JP2020134460A - Gyro sensor correction system, gyro sensor correction method and processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、GPS信号の受信が困難な環境を走行中であっても、ジャイロセンサの蓄積誤差を補正することができるジャイロセンサ補正システム、ジャイロセンサ補正方法及び処理装置に関する。 The present disclosure relates to a gyro sensor correction system, a gyro sensor correction method, and a processing device that can correct an accumulation error of a gyro sensor even while traveling in an environment where it is difficult to receive GPS signals.
車載ナビゲーションシステムは通常GPS信号に基づいて高い精度で車両の絶対的位置を測定するが、車両がトンネル内、高層ビル街、山間部などを走行するときや何らかの異常によりGPS信号が受信できなくなったときは、車速センサの出力に基づく車速信号と、加速度センサの出力に基づく加速度の大きさと方向と、ジャイロセンサの出力に基づく角速度の大きさと方向と、に基づいて車両の位置を推測することがある。 The in-vehicle navigation system usually measures the absolute position of the vehicle with high accuracy based on the GPS signal, but the GPS signal cannot be received when the vehicle is traveling in a tunnel, a high-rise building area, a mountainous area, etc. or due to some abnormality. Sometimes, the position of the vehicle can be estimated based on the vehicle speed signal based on the output of the vehicle speed sensor, the magnitude and direction of acceleration based on the output of the acceleration sensor, and the magnitude and direction of the angular velocity based on the output of the gyro sensor. is there.
ところが、ジャイロセンサはその構造上温度の影響を受けやすく、高性能なものであっても時間の経過によってドリフト誤差(例えば100秒につき0.1度)が生じる。そのため、一定の頻度で(例えば20分ごとに)ジャイロセンサの蓄積誤差の補正(ゼロ点補正など)を行う必要がある。 However, the gyro sensor is easily affected by temperature due to its structure, and even if it has high performance, a drift error (for example, 0.1 degree per 100 seconds) occurs with the passage of time. Therefore, it is necessary to correct the accumulation error of the gyro sensor (zero point correction, etc.) at a constant frequency (for example, every 20 minutes).
そこで、特許文献1のように車速センサにより車両の静止状態を検出して、停止時にジャイロセンサが出力するドリフト量を誤差値として見積り、当該誤差値を減算することによりジャイロセンサのゼロ点補正をする技術が提案されている。 Therefore, as in Patent Document 1, the vehicle speed sensor detects the stationary state of the vehicle, the drift amount output by the gyro sensor when stopped is estimated as an error value, and the zero point correction of the gyro sensor is performed by subtracting the error value. The technology to do is proposed.
また、特許文献2のように、ジャイロセンサから得られた方位変化量と、GPS受信機から得られた方位変化量とを比較することにより誤差を計算し、ジャイロセンサを補正する技術がある。 Further, as in Patent Document 2, there is a technique of calculating an error by comparing the amount of azimuth change obtained from the gyro sensor and the amount of azimuth change obtained from the GPS receiver, and correcting the gyro sensor.
ところで、特許文献1は静止状態にならなければジャイロセンサのゼロ点補正ができないため、例えば高速道路を走るときなどの長時間停車しないケースには適していない。また、特許文献2はトンネルを走行するときや、高層ビル街や山間部など受信環境が著しく悪い環境、またGPSシステムに異常が起きたときなどのGPS信号を受信できない環境においては適用できない。本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、GPS信号を受信できない環境を走行中であっても適用可能な汎用性が高いジャイロセンサ補正システム、ジャイロセンサ補正方法及び処理装置を提供することを目的とする。 By the way, since Patent Document 1 cannot correct the zero point of the gyro sensor unless it is in a stationary state, it is not suitable for a case where the vehicle does not stop for a long time, for example, when traveling on a highway. Further, Patent Document 2 cannot be applied when traveling in a tunnel, in an environment where the reception environment is extremely poor such as a skyscraper town or a mountainous area, or in an environment where GPS signals cannot be received such as when an abnormality occurs in a GPS system. The present disclosure provides a highly versatile gyro sensor correction system, a gyro sensor correction method, and a processing device, which have been devised in view of the above-mentioned conventional circumstances and can be applied even while driving in an environment where GPS signals cannot be received. The purpose is to do.
本開示は、GPS受信部と、車両の水平方向のドリフト量を出力するジャイロセンサと、車両の周辺を撮影するカメラと、メモリと、処理装置と、を有するシステムにおいて、当該システムは少なくとも第1の走行状態測定モードと第2の走行状態測定モードを有し、処理装置は、車両が直進状態のときにカメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得した標準軌跡パターンをあらかじめメモリに記憶し、第1の走行状態測定モードのときに、車両の走行時の対象物の特徴点の軌跡と標準軌跡パターンを比較することにより車両が直進状態であるか否かを判断し、車両が直進状態と判断されたときに、その時点でのジャイロセンサの出力に基づいて誤差値を算出し、当該誤差値に基づいてジャイロセンサを補正するジャイロセンサ補正システムを提供する。 The present disclosure is a system including a GPS receiver, a gyro sensor that outputs a horizontal drift amount of the vehicle, a camera that photographs the surroundings of the vehicle, a memory, and a processing device. The processing device has a running state measurement mode and a second running state measurement mode, and the processing device stores in advance a standard trajectory pattern acquired based on the trajectory of the feature point of the object taken by the camera when the vehicle is traveling straight. In the first traveling state measurement mode, it is determined whether or not the vehicle is in a straight-ahead state by comparing the trajectory of the feature point of the object when the vehicle is traveling with the standard trajectory pattern. Provided is a gyro sensor correction system that calculates an error value based on the output of the gyro sensor at that time and corrects the gyro sensor based on the error value when is determined to be in a straight running state.
また、本開示は、GPS受信部と、車両の水平方向のドリフト量を出力するジャイロセンサと、車両の周辺を撮影するカメラと、メモリと、を有するシステムにおけるジャイロセンサ補正方法であって、当該システムは少なくとも第1の走行状態測定モードと第2の走行状態測定モードを有し、車両が直進状態のときにカメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得した標準軌跡パターンをあらかじめメモリに記憶するステップと、第1の走行状態測定モードのときに、車両の走行時の対象物の特徴点の軌跡と標準軌跡パターンを比較することにより車両が直進状態であるか否かを判断するステップと、車両が直進状態と判断されたときに、その時点でのジャイロセンサの出力に基づいて誤差値を算出し、当該誤差値に基づいてジャイロセンサを補正するステップと、を有する、ジャイロセンサ補正方法を提供する。 Further, the present disclosure is a gyro sensor correction method in a system having a GPS receiving unit, a gyro sensor that outputs a drift amount in the horizontal direction of the vehicle, a camera that photographs the periphery of the vehicle, and a memory. The system has at least a first running state measurement mode and a second running state measurement mode, and preliminarily obtains a standard trajectory pattern acquired based on the trajectory of the feature point of the object taken by the camera when the vehicle is traveling straight. In the step of storing in the memory and in the first running state measurement mode, it is determined whether or not the vehicle is in a straight running state by comparing the locus of the feature point of the object when the vehicle is running and the standard locus pattern. The gyro has a step of calculating an error value based on the output of the gyro sensor at that time when the vehicle is determined to be in a straight-ahead state, and a step of correcting the gyro sensor based on the error value. A sensor correction method is provided.
また、本開示は、GPS受信部と、車両の水平方向のドリフト量を出力するジャイロセンサと、車両の周辺を撮影するカメラと、メモリと、を有するシステムを制御するための処理装置であって、当該システムは少なくとも第1の走行状態測定モードと第2の走行状態測定モードを有し、処理装置は、車両が直進状態のときにカメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得した標準軌跡パターンをあらかじめメモリに記憶し、第1の走行状態測定モードのときに、車両の走行時の対象物の特徴点の軌跡と標準軌跡パターンを比較することにより車両が直進状態であるか否かを判断し、車両が直進状態と判断されたときに、その時点でのジャイロセンサの出力に基づいて誤差値を算出し、当該誤差値に基づいてジャイロセンサを補正する処理装置を提供する。 Further, the present disclosure is a processing device for controlling a system having a GPS receiving unit, a gyro sensor that outputs the amount of drift in the horizontal direction of the vehicle, a camera that photographs the periphery of the vehicle, and a memory. The system has at least a first running state measurement mode and a second running state measurement mode, and the processing device acquires based on the locus of feature points of the object taken by the camera when the vehicle is traveling straight. The standard trajectory pattern is stored in the memory in advance, and in the first traveling state measurement mode, whether the vehicle is in a straight-ahead state by comparing the trajectory of the feature point of the object when the vehicle is traveling with the standard trajectory pattern. Provided is a processing device that determines whether or not, and when it is determined that the vehicle is traveling straight, calculates an error value based on the output of the gyro sensor at that time, and corrects the gyro sensor based on the error value. ..
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components and the conversion of the expression of the present disclosure between methods, devices, systems, recording media, computer programs and the like are also effective as aspects of the present disclosure.
本開示によれば、GPS信号を受信できない環境を走行中、または高速道路を走行するなど長時間継続して走行中であって停車時に実施する誤差補正処理が実施できない状況においても、ジャイロセンサの補正を可能にする汎用性が高いジャイロセンサ補正システム、ジャイロセンサ補正方法及び処理装置を実現する。 According to the present disclosure, the gyro sensor can be used even in a situation where the error correction process to be performed when the vehicle is stopped cannot be performed even when the vehicle is traveling in an environment where GPS signals cannot be received, or when the vehicle is continuously traveling for a long time such as when traveling on a highway. We will realize a highly versatile gyro sensor correction system, gyro sensor correction method, and processing device that enable correction.
以下、添付図面を適宜参照しながら、本開示に係るジャイロセンサ補正システム、ジャイロセンサ補正方法及び処理装置を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments in which the gyro sensor correction system, the gyro sensor correction method, and the processing device according to the present disclosure are specifically disclosed will be described in detail with reference to the accompanying drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
本開示におけるジャイロセンサ補正システムは、車両に搭載されるジャイロセンサの誤差を補正するためのシステムである。以下においては、便宜のため自動車に搭載されるシステムとして説明するが、トラック、バス、バイクなどの他のいかなる車両に適用してもよい。以下では説明の便宜のため、各図面において同一の手段には同一の符号を付して説明する。 The gyro sensor correction system in the present disclosure is a system for correcting an error of a gyro sensor mounted on a vehicle. In the following, it will be described as a system mounted on an automobile for convenience, but it may be applied to any other vehicle such as a truck, a bus, or a motorcycle. Hereinafter, for convenience of explanation, the same means will be described with the same reference numerals in the drawings.
図1は本開示におけるジャイロセンサ補正システムのブロック図である。図1に示すように本実施におけるジャイロセンサ補正システム100は、処理装置101と、GPS受信部102と、ジャイロセンサ103と、カメラ104と、メモリ105と、を少なくとも含むがこれに限らず、さらに加速度センサ、地磁気方位センサ、表示装置などの他のいかなる手段を含んでもよい。
FIG. 1 is a block diagram of the gyro sensor correction system in the present disclosure. As shown in FIG. 1, the gyro
処理装置101は、例えばプロセッサなどであり、演算を行うことにより各種制御を行う。処理装置101は本開示における処理装置を構成してよい。また、処理装置101が実行する処理(ステップ)は本開示におけるジャイロセンサ補正方法を構成してよい。具体的な処理の内容については後述する。本開示において、説明の便宜上、処理装置101を一つの手段として説明するが、本開示は物理的に一つのプロセッサにより実現されるとは限らず、各手段のそれぞれのプロセッサが共同で処理装置101を構成してよい。また、中央処理装置(CPU)と各装置の処理部が協調して処理を行う構成であってよい。
The
GPS受信部102は、地球上の周回軌道にある複数のGPS衛星からの信号(時刻、軌道情報)を受け取り、その時刻差と電波の到達速度を計算することで、衛星からの距離を割り出し、それをもとに緯度・経度を特定することにより、車両の絶対位置情報を取得する。また、ジャイロセンサ補正システムはGPS受信部102から得られた絶対位置情報の変化に基づいて、車両の方位や速度を取得ことも可能である。本開示におけるGPS受信部102の具体的な構成は従来のものでよく、ここでは詳細な説明を割愛する。ここではGPS受信部102をジャイロセンサ補正システムの一部として説明しているが、実際はGPS受信部102が車両のナビゲーションシステムの一部を構成し、当該ナビゲーションシステムがジャイロセンサ補正システムと通信可能な構成であってもよい。
The
ジャイロセンサ103は、単位時間当たりの回転量を示す角速度(角度/s)を計測する。角速度は、計測する方向に応じて、ヨーやピッチ、ロールがあるが、本開示では少なくともヨーの角速度を検出することにより、車両の水平方向(すなわち平面上の左右方向)のドリフト量を出力する。ここで、ドリフト量とは、例えば、車両の水平方向の旋回挙動(ヨーイング)を示すヨー角変位量である。ジャイロセンサ103の具体的な構造は従来のいかなるものであってもよく、ここでは詳細な説明を割愛する。
The
カメラ104は、車両の周辺を撮像する。カメラ104は、車両の走行軌跡を最も判断しやすい車両の後方を撮影するのが好ましいが、車両走行時に特徴点の軌跡に基づいて車両の直進状態を判断することができる対象物を撮影できる方向であれば、例えば車両の前方又は左右などの他の方向を撮影してもよい。カメラ104は、例えば車両のバック時に後方の状況を表示機に映し出すために備え付けられているバックカメラであってもよいし、後から取り付けられた個別のカメラであってもよい。ただし、車両のバックカメラをカメラ104として使用するときは、表示機には撮影された画像を映し出す必要はない。また、カメラ104は車両の走行に伴って車両周辺にある対象物の動きを追跡できる程度の画角を有するレンズが設置されていることが好ましい(例えば、2〜3mの長さの白線)。なお、カメラ104自身の具体的な構造は従来のいかなるものであってもよく、ここでは詳細な説明を割愛する。
The
メモリ105は、コンピュータ読み取り可能ないかなる記録媒体でもよく、例えばSRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、及びUSBメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ105は、処理装置101により処理されるデータを演算のために暫定的に格納する狭義のメモリと、各手段によって取得したデータを記録するストレージを含んでよい。また、メモリ105は説明の便宜のため、概念的に一つの手段として説明しているが、物理的には一つの手段でなくてもよく、例えば各手段が独自のメモリを有しており、これらが共同でメモリ105を構成してもよい。
The
次に、図2を用いてジャイロセンサ補正システム100における処理装置101の各種処理(ステップ)を詳しく説明する。なお、以下に説明する各ステップは、本開示におけるジャイロセンサ補正方法を構成してよい。
Next, various processes (steps) of the
まず、処理装置101は、車両が直進状態の時にカメラ104が撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得された標準軌跡パターンをあらかじめメモリ105に記憶する(ステップS10)。ここにいう「対象物」とは、カメラの撮影範囲内にある被写体をいい、例えば道路に記されているセンターライン、サイドライン、自転車道路の分離線、ガードレール、段差、壁、標識、電柱などが挙げられる。「特徴点」とは、上記の対象物を識別するためのいかなる要素であってもよく、例えば対象物の全体又は一部の形状、色彩、模様などに関する情報が含まれる。
First, the
車両の後方を撮影するカメラ104を例にとって説明すると、車両が直進状態であれば、例えば図4(A)に示すような画像を取得することができる。このとき、白線L1と、白線L2と、ガードレールGの三つの対象物が直線状に延びている。一方で、車両がカーブ状態であれば、例えば図4(B)のように白線L1と、白線L2と、ガードレールGがいずれも湾曲している。ステップS10では、将来直進を判断する「ものさし」となる標準軌跡パターンを取得し、あらかじめメモリ105に記憶しておく。標準軌跡パターンはGPS信号や車両のナビゲーションシステムの地図情報などにより車両の直進状態が正確に確認できる状態で撮影された対象物の特徴点の軌跡であることが好ましい。
Taking the
なお、対象物は一つに限らず、図4(A)、(B)に示すように複数存在してもよい。対象物が複数ある場合は、処理装置101はそれぞれの対象物の標準軌跡パターンをメモリ105に記憶してよい。このとき、それぞれの対象物にかかる標準軌跡パターンを取得し記録するタイミングは異なってもよい。例えば、ガードレールGが走行の途中から出現したときは、処理装置101はガードレールGが出現したタイミングでガードレールGの標準軌跡パターンを取得し、メモリ105に記憶してよい。
The number of objects is not limited to one, and a plurality of objects may exist as shown in FIGS. 4A and 4B. When there are a plurality of objects, the
上記のように特にライン、ガードレール、壁などの車両の進行方向に沿って延びる直線状の標識又は物体は、一枚の静止画から車両の走行軌跡を認識することができるため本開示における対象物として好適である。一方で、対象物が道路標識などの単体物である場合は、異なるタイミングで連続した画像を複数取得し、当該対象物の軌跡を算出してよい。例えば、カメラ104はt1のタイミングで図5(A)の画像を取得し、その後のt2のタイミングで図5(B)の画像を取得し、その後のt3のタイミングで図5(C)の画像を取得したとする。車両は直進しているため、車両後方のカメラから上記三つのタイミングで撮影された道路標識は、標識S(t1)、標識S(t2)、標識S(t3)の順に遠ざかっていくが、これらの異なるタイミングでの標識の位置を追跡することによって車両の走行に伴う標識Sの軌跡を算出することができる。そして処理装置101はステップS10において直進状態における標識Sの軌跡をメモリ105に記憶してよい。
As described above, in particular, a linear sign or an object extending along the traveling direction of a vehicle such as a line, a guard rail, or a wall is an object in the present disclosure because the traveling locus of the vehicle can be recognized from a single still image. Is suitable as. On the other hand, when the object is a single object such as a road sign, a plurality of continuous images may be acquired at different timings to calculate the trajectory of the object. For example, the
本開示におけるジャイロセンサ補正システムは、上記ステップS10においてメモリ105に記憶されている標準軌跡パターンに基づいて車両の直進状態を測定する第1の走行状態測定モードと、それ以外の第2の走行状態測定モードを有する。
The gyro sensor correction system in the present disclosure has a first running state measurement mode for measuring the straight running state of the vehicle based on the standard trajectory pattern stored in the
処理装置101は第1の走行状態測定モードのときに、車両の走行時の対象物の特徴点の軌跡と標準軌跡パターンを比較することにより前記車両が直進状態であるか否かを判断する。具体的には、処理装置101は、カメラ104が撮影した当該対象物の特徴点の軌跡を測定し、ステップS10において記憶された標準軌跡パターンをメモリ105から読み出して、両者が平行の関係であるか否かを判断する。ここで判断基準を「一致」ではなく「平行」としたのは、図6(A)に示すように、同じ直進状態であっても、標準軌跡パターン生成時のt(標準)のタイミングにおける車両の位置と、走行状態測定時のt(測定)のタイミングにおける車両の位置が対象物に対して一致するとは限らないからである。図6(B)に示すように、走行状態を測定するときに得られた白線L1と白線L2が標準軌跡パターンにある標準L1と標準L2と平行の関係にある場合は、処理装置101は当該車両が直進状態であると判断する。
In the first traveling state measurement mode, the
一方で、図7(A)に示すように、走行状態を測定するときに車両がカーブしている場合もある。このとき、図7(B)のように走行状態を測定するときに得られた白線L1と白線L2は、標準L1と標準L2と一定の角度を有し、平行とはならないため、処理装置101は車両が直進状態でないと判断する。 On the other hand, as shown in FIG. 7A, the vehicle may be curved when measuring the traveling state. At this time, the white line L1 and the white line L2 obtained when measuring the traveling state as shown in FIG. 7B have a constant angle with the standard L1 and the standard L2 and are not parallel to each other. Determines that the vehicle is not in a straight running state.
なお、本開示における「平行」は厳格な平行である必要はなく、角度が微細な場合も含む。また、処理装置101は、図8(A)に示すように、車両の走行時の周辺にある対象物の特徴点の軌跡と標準軌跡パターンを比較して得られた角度変化Δの所定時間t(例えば10秒。以下同じ。)内の平均値が所定の閾値内であるときに、車両が直進状態であると判断してよい。当該平均値は、例えば、所定時間tにおける角度変化Δを積分して算出することができる。これにより、車両の偶発的なブレなどにより直進状態を正確に判断できないことを防ぐことができる。
Note that "parallel" in the present disclosure does not have to be strict parallel, and includes cases where the angle is fine. Further, as shown in FIG. 8A, the
一方で、図8(B)に示すように、車両の走行時の周辺にある対象物の特徴点の軌跡と標準軌跡パターンを比較して得られた角度変化Δの所定時間t内の平均値が一定の閾値を上回る場合は、処理装置101は車両が直進状態でないと判断する。このとき、処理装置101は、車両の進行方向を示す情報を車両のナビゲーションシステムに出力することが好ましい。図9に示すように車両が緩やかなY字分岐の方向D1に進行した場合、水平方向のドリフト量がジャイロセンサの識別できる閾値を下回るため、ナビゲーションシステムは車両がD2の方向に直進していると誤認してしまうことがある。このようなエラーは、処理装置101が車両の進行方向を示す情報をナビゲーションシステムに出力することにより克服することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, the average value of the angle change Δ obtained by comparing the locus of the feature points of the surrounding objects when the vehicle is running and the standard locus pattern within a predetermined time t. If exceeds a certain threshold value, the
第2の走行状態測定モードはGPS信号を利用した信頼性のある従来の判断方法に基づいて車両の直進状態を測定する。第2の走行状態測定モードの一つの例として、車両に搭載されているナビゲーションシステムの地図情報を読み出し、GPS信号に基づき車両が直線の道路を走っていると認識した場合に直進していると判断する。第2の走行状態測定モードのもう一つの例として、GPS受信部102が受信したGPS信号の方位情報に基づいて車両の直進状態を測定する。そして、処理装置101は、上記二つの例を組み合わせれば、さらに正確に車両の走行状態を測定することができる。
The second running state measurement mode measures the straight running state of the vehicle based on a reliable conventional determination method using GPS signals. As an example of the second driving state measurement mode, when the map information of the navigation system mounted on the vehicle is read out and it is recognized that the vehicle is running on a straight road based on the GPS signal, the vehicle is going straight. to decide. As another example of the second traveling state measurement mode, the straight running state of the vehicle is measured based on the azimuth information of the GPS signal received by the
さらに好ましくは、図2に示すように、処理装置101はGPS受信部102によるGPS信号の受信状況をモニタリングし、GPS受信部102が一定時間(例えば20分)以上GPS信号を受信できなくなったとき(ステップS20、「YES」)は、第1走行状態測定モードに設定し(ステップS30)、GPS信号を受信できるとき(ステップS20、「NO」)は第2走行状態測定モードに設定する(ステップS40)。
More preferably, as shown in FIG. 2, the
処理装置101が第1の走行状態測定モード又は第2の走行状態測定モードにより、直進状態でない(ステップS50、「NO」)と判断した場合は、ステップS20に戻り、GPS信号の受信状況に基づき走行状態測定モードを再選択する。
If the
一方で、処理装置101が第1の走行状態測定モード又は第2の走行状態測定モードにより、車両が直進状態と判断した場合は、その時点でのジャイロセンサ103の出力に基づいて誤差値を算出し、前記誤差値に基づいてジャイロセンサ103を補正する。例えば、車両が直進状態であるときは、水平方向のドラフト量を示すジャイロセンサ103の出力電圧は本来ゼロであるべきであるため、その時点での出力電圧が検出されれば、処理装置101はそれを誤差値としてメモリ105に記憶し、その後ジャイロセンサ103の出力電圧から誤差値を減算することにより、ジャイロセンサ103の補正を行うことができる。
On the other hand, when the
以上の一連の処理により、GPS信号を受信できない環境を走行中であっても、カメラ104が撮影した車両の周辺にある対象物の軌跡を標準軌跡パターンと比較することにより車両の直進状態を判断し、誤差値を算出してジャイロセンサを補正することができる。
Through the above series of processes, even while driving in an environment where GPS signals cannot be received, the straight-ahead state of the vehicle is determined by comparing the trajectory of the object around the vehicle photographed by the
本開示におけるジャイロセンサ補正システム100では、車両の走行状態測定時の対象物の特徴点の軌跡をあらかじめ記憶されている標準軌跡パターンと比較することにより車両の直進状態を判断するため、標準軌跡パターンの正確性が要となる。そこで、本開示は、図3に示すような信頼性の高い標準軌跡パターンを生成するための実施例を提供する。
In the gyro
まず、第2の走行状態測定モードに基づき車両が直進状態であると判断したときに撮影された対象物の特徴点の第1軌跡をメモリ105に記憶する(ステップS11)。第2の走行状態測定モードはGPS信号に基づく信頼性の高い測定モードであるため、第1軌跡は正確性が担保される。 First, the first locus of the feature points of the object photographed when the vehicle is determined to be in the straight-ahead state based on the second traveling state measurement mode is stored in the memory 105 (step S11). Since the second traveling state measurement mode is a highly reliable measurement mode based on GPS signals, the accuracy of the first trajectory is guaranteed.
そして、所定時間後に再度第2の走行状態測定モードに基づき直進状態となったときに撮影された対象物の特徴点の第2軌跡を算出し(ステップS12)、メモリ105に記憶されている第1軌跡と比較する。このとき、第2軌跡も信頼性の高い第2の走行状態測定モードに基づいて取得しているため、正確性が担保されている。
Then, after a predetermined time, the second locus of the feature points of the object photographed when the vehicle goes straight based on the second traveling state measurement mode is calculated (step S12), and is stored in the
そして、第1軌跡と第2軌跡が平行であるとき(ステップS13、「YES」)、第1軌跡または第2軌跡を標準軌跡パターンとして記憶する。一方、第1軌跡と第2軌跡が平行でないとき(ステップS13、「NO」)は、ステップS11に戻り、再度第1軌跡から取得する。これにより、本開示におけるジャイロセンサ補正システムの信頼性を大幅に高めることができる。 Then, when the first locus and the second locus are parallel (step S13, “YES”), the first locus or the second locus is stored as a standard locus pattern. On the other hand, when the first locus and the second locus are not parallel (step S13, "NO"), the process returns to step S11 and is acquired from the first locus again. Thereby, the reliability of the gyro sensor correction system in the present disclosure can be significantly improved.
以上、本開示について実施形態を用いて説明したが、本開示に係る発明の技術的範囲は上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載からも明らかである。 Although the present disclosure has been described above using the embodiments, the technical scope of the invention according to the present disclosure is not limited to the scope described in the above-described embodiments. It will be apparent to those skilled in the art to make various changes or improvements to the embodiments described above. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operation, procedure, step, and step in the device, system, program, and method shown in the claims, the specification, and the drawings is particularly "before" and "prior to". As long as the output of the previous process is not used in the subsequent process, it can be realized in any order. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it does not mean that it is essential to carry out in this order. Absent.
本開示は、GPS信号を受信できない環境を走行中であっても適用可能な汎用性が高いジャイロセンサ補正システムとして有用である。 The present disclosure is useful as a highly versatile gyro sensor correction system that can be applied even while traveling in an environment where GPS signals cannot be received.
100 ジャイロセンサ補正システム
101 処理装置
102 GPS受信部
103 ジャイロセンサ
104 カメラ
105 メモリ
100 Gyro
Claims (10)
車両の水平方向のドリフト量を出力するジャイロセンサと、
前記車両の周辺を撮影するカメラと、
メモリと、
処理装置と、を有するシステムにおいて、
前記システムは少なくとも第1の走行状態測定モードと第2の走行状態測定モードを有し、
前記処理装置は、
前記車両が直進状態のときに前記カメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得した標準軌跡パターンをあらかじめ前記メモリに記憶し、
前記第1の走行状態測定モードのときに、前記車両の走行時に前記カメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡と前記標準軌跡パターンを比較することにより前記車両が直進状態であるか否かを判断し、
前記車両が直進状態と判断されたときに、その時点での前記ジャイロセンサの出力に基づいて誤差値を算出し、前記誤差値に基づいて前記ジャイロセンサを補正するジャイロセンサ補正システム。 GPS receiver and
A gyro sensor that outputs the amount of drift in the horizontal direction of the vehicle,
A camera that captures the surroundings of the vehicle
With memory
In a system with a processing device
The system has at least a first running state measurement mode and a second running state measurement mode.
The processing device is
A standard locus pattern acquired based on the locus of feature points of an object taken by the camera when the vehicle is traveling straight is stored in the memory in advance.
In the first traveling state measurement mode, whether or not the vehicle is in a straight-ahead state is determined by comparing the trajectory of the feature point of the object captured by the camera while the vehicle is traveling with the standard trajectory pattern. Judge,
A gyro sensor correction system that calculates an error value based on the output of the gyro sensor at that time when the vehicle is determined to be in a straight-ahead state, and corrects the gyro sensor based on the error value.
前記第2の走行状態測定モードのときに、前記車両に搭載されているナビゲーションシステムの地図情報及びGPS信号の方位情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記車両が直進状態であるか否かを判断する請求項1に記載のジャイロセンサ補正システム。 The processing device is
In the second driving state measurement mode, whether or not the vehicle is in a straight-ahead state is determined based on at least one of the map information of the navigation system mounted on the vehicle and the azimuth information of the GPS signal. The gyro sensor correction system according to claim 1.
前記第2の走行状態測定モードに基づき前記車両が直進状態であると判断したときに撮影された対象物の特徴点の第1軌跡を前記メモリに記憶し、
所定時間後に再度前記第2の走行状態測定モードに基づき直進状態となったときに撮影された対象物の前記特徴点の第2軌跡を算出し、
前記第1軌跡と前記第2軌跡が平行であるときに、前記第1軌跡または前記第2軌跡を前記標準軌跡パターンとして記憶する、請求項2〜5の何れか一つに記載のジャイロセンサ補正システム。 The processing device is
Based on the second traveling state measurement mode, the first locus of the feature points of the object taken when the vehicle is determined to be in the straight-ahead state is stored in the memory.
After a predetermined time, the second locus of the feature point of the object photographed when the vehicle goes straight based on the second traveling state measurement mode is calculated.
The gyro sensor correction according to any one of claims 2 to 5, wherein when the first locus and the second locus are parallel, the first locus or the second locus is stored as the standard locus pattern. system.
前記システムは少なくとも第1の走行状態測定モードと第2の走行状態測定モードを有し、
前記車両が直進状態のときに前記カメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得した標準軌跡パターンをあらかじめ前記メモリに記憶するステップと、
第1の走行状態測定モードのときに、前記車両の走行時の対象物の特徴点の軌跡と前記標準軌跡パターンを比較することにより前記車両が直進状態であるか否かを判断するステップと、
前記車両が直進状態と判断されたときに、その時点での前記ジャイロセンサの出力に基づいて誤差値を算出し、前記誤差値に基づいて前記ジャイロセンサを補正するステップと、を有する、ジャイロセンサ補正方法。 A gyro sensor correction method in a system having a GPS receiver, a gyro sensor that outputs the amount of drift in the horizontal direction of the vehicle, a camera that photographs the surroundings of the vehicle, and a memory.
The system has at least a first running state measurement mode and a second running state measurement mode.
A step of storing in advance a standard trajectory pattern acquired based on the trajectory of a feature point of an object taken by the camera when the vehicle is traveling straight, and a step of storing the standard trajectory pattern in the memory in advance.
In the first traveling state measurement mode, a step of determining whether or not the vehicle is in a straight-ahead state by comparing the trajectory of a feature point of the object during traveling of the vehicle with the standard trajectory pattern, and
A gyro sensor having a step of calculating an error value based on the output of the gyro sensor at that time when the vehicle is determined to be in a straight-ahead state and correcting the gyro sensor based on the error value. Correction method.
前記システムは少なくとも第1の走行状態測定モードと第2の走行状態測定モードを有し、
前記処理装置は、
前記車両が直進状態のときに前記カメラが撮影した対象物の特徴点の軌跡に基づいて取得した標準軌跡パターンをあらかじめ前記メモリに記憶し、
第1の走行状態測定モードのときに、前記車両の走行時の対象物の特徴点の軌跡と前記標準軌跡パターンを比較することにより前記車両が直進状態であるか否かを判断し、
前記車両が直進状態と判断されたときに、その時点での前記ジャイロセンサの出力に基づいて誤差値を算出し、前記誤差値に基づいて前記ジャイロセンサを補正する処理装置。 A processing device for controlling a system having a GPS receiving unit, a gyro sensor that outputs the amount of drift in the horizontal direction of the vehicle, a camera that photographs the surroundings of the vehicle, and a memory.
The system has at least a first running state measurement mode and a second running state measurement mode.
The processing device is
The standard trajectory pattern acquired based on the trajectory of the feature point of the object captured by the camera when the vehicle is traveling straight is stored in the memory in advance.
In the first traveling state measurement mode, it is determined whether or not the vehicle is in a straight-ahead state by comparing the locus of the feature points of the object during traveling of the vehicle with the standard locus pattern.
A processing device that calculates an error value based on the output of the gyro sensor at that time when the vehicle is determined to be in a straight-ahead state, and corrects the gyro sensor based on the error value.
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JP2019032019A JP2020134460A (en) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | Gyro sensor correction system, gyro sensor correction method and processing device |
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