JP2016091468A - 目標軌跡算出装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態では、自車両の目標軌跡を算出する目標軌跡算出装置に本発明を適用させた場合を例に説明する。
エッジは道路全域に分布するため、分布しているエッジを統合して目標軌跡を求める必要がある。そのため、上記図2に示されるように、エッジ線分については車両の左右方向(x軸方向)の平行移動を許しながら、エッジ線分に最もあてはまる目標軌跡を求める。
この場合、未知変数は目標軌跡を表す多項式f(z)の目標軌跡パラメータf0,…,fd(d+1個)と、エッジ線分の左右方向の平行移動量(0次の係数)s1,0,…,sN,0を求める必要がある。したがって、未知変数の数はd+N+1となり、以下の連立方程式(3)を解くことで最小二乗法の解が求められる。
従って、目標軌跡算出部22は、自車両の左右方向への平行移動量を自由変数としたエッジ線分と、時刻tの自車両の目標軌跡との差分、及び時刻t−1の自車両の目標軌跡と時刻tの自車両の目標軌跡との差分を最小化するように、目標軌跡パラメータの候補を算出する。
パーティクルフィルタは、前状態から現状態のパラメータを推定する手法であり、物体追跡等に利用されている。本実施の形態では、時刻t−1を前状態とし、時刻tを現状態とする。
また、次元数dをあらかじめ指定し、以下の式(6’)によって尤度を推定することもできる。
次に、本発明の実施の形態に係る目標軌跡算出装置10の作用について説明する。まず、撮像装置12によって、自車両前方の撮像が開始されると、コンピュータ14において、図4に示す制御パラメータ算出処理ルーチンが繰り返し実行される。
そして、ステップS108において、時刻t−1の目標軌跡パラメータと、上記ステップS106で算出された目標軌跡パラメータの候補に基づいて、平滑化処理を行う。ステップS108は、図5に示す平滑化処理ルーチンによって実現される。
ステップS200において、平滑化部24によって、前回のステップS206で算出された時刻t−1の目標軌跡パラメータに基づいて、時刻t−1の目標軌跡パラメータを分布中心としてパーティクル(粒子)を拡散させて、目標軌跡パラメータを表すパーティクルを複数生成する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
または、平滑化部24によって前回算出された時刻t−1の目標軌跡パラメータを用いた目標軌跡を表す多項式f(z)にz=0を代入した値f(0)と、前回算出された時刻t−1の目標軌跡パラメータを用いた目標軌跡を表す多項式f(z)との重み付け和を、多項式s0(z)として用いても良い。
12 撮像装置
14 コンピュータ
16 画像情報取得部
18 エッジ検出部
20 座標変換部
22 目標軌跡算出部
24 平滑化部
26 目標点検出部
28 制御パラメータ算出部
30 車両制御装置
Claims (7)
- 車両の前方画像を取得する画像情報取得手段と、
前記画像情報取得手段によって取得された前記車両の前方画像から、複数のエッジ線分を検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によって検出された前記複数のエッジ線分の各々について、前記エッジ線分を、前記車両の位置を基準とする車両座標系における前記エッジ線分の位置を計算する座標変換手段と、
前記座標変換手段によって前記複数のエッジ線分の各々について計算された前記車両座標系における前記エッジ線分の位置に基づいて、前記複数のエッジ線分の各々についての、前記車両の左右方向への平行移動量を自由変数とした前記エッジ線分と、前記車両の目標軌跡との差分を最小化するように、前記複数のエッジ線分の各々の前記平行移動量、及び前記車両の目標軌跡を表す多項式のパラメータである目標軌跡パラメータを算出する目標軌跡算出手段と、
を含む目標軌跡算出装置。 - 前記画像情報取得手段は、車両の前方画像を各時刻tについて取得し、
前記エッジ検出手段は、各時刻tについて、前記画像情報取得手段によって取得された時刻tの前記車両の前方画像から、時刻tの複数のエッジ線分を検出し、
前記座標変換手段は、各時刻tについて、前記エッジ検出手段によって検出された時刻tの前記複数のエッジ線分の各々について、前記エッジ線分を、時刻tの前記車両の位置を基準とする車両座標系における前記エッジ線分の位置を計算し、
前記目標軌跡算出手段は、各時刻tについて、前記座標変換手段によって前記複数のエッジ線分の各々について計算された前記車両座標系における前記エッジ線分の位置に基づいて、時刻tの前記複数のエッジ線分の各々についての、前記車両の左右方向への平行移動量を自由変数とした前記エッジ線分と、時刻tの前記車両の目標軌跡との差分、及び時刻t−1の前記車両の目標軌跡と時刻tの前記車両の目標軌跡との差分を最小化するように、前記複数のエッジ線分の各々の前記平行移動量、及び前記目標軌跡パラメータを算出する
請求項1に記載の目標軌跡算出装置。 - 前記目標軌跡算出手段によって算出された時刻tの前記目標軌跡パラメータと、時刻t−1までの前記目標軌跡パラメータとに基づいて、時刻tの前記目標軌跡パラメータを算出する平滑化手段を更に含む、
請求項2に記載の目標軌跡算出装置。 - 前記平滑化手段は、時刻t−1の前記目標軌跡パラメータに基づいて、前記目標軌跡パラメータを表すパーティクルを複数生成し、算出された時刻tの前記目標軌跡パラメータに基づいて、前記複数のパーティクルの各々に対する尤度を算出し、算出された前記複数のパーティクルの各々に対する前記尤度を用いて、前記複数のパーティクルの各々が表す前記目標軌跡パラメータの重み付け和を、時刻tの前記目標軌跡パラメータとして算出する
請求項3に記載の目標軌跡算出装置。 - 前記平滑化手段は、算出された時刻tの前記目標軌跡パラメータの候補と、時刻t−1の前記目標軌跡パラメータと、予め定められた重みとに基づいて、時刻tの前記目標軌跡パラメータの候補と時刻t−1の前記目標軌跡パラメータとの重み付け和を、時刻tの前記目標軌跡パラメータとして算出する
請求項3に記載の目標軌跡算出装置。 - 算出された前記目標軌跡パラメータに基づいて、前記目標軌跡パラメータを用いた多項式で表わされる前記車両の目標軌跡上から、前記車両の目標位置を検出する目標点検出手段を更に含む、
請求項1〜請求項5の何れか1項記載の目標軌跡算出装置。 - コンピュータを、
車両の前方画像を取得する画像情報取得手段、
前記画像情報取得手段によって取得された前記車両の前方画像から、複数のエッジ線分を検出するエッジ検出手段、
前記エッジ検出手段によって検出された前記複数のエッジ線分の各々について、前記エッジ線分を、前記車両の位置を基準とする車両座標系における前記エッジ線分の位置を計算する座標変換手段、及び
前記座標変換手段によって前記複数のエッジ線分の各々について計算された前記車両座標系における前記エッジ線分の位置に基づいて、前記複数のエッジ線分の各々についての、前記車両の左右方向への平行移動量を自由変数とした前記エッジ線分と、前記車両の目標軌跡との差分を最小化するように、前記複数のエッジ線分の各々の前記平行移動量、及び前記車両の目標軌跡を表す多項式のパラメータである目標軌跡パラメータを算出する目標軌跡算出手段
として機能させるためのプログラム。
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