JP7308141B2 - 自己位置推定方法及び自己位置推定装置 - Google Patents
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Description
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る自己位置推定装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る自己位置推定装置は、複数の検出部40と、コントローラ100とを備える。なお、自己位置推定装置は、図示しない車両に搭載される。
次に、本実施形態に係る自己位置推定装置による自己位置推定の処理手順を、図2のフローチャートを参照して説明する。図2に示す自己位置推定の処理は、車両のイグニッションがオンされると開始し、イグニッションがオンとなっている間、繰り返し実行される。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る自己位置推定方法及び自己位置推定装置は、車両の周囲の物標を検出する複数の検出部からの測定結果を用いて、地図データ上での車両の位置及び向きを推定する際に、複数の検出部ごとに、車両の車両座標系において、車両の前後方向に沿った物標の位置を第1座標値として推定し、第1座標値が有する誤差を第1誤差として推定し、車両の幅方向に沿った物標の位置を第2座標値として推定し、第2座標値が有する誤差を第2誤差として推定し、車両の前後方向を基準として車両から物標に向かう向きの角度を第3座標値として推定し、第3座標値が有する誤差を第3誤差として推定する。そして、推定された複数の第1座標値の中で第1誤差が最小となる第1座標値を、第1選択値として選択し、推定された複数の第2座標値の中で第2誤差が最小となる第2座標値を、第2選択値として選択し、推定された複数の第3座標値の中で第3誤差が最小となる第3座標値を、第3選択値として選択し、第1選択値、第2選択値、第3選択値に基づいて、車両の位置及び向きを推定する。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複説明を省略する。
図4は、本実施形態に係る自己位置推定装置の構成を示すブロック図である。図4に示すように、本実施形態に係る自己位置推定装置は、検出部評価部150をさらに備えたことが第1実施形態と相違している。
次に、本実施形態に係る自己位置推定装置による自己位置推定の処理手順を、図7のフローチャートを参照して説明する。図7に示す本実施形態の自己位置推定処理では、ステップS104が追加されたことが、図2に示す第1実施形態の自己位置推定処理と相違している。
上述した実施形態では、車両が通常の速度で直進走行している場合について説明しているが、車両がほぼ停止しているような低速の場合や車両が旋回しているような場合には、誤差の大きさが変化する。そのため、車両が低速の場合や旋回している場合には、上述した実施形態の第1閾値を変更する必要がある。
検出部40の中には安定性が低く、一時的に大きな誤差を含んだ測定結果を出力する場合がある。そのような場合には、プロファイルに記憶された速度の中に全く異なる値の速度が含まれることになる。
誤差を有する検出部40を特定する方法として、速度の変化率、すなわち加速度の向き(プラスかマイナスか)が異なっているかどうかを判断することによって、検出部40が誤差を有するかどうかを判断することができる。
プロファイルに記憶された各速度の誤差は小さくても、誤差のある速度が多い場合には、そのようなプロファイルを作成するための測定結果を出力した検出部は誤差を有する検出部であると考えられる。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る自己位置推定方法及び自己位置推定装置は、物標の速度を算出して所定期間内に算出された複数の速度を記憶してプロファイルを作成し、さらに基準となる速度を記憶した基準プロファイルを作成する。そして、プロファイルに記憶された速度と基準プロファイルに記憶された速度との差分を算出し、算出された差分を加算して差分の和を算出する。その結果、算出された差分の和が第1閾値より大きくなる場合には、そのプロファイルを作成するための測定結果を出力した検出部を特定する。こうして検出部が特定されると、推定された複数の座標値の中で、特定された検出部の測定結果を用いて推定された座標値を除外し、誤差が最小となる座標値を選択値として選択する。
33 誤差推定部
40 検出部
71 第1選択部
73 第2選択部
75 第3選択部
91 出力部
93 誤差統合部
100 コントローラ
150 検出部評価部
152 プロファイル作成部
154 検出部特定部
Claims (18)
- 車両の周囲の物標を検出する複数の検出部からの測定結果を用いて、地図データ上での前記車両の位置及び向きを推定する自己位置推定方法であって、
複数の前記検出部ごとに、前記車両の車両座標系において、
前記車両の前後方向に沿った前記物標の位置を第1座標値として推定し、前記第1座標値が有する誤差を第1誤差として推定し、
前記車両の幅方向に沿った前記物標の位置を第2座標値として推定し、前記第2座標値が有する誤差を第2誤差として推定し、
前記車両の前後方向を基準として前記車両から前記物標に向かう向きの角度を第3座標値として推定し、前記第3座標値が有する誤差を第3誤差として推定し、
推定された複数の第1座標値の中で第1誤差が最小となる第1座標値を、第1選択値として選択し、
推定された複数の第2座標値の中で第2誤差が最小となる第2座標値を、第2選択値として選択し、
推定された複数の第3座標値の中で第3誤差が最小となる第3座標値を、第3選択値として選択し、
前記第1選択値、前記第2選択値、前記第3選択値に基づいて、前記車両の位置及び向きを推定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項1に記載の自己位置推定方法であって、
複数の前記検出部ごとに、前記車両の車両座標系において、
前記車両の前後方向に沿った前記物標の速度を第1速度として算出し、所定期間内に算出された複数の前記第1速度を記憶してプロファイルを作成し、
前記車両の幅方向に沿った前記物標の速度を第2速度として算出し、所定期間内に算出された複数の前記第2速度を記憶してプロファイルを作成し、
前記車両の前後方向を基準として前記車両から前記物標に向かう向きの角速度を第3速度として算出し、所定期間内に算出された複数の前記第3速度を記憶してプロファイルを作成し、
基準となる速度を記憶した基準プロファイルを作成し、
前記プロファイルに記憶された前記第1速度と前記基準プロファイルに記憶された速度との差分を算出し、算出された前記差分を加算して差分の和を算出し、算出された前記差分の和が第1閾値より大きくなる場合には、前記プロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第2速度と前記基準プロファイルに記憶された速度との差分を算出し、算出された前記差分を加算して差分の和を算出し、算出された前記差分の和が第1閾値より大きくなる場合には、前記プロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第3速度と前記基準プロファイルに記憶された速度との差分を算出し、算出された前記差分を加算して差分の和を算出し、算出された前記差分の和が第1閾値より大きくなる場合には、前記プロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
推定された複数の前記第1座標値の中で、特定された前記検出部の測定結果を用いて推定された第1座標値を除外して、前記第1誤差が最小となる第1座標値を前記第1選択値として選択し、
推定された複数の前記第2座標値の中で、特定された前記検出部の測定結果を用いて推定された第2座標値を除外して、前記第2誤差が最小となる第2座標値を前記第2選択値として選択し、
推定された複数の前記第3座標値の中で、特定された前記検出部の測定結果を用いて推定された第3座標値を除外して、前記第3誤差が最小となる第3座標値を前記第3選択値として選択する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項2に記載の自己位置推定方法であって、
前記車両の速度が所定値以下である場合には、前記第1閾値よりも小さい第2閾値を用いることを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項2又は3に記載の自己位置推定方法であって、
前記車両が旋回中である場合には、前記第1閾値の代わりに第3閾値を用いることを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項2~4のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記プロファイルに記憶された前記第1速度の中で第4閾値より大きな速度がある場合には、前記第4閾値より大きな速度を有するプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第2速度の中で第4閾値より大きな速度がある場合には、前記第4閾値より大きな速度を有するプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第3速度の中で第4閾値より大きな速度がある場合には、前記第4閾値より大きな速度を有するプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項2~5のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記プロファイルに記憶された前記第1速度についてそれぞれ加速度を算出し、前記基準プロファイルに記憶された速度についてそれぞれ加速度を算出し、前記第1速度から算出された加速度の向きと前記基準プロファイルの速度から算出された加速度の向きが異なる回数が、第5閾値より多い場合には、前記第5閾値より多いプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第2速度についてそれぞれ加速度を算出し、前記基準プロファイルに記憶された速度についてそれぞれ加速度を算出し、前記第2速度から算出された加速度の向きと前記基準プロファイルの速度から算出された加速度の向きが異なる回数が、第5閾値より多い場合には、前記第5閾値より多いプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第3速度についてそれぞれ加速度を算出し、前記基準プロファイルに記憶された速度についてそれぞれ加速度を算出し、前記第3速度から算出された加速度の向きと前記基準プロファイルの速度から算出された加速度の向きが異なる回数が、第5閾値より多い場合には、前記第5閾値より多いプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項2~6のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記プロファイルに記憶された前記第1速度と前記基準プロファイルに記憶された速度とをそれぞれ比較して、速度の差が所定値以上である回数が第6閾値より多い場合には、前記第6閾値より多いプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第2速度と前記基準プロファイルに記憶された速度とをそれぞれ比較して、速度の差が所定値以上である回数が第6閾値より多い場合には、前記第6閾値より多いプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定し、
前記プロファイルに記憶された前記第3速度と前記基準プロファイルに記憶された速度とをそれぞれ比較して、速度の差が所定値以上である回数が第6閾値より多い場合には、前記第6閾値より多いプロファイルを作成するための測定結果を出力した前記検出部を特定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項1~7のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記第1選択値が有する前記第1誤差、
前記第2選択値が有する前記第2誤差、
前記第3選択値が有する前記第3誤差
の合計を算出する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項1~8のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記検出部ごとの誤差モデルを用いて、当該検出部における前記第1誤差、前記第2誤差、前記第3誤差をそれぞれ推定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項9に記載の自己位置推定方法であって、
前記検出部がカメラである場合、前記誤差モデルは、前記カメラの移動速度と発生する誤差の間の関係を実測して作成されたものである
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項10に記載の自己位置推定方法であって、
前記誤差モデルは、前記カメラの撮像距離と発生する誤差の関係を実測して作成されたものである
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項10又は11に記載の自己位置推定方法であって、
前記誤差モデルは、前記カメラのレンズパラメータに基づいて計算によりモデル化して作成されたものである
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項1~12のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記車両の車両モデルに基づいて、前記車両の位置及び向きを推定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項13に記載の自己位置推定方法であって、
前記車両モデルは、オドメトリおよび前記車両に車載される衛星測位システムに基づいて実測して作成されたものである
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項13又は14に記載の自己位置推定方法であって、
前記車両モデルと、前記検出部ごとの誤差モデルを用いて、当該検出部における前記第1誤差、前記第2誤差、前記第3誤差を推定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項1~15のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
過去の時点で選択された、前記第1選択値、前記第2選択値、前記第3選択値に基づいて、前記車両の位置及び向きを推定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 請求項1~16のいずれか一項に記載の自己位置推定方法であって、
前記第1選択値が有する前記第1誤差、前記第2選択値が有する前記第2誤差、前記第3選択値が有する前記第3誤差に基づいて、前記車両の位置及び向きを推定する
ことを特徴とする自己位置推定方法。 - 車両の周囲の物標を検出する複数の検出部と、
コントローラと、
を備える、地図データ上での前記車両の位置及び向きを推定する自己位置推定装置であって、
前記コントローラは、
複数の前記検出部ごとに、前記車両の車両座標系において、
前記車両の前後方向に沿った前記物標の位置を第1座標値として推定し、前記第1座標値が有する誤差を第1誤差として推定し、
前記車両の幅方向に沿った前記物標の位置を第2座標値として推定し、前記第2座標値が有する誤差を第2誤差として推定し、
前記車両の前後方向を基準として前記車両から前記物標に向かう向きの角度を第3座標値として推定し、前記第3座標値が有する誤差を第3誤差として推定し、
推定された複数の第1座標値の中で第1誤差が最小となる第1座標値を、第1選択値として選択し、
推定された複数の第2座標値の中で第2誤差が最小となる第2座標値を、第2選択値として選択し、
推定された複数の第3座標値の中で第3誤差が最小となる第3座標値を、第3選択値として選択し、
前記第1選択値、前記第2選択値、前記第3選択値に基づいて、前記車両の位置及び向きを推定する
ことを特徴とする自己位置推定装置。
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