JP2021004734A - 経路生成装置および経路生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本明細書で開示する技術に関連する関連技術について説明する。
<1−1.構成>
図1は、本実施の形態1による経路生成装置1の構成の一例を示すブロック図である。
図2は、経路生成装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態1によれば、角度検出部4は、自車近傍点群を用いて、自車位置の前方に位置する自車近傍点群の角度を検出する。座標生成部5は、角度検出部4が検出した角度に応じて、近似参照点群のn次の座標を生成する。目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
<2−1.構成>
図5は、本実施の形態2による経路生成装置8の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態2による経路生成装置8は、角度検出部4に特徴を有している。その他の構成は、実施の形態1で説明した図1に示す経路生成装置1と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図6は、経路生成装置8の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図6のステップS209は、図2のステップS106と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本実施の形態2によれば、角度算出部15は、座標軸移動部14が移動させた後の座標において、y軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。座標生成部5は、角度算出部15が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標(x、y)を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のn次の座標を生成する。目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
<3−1.構成>
図12は、本実施の形態3による経路生成装置16の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態3による経路生成装置16は、角度検出部4に特徴を有している。その他の構成は、実施の形態1で説明した図1に示す経路生成装置1と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図13は、経路生成装置16の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図13のステップS308およびステップS309は、図2のステップS105およびステップS106と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本実施の形態3によれば、接線算出部20は、中心位置算出部19が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。角度算出部21は、接線算出部20が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。座標生成部5は、角度算出部21が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標(x、y)を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のn次の座標を生成する。目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
<4−1.構成>
図17は、本実施の形態4による経路生成装置22の構成の一例を示すブロック図である。
図18は、経路生成装置22の動作の一例を示すフローチャートである。
図27は、本実施の形態4の変形例による経路生成装置29の構成の一例を示すブロック図である。本変形例では、近似誤差比較部27が近似誤差を比較するときに用いる閾値を設定することを特徴としている。具体的には、経路生成装置29は、閾値出力部30と、最小値比較部31と、第2目標経路生成部32とを備えることを特徴としている。その他の構成は、図17に示す経路生成装置22と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
本実施の形態4によれば、座標生成部24は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、角度出力部23が出力した複数の角度とに基づいて、各角度に応じた複数のn次の座標を生成し、座標ごとに地図点群を配置する。近似算出部25は、座標生成部24が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。近似誤差算出部26は、近似算出部25が算出した近似曲線と、座標生成部24が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。近似誤差比較部27は、近似誤差算出部26が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。第1目標経路生成部28は、近似誤差比較部27が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
<5−1.構成>
図29は、本実施の形態5による経路生成装置33の構成の一例を示すブロック図である。
図30は、経路生成装置33の動作の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態5によれば、座標生成部35は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、角度出力部23が出力した複数の角度とに基づいて、角度に応じたn次の座標を生成する。近似算出部36は、座標生成部35が配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。近似誤差算出部37は、近似算出部36が算出した近似曲線と、座標生成部35が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。目標経路生成部40は、近似誤差比較部39による比較の結果、近似誤差が閾値以下のとき、近似算出部36が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
実施の形態1で説明した経路生成装置1における自車情報取得部2、地図情報取得部3、角度検出部4、座標生成部5、および目標経路生成部6の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、経路生成装置1は、自車情報を取得し、地図情報を取得し、角度を検出し、座標を生成し、目標経路を生成するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ(CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)であってもよい。
Claims (11)
- 少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報と、前記角度検出部が検出した前記角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する座標生成部と、
前記座標生成部が生成した前記座標に基づいて、前記自車の目標経路を生成する目標経路生成部と、
を備える、経路生成装置。 - 前記角度検出部は、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、
前記自車座標生成部が生成した前記自車座標において、前記自車位置と、前記自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、
前記自車座標生成部が生成した前記自車座標における前記自車位置と、前記中央位置算出部が算出した前記中央位置とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方向とがなす角度を算出する角度算出部と、
を備える、請求項1に記載の経路生成装置。 - 前記角度検出部は、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車位置および前記自車方位を前記地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する自車近傍点群生成部と、
前記自車近傍点群生成部が生成した前記自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する自車近傍点群長さ算出部と、
前記自車近傍点群長さ算出部が算出した前記自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する中心位置算出部と、
前記中心位置算出部が算出した前記点群中心位置における前記自車近傍点群の接線を算出する接線算出部と、
前記接線算出部が算出した前記接線と、前記自車方位とがなす角度を算出する角度算出部と、
を備える、請求項1に記載の経路生成装置。 - 少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
複数の角度を出力する角度出力部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記角度出力部が出力した前記複数の角度とに基づいて、各前記角度に応じた複数のn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標ごとに前記地図点群を近似参照点群として配置する座標生成部と、
前記座標生成部が配置した各前記近似参照点群の近似曲線を前記座標ごとに算出する近似算出部と、
前記近似算出部が算出した前記近似曲線と、前記座標生成部が配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を前記座標ごとに算出する近似誤差算出部と、
前記近似誤差算出部が算出した各前記近似誤差のうち、前記近似誤差の最小値を算出する近似誤差比較部と、
前記近似誤差比較部が算出した前記近似誤差の最小値に対応する前記近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備える、経路生成装置。 - 前記近似誤差比較部で算出された前記近似誤差の最小値が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記角度出力部に対してこれまでに出力した前記複数の角度とは異なる複数の角度を出力する指示を行う最小値比較部をさらに備える、請求項4に記載の経路生成装置。
- 少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
予め定められた1つの角度を出力する角度出力部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記角度出力部が出力した前記角度とに基づいて、前記角度に応じたn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標に前記地図点群を近似参照点群として配置する座標生成部と、
前記座標生成部が配置した前記近似参照点群の近似曲線を算出する近似算出部と、
前記近似算出部が算出した前記近似曲線と、前記座標生成部が配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する近似誤差算出部と、
前記近似誤差算出部が算出した前記近似誤差と、予め定められた閾値とを比較する近似誤差比較部と、
前記近似誤差比較部による前記比較の結果、前記近似誤差が前記閾値以下のとき、前記近似算出部が算出した前記近似曲線を前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備え、
前記近似誤差比較部は、前記比較の結果、前記近似誤差が前記閾値よりも大きいとき、前記角度出力部に対してこれまでに出力した前記角度とは異なる角度を出力する指示を行うことを特徴とする、経路生成装置。 - (a)少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
(b)少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
(c)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する工程と、
(d)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報と、前記工程(c)で検出した前記角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する工程と、
(e)前記工程(d)で生成した前記座標に基づいて、前記自車の目標経路を生成する工程と、
を備える、経路生成方法。 - 前記工程(c)は、
(f)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の座標である自車座標を生成する工程と、
(g)前記工程(f)で生成した前記自車座標において、前記自車位置と、前記自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する工程と、
(h)前記工程(f)で生成した前記自車座標における前記自車位置と、前記工程(g)で算出した前記中央位置とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方向とがなす角度を算出する工程と、
を備える、請求項7に記載の経路生成方法。 - 前記工程(c)は、
(i)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車位置および前記自車方位を前記地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する工程と、
(j)前記工程(i)で生成した前記自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する工程と、
(k)前記工程(j)で算出した前記自車近傍点群長さの半分の位置を示す中央位置を算出する工程と、
(l)前記工程(k)で算出した前記中央位置における前記自車近傍点群の接線を算出する工程と、
(m)前記工程(l)で算出した前記接線と、前記自車方位とがなす角度を算出する工程と、
を備える、請求項7に記載の経路生成方法。 - (a)少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
(b)少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
(c)複数の角度を出力する工程と、
(d)前記工程(a)が取得した前記自車情報と、前記工程(c)が出力した前記複数の角度とに基づいて、各前記角度に応じた複数のn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標ごとに前記地図点群を近似参照点群として配置する工程と、
(e)前記(d)で配置した各前記近似参照点群の近似曲線を前記座標ごとに算出する工程と、
(f)前記工程(e)で算出した前記近似曲線と、前記工程(d)で配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を前記座標ごとに算出する工程と、
(g)前記工程(f)が算出した各前記近似誤差のうち、前記近似誤差の最小値を算出する工程と、
(h)前記工程(g)で算出した前記近似誤差の最小値に対応する前記近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する工程と、
を備える、経路生成方法。 - (i)前記工程(g)で算出された前記近似誤差の最小値が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記工程(c)に対してこれまでに出力した前記複数の角度とは異なる複数の角度を出力する指示を行う工程をさらに備える、請求項10に記載の経路生成方法。
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