JP6878196B2 - 位置推定装置 - Google Patents

位置推定装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6878196B2
JP6878196B2 JP2017150750A JP2017150750A JP6878196B2 JP 6878196 B2 JP6878196 B2 JP 6878196B2 JP 2017150750 A JP2017150750 A JP 2017150750A JP 2017150750 A JP2017150750 A JP 2017150750A JP 6878196 B2 JP6878196 B2 JP 6878196B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
unit
distance
moving body
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017150750A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019026199A (ja
Inventor
宏徳 平田
宏徳 平田
浩一 佐々
浩一 佐々
大島　健一
健一 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Aisin Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2017150750A priority Critical patent/JP6878196B2/ja
Priority to CN201810804945.7A priority patent/CN109383377B/zh
Priority to US16/041,935 priority patent/US10928201B2/en
Publication of JP2019026199A publication Critical patent/JP2019026199A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6878196B2 publication Critical patent/JP6878196B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/14—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by recording the course traversed by the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B60R2300/806—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for aiding parking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、位置推定装置に関する。
車両等の移動体の運転支援等のために、移動体の移動距離に基づいて位置を推定する装置が知られている。このような装置は、一度推定した位置にずれが生じた場合、移動体の移動距離を算出するための距離用パラメータを補正して、位置を補正する。
特開２０１６−１０３１５８号公報 特開２０１０−２６９７０７号公報
しかしながら、移動体の距離用パラメータの補正のみによって推定した位置では、運転支援等において十分ではないといった課題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パラメータを補正して、位置の推定の精度をより向上できる位置推定装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の位置推定装置は、移動体の複数の車輪の回転に関する情報である複数の車輪回転情報、及び、対象物に関する対象物情報を取得する取得部と、前記複数の車輪回転情報及び予め定められた方向用パラメータから前記移動体の方向の変化である移動体方向偏差を算出し、当該移動体方向偏差から前記移動体の方向を算出して前記移動体の位置である移動***置を推定するとともに、前記対象物情報から前記移動体に対する前記対象物の方向の変化である対象物方向偏差を算出して、前記移動体方向偏差及び前記対象物方向偏差に基づいて前記方向用パラメータを補正する推定部と、を備える。
このように、位置推定装置は、車輪の回転に関する車輪回転情報に基づいて算出した移動体の方向の変化である移動体方向偏差から移動体の方向を算出し、移動***置を推定する。位置推定装置は、移動体方向偏差及び対象物情報に基づいて算出した対象物の方向の偏差である対象物方向偏差に基づいて、方向用パラメータを補正している。これにより、位置推定装置は、移動距離を算出するためのパラメータのみを補正する場合に比べて、移動体の方向をより精度よく算出して、移動***置の推定の精度を向上させることができる。
本発明の位置推定装置の前記推定部は、前記複数の車輪回転情報及び予め定められた距離用パラメータに基づいて前記移動体の移動距離である移動体移動距離を算出するとともに、前記対象物情報に基づいて前記移動体に対する前記対象物の移動距離である対象物移動距離を算出し、前記移動体の方向が直進方向から予め定められた第１方向範囲内であれば、前記移動体移動距離と前記対象物移動距離とに基づいて前記距離用パラメータを補正し、前記移動体の方向が直進方向から前記第１方向範囲よりも外側の第２方向範囲外であれば、前記方向用パラメータを補正してもよい。
このように、位置推定装置は、移動体移動距離の方向の算出精度が高いほぼ直進状態において、距離用パラメータを補正しているので、距離用パラメータの補正精度を向上させることができる。また、位置推定装置は、直進状態では補正が難しい方向用パラメータの補正を、旋回状態で実行することにより、方向用パラメータの補正精度を向上させることができる。
本発明の位置推定装置の前記推定部は、前記移動体の方向が直進方向から予め定められた前記第２方向範囲外であり、かつ、前記移動体方向偏差の変化が予め定められた偏差範囲内であれば、前記方向用パラメータを補正してもよい。
このように、位置推定装置は、旋回状態で、かつ、操舵部がほぼ固定されて、移動体がほぼ一定の旋回半径で旋回している状態で方向用パラメータを補正しているので、方向用パラメータの補正精度をより向上させることができる。
本発明の位置推定装置の前記推定部は、前記移動体の速度の大きさが閾値速度未満であれば、前記方向用パラメータまたは前記距離用パラメータを補正してもよい。
このように、位置推定装置は、対象物の検出精度の高い低速で、パラメータを補正しているので、補正の精度を向上できる。
本発明の位置推定装置の前記推定部は、前記対象物までの距離が予め定められた閾値距離未満であれば、前記方向用パラメータまたは前記距離用パラメータを補正してもよい。
このように、位置推定装置は、距離の算出精度の高い近距離の対象物を検出して、パラメータを補正しているので、補正の精度を向上できる。
本発明の位置推定装置の前記推定部は、前記移動体の変速比の切り替え及び前後の進行方向の切り替えのための変速部の切り替え後の予め定められた期間外または区間外の前記車輪回転情報に基づいて、前記方向用パラメータまたは前記距離用パラメータを補正してもよい。
このように、位置推定装置は、変速部の切り替え直後以外の精度の高い移動体移動距離によって、パラメータを補正しているので、補正の精度を向上できる。
図１は、実施形態の位置推定システムが搭載される車両の平面図である。 図２は、実施形態の位置推定システムの全体構成を示すブロック図である。 図３は、位置推定装置の機能を説明する機能ブロック図である。 図４は、推定部による車両移動距離の算出方法を説明する平面図である。 図５は、推定部による車両の方向の算出方法を説明する平面図である。 図６は、推定部による１つの車輪速パルス当たりの移動距離の補正について説明する平面図である。 図７は、推定部による１つの車輪速パルス当たりの移動距離の補正について説明する平面図である。 図８は、推定部による後輪車軸の長さの補正について説明する平面図である。 図９は、推定部による後輪車軸の長さの補正について説明する平面図である。 図１０は、処理部が実行する位置推定処理のフローチャートである。 図１１は、変更形態の推定部による対象物移動距離の算出方法を説明する平面図である。 図１２は、変更形態の推定部による対象物移動距離の算出方法を説明する平面図である。
以下の例示的な実施形態等の同様の構成要素には共通の符号を付与して、重複する説明を適宜省略する。
＜実施形態＞
図１は、実施形態の位置推定システムが搭載される車両１０の平面図である。車両１０は、移動体の一例である。車両１０は、例えば、内燃機関（エンジン、図示されず）を駆動源とする自動車（内燃機関自動車）であってもよいし、電動機（モータ、図示されず）を駆動源とする自動車（電気自動車、燃料電池自動車等）であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車（ハイブリッド自動車）であってもよい。また、車両１０は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置（システム、部品等）を搭載することができる。また、車両１０における車輪１３の駆動に関わる装置の方式、個数、及び、レイアウト等は、種々に設定することができる。
図１に示すように、車両１０は、車体１１と、複数（本実施形態では４個）の車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲと、１または複数（本実施形態では４個）の撮像部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと、１または複数（本実施形態では２個）の測距部１６ａ、１６ｂと、複数（本実施形態では２個）の車輪速センサ１８Ｌ、１８Ｒとを備える。車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲを区別する必要がない場合、車輪１３と記載する。撮像部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを区別する必要がない場合、撮像部１４と記載する。測距部１６ａ、１６ｂを区別する必要がない場合、測距部１６と記載する。車輪速センサ１８Ｌ、１８Ｒを区別する必要がない場合、車輪速センサ１８と記載する。
車体１１は、乗員が乗車する車室を構成する。車体１１は、車輪１３、撮像部１４、測距部１６、車輪速センサ１８等を収容または保持する。
車輪１３ＦＬは、車両１０の左前に設けられている。車輪１３ＦＲは、車両１０の右前に設けられている。車輪１３ＲＬは、車両１０の左後に設けられている。車輪１３ＲＲは、車両１０の右後に設けられている。前側の２個の車輪１３ＦＬ、１３ＦＲは、車両１０の進行方向を変化させる転舵輪として機能する。後側の２個の車輪１３ＲＬ、１３ＲＲは、例えば、エンジンまたはモータ等からの駆動力によって回転する駆動輪として機能する。
撮像部１４は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、または、ＣＩＳ（CMOS Image Sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部１４は、所定のフレームレートで生成される複数のフレーム画像を含む動画、または、静止画のデータを撮像画像のデータとして出力する。撮像部１４は、それぞれ、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、水平方向の１４０°〜１９０°の範囲を撮影することができる。撮像部１４の光軸は、斜め下方に向けて設定されている。従って、撮像部１４は、周辺の対象物及び路面を含む車両１０の周辺を撮像した撮像画像のデータを出力する。撮像画像は、対象物に関する対象物情報の一例である。
複数の撮像部１４のそれぞれは、車体１１の周囲に設けられ、ＭＶＣ（Multi View Camera）として機能する。例えば、撮像部１４ａは、車体１１の前端部の左右方向の中央部（例えば、フロントバンパー）に設けられている。撮像部１４ａは、車両１０の前方の周辺を撮像した撮像画像を生成する。撮像部１４ｂは、車体１１の後端部の左右方向の中央部（例えば、リアバンパー）に設けられている。撮像部１４ｂは、車両１０の後方の周辺を撮像した撮像画像を生成する。撮像部１４ｃは、車体１１の左端部の前後方向の中央部（例えば、左側のサイドミラー１１ａ）に設けられている。撮像部１４ｃは、車両１０の左方の周辺を撮像した撮像画像を生成する。撮像部１４ｄは、車体１１の右端部の前後方向の中央部（例えば、右側のサイドミラー１１ｂ）に設けられている。撮像部１４ｄは、車両１０の右方の周辺を撮像した撮像画像を生成する。
測距部１６は、例えば、超音波等の検出波を出力し、車両１０の周辺に存在する対象物が反射した検出波を捉えるソナーである。測距部１６は、レーザ光等の検出波を出力して捉えるレーザレーダであってもよい。測距部１６は、車両１０の周辺の対象物の方向及び対象物までの距離に関する情報である測距情報を検出して出力する。例えば、測距部１６は、車両１０の周辺の対象物の方向、及び、検出波を送信してから受信するまでの時間である送受信時間を測距情報として検出する。測距部１６は、車両１０の外周部に設けられている。具体的には、測距部１６ａは、車体１１の前端部の左右方向の中央部（例えば、フロントバンパー）に設けられている。測距部１６ａは、車両１０の前方の対象物の方向及び対象物までの距離を算出するための送受信時間を含む測距情報を検出して出力する。測距部１６ｂは、車体１１の後端部の左右方向の中央部（例えば、リアバンパー）に設けられている。測距部１６ｂは、車両１０の後方の対象物の方向及び対象物までの距離を算出するための送受信時間を含む測距情報を検出して出力する。
車輪速センサ１８は、複数の車輪１３のそれぞれの近傍に設けられたホール素子を有する。車輪速センサ１８は、各車輪１３の回転量または単位時間当たりの回転数を検出する。車輪速センサ１８は、当該回転量または回転数に対応する車輪速パルス数を示す車輪回転情報を、複数の車輪１３の回転に関する情報として検出して出力する。具体的には、車輪速センサ１８Ｌは、左後の車輪１３ＲＬの近傍に設けられている。車輪速センサ１８Ｌは、左後の車輪１３ＲＬの車輪速パルス数を、車輪１３ＲＬの回転に関する情報である車輪回転情報として検出して出力する。車輪速センサ１８Ｒは、右後の車輪１３ＲＲの近傍に設けられている。車輪速センサ１８Ｒは、車輪１３ＲＲの車輪速パルス数を、車輪１３ＲＲの回転に関する情報である車輪回転情報として検出して出力する。
図２は、実施形態の位置推定システム２０の全体構成を示すブロック図である。位置推定システム２０は、車両１０に搭載されて、車両１０の自動運転（一部自動運転を含む）等のために自車位置を推定する。また、位置推定システム２０は、自車位置を推定するためのパラメータを補正する。
図２に示すように、位置推定システム２０は、撮像部１４と、車輪速センサ１８と、制動システム２２と、加速システム２４と、操舵システム２６と、変速システム２８と、モニタ装置３２と、位置推定装置３４と、車内ネットワーク３６とを備える。
撮像部１４は、車両１０の周辺を撮像した撮像画像を位置推定装置３４へと出力する。
車輪速センサ１８は、検出した車輪回転情報を、車内ネットワーク３６へ出力する。
制動システム２２は、車両１０の減速を制御する。制動システム２２は、制動部４０と、制動制御部４２と、制動部センサ４４とを有する。
制動部４０は、例えば、ブレーキ及びブレーキペダル等を含み、車両１０を減速させるための装置である。
制動制御部４２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のマイクロコンピュータを含むコンピュータである。制動制御部４２は、位置推定装置３４からの指示に基づいて、制動部４０を制御して、車両１０の減速を制御する。
制動部センサ４４は、例えば、位置センサであって、制動部４０がブレーキペダルの場合、制動部４０の位置を検出する。制動部センサ４４は、検出した制動部４０の状態を車内ネットワーク３６に出力する。
加速システム２４は、車両１０の加速を制御する。加速システム２４は、加速部４６と、加速制御部４８と、加速部センサ５０とを有する。
加速部４６は、例えば、アクセルペダル等を含み、車両１０を加速させるための装置である。
加速制御部４８は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサを有するＥＣＵ等のマイクロコンピュータを含むコンピュータである。加速制御部４８は、位置推定装置３４からの指示に基づいて、加速部４６を制御して、車両１０の加速を制御する。
加速部センサ５０は、例えば、位置センサであって、加速部４６がアクセルペダルの場合、加速部４６の位置を検出する。加速部センサ５０は、検出した加速部４６の位置の情報を車内ネットワーク３６に出力する。
操舵システム２６は、車両１０の進行方向を制御する。操舵システム２６は、操舵部５２と、操舵制御部５４と、操舵部センサ５６とを有する。
操舵部５２は、例えば、ハンドルまたはステアリングホイール等を含み、車両１０の転舵輪（例えば、車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ）を操作する装置である。
操舵制御部５４は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサを有するＥＣＵ等のマイクロコンピュータを含むコンピュータである。操舵制御部５４は、位置推定装置３４からの指示舵角に基づいて、操舵部５２を制御して、車両１０の進行方向を制御する。
操舵部センサ５６は、例えば、ホール素子等を含む角度センサであって、操舵部５２の回転方向の位置（例えば、回転角）を出力する。操舵部センサ５６は、検出した回転角を、操舵部５２の位置の情報として、車内ネットワーク３６に出力する。
変速システム２８は、車両１０の変速比を制御する。変速システム２８は、変速部５８と、変速制御部６０と、変速部センサ６２とを有する。
変速部５８は、例えば、シフトレバー等を含み、車両１０の変速比及び車両１０の前後の進行方向を切り替えるための装置である。
変速制御部６０は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサを有するＥＣＵ等のマイクロコンピュータを含むコンピュータである。変速制御部６０は、位置推定装置３４からの指示に基づいて、変速部５８を制御して、車両１０の変速比または車両１０の前後の進行方向を制御する。
変速部センサ６２は、ドライブ、パーキング、及び、リバース等の変速部５８の位置を検出する。変速部センサ６２は、検出した変速部５８の位置を車内ネットワーク３６に出力する。
モニタ装置３２は、車両１０の車室内のダッシュボード等に設けられている。モニタ装置３２は、表示部６４と、音声出力部６６と、操作入力部６８とを有する。
表示部６４は、位置推定装置３４が送信した画像データに基づいて、画像を表示する。表示部６４は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、または、有機ＥＬディプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescent Display）等の表示装置である。表示部６４は、例えば、駐車支援等の運転支援に関する画像を表示する。
音声出力部６６は、位置推定装置３４が送信した音声データに基づいて音声を出力する。音声出力部６６は、例えば、スピーカである。音声出力部６６は、例えば、駐車支援等の運転支援に関する音声を出力する。
操作入力部６８は、乗員の入力を受け付ける。操作入力部６８は、例えば、タッチパネルである。操作入力部６８は、表示部６４の表示画面に設けられている。操作入力部６８は、表示部６４が表示する画像を透過可能に構成されている。これにより、操作入力部６８は、表示部６４の表示画面に表示される画像を乗員に視認させることができる。操作入力部６８は、表示部６４の表示画面に表示された画像に対応した位置を乗員が触れることによって入力した位置推定または運転支援等に関する指示を受け付けて、位置推定装置３４へ送信する。操作入力部６８は、例えば、駐車支援等の運転支援に関する入力を受け付ける。尚、操作入力部６８は、タッチパネルに限らず、押しボタン式等のハードスイッチであってもよい。
位置推定装置３４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のマイクロコンピュータを含むコンピュータである。位置推定装置３４は、撮像部１４から撮像画像のデータを取得する。位置推定装置３４は、撮像画像等に基づいて生成した画像または音声に関するデータをモニタ装置３２へ送信する。位置推定装置３４は、運転者への指示、及び、運転者への通知等の画像または音声に関するデータをモニタ装置３２へ送信する。位置推定装置３４は、車内ネットワーク３６を介して、撮像画像及び車輪回転情報等の情報を取得して、車両１０の位置である自車位置を推定する。自車位置は移動***置の例である。位置推定装置３４は、車内ネットワーク３６を介して、自車位置に基づいて各システム２２、２４、２６、２８を制御して、車両１０を自動運転して駐車時等の運転を支援する。位置推定装置３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４ｃと、表示制御部３４ｄと、音声制御部３４ｅと、ＳＳＤ（Solid State Drive）３４ｆとを備える。ＣＰＵ３４ａ、ＲＯＭ３４ｂ及びＲＡＭ３４ｃは、同一パッケージ内に集積されていてもよい。
ＣＰＵ３４ａは、ハードウェアプロセッサの一例であって、ＲＯＭ３４ｂ等の不揮発性の記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して、当該プログラムにしたがって各種の演算処理および制御を実行する。ＣＰＵ３４ａは、例えば、自車位置を推定する位置推定の処理を実行する。
ＲＯＭ３４ｂは、各プログラム及びプログラムの実行に必要なパラメータ等を記憶する。ＲＡＭ３４ｃは、ＣＰＵ３４ａでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。表示制御部３４ｄは、位置推定装置３４での演算処理のうち、主として、撮像部１４で得られた画像の画像処理、表示部６４に表示させる表示用の画像のデータ変換等を実行する。音声制御部３４ｅは、位置推定装置３４での演算処理のうち、主として、音声出力部６６に出力させる音声の処理を実行する。ＳＳＤ３４ｆは、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であって、位置推定装置３４の電源がオフされた場合にあってもデータを維持する。
車内ネットワーク３６は、車輪速センサ１８と、制動システム２２と、加速システム２４と、操舵システム２６と、変速システム２８と、モニタ装置３２の操作入力部６８と、位置推定装置３４とを互いに情報を送受信可能に接続する。
図３は、位置推定装置３４の機能を説明する機能ブロック図である。図３に示すように、位置推定装置３４は、処理部７０と、記憶部７２とを備える。
処理部７０は、例えば、ＣＰＵ３４ａ等の機能として実現される。処理部７０は、取得部７４と、推定部７６と、支援部７８とを備える。処理部７０は、例えば、記憶部７２に記憶された位置推定プログラム８０を読み込むことによって、取得部７４、推定部７６及び支援部７８の機能を実現してよい。取得部７４、推定部７６及び支援部７８の一部または全部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む回路等のハードウェアによって構成されてもよい。
取得部７４は、車内ネットワーク３６を介して、複数の車輪速センサ１８Ｌ、１８Ｒから複数の車輪回転情報を取得する。取得部７４は、複数の撮像部１４のそれぞれから対象物の画像等を含む撮像画像のデータを取得する。取得部７４は、複数の測距部１６のそれぞれから対象物の測距情報を取得する。取得部７４は、各センサ４４、５０、５６、６２から制動部４０、加速部４６、操舵部５２及び変速部５８の位置情報を取得する。取得部７４は、取得した各情報を推定部７６及び支援部７８へ出力する。
推定部７６は、取得部７４から複数の車輪速センサ１８Ｌ、１８Ｒが検出した複数の車輪回転情報を取得して、自車位置を推定する。具体的には、推定部７６は、複数の車輪回転情報及び予め定められた距離用パラメータに基づいて、車両１０の移動距離である車両移動距離を算出する。例えば、推定部７６は、車輪速センサ１８Ｌが検出した車輪回転情報が示す車輪１３ＲＬの車輪速パルス数の変化量と車輪速センサ１８Ｒが検出した車輪回転情報が示す車輪１３ＲＲの車輪速パルス数の変化量との相加平均、及び、距離用パラメータに基づいて、車両移動距離を算出する。推定部７６は、複数の車輪回転情報及び予め定められた方向用パラメータに基づいて、車両１０の方向を算出する。例えば、推定部７６は、車輪速センサ１８Ｌが検出した車輪回転情報が示す車輪１３ＲＬの車輪速パルス数の変化量と車輪速センサ１８Ｒが検出した車輪回転情報が示す車輪１３ＲＲの車輪速パルス数の変化量との差分、及び、方向用パラメータに基づいて、車両１０の方向の変化である車両方向偏差を算出する。推定部７６は、当該車両方向偏差から車両１０の方向を算出する。推定部７６は、車両移動距離及び車両１０の方向から車両１０の自車位置を推定する。推定部７６は、推定した自車位置を支援部７８へ出力する。
推定部７６は、取得部７４から撮像部１４が撮像した撮像画像を取得し、車輪回転情報及び撮像画像に基づいて、自車位置を推定するための距離用パラメータ及び方向用パラメータを補正する。例えば、推定部７６は、対象物の画像を含む複数の撮像画像に基づいて、車両１０に対する対象物の移動距離である対象物移動距離を算出する。推定部７６は、車両移動距離と対象物移動距離とに基づいて距離用パラメータを補正する。推定部７６は、対象物の画像を含む複数の撮像画像に基づいて、車両１０に対する対象物の方向の変化である対象物方向偏差を算出する。推定部７６は、車両方向偏差及び対象物方向偏差に基づいて、方向用パラメータを補正する。推定部７６は、補正した距離用パラメータ及び方向用パラメータを、新たな距離用パラメータ及び方向用パラメータとして記憶部７２に格納する。尚、推定部７６は、距離用パラメータ及び方向用パラメータを複数回補正した場合、それぞれの平均値または中央値を、補正した学習後の新たなパラメータとして記憶部７２に格納してよい。推定部７６は、新たな距離用パラメータ及び方向用パラメータを記憶部７２に格納すると、当該新たな距離用パラメータ及び方向用パラメータによって自車位置を推定する。尚、推定部７６は、自動運転中または手動運転中のいずれにおいても、パラメータの補正を実行してよい。
ここで、本実施形態の推定部７６は、予め定められた補正条件を満たした場合に、自車位置を推定するためのパラメータの補正を実行する。更に、推定部７６は、距離用パラメータを補正するための距離用補正条件と、方向用パラメータを補正するための方向用補正条件とに基づいて、距離用パラメータまたは方向用パラメータのいずれを補正するかを決定する。
具体的には、推定部７６は、以下の第１、第２、第３及び第４補正条件のいずれかを満たした場合、距離用パラメータまたは方向用パラメータを補正する。換言すれば、推定部７６は、第１、第２、第３及び第４補正条件のいずれも満たさない場合、いずれのパラメータも補正しない。
＜第１補正条件＞車両移動距離が予め定められた閾値移動距離より大きい
＜第２補正条件＞車両１０から対象物までの距離が予め定められた閾値距離未満
＜第３補正条件＞変速部５８の切り替え後の予め定められた閾値切替範囲外
＜第４補正条件＞車速の大きさが予め定められた閾値速度未満
第１補正条件は、車両移動距離をある程度大きくさせることで、車両移動距離の算出精度を向上させて、補正の精度を向上させるための条件である。第２補正条件は、撮像部１４の分解能が高い近くの対象物を検出することで、補正の精度を向上させるための条件である。推定部７６は、撮像画像または測距情報から算出した対象物までの距離に基づいて、第２補正条件を満たすか否かを判定してよい。第３補正条件における変速部５８の切り替えは、変速比の切り替え及び前後方向の切り替えを含む。第３補正条件における閾値切替範囲外は、変速部５８の切り替え後の予め定められた期間外または予め定められた区間外である。当該期間は時間に基づいて設定され、当該区間は距離に基づいて設定されている。第３補正条件は、変速部５８の切り替え直後の車輪回転情報による算出精度の低い車両移動距離に基づく補正を抑制する。従って、第３補正条件は、車両移動距離の算出精度が高くなる、変速部５８の切り替え後の閾値切替範囲外の車輪回転情報に基づいて距離用パラメータまたは方向用パラメータを補正することによって、補正の精度を向上させるための条件である。推定部７６は、変速部センサ６２が検出した変速部５８の位置情報に基づいて、第３補正条件を満たすか否かを判定してよい。第４補正条件は、対象物の検出精度の高い低速での補正によって、補正の精度を向上させるための条件である。推定部７６は、車輪回転情報が示す車輪速パルス数から算出した車速に基づいて、第４補正条件を満たすか否かを判定してよい。
更に、推定部７６は、車両移動距離の算出精度が高い以下の第１距離用補正条件を満たした場合に、距離用パラメータを補正する。
＜第１距離用補正条件＞車両１０の方向が直進方向から予め定められた第１方向範囲内
第１距離用補正条件は、車両移動距離の算出精度の高いほぼ直進状態において距離用パラメータを補正するための条件である。推定部７６は、操舵部５２の操舵角の大きさが予め定められた第１閾値操舵角未満である場合、第１方向範囲内であって、第１距離用補正条件を満たすと判定してよい。また、推定部７６は、推定した車両方向偏差が第１閾値方向偏差未満である場合、第１方向範囲内であって、第１距離用補正条件を満たすと判定してもよい。
推定部７６は、車両１０の方向の算出精度が高い第１及び第２方向用補正条件を満たした場合に、方向用パラメータを補正する。
＜第１方向用補正条件＞車両１０の方向が直進方向から予め定められた第２方向範囲外
＜第２方向用補正条件＞車両方向偏差の変化が予め定められた偏差範囲内
第１方向用補正条件は、車両１０の方向が算出可能な旋回中に方向用パラメータを補正するための条件である。第２方向範囲は、第１方向範囲よりも外側である。推定部７６は、操舵部５２の操舵角の大きさが第２閾値操舵角以上である場合、第２方向範囲外であって、第１方向用補正条件を満たすと判定してよい。第２閾値操舵角は、第１閾値操舵角以上であればよく、等しくてもよい。また、推定部７６は、推定した車両方向偏差が第２閾値方向偏差以上である場合、第２方向範囲外であって、第１方向用補正条件を満たすと判定してもよい。第２閾値方向偏差は、第１閾値方向偏差以上であればよく、等しくてもよい。第１距離用補正条件及び第１方向用補正条件の両方を満たす場合はないので、推定部７６は、条件を満たした距離用パラメータの補正または方向用パラメータの補正のいずれかを実行することになる。第２方向用補正条件は、車両１０の方向の算出精度を高めることが可能な車両方向偏差がほぼ一定であって、一定の旋回半径で旋回しているかを判定するための条件である。第２方向用補正条件は、操舵部５２の操舵角の変化または車両方向偏差の変化が予め定められた変化範囲内であれば、第２方向用補正条件を満たすと判定してよい。
支援部７８は、取得部７４から取得した撮像画像及び測距情報に基づいて駐車目標位置等の目標位置及び目標位置への経路を設定する。支援部７８は、推定部７６が推定した自車位置に基づいて、各システム２２、２４、２６、２８の制御部４２、４８、５４、６０を制御して、車両１０を目標位置へと自動運転する。
記憶部７２は、ＲＯＭ３４ｂ、ＲＡＭ３４ｃ、及び、ＳＳＤ３４ｆの少なくとも１つの機能として実現される。記憶部７２は、外部のネットワーク上等に設けられていてもよい。記憶部７２は、処理部７０が実行するプログラム、プログラムの実行に必要なデータ、及び、プログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。例えば、記憶部７２は、処理部７０が実行する位置推定プログラム８０を記憶する。記憶部７２は、位置推定プログラム８０の実行に必要な移動距離を算出するための距離用パラメータ、車両１０の方向を算出するための方向用パラメータ、及び、補正条件を判定するための各閾値等を含む数値データ８２を記憶する。記憶部７２は、位置推定プログラム８０の実行によって算出された車両移動距離、車両１０の方向、自車位置及び目標位置等を一時的に記憶する。
次に、推定部７６による車両１０の車両移動距離ＤＬの算出方法を説明する。図４は、推定部７６による車両移動距離ＤＬの算出方法を説明する平面図である。車両移動距離ＤＬは、例えば、自車位置ＳＰの移動距離である。自車位置ＳＰは、例えば、車両１０の後の車輪１３ＲＬ、１３ＲＲを連結する後輪車軸ＡＸの中心である。図４のｘ軸及びｙ軸は、適宜設定してよく、例えば、支援部７８による運転支援が開始した時の車両１０の進行方向と平行な方向をｘ軸とし、ｘ軸と直交する方向をｙ軸としてよい。ここでは、図４を参照して、点線の四角で囲った時刻ｔから点線の四角で囲った時刻ｔ＋Δｔの間に移動した車両１０の車両移動距離ＤＬの算出について説明する。Δｔは、例えば、取得部７４が車輪速パルス数を示す車輪回転情報を取得する周期、または、推定部７６が車両移動距離ＤＬを算出する周期であってよい。車輪１３の軌跡は旋回している状態では円弧となるが、車両移動距離ＤＬが短いので、ここでは直線として近似する。
左後の車輪１３ＲＬの車両移動距離ＤＬＬは、１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰ、及び、車輪速センサ１８Ｌが出力した車輪回転情報から算出した車輪速パルス変化量ＰＬを含む式（１）によって算出できる。１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰは、距離用パラメータの一例である。車輪速パルス変化量ＰＬは、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの間に車輪速センサ１８Ｌが検出した車輪１３ＲＬの車輪速パルス数である。
ＤＬＬ＝ＤＰ・ＰＬ ・・・（１）
右後の車輪１３ＲＲの車両移動距離ＤＬＲは、１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰ、及び、車輪速センサ１８Ｒが出力した車輪回転情報から算出した車輪速パルス変化量ＰＲを含む式（２）によって算出できる。車輪速パルス変化量ＰＲは、時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔの間に車輪速センサ１８Ｒが検出した車輪１３ＲＲの車輪速パルス数である。
ＤＬＲ＝ＤＰ・ＰＲ ・・・（２）
自車位置ＳＰの車両移動距離ＤＬは車両移動距離ＤＬＬ及び車両移動距離ＤＬＲの相加平均値とみなすことができる。従って、推定部７６は、車輪速パルス変化量ＰＬ、ＰＲの相加平均値を含む式（３）で車両移動距離ＤＬを算出してよい。
ＤＬ＝０．５・（ＤＬＬ＋ＤＬＲ）
＝０．５・ＤＰ・（ＰＬ＋ＰＲ） ・・・（３）
次に、推定部７６による車両１０の時刻ｔ＋Δｔにおける方向Ｐθｔ＋Δｔの算出方法を説明する。図５は、推定部７６による車両１０の方向Ｐθｔ＋Δｔの算出方法を説明する平面図である。ここでは、図４及び図５を参照して、図４に示す点線の四角で囲った時刻ｔから点線の四角で囲った時刻ｔ＋Δｔの間に移動した車両１０の方向の変化である車両方向偏差Ｄθを算出した後、方向Ｐθｔ＋Δｔを算出する方法について説明する。尚、図５は、時刻ｔと時刻ｔ＋Δｔの左後の車輪１３ＲＬの中心を重ねた図である。
左後の車輪１３ＲＬの車両移動距離ＤＬＬと右後の車輪１３ＲＲの車両移動距離ＤＬＲの差である移動距離偏差ＤＤＬは、次の式（４）で算出できる。
ＤＤＬ＝ＤＰ・（ＰＲ−ＰＬ） ・・・（４）
従って、車両方向偏差Ｄθは、車輪回転情報が示す車輪速パルス変化量ＰＲ、ＰＬから算出できる左右の車輪速パルス変化量ＰＬ、ＰＲの差分、及び、後輪車軸ＡＸの長さＴＲを含む次の式（５）で、車両方向偏差Ｄθを算出してよい。後輪車軸ＡＸの長さＴＲは、方向用パラメータの一例である。尚、式（５）は、車両方向偏差Ｄθが十分に小さい場合に成立する近似式“Ｄθ＝ｓｉｎＤθ”を用いて導いている。
Ｄθ＝ＤＤＬ・ＴＲ
＝ＤＰ・（ＰＲ−ＰＬ）・ＴＲ ・・・（５）
推定部７６は、車両方向偏差Ｄθ及び時刻ｔでの車両１０の方向Ｐθｔを含む次の式（６）に基づいて時刻ｔ＋Δｔでの車両１０の方向Ｐθｔ＋Δｔを算出してよい。尚、車両１０の方向Ｐθｔ＋Δｔ、Ｐθｔを区別する必要がない場合、方向Ｐθと記載する。
Ｐθｔ＋Δｔ＝Ｐθｔ＋Ｄθ ・・・（６）
推定部７６は、算出した車両移動距離ＤＬ及び方向Ｐθｔ＋Δｔに基づいて、自車位置ＳＰのｘ座標及びｙ座標を算出して推定する。
次に、推定部７６による車両移動距離ＤＬを算出するための距離用パラメータである１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰの補正（以下、移動距離補正）について説明する。図６及び図７は、推定部７６による１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰの補正について説明する平面図である。図６は時刻ｔａの平面図であり、図７は時刻ｔａ＋Δｔの平面図である。図６及び図７において、一点鎖線の四角は撮像部１４（例えば、撮像部１４ｄ）が撮像している撮像領域Ａｒである。
図６に示すように、時刻ｔａにおける車両１０は、対象物９０が路面に設けられた場所を前方へと走行している。対象物９０は、例えば、駐車場の路面に設けられた区画線である。時刻ｔａ＋Δｔにおける車両１０が図７に示す位置まで走行した場合、対象物９０は車両１０に対して相対的に移動する。対象物９０が相対的に移動した距離を対象物移動距離ＯＤＬとする。推定部７６は、例えば、撮像部１４が撮像した時刻ｔａの撮像画像の対象物９０の前端部９０ａの位置と、時刻ｔａ＋Δｔの撮像画像の対象物９０の前端部９０ａの位置とから対象物移動距離ＯＤＬを算出する。自車位置ＳＰの車両移動距離ＤＬは、１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰが正確な場合、対象物移動距離ＯＤＬと同じ値になる。従って、自車位置ＳＰの車両移動距離ＤＬが対象物移動距離ＯＤＬと異なる場合、現在の１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰに誤差が生じている。このような場合、推定部７６は、左右の車輪速パルス変化量ＰＬ、ＰＲの相加平均を含む次の式（７）に基づいて、新たな１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰを算出して補正する。推定部７６は、補正した新たな１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰを記憶部７２に格納する。
ＤＰ＝ＯＤＬ／０．５・（ＰＬ＋ＰＲ） ・・・（７）
次に、推定部７６による車両方向偏差Ｄθ及び方向Ｐθを算出するための方向用パラメータである後輪車軸ＡＸの長さＴＲの補正（以下、方向用補正）について説明する。図８及び図９は、推定部７６による後輪車軸ＡＸの長さＴＲの補正について説明する平面図である。図８は時刻ｔｂの平面図であり、図９は時刻ｔｂ＋Δｔの平面図である。図８及び図９において、一点鎖線の四角は撮像部１４（例えば、撮像部１４ｄ）が撮像している撮像領域Ａｒである。
図８に示すように、時刻ｔｂにおける車両１０の方向と、区画線である対象物９０が延びる方向（太線ＤＲ参照）との間の角度を“θａ”とする。この後、図９に示すように、操舵部５２が回転された状態で車両１０が時刻ｔｂから時刻ｔｂ＋Δｔまで走行する。時刻ｔｂ＋Δｔにおける車両１０の方向と、対象物９０の方向（太線ＤＲ参照）との間の角度を“θｂ”とする。推定部７６は、時刻ｔｂから時刻ｔｂ＋Δｔにおける車両１０に対する対象物９０の方向の変化である対象物方向偏差ＯＤθ（＝θａ−θｂ）を算出する。推定部７６は、例えば、撮像部１４が撮像した時刻ｔｂの撮像画像の対象物９０の方向と、時刻ｔｂ＋Δｔの撮像画像の対象物９０の方向とから、対象物方向偏差ＯＤθを算出してよい。車両方向偏差Ｄθは、後輪車軸ＡＸの長さＴＲが正確な場合、対象物方向偏差ＯＤθと同じ値になる。従って、車両方向偏差Ｄθが対象物方向偏差ＯＤθと異なる場合、現在の後輪車軸ＡＸの長さＴＲに誤差が生じている。このような場合、推定部７６は、左右の車輪速パルス変化量ＰＬ、ＰＲの差分を含む次の式（８）から新たな後輪車軸ＡＸの長さＴＲを算出して補正する。尚、式（８）に含まれる１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰは、移動距離用補正後の新たな値である。
ＴＲ＝ＯＤθ／ＤＰ・（ＰＲ−ＰＬ） ・・・（８）
推定部７６は、方向用補正によって新たな後輪車軸ＡＸの長さＴＲを算出すると、上述の式（５）に基づいて、車両方向偏差Ｄθを算出する。推定部７６は、新たに算出した車両方向偏差Ｄθを含む式（６）に基づいて、時刻ｔｂ＋Δｔでの車両１０の方向Ｐθｔ＋Δｔを算出してよい。推定部７６は、補正した新たな後輪車軸ＡＸの長さＴＲを記憶部７２に格納する。
図１０は、処理部７０が実行する位置推定処理のフローチャートである。処理部７０は、位置推定プログラム８０を読み込んで、位置推定処理を実行する。
図１０に示すように、処理部７０の取得部７４は、取得タイミングか否かを判定する（Ｓ１０２）。取得タイミングは、予め設定された値であって、適宜設定してよい。取得部７４は、取得タイミングでないと判定すると（Ｓ１０２：Ｎｏ）、待機状態となって、ステップＳ１０２を繰り返す。取得部７４は、取得タイミングであると判定すると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、撮像部１４から撮像画像を対象物情報として取得する（Ｓ１０４）。取得部７４は、車内ネットワーク３６を介して、車輪速センサ１８から車輪速パルス数を示す車輪回転情報を取得する（Ｓ１０６）。取得部７４は、取得した対象物情報及び車輪回転情報を推定部７６へ出力する。
推定部７６は、取得部７４から取得した撮像画像に基づいて、駐車場の区画線等の対象物９０の位置及び方向を検出する（Ｓ１０８）。例えば、推定部７６は、図６に示すように、撮像画像に基づいて、対象物９０の前端部９０ａの位置を検出してよい。
推定部７６は、取得部７４から取得した車輪回転情報を含む式（３）に基づいて、図４に示すように、前回の車輪回転情報の取得からの車両移動距離ＤＬを算出する（Ｓ１１０）。推定部７６は、取得部７４から取得した車輪回転情報を含む式（５）に基づいて、図４及び図５に示すように、前回の車輪回転情報の取得からの車両方向偏差Ｄθを算出する。推定部７６は、当該車両方向偏差Ｄθを含む式（６）に基づいて車両１０の方向Ｐθを算出する（Ｓ１１２）。推定部７６は、車両移動距離ＤＬ及び車両１０の方向Ｐθから自車位置ＳＰを算出して推定する（Ｓ１１４）。ここで、推定部７６は、支援部７８が自動運転中の場合、推定した自車位置ＳＰ及び車両１０の方向Ｐθを支援部７８に出力する。支援部７８は、当該自車位置ＳＰ及び車両１０の方向Ｐθに基づいて、自動運転を継続する。
取得部７４は、次の取得タイミングか否かを判定する（Ｓ１１６）。取得部７４は、次の取得タイミングでないと判定すると（Ｓ１１６：Ｎｏ）、待機状態となって、ステップＳ１１６を繰り返す。取得部７４は、取得タイミングであると判定すると（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、撮像部１４から次の撮像画像を対象物情報として取得するとともに（Ｓ１１８）、車内ネットワーク３６を介して、車輪速センサ１８から車輪速パルス数を示す次の車輪回転情報を取得する（Ｓ１２０）。取得部７４は、取得した対象物情報及び車輪回転情報を推定部７６へ出力する。
推定部７６は、取得部７４から取得した撮像画像に基づいて、ステップＳ１０８で検出した対象物９０と同じ対象物９０の位置及び方向を検出する（Ｓ１２２）。
推定部７６は、取得部７４から新たに取得した車輪回転情報に基づいて、前回の車輪回転情報の取得からの車両移動距離ＤＬを算出する（Ｓ１２４）。推定部７６は、取得部７４から取得した車輪回転情報に基づいて、前回の車輪回転情報の取得からの車両方向偏差Ｄθを算出した後、車両１０の方向Ｐθを算出する（Ｓ１２６）。推定部７６は、車両移動距離ＤＬ及び方向Ｐθから自車位置ＳＰを算出する（Ｓ１２８）。ここで、推定部７６は、支援部７８が自動運転中の場合、推定した自車位置ＳＰ及び車両１０の方向Ｐθを支援部７８に出力する。
推定部７６は、ステップＳ１２４で算出した車両移動距離ＤＬ、撮像画像または測距情報から算出した対象物９０までの距離、変速部センサ６２が検出した位置情報に基づく変速部５８の切り替え、及び、車輪回転情報から算出される車速に基づいて、第１補正条件から第４補正条件のいずれかを満たすか否かを判定する（Ｓ１３０）。推定部７６は、いずれの補正条件も満たしていないと判定すると（Ｓ１３０：Ｎｏ）、距離用パラメータである１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰ、及び、方向用パラメータである後輪車軸ＡＸの長さＴＲを補正することなく、ステップＳ１０２以降を再度繰り返す。
推定部７６は、いずれかの補正条件を満たしていると判定すると（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、操舵部５２の位置情報が示す操舵角、または、ステップＳ１２６で算出した車両方向偏差Ｄθに基づいて、距離用補正条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１３２）。推定部７６は、距離用補正条件を満たしていないと判定すると（Ｓ１３２：Ｎｏ）、距離用パラメータを補正することなく、ステップＳ１３８以降を実行する。
推定部７６は、距離用補正条件を満たしていると判定すると（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８、Ｓ１２２で検出した対象物の２つの位置から対象物移動距離ＯＤＬを算出する（Ｓ１３４）。
推定部７６は、ステップＳ１０６、Ｓ１２０で取得した車輪回転情報が示す左右の車輪速パルス変化量ＰＬ、ＰＲの相加平均値、及び、対象物９０の移動距離である対象物移動距離ＯＤＬを含む上述の式（７）に基づいて、移動距離用補正を実行して距離用パラメータである１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰを算出して補正する（Ｓ１３６）。推定部７６は、補正した新たな距離用パラメータを記憶部７２に格納する。
推定部７６は、操舵部５２の位置情報が示す操舵角、及び、ステップＳ１２６で算出した車両方向偏差Ｄθに基づいて、第１及び第２方向用補正条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１３８）。推定部７６は、第１及び第２方向用補正条件を満たしていないと判定すると（Ｓ１３８：Ｎｏ）、方向用パラメータを補正することなく、ステップＳ１０２以降を再度繰り返す。
推定部７６は、第１及び第２方向用補正条件を満たしていると判定すると（Ｓ１３８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８、Ｓ１２２で検出した対象物９０の方向に基づいて、対象物方向偏差ＯＤθを算出する（Ｓ１４０）。
推定部７６は、車輪回転情報が示す左右の車輪速パルス変化量ＰＬ、ＰＲの差分、及び、対象物方向偏差ＯＤθを含む式（８）に基づいて、方向用補正を実行して、方向用パラメータである後輪車軸ＡＸの長さＴＲを算出して補正する（Ｓ１４２）。推定部７６は、補正した新たな方向用パラメータを記憶部７２に格納する。
この後、処理部７０は、ステップＳ１０２以降を繰り返す。
上述したように、位置推定装置３４は、車輪１３の回転を示す車輪回転情報に基づいて算出した車両１０の方向Ｐθの変化である車両方向偏差Ｄθから車両１０の方向Ｐθを算出して自車位置ＳＰを推定する。位置推定装置３４は、車両方向偏差Ｄθ及び対象物情報から算出した対象物９０の方向Ｐθの偏差である対象物方向偏差ＯＤθに基づいて、方向用パラメータである後輪車軸ＡＸの長さＴＲを補正している。これにより、位置推定装置３４は、車両移動距離ＤＬを算出するための距離用パラメータのみを補正する場合に比べて、車両移動距離ＤＬ及び方向Ｐθを精度よく算出して、自車位置ＳＰの推定の精度を向上させることができる。この結果、位置推定装置３４は、支援部７８による駐車支援等の運転支援において、目標位置への精度（例えば、駐車精度）を向上させることができる。
位置推定装置３４は、車両１０の方向Ｐθが直進方向から第１方向範囲内であり、車両１０がほぼ直進していれば、距離用パラメータである１つの車輪パルス当たりの移動距離ＤＰを補正する。一方、位置推定装置３４は、車両１０の方向が第２方向範囲外で、車両１０が旋回していれば、方向用パラメータを補正している。このように、位置推定装置３４は、車両移動距離ＤＬを算出する式（３）に用いた近似による誤差が小さくなるほぼ直進状態において、距離用パラメータを補正しているので、距離用パラメータの補正精度を向上させることができる。また、位置推定装置３４は、直進状態では補正が難しい方向用パラメータの補正を、旋回状態で実行することにより、方向用パラメータの補正精度を向上させることができる。
位置推定装置３４は、車両１０の方向が直進方向から第２方向範囲外であって、かつ、車両方向偏差Ｄθの変化が偏差範囲内である場合に方向用パラメータを補正している。このように、位置推定装置３４は、旋回状態で、かつ、操舵部５２がほぼ固定されて、車両１０がほぼ一定の旋回半径で旋回している状態で方向用パラメータを補正しているので、方向用パラメータの補正精度をより向上させることができる。
位置推定装置３４は、車速が閾値速度未満であれば、方向用パラメータまたは距離用パラメータを補正している。このように、位置推定装置３４は、対象物９０の検出精度の高い低速で、パラメータを補正しているので、補正の精度を向上できる。
位置推定装置３４は、対象物９０までの距離が閾値距離未満であれば、方向用パラメータまたは距離用パラメータを補正している。このように、位置推定装置３４は、距離の算出精度の高い近距離の対象物９０を検出して、パラメータを補正しているので、補正の精度を向上できる。
位置推定装置３４は、変速部５８が切り替えられた後の期間以外または区間以外の車輪回転情報に基づいて算出した精度の高い車両移動距離ＤＬによって、方向用パラメータまたは距離用パラメータを補正している。このように、位置推定装置３４は、精度の高い車両移動距離ＤＬによって、パラメータを補正しているので、補正の精度を向上できる。
＜変更形態＞
次に、対象物の移動距離である対象物移動距離ＯＤＬの算出方法の他の形態について説明する。図１１及び図１２は、変更形態の推定部７６による対象物移動距離ＯＤＬの算出方法を説明する平面図である。図１１は時刻ｔｃの平面図であり、図１２は時刻ｔｃ＋Δｔの平面図である。図１１に示す時刻ｔｃでは、車両１０は、駐車場の一対の区画線である対象物９０Ａ、９０Ｂの間の駐車領域を後方へ走行している。時刻ｔｃ＋Δｔにおける車両１０が、図１２に示す位置まで後退すると、対象物９０Ａ、９０Ｂは、車両１０に対して相対的に移動する。ここで対象物９０Ａ、９０Ｂが、車両１０に対して相対的に移動した距離をそれぞれ対象物移動距離ＯＤＬＡ、ＯＤＬＢとする。推定部７６は、撮像部１４ｃ、１４ｄの撮像画像に基づいて、対象物９０Ａ、９０Ｂの前端部９０Ａａ、９０Ｂａの位置を特定して、対象物移動距離ＯＤＬＡ、ＯＤＬＢを算出する。推定部７６は、対象物移動距離ＯＤＬＡ、ＯＤＬＢから、１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰを補正するための式（７）に代入する対象物移動距離ＯＤＬを算出する。例えば、推定部７６は、対象物移動距離ＯＤＬＡ、ＯＤＬＢの相加平均値（＝（ＯＤＬＡ＋ＯＤＬＢ）／２）を対象物移動距離ＯＤＬとして算出してよい。推定部７６は、算出した対象物移動距離ＯＤＬに基づいて、上述の実施形態と同様に、１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰの補正を実行してよい。尚、推定部７６は、３以上の対象物９０の対象物移動距離の相加平均から式（７）に代入する対象物移動距離ＯＤＬを算出してもよい。
上述した各実施形態の構成の機能、接続関係、個数、配置等は、発明の範囲及び発明の範囲と均等の範囲内で適宜変更、削除等してよい。各実施形態を適宜組み合わせてもよい。各実施形態の各ステップの順序を適宜変更してよい。
上述の実施形態では、推定部７６が、車両移動距離ＤＬ、車両１０の方向Ｐθ及び自車位置ＳＰの推定と、距離用パラメータ及び方向用パラメータの補正とを一つのフローチャートで実行する例を示したが、これに限定されない。例えば、推定部７６は、車両移動距離ＤＬ、車両１０の方向Ｐθ及び自車位置ＳＰの推定と、距離用パラメータ及び方向用パラメータの補正とを一つのフローチャートの補正は別の処理としてもよい。
上述の実施形態では、車輪速センサ１８が検出した車輪速パルス数に対応する車輪速パルス情報を車輪回転情報として例に挙げたが、車輪回転情報は車輪速パルス情報に限定されない。例えば、車輪回転情報は、車輪の回転と関連するモータ等の駆動源の出力軸の回転に関する情報であってよい。
上述の実施形態では、推定部７６が、撮像部１４の撮像画像から対象物９０を特定して、対象物移動距離ＯＤＬを算出する例を挙げたが、対象物移動距離ＯＤＬの算出方法はこれに限定されない。例えば、推定部７６は、測距部１６が検出した測距情報により対象物９０を特定して、対象物移動距離ＯＤＬを算出してもよい。この場合、測距情報が対象粒情報となる。対象物９０が障害物等の立体物である場合、推定部７６は、測距情報によって対象物９０の位置をより高い精度で検出できる。また、推定部７６は、撮像画像及び測距情報の両方を対象物情報として取得し、対象物を特定してもよい。
上述の実施形態では、第１及び第２方向用補正条件を満たした場合、推定部７６が方向用パラメータを補正する例を挙げたが、これに限定されない。例えば、第１、第２及び第３方向用補正条件のいずれかを満たした場合、推定部７６が方向用パラメータを補正するようにしてもよい。
上述の実施形態では、第１から第４補正条件のいずれかを満たした場合、距離用パラメータまたは方向用パラメータを補正する例を挙げたが、これに限定されない。例えば、推定部７６は、以下の第５及び第６補正条件のいずれかに基づいて、補正の可否を判定してもよい。
＜第５補正条件＞運転支援の開始から予め定められた閾値時間以内
＜第６補正条件＞駐車支援において駐車領域内に車両１０の一部が進入した後
第５及び第６補正条件は、対象物９０を高精度で検出可能な条件である。推定部７６は、第１から第４補正条件のいずれかと、第５補正条件及び第６補正条件のいずれかとが満たされた場合に、距離用パラメータまたは方向用パラメータを補正してもよい。
上述のパラメータの補正では、パラメータの誤差に関わらず補正する例を挙げたが、これに限定されない。距離用パラメータの誤差が大きい場合、例えば、車両移動距離ＤＬと対象物移動距離ＯＤＬとの偏差が予め定められた判定用閾値距離より大きい場合、推定部７６が、距離用パラメータの補正を実行するようにしてもよい。また、方向用パラメータの誤差が大きい場合、例えば、車両方向偏差Ｄθと対象物方向偏差ＯＤθとの偏差が予め定められた判定用閾値方向偏差より大きい場合、推定部７６が、方向用パラメータを補正するようにしてもよい。
上述の補正条件、距離用補正条件、及び、方向用補正条件は、適宜変更してよい。例えば、各条件中の“より大きい”は“以上”に変更してよい。また、各条件中の“未満”は、“以下”に変更してよい。“範囲外”及び“範囲内”の用語は、範囲の境界を含んでもよく、含まなくてもよい。
上述の実施形態では、距離用パラメータとして１つの車輪速パルス当たりの移動距離ＤＰを例に挙げて説明したが、距離用パラメータは車輪１３の回転量または回転数から移動距離に換算するパラメータ等に適宜変更してよい。また、上述の実施形態では、方向用パラメータとして後輪車軸ＡＸの長さＴＲを例に挙げて説明したが、方向用パラメータは車輪１３の回転量または回転数から車両１０の方向に換算するパラメータ等に適宜変更してよい。
上述の実施形態では、支援部７８を含む位置推定装置３４を例に挙げて説明したが、支援部７８は位置推定装置３４から省略してもよい。
上述の実施形態では、移動体の例として四輪の車両１０を例に挙げて説明したが、移動体は車両１０に限定されない。例えば、移動体は、内燃機関及び電動機等の駆動源を有し、当該駆動源が回転させる複数の車輪を有する車両または飛行機等であってもよい。
１０：車両、１３：車輪、２０：位置推定システム、３４：位置推定装置、７４：取得部、７６：推定部、８０：位置推定プログラム、９０：対象物、ＤＤＬ：移動距離偏差、ＤＬ：車両移動距離、ＤＰ：１つの車輪速パルス当たりの移動距離（距離用パラメータ）、Ｄθ：車両方向偏差、ＯＤＬ：対象物移動距離、ＯＤθ：対象物方向偏差、ＰＬ：車輪速パルス変化量、ＰＲ：車輪速パルス変化量、Ｐθ：方向、ＳＰ：自車位置、ＴＲ：後輪車軸の長さ（方向用パラメータ）。

Claims (6)

  1. 移動体の複数の車輪の回転に関する情報である複数の車輪回転情報、及び、対象物に関する対象物情報を取得する取得部と、
    前記複数の車輪回転情報及び予め定められた方向用パラメータから前記移動体の方向の変化である移動体方向偏差を算出し、当該移動体方向偏差から前記移動体の方向を算出して前記移動体の位置である移動***置を推定するとともに、前記対象物情報から前記移動体に対する前記対象物の方向の変化である対象物方向偏差を算出して、前記移動体方向偏差及び前記対象物方向偏差に基づいて前記方向用パラメータを補正する推定部と、
    を備える位置推定装置。
  2. 前記推定部は、
    前記複数の車輪回転情報及び予め定められた距離用パラメータに基づいて前記移動体の移動距離である移動体移動距離を算出するとともに、前記対象物情報に基づいて前記移動体に対する前記対象物の移動距離である対象物移動距離を算出し、
    前記移動体の方向が直進方向から予め定められた第１方向範囲内であれば、前記移動体移動距離と前記対象物移動距離とに基づいて前記距離用パラメータを補正し、
    前記移動体の方向が直進方向から前記第１方向範囲よりも外側の第２方向範囲外であれば、前記方向用パラメータを補正する
    請求項１に記載の位置推定装置。
  3. 前記推定部は、前記移動体の方向が直進方向から予め定められた前記第２方向範囲外であり、かつ、前記移動体方向偏差の変化が予め定められた偏差範囲内であれば、前記方向用パラメータを補正する
    請求項２に記載の位置推定装置。
  4. 前記推定部は、前記移動体の速度の大きさが閾値速度未満であれば、前記方向用パラメータまたは前記距離用パラメータを補正する
    請求項２または３に記載の位置推定装置。
  5. 前記推定部は、前記対象物までの距離が予め定められた閾値距離未満であれば、前記方向用パラメータまたは前記距離用パラメータを補正する
    請求項２から４のいずれか１項に記載の位置推定装置。
  6. 前記推定部は、前記移動体の変速比の切り替え及び前後の進行方向の切り替えのための変速部の切り替え後の予め定められた期間外または区間外の前記車輪回転情報に基づいて、前記方向用パラメータまたは前記距離用パラメータを補正する
    請求項２から５のいずれか１項に記載の位置推定装置。
JP2017150750A 2017-08-03 2017-08-03 位置推定装置 Active JP6878196B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017150750A JP6878196B2 (ja) 2017-08-03 2017-08-03 位置推定装置
CN201810804945.7A CN109383377B (zh) 2017-08-03 2018-07-20 位置推测装置
US16/041,935 US10928201B2 (en) 2017-08-03 2018-07-23 Position estimation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017150750A JP6878196B2 (ja) 2017-08-03 2017-08-03 位置推定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019026199A JP2019026199A (ja) 2019-02-21
JP6878196B2 true JP6878196B2 (ja) 2021-05-26

Family

ID=65229328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017150750A Active JP6878196B2 (ja) 2017-08-03 2017-08-03 位置推定装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10928201B2 (ja)
JP (1) JP6878196B2 (ja)
CN (1) CN109383377B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7200820B2 (ja) * 2019-05-13 2023-01-10 株式会社デンソー 物標識別装置および運転支援装置
CN110231042A (zh) * 2019-05-28 2019-09-13 上海车轮互联网服务有限公司 基于定位的线路采集方法及装置
JP6921168B2 (ja) * 2019-11-29 2021-08-18 先進モビリティ株式会社 車輪パルス信号に基づく隊列走行方法
CN111238472B (zh) * 2020-01-20 2022-03-15 北京四维智联科技有限公司 一种用于全自动泊车的实时高精度定位方法及装置
JP2021191648A (ja) * 2020-06-05 2021-12-16 トヨタ自動車株式会社 位置推定装置及び位置推定方法
CN111915812B (zh) * 2020-08-06 2022-02-01 广州狸园科技有限公司 一种基于5g大数据的图书馆图书展示位置识别***
CN113254434B (zh) * 2021-06-18 2021-10-15 智己汽车科技有限公司 用于清理车辆行驶数据的方法、装置、设备及存储介质
CN113449697B (zh) * 2021-08-27 2022-01-25 阿里云计算有限公司 视频信息处理方法、设备及计算机存储介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4037131B2 (ja) * 2002-02-28 2008-01-23 三菱電機株式会社 挙動計測装置
JP4263534B2 (ja) * 2003-05-16 2009-05-13 トヨタ自動車株式会社 車両用走行支援装置
JP4079083B2 (ja) * 2003-12-12 2008-04-23 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2007176244A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Aisin Seiki Co Ltd 駐車支援装置
JP2008008783A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Toyota Motor Corp 車輪速パルス補正装置
JP5233606B2 (ja) * 2008-11-19 2013-07-10 富士通株式会社 絶対移動経路算出装置及び方法、並びにプログラム
JP5303356B2 (ja) * 2009-05-21 2013-10-02 本田技研工業株式会社 車両の駐車支援システム
JP6481347B2 (ja) * 2014-11-28 2019-03-13 村田機械株式会社 移動量推定装置、自律移動体、及び移動量の推定方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10928201B2 (en) 2021-02-23
CN109383377A (zh) 2019-02-26
JP2019026199A (ja) 2019-02-21
CN109383377B (zh) 2023-07-14
US20190041218A1 (en) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6878196B2 (ja) 位置推定装置
US10031227B2 (en) Parking assist system
EP3124360B1 (en) Parking assistance device
US10018473B2 (en) Vehicle position detecting device
US9216765B2 (en) Parking assist apparatus, parking assist method and program thereof
US10077045B2 (en) Parking assist system, method, and non-transitory computer readable medium storing program
US10150486B2 (en) Driving assistance device and driving assistance system
US9592852B2 (en) Parking assist system and parking assist method
JP6828501B2 (ja) 駐車支援装置
US9604638B2 (en) Parking assist system
US9886859B2 (en) Parking assistance device
US20160114795A1 (en) Parking assist system and parking assist method
US9919735B2 (en) Control system and control method for vehicle
US10055994B2 (en) Parking assistance device
RU2729330C1 (ru) Способ помощи при парковке и устройство помощи при парковке
US10489950B2 (en) Display control device for displaying a captured image of a vehicle periphery
WO2017212706A1 (ja) 駐車評価装置
JP2022023870A (ja) 表示制御装置
US20200140011A1 (en) Parking assistance apparatus
US20200193183A1 (en) Periphery monitoring device
JP2019156308A (ja) 駐車支援装置
JP2021062658A (ja) 駐車支援装置、駐車支援方法、および駐車支援プログラム
JP6930213B2 (ja) 駐車支援システム及び駐車支援方法
CN114312756A (zh) 停车辅助***、停车辅助装置、停车辅助方法以及记录介质
US10922977B2 (en) Display control device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20170904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170904

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210413

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6878196

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250