vが大きくなるほど変化量差が増加することから、より緩やかなカーブ路で変化量差が許容値以上になるからである。
このため、例えば閾値指定部48は、地図情報記憶部20からカーブ路の道路幅を読み込んで、上式(2)に従い第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。すなわち、閾値指定部48は、道路幅の増加に応じて第1閾値半径Rt1が増加するように第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。また、例えば閾値指定部48は、車速センサ3が出力した速度情報を読み込んで、上式(2)に従い第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。すなわち、車両1の速度の増加に応じて第1閾値半径Rt1が増加するように第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。閾値指定部48は、読み込んだ道路幅と車両1の速度の両方に応じて上式(2)に従って第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。
道路幅の増加に応じて増加するように第1閾値半径Rt1を算出することで、道路幅の増加のため変化量差が許容値以上になったまま内側ランドマークのみを使用することを回避できる。また、道路幅の減少のため変化量差が許容値未満になっても、車両1の位置算出に使用できるランドマークの候補が制限されることを回避することができる。
車両1の速度の増加に応じて増加するように第1閾値半径Rt1を算出することで、速度の増加のため変化量差が許容値以上になったまま内側ランドマークのみを使用することを回避できる。また、速度の減少のため変化量差が許容値未満になっても、車両1の位置算出に使用できるランドマークの候補が制限されることを回避することができる。
ランドマーク選択部46は、車両1が現在走行している地点の走行路の曲率半径が第1閾値半径Rt1を超えるか否かを判断する。ランドマーク選択部46は、車両1が現在走行している地点の走行路の曲率半径が第1閾値半径Rt1を超える場合に、ランドマーク選択部46は、外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択する。
第2曲率半径推定部51は、車両1が現在走行している地点の走行路の曲率半径を推定する。第2曲率半径推定部51によって推定される曲率半径を「第2曲率半径Re2」と表記する。例えば、第2曲率半径推定部51は、車両1の仮の絶対位置及び向きと地図情報記憶部20に記憶される道路情報に基づいて第2曲率半径Re2を推定してよい。第2曲率半径推定部51は、第2曲率半径Re2をランドマーク選択部46へ出力する。
ランドマーク選択部46は、車両1の前方のカーブ路の入口から閾値距離Dtだけ離れた位置へ、車両1が到達したか否かに応じて、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択するか否かを判断してもよい。すなわち、ランドマーク選択部46は、車両1の前方のカーブ路の入口から閾値距離Dtだけ離れた地点から、カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択してよい。閾値距離Dtは0よりも大きな距離であってよい。カーブ路に進入する前に予めランドマークを切り替えておくことにより、カーブ路に進入してからランドマークを切り替えるよりも車両1の算出位置の精度を高めることができる。閾値距離Dtは、例えば車両1の速度Vとカーブ路に進入するまでの余裕時間Tに応じて次式(3)に従って定められてよい。
Dt=V×T …(3)
距離算出部49は、車両1と前方のカーブ路の入口と間の距離Dcを算出する。例えば距離算出部49は、車両1の仮の絶対位置及び向きと地図情報記憶部20に記憶される道路情報に基づいて距離Dcを算出してよい。距離算出部49は、距離Dcをランドマーク選択部46へ出力する。
ランドマーク選択部46は、距離算出部49から距離Dcを受信する。ランドマーク選択部46は、距離Dcが閾値距離Dtより大きな値から閾値距離Dt以下の値へ変化したか否かを検出する。距離Dcが閾値距離Dtより大きな値から閾値距離Dt以下の値へ変化した場合に、ランドマーク選択部46は、選択するランドマークを、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せに切り替える。
このとき、ランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1の値を「0」から「1」に切り替える。第1フラグFLG1は、ランドマーク選択部46が外側ランドマークを少なくとも含むランドマークを選択するか否かを示す。値「1」は、ランドマーク選択部46が外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択することを示す。値「0」は、ランドマーク選択部46が外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択することを示す。
カーブ判断部50は、車両1がカーブ路に進入したか否かを判断する。例えばカーブ判断部50は、車両1の仮の絶対位置及び向きと地図情報記憶部20に記憶される道路情報に基づいて車両1がカーブ路に進入したか否かを判断してよい。カーブ判断部50は、判断結果をランドマーク選択部46へ出力する。ランドマーク選択部46は、車両1がカーブ路に進入した場合に、第2フラグFLG2の値を「0」から「1」に切り替える。第2フラグFLG2は、車両1がカーブ路に進入したか否かを示す。値「0」は、車両1がカーブ路に進入する前の状態を示す。値「1」は、車両1がカーブ路に進入した後の状態を示す。
ランドマーク選択部46は、車両1がカーブ路に進入した後は、第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を再び超えるか否かを判断する。すなわち、ランドマーク選択部46は、第2フラグFLG2の値が「1」である間、第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を再び超えるか否かを判断する。第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えない場合に、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。
第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超える場合に、ランドマーク選択部46は、外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択する。また、ランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1の値及び第2フラグFLG2の値を「1」から「0」へ切り替える。
このように、第1フラグFLG1は、カーブ路の入口から閾値距離Dtだけ離れた地点に車両1が到達したときに「1」にセットされ、その後、車両1がカーブ路に進入するまでは「1」のまま維持される。ランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1が「1」の間は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。これにより、車両1がカーブ路に入る前に第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えても、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択し続けることができる。
図2を参照する。ランドマーク選択部46は、選択したランドマークの組合せの識別情報を位置算出部44に出力する。ランドマーク選択部46は、選択したランドマークの相対位置を相対位置検出部52に出力する。相対位置検出部52は、受信した相対位置付近にある物体の相対位置を位置測定部41で測定し、測定により得られた相対位置をランドマークの位置として検出する。相対位置検出部52は、検出した相対位置を位置算出部44に出力する。
図2を参照する。位置算出部44は、ランドマークの相対位置を相対位置検出部52から受信する。位置算出部44は、選択されたランドマークの識別情報をランドマーク選択部46から受信する。位置算出部44は、ランドマーク選択部46から受信した識別情報に基づいて、選択されたランドマークの絶対位置を地図情報記憶部20から読み込む。位置算出部44は、地図情報記憶部20から読み込んだランドマークの絶対位置と、相対位置検出部52から受信したランドマークの相対位置に基づいて、時刻tにおける車両1の絶対位置及び車両1の向きを算出する。
図8を参照する。ランドマークの絶対位置をPm1及びPm2とする。また、Pm1の座標を(Xm1,Ym1)とし、Pm2の座標を(Xm2,Ym2)とする。位置算出部44は、車両1の絶対位置及び向きが仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(φtt)であると仮定して、相対位置検出部52から受信したランドマークの相対位置を絶対位置へ変換する。変換後のランドマークの絶対位置をそれぞれP1及びP2とする。P1の座標を(X1,Y1)とし、P2の座標を(X2,Y2)とする。また、絶対位置Pm1とP1との間の誤差をD1とし、絶対位置Pm2とP2との間の誤差をD2とする。
位置算出部44は、地図情報記憶部20から読み込んだ絶対位置Pm1及びPm2と、相対位置検出部52から受信した相対位置から変換して得た絶対位置P1及びP2との間の誤差Eを次式(4)に基づいて算出する。
Figure 2016035423
上式(4)において、Nは、ランドマーク選択部46に選択されたランドマークの総数を示す。図8の例ではN=2である。
位置算出部44は、誤差Eが最小となるような車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(φtt)を、時刻tにおける車両1の絶対位置及び向きとして算出する。例えば位置算出部44は、誤差Eを最小にする最適化計算によって時刻tにおける車両1の絶対位置及び向きを算出してよい。位置算出部44は、誤差Eを最小にするのに代えて、誤差Eが所定値未満となるような車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(φtt)を算出してもよい。
(動作)
次に、第1実施形態に係る位置検出装置40の動作について説明する。図9を参照する。図9に記載されるステップS10〜S17は、車両1のイグニッションスイッチ(図示せず)がオフに切り替わるまで反復実行される。
ステップS10において位置測定部41は、車両1の周辺の物体上の走査点の相対位置を測定する。周辺物体検出部42は、位置測定部41から受信した測定位置情報に基づいて車両1の周辺に存在する物体を検出する。
ステップS11において位置算出部44は、算出済みの時刻t−1の車両1の絶対位置(Xt−1,Yt−1)及び前後方向の向き(Φt−1)に基づいて、時刻tの車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の前後方向の向き(Φtt)を算出する。抽出部45は、車両1の仮の絶対位置(Xtt,Ytt)及び仮の向き(Φtt)を読み込む。ステップS12において抽出部45は、地図情報記憶部20からランドマークの絶対位置を読み込む。
ステップS13において抽出部45は、周辺物体検出部42から受信した物体の中からランドマークを抽出する。ステップS14において、ランドマーク選択部46、第1曲率半径推定部47、閾値指定部48、距離算出部49、カーブ判断部50、第2曲率半径推定部51は、ランドマーク選択処理を実行する。
図10を参照して図9に示すランドマーク選択処理S14を説明する。ステップS20においてランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1の値が「1」であるか否かを判断する。第1フラグFLG1の値が「1」である場合(ステップS20:Y)に動作はステップS28に進む。第1フラグFLG1の値が「0」である場合(ステップS20:N)に動作はステップS21に進む。
ステップS21において第1曲率半径推定部47は、第1曲率半径Re1を推定する。ステップS22においてランドマーク選択部46は、第1曲率半径Re1が第1閾値半径Rt1以下であるか否かを判断する。第1曲率半径Re1が第1閾値半径Rt1以下である場合(ステップS22:Y)に動作はステップS23へ進む。第1曲率半径Re1が第1閾値半径Rt1以下でない場合(ステップS22:N)に動作はステップS34へ進む。
ステップS23において距離算出部49は、車両1と前方のカーブ路の入口と間の距離Dcを算出する。ステップS24においてランドマーク選択部46は、距離Dcが閾値距離Dt以下であるか否かを判断する。距離Dcが閾値距離Dt以下である場合(ステップS24:Y)に動作はステップS25へ進む。距離Dcが閾値距離Dt以下でない場合(ステップS24:N)に動作はステップS34へ進む。ステップS25においてランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1の値を「0」から「1」に切り替える。
ステップS26においてランドマーク選択部46は、外側ランドマークの個数Coを算出する。ステップS27においてランドマーク選択部46は、外側ランドマークの個数Coに応じてランドマークの組合せを選択する。外側ランドマークの個数Coが所定数Ct以上の場合、ランドマーク選択部46は、Ct個の外側ランドマークのみを含むランドマークの組合せを選択する。外側ランドマークの個数Coが所定数Ct未満の場合、ランドマーク選択部46は、Co個の外側ランドマークと(Ct−Co)個の内側ランドマークとを含むランドマークの組合せを選択する。その後に動作は図9に示すステップS15へ進む。
ステップS28においてランドマーク選択部46は、第2フラグFLG2の値が「1」であるか否かを判断する。第2フラグFLG2の値が「1」である場合(ステップS28:Y)に動作はステップS31に進む。第2フラグFLG2の値が「0」である場合(ステップS28:N)に動作はステップS29に進む。
ステップS29においてカーブ判断部50は、車両1がカーブ路に進入したか否かを判断する。車両1がカーブ路に進入した場合(ステップS29:Y)に動作はステップS30へ進む。車両1がまだカーブ路に進入していない場合(ステップS29:N)に動作はステップS27へ進む。ステップS30においてランドマーク選択部46は、第2フラグFLG2の値を「0」から「1」に切り替える。その後に動作はステップS27へ進む。
ステップS31において第2曲率半径推定部51は、第2曲率半径Re2を推定する。ステップS32においてランドマーク選択部46は、第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えるか否かを判断する。第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えない場合(ステップS32:N)に動作はステップS27へ進む。第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超える場合(ステップS32:Y)に動作はステップS33へ進む。
ステップS33においてランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1の値及び第2フラグFLG2の値を「1」から「0」へ切り替える。ステップS34においてランドマーク選択部46は、外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択する。その後に動作は図9に示すステップS15へ進む。
図9を参照する。ステップS15において相対位置検出部52は、ステップS14で選択されたランドマークの相対位置を検出する。ステップS16において位置算出部44は、地図情報記憶部20から読み込んだランドマークの絶対位置と、相対位置検出部52から受信したランドマークの相対位置に基づいて車両1の絶対位置及び車両1の向きを算出する。
ステップS17において位置検出装置40は、車両1のイグニッションスイッチ(IGN)がオフであるか否かを判断する。イグニッションスイッチがオフでない場合(ステップS17:N)に動作はステップS10に戻る。イグニッションスイッチがオフである場合(ステップS17:Y)に位置検出装置40の動作が終了する。
なお、車速センサ3は速度検出部に相当する。地図情報記憶部20は位置記憶部に相当する。第1曲率半径推定部47は曲率半径推定部に相当する。第1曲率半径Re1は曲率半径推定部が推定した曲率半径に相当する。第1閾値半径Rt1は閾値半径に相当する。第2曲率半径推定部51は第2の曲率半径推定部に相当する。第2曲率半径Re2は第2の曲率半径に相当する。閾値指定部48は、道路幅検出部及び閾値決定部に相当する。
(実施形態の効果)
(1)第1実施形態に係る位置検出装置40は、車両1がカーブ路を走行する場合であって、前記カーブ路の外側にランドマークがある場合には、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。すなわち、位置検出装置40は、車両1がカーブ路を走行する場合に外側ランドマークを内側ランドマークよりも優先的に選択する。位置検出装置40は、選択したランドマークの組合せを使用して車両1の絶対位置を算出する。このため、車両1がカーブ路を走行する間のランドマークの相対位置の測定誤差が車両1の算出位置の精度に及ぼす影響を低減できる。
(2)第1実施形態に係る位置検出装置40は、車両1の前方の走行路がカーブ路である場合に外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。このため、車両1が走行して前方のカーブ路に進入した場合にランドマークの相対位置の測定誤差が車両1の算出位置の精度に及ぼす影響を低減できる。
(3)第1実施形態に係る位置検出装置40は、車両1の前方のカーブ路から閾値距離Dtだけ離れた地点から、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。このため、カーブ路に進入してからランドマークを切り替えるよりも車両1の算出位置の精度を高めることができる。
(4)第1実施形態に係る位置検出装置40は、カーブ路の第1曲率半径Re1を推定し、第1曲率半径Re1が第1閾値半径Rt1以下の場合に、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。このため、曲率半径が比較的大きく変化量差が小さいときに車両1の位置算出に使用できるランドマークの候補を増やすことができる。
(5)第1実施形態に係る位置検出装置40は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せとして、少なくとも2個の外側ランドマークを含むランドマークの組合せを選択する。このため、車両1の算出位置の精度を高めることができる。
(6)第1実施形態に係る位置検出装置40は、外側ランドマークの個数Coが所定数Ct以上の場合に、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。外側ランドマークの個数Coが所定数Ct未満の場合に外側ランドマークと内側ランドマークとを含むランドマークの組合せを選択する。このため、外側ランドマークの個数Coが所定数Ct未満であっても、内側ランドマークを併用することによってCt個のランドマークの組合せを使用して車両1の位置を算出できる。
(7)第1実施形態に係る位置検出装置40は、外側ランドマークが2個以上ある場合に2個の外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。位置検出装置40は、外側ランドマークが1個の場合に外側ランドマークと内側ランドマークとを含むランドマークの組合せを選択する。このため、外側ランドマークが2個未満であっても、内側ランドマークを併用することによって2個のランドマークの組合せを使用して車両1の位置を算出できる。
(8)第1実施形態に係る位置検出装置40は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せとして、外側ランドマークのみを含むランドマークの組合せを選択する。このため、内側ランドマークを使用することによる車両1の算出位置の精度の低下を回避できる。
(変形例)
位置算出部44は、車両1の絶対位置を算出する際に、相対位置検出部52から受信したランドマークの相対位置の平均座標を算出してもよい。また、位置算出部44は、ランドマーク選択部46から受信したランドマークの絶対位置の平均座標を算出してもよい。位置算出部44は、絶対位置の平均座標のX座標値及びY座標値から、相対位置の平均座標のX座標値及びY座標値を差し引いて、車両1の絶対位置を算出してもよい。このような算出方法によればより簡易に車両1の絶対位置を算出できる。
ランドマーク選択部46は、選択したランドマークの相対位置を位置算出部44に出力してもよい。位置算出部44は、ランドマーク選択部46から受信したランドマークの相対位置と、ランドマークの絶対位置に基づいて車両1の絶対位置を算出してもよい。このような構成によれば、相対位置検出部52によるランドマークの相対位置の検出を省くことができるため、より簡易に車両1の絶対位置を算出できる。
移動量算出部43は、車両1の速度及び操舵角センサ5が検出したステアリングホイール4の操舵角に基づいてヨーレートを算出してもよい。移動量算出部43は、算出したヨーレートに基づいて車両1の回転量dφを算出してもよい。速度及び操舵角に基づいてヨーレートを算出することでヨーレートセンサ7を省略することができる。
抽出部45は、物体の大きさが所定値S以下の物体をランドマークと判断してもよい。例えば抽出部45は、セグメントに属する走査点のうち最も距離が離れた点間の距離を物体の大きさとして算出してよい。例えば所定値Sは0.5mであってよい。物体の大きさ情報のみからランドマークか否かを判断することにより、より簡易な計算でランドマークを抽出できる。
第1曲率半径推定部47は、操舵角センサ5が検出した操舵角に基づいて第1曲率半径Re1を推定してもよい。第2曲率半径推定部51は、操舵角センサ5が検出した操舵角に基づいて第2曲率半径Re2を推定してもよい。
第1曲率半径推定部47は、図示しない車載カメラで撮影した車両1の前方の道路の白線の画像に基づいて第1曲率半径Re1を推定してもよい。距離算出部49は、車載カメラで撮影した車両1の前方の道路の白線の画像に基づいて距離Dcを算出してよい。カーブ判断部50は、車載カメラで撮影した車両1の前方の道路の白線の画像に基づいて車両1がカーブ路に進入したか否かを判断してよい。閾値指定部48は、車載カメラで撮影した車両1の前方の道路の白線の画像に基づいてカーブ路の道路幅Wを検出してもよい。
なお、第1閾値半径Rt1は、固定された道路幅Wの想定値及び固定された車両1の速度Vの想定値に基づいて算出された固定値であってもよい。閾値指定部48は、地図情報記憶部20から読み込んだ道路幅Wと固定された車両1の速度Vの想定値とに基づいて第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。閾値指定部48は、車速センサ3が出力した速度情報と、固定された道路幅Wの想定値に基づいて第1閾値半径Rt1を動的に算出してもよい。
(第2実施形態)
(構成)
次に、本発明の第2実施形態に係る位置検出装置40を説明する。本発明の第2実施形態に係る位置検出装置40の機能構成は、図2に示した機能構成と同様である。閾値指定部48は、第1閾値半径Rt1より大きな第2閾値半径Rt2を指定する。車両1がカーブ路を走行中に第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えても、ランドマーク選択部46は、第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えるまで外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。
このため、カーブ路の途中で、ランドマーク選択部46が外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択することを防止できる。第2閾値半径Rt2は、例えば、第2閾値半径Rt2を持つ道路が直線路とみなせるように設定されてよい。たとえば第2閾値半径Rt2は1000mであってよい。
ランドマーク選択部46は、第2フラグFLG2の値が「1」である間、第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えるか否かを判断する。第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えない場合、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超える場合に、ランドマーク選択部46は、外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択する。また、ランドマーク選択部46は、第1フラグFLG1の値及び第2フラグFLG2の値を「1」から「0」へ切り替える。
図11を参照して、車両1がカーブ路を走行する際にランドマーク選択部46により選択されるランドマークの変化を説明する。参照符号1aは時刻t1における車両1の位置を示し、参照符号1bは時刻t1より後の時刻t2における車両1の位置を示す。参照符号1cは時刻t2より後の時刻t3における車両1の位置を示し、参照符号1dは時刻t3より後の時刻t4における車両1の位置を示す。
参照符号80は、カーブ路の入口に接続する直線区間を示す。参照符号81は曲率半径90mの第1カーブ区間を示す。参照符号82は曲率半径120mの第2カーブ区間を示す。参照符号83は、カーブ路の出口に接続する直線区間を示す。参照符号90、92、94、96は外側ランドマークを示す。参照符号91、93、95、97は内側ランドマークを示す。第1閾値半径Rt1が100mであり第2閾値半径Rt2が1000mである場合を想定する。
時刻t1において直線区間80を走行する車両1とカーブ路の入口との間の距離Dcが閾値距離Dt以下になると、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。例えばランドマーク選択部46は、2個の外側ランドマーク90及び92のみを含むランドマークの組合せを選択する。時刻t2において車両1が第1カーブ区間81を走行している間は、第2曲率半径Re2が90mであり第1閾値半径Rt1を超えないので、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。例えばランドマーク選択部46は、2個の外側ランドマーク92及び94のみを含むランドマークの組合せを選択する。
時刻t3において車両1が第2カーブ区間82を走行している間は、第2曲率半径Re2が120mであり第1閾値半径Rt1を超える。しかし、第2曲率半径Re2は第2閾値半径Rt2を超えないので、ランドマーク選択部46は、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。例えばランドマーク選択部46は、2個の外側ランドマーク94及び96のみを含むランドマークの組合せを選択する。
時刻t4において車両1が直線区間83を走行すると、第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えるので、ランドマーク選択部46は、外側ランドマーク及び内側ランドマークのいずれかを含むランドマークの組合せを選択する。例えばランドマーク選択部46は、外側ランドマーク96及び内側ランドマーク97を含むランドマークの組合せを選択する。ランドマーク選択部46は、内側ランドマーク95及び97のみを含むランドマークの組合せを選択してもよい。
第2閾値半径Rt2は第2の閾値半径に相当する。
(動作)
次に、第2実施形態に係る位置検出装置40の動作について説明する。図12を参照する。図12に示されるランドマーク選択処理は、図9に示すランドマーク選択処理S14として実行されてよい。ステップS40〜S51の動作は、図10に示すステップS20〜S31の動作と同様である。
ステップS52においてランドマーク選択部46は、第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えるか否かを判断する。第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超えない場合(ステップS52:N)に動作はステップS47へ進む。第2曲率半径Re2が第1閾値半径Rt1を超える場合(ステップS52:Y)に動作はステップS53へ進む。
ステップS53においてランドマーク選択部46は、第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えるか否かを判断する。第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えない場合(ステップS53:N)に動作はステップS47へ進む。第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超える場合(ステップS53:Y)に動作はステップS54へ進む。ステップS54及びS55の動作は、図10に示すステップS33及びS34の動作と同様である。
(実施形態の効果)
第2実施形態に係る位置検出装置40は、車両1がカーブ路に侵入し且つ第2曲率半径Re2が第2閾値半径Rt2を超えるまで、外側ランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択する。このため、カーブ路の途中で内側ランドマークのみを使用して車両1の位置を算出するのを防止できる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
3 車速センサ
5 操舵角センサ
6 位置測定センサ
7 ヨーレートセンサ
10 コントローラ
20 地図情報記憶部
30 ナビゲーション装置
40 位置検出装置
41 位置測定部
42 周辺物体検出部
43 移動量算出部
44 位置算出部
45 抽出部
46 ランドマーク選択部
47 第1曲率半径推定部
48 閾値指定部
49 距離算出部
50 カーブ判断部
51 第2曲率半径推定部
52 相対位置検出部

Claims (10)

  1. 移動体に対する前記移動体周辺の物体の相対位置を測定する位置測定部と、
    前記位置測定部によって測定された前記相対位置のうちランドマークの相対位置を検出する相対位置検出部と、
    ランドマークの地図上の位置が記憶されている位置記憶部と、
    前記移動体がカーブ路を走行する場合であって、前記カーブ路の外側にランドマークがある場合には、前記カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択するランドマーク選択部と、
    前記ランドマーク選択部によって選択されたランドマークの前記相対位置及び地図上の位置に基づき、前記移動体の地図上の位置を算出する位置算出部と、
    を備えることを特徴とする位置検出装置。
  2. 前記ランドマーク選択部は、前記移動体の前方の走行路が前記カーブ路である場合に、前記組合せを選択することを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
  3. 前記ランドマーク選択部は、前記移動体の前方の前記カーブ路から閾値距離だけ離れた位置に前記移動体が到達した場合に前記組合せを選択することを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。
  4. 前記カーブ路の曲率半径を推定する曲率半径推定部を備え、
    前記ランドマーク選択部は、前記曲率半径推定部が推定した前記曲率半径が閾値半径以下である場合に、前記組合せを選択することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の位置検出装置。
  5. 前記移動体が走行している地点の走行路の曲率半径を第2の曲率半径として推定する第2の曲率半径推定部を更に備え、
    前記ランドマーク選択部は、前記移動体が前記カーブ路に侵入し且つ前記第2の曲率半径推定部が推定した前記第2の曲率半径が第2の閾値半径を超えるまで、前記組合せを選択し、
    前記第2の閾値半径は前記閾値半径より大きいことを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。
  6. 前記組合せは、前記カーブ路の外側にある少なくとも2個のランドマークを含むこと特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の位置検出装置。
  7. 前記カーブ路の外側にあるランドマークの数が所定数以上の場合に、前記組合せは、前記カーブ路の外側にある所定数のランドマークを少なくとも含み、前記カーブ路の外側にあるランドマークが前記所定数未満の場合に、前記組合せは、前記カーブ路の外側にあるランドマークと内側にあるランドマークとを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  8. 前記カーブ路の外側に2個以上のランドマークがある場合に、前記組合せは、前記カーブ路の外側にある2個のランドマークを少なくとも含み、前記カーブ路の外側にあるランドマークが1個の場合に、前記組合せは、前記カーブ路の外側にあるランドマークと内側にあるランドマークとを含むことを特徴とする請求項7に記載の位置検出装置。
  9. 前記組合せは、前記カーブ路の外側にあるランドマークのみを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  10. 移動体に対する前記移動体周辺の物体の相対位置を測定し、
    測定された前記相対位置のうちランドマークの相対位置を検出し、
    前記移動体がカーブ路を走行する場合であって、前記カーブ路の外側にランドマークがある場合には、前記カーブ路の外側にあるランドマークを少なくとも含むランドマークの組合せを選択し、
    選択された前記ランドマークの組合せの前記相対位置、及び予め記憶装置に記憶されたランドマークの地図上の位置のうち前記選択されたランドマークの組合せの地図上の位置に基づき、前記移動体の地図上の位置を算出することを特徴とする位置検出方法。
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