JP6627135B2 - Vehicle position determination device - Google Patents
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Description
本発明は、位置判定装置に関するものであり、特に、車両において使用される車両位置判定装置に関する。 The present invention relates to a position determination device, and particularly to a vehicle position determination device used in a vehicle.
近年、車両の出力、操舵、制動を自動で制御する自動走行制御システムの開発が進められている。このような自動走行制御システムは、例えば、高精度地図情報と、走行環境や自車両位置を検知する複数のセンサから出力される検知情報とに基づいて、車両の自動走行を制御する。 In recent years, the development of an automatic cruise control system for automatically controlling the output, steering, and braking of a vehicle has been promoted. Such an automatic traveling control system controls the automatic traveling of the vehicle based on, for example, high-accuracy map information and detection information output from a plurality of sensors that detect the traveling environment and the position of the host vehicle.
一般に、車両位置の判定には、複数の衛星から送信される測位信号を受信して位置を判定する衛星航法が広く用いられている。しかし、衛星航法では、トンネル、高架下またはビル群の間などの走行環境によっては、測位信号が安定して受信できないため、車両位置を精度よく判定できない場合がある。 2. Description of the Related Art In general, satellite navigation that determines a position by receiving positioning signals transmitted from a plurality of satellites is widely used to determine a vehicle position. However, in satellite navigation, a positioning signal cannot be stably received depending on a traveling environment such as a tunnel, an underpass, or between a group of buildings, so that the vehicle position may not be accurately determined.
このような衛星航法による位置判定精度の低下を補償するため、例えば、走行道路に描画された道路標示を撮像し、当該道路標示が存在する高精度地図上の位置を特定することにより、自車両の位置を判定する手法(特許文献1)を併用する場合がある。 In order to compensate for such a decrease in the accuracy of position determination by satellite navigation, for example, an image of a road marking drawn on a traveling road and specifying the position on the high-accuracy map where the road marking exists can be used. (Patent Document 1) may be used together.
特許文献1の手法は、例えば、走行道路上に描画された破線状の白線を構成する複数の長方形状の単位線の撮像画像から取得される情報と、高精度地図に示される当該単位線の情報とを比較して、撮像された単位線が、高精度地図に示されるどの認識番号の単位線に相当するのかを特定し、当該特定結果から自車位置を判定する。このような手法によれば、衛星航法による測位信号の精度が低下したような場合でも、撮像画像によって自車位置を精度よく判定することができる。 The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157572 discloses, for example, information obtained from a captured image of a plurality of rectangular unit lines constituting a broken white line drawn on a traveling road, and information of the unit line shown in a high-precision map. By comparing the information with the information, it is determined which unit number of the identification number shown in the high-accuracy map corresponds to the captured unit line, and the own vehicle position is determined from the result of the identification. According to such a method, even when the accuracy of the positioning signal by the satellite navigation is reduced, the position of the own vehicle can be accurately determined from the captured image.
しかし、例えば、一部の単位線が汚れや破損によって明瞭に認識できない場合や、単位線を認識する環境(例えば、夜間、雨天、直射日光または対向車のヘッドライト光などの照射下)によっては、一部の単位線が未認識または誤認識されるような場合があり、このため、特許文献1に開示された構成のみでは、必ずしも破線状の白線を構成する単位線を正しく認識することはできず、車両位置を正確に判定できないような場合があった。 However, for example, when some of the unit lines cannot be clearly recognized due to dirt or damage, or depending on the environment in which the unit lines are recognized (for example, at night, under rain, in direct sunlight, or under the illumination of headlights of oncoming vehicles). However, some unit lines may be unrecognized or erroneously recognized. For this reason, only the configuration disclosed in Patent Literature 1 does not necessarily correctly recognize the unit line forming the broken white line. In some cases, the vehicle position could not be determined accurately.
このような背景から、道路上に描画された破線状の白線を構成する単位線の順番を正しく認識して、自車両位置の精度良く判定する車両位置判定装置の実現が望まれている。 From such a background, it is desired to realize a vehicle position determination device that correctly recognizes the order of unit lines forming a broken white line drawn on a road and determines the position of the own vehicle with high accuracy.
本発明の一の態様は、道路上に描画された破線状のマークの始点位置及び又は終点位置を検出し、当該検出した始点位置及び又は終点位置を、地図記憶手段が記憶するマークの始点位置及び又は終点位置と比較することにより、マークに基づく車両の位置を判定する車両位置判定装置において、物標を検出した場合は、検出した物標の位置と前記地図記憶手段に記憶される物標の位置とから物標に基づく車両の位置を判定し、前記物標に基づく車両の位置と前記マークに基づく車両の位置とが異なる場合は、前記車両の位置を前記物標に基づく車両の位置に修正する。
本発明の他の態様によると、道路上に描画された破線状のマークを検出し、前記マークと地図記憶手段が記憶するマークとを比較することによりマークに基づく車両の位置を判定する車両位置判定装置において、物標を検出した場合は、前記マークに基づく車両の位置の判定の結果を前記物標に基づく車両の位置の判定の結果に修正する。
本発明の他の態様によると、前記物標は、前記破線状のマークに近接する物標であって、前記車両の位置は、当該物標と関連付けられて前記地図記憶手段に記憶される前記マークの位置を参照して修正された当該マークの位置に基づいて判定される。
本発明の他の態様によると、前記他の物標は、道路標識及び道路標示の少なくとも何れか一方である。
One aspect of the present invention is to detect a start point position and / or an end point position of a dashed mark drawn on a road, and store the detected start point position and / or end point position in a mark start position stored in a map storage unit. And / or a vehicle position determination device that determines the position of the vehicle based on the mark by comparing with the end point position, when the target is detected , the position of the detected target and the target stored in the map storage means. The position of the vehicle based on the target is determined from the position of the vehicle, and when the position of the vehicle based on the target is different from the position of the vehicle based on the mark, the position of the vehicle is determined based on the position of the vehicle based on the target. To fix .
According to another aspect of the present invention, a vehicle position for detecting a position of a vehicle based on a mark by detecting a dashed mark drawn on a road and comparing the mark with a mark stored in a map storage means. When the target is detected by the determination device, the result of the determination of the position of the vehicle based on the mark is corrected to the result of the determination of the position of the vehicle based on the target .
According to another aspect of the present invention, before Symbol target object is a target object in proximity to the broken line-shaped mark, the position of the vehicle is stored in association with the target object in the map storage means that it is determined based on reference to amendments location of the mark the position of the mark.
According to another aspect of the invention, the other target is at least one of a road sign and a road sign.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、本発明に従う車両位置判定装置の一例として、車両に搭載される車両位置判定装置を示すが、本発明に係る車両位置判定装置の構成は、これに限らず、広くの一般の移動体に搭載される場合にも適用することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a vehicle position determining device mounted on a vehicle is shown as an example of a vehicle position determining device according to the present invention. However, the configuration of the vehicle position determining device according to the present invention is not limited to this, and is widely used. The present invention can also be applied to a case where it is mounted on a general moving body.
まず、本実施形態に係る車両位置判定装置を備えた車両の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る車両位置判定装置100を備えた車両10の構成を示すブロック図である。
First, the configuration of a vehicle including the vehicle position determination device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
車両10は、撮像装置120と接続された車両位置判定装置100と、車両位置判定装置100からの出力信号、及び、車両の周辺環境を検知する検知機器(例えば、衛星測位装置102、走行パラメータ検出装置103、通信装置124、測距装置126、レーダ128など)からの検知信号に基づいて操舵装置130、駆動装置132及び制動装置134を制御する自動走行制御装置112と、を備えている。
The
衛星測位装置102は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機などで構成され、複数の測位衛星から送信される各衛星の軌道情報及び時間情報など含む測位信号を受信する。受信した測位信号は、自動走行制御装置112へと出力され、自動走行制御装置112内のCPU114において、該測位信号に含まれる各衛星の軌道情報と測位信号の受信時刻などに基づいて車両10の車両位置が検出される。
The
走行パラメータ検出装置103は、車両10の走行パラメータを検出する複数センサから構成されており、例えば車両10の進行方位を検出する方位センサ104、車両10の加速度を検出する加速度センサ105、車両10の速度を検出する車速センサ106等で構成されている。
The traveling
方位センサ104は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ジャイロ、光ファイバジャイロ(FOG:Fiber Optic Gyroscope)などのジャイロセンサで構成され、車両10の直交3軸方向の角速度を検出する。検出された該角速度データは自動走行制御装置112へと出力され、自動走行制御装置112内のCPU114において、入力された角速度データを積分演算して、車両10の方位の変化量を算出し、車両10の進行方向を推定する。
The
加速度センサ105は、例えば、検出素子部が静電容量検出方式、ピエゾ抵抗方式または熱検知方式のMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)加速度センサなどを使用することができ、車両10の直交3軸方向の加速度を検出する。検出されたデータは、自動走行制御装置112へと出力され、自動走行制御装置112内のCPU114において、車両10の加速度、速度、方位及び移動距離などが推定される。車速センサ106は、例えば車速パルスカウンタ等で構成され、車両10の速度や移動距離などを推定する。なお、車両の速度や位置を推定する手段としては、例えば加速度センサ105及び車速センサ106の少なくとも何れか一方が設けられていればよい。
As the acceleration sensor 105, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) acceleration sensor having a detection element unit of a capacitance detection method, a piezo resistance method, or a heat detection method can be used. Detect acceleration. The detected data is output to the automatic cruise control device 112, and the
通信装置124は、無線通信を行い、インターネットなどを介して外部サーバ142に接続して、外部サーバ142から最新の道路構造マップを受信して道路構造マップを最新の状態に更新したり、最新の交通情報等を受信したりする。また、通信装置124は、無線LAN(Local Area Network)用の通信機能を備え、周辺の公衆無線LANのアクセスポイントなどを介してインターネットなどにアクセスし、例えば駐車場やショッピングセンタなどの車両近隣の施設情報などを入手することもできる。
The
測距装置126は、例えば車両10の前方の障害物や車両などの対象物に対してパルス状のレーザ光を照射し、該レーザ光の散乱光が戻るまでの時間を計測することにより該対象物までの距離を計測するLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)などで構成される。測距装置126は、例えば車体の前面や側面などの複数箇所に取り付けられている。
The distance measuring
レーダ128は、例えば、ミリ波の周波数を周波数変調連続波(FMCW:Frequency Modulated Continuous Wave)方式を用いて時間的に変化させて送受信することにより、先行車との距離を測定する。レーダ128は、例えば車体の前面などに取り付けられている。
The
操舵装置130は、車両10の進行方向を制御し、例えばステアリング軸の一端に設けられたピニオンとステアリングギヤボックスに設けられたラックとにより構成されるラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構を備えると共に、該ピニオンに連接されたモータを備えている。該モータは、自動走行制御装置112により設定された操舵角となるように駆動されて、車両10の操舵が制御されることとなる。
The
駆動装置132は、例えば、エンジンまたはモータの何れかまたは両方で構成されると共に、該エンジン及び/またはモータを制御するためのECU(Electronic Control Unit)を備えている。該ECUは、自動走行制御装置112が出力する設定値に基づいて該エンジン及び/またはモータの出力を制御することにより、車両10の駆動が制御される。
The
制動装置134は、車両10の各車輪の制動力を調節する、例えばブレーキアクチュエータなどから構成されており、自動走行制御装置112が出力する設定値に基づいて、各車輪のブレーキアクチュエータが作動し、車両10の制動が制御される。
The
自動走行制御装置112は、信号処理装置であるCPU(Central Processing Unit)114と、プログラムが書き込まれたROM(Read Only Memory)、高精度地図情報、経路情報などのデータの一時記憶のためのRAM(Random Access Memory)等からなる記憶装置116などを有するコンピュータで構成されており、衛星測位装置102、走行パラメータ検出装置103、及び、後述する車両位置判定装置100の少なくとも何れかにより判定された車両10の位置情報や、通信装置124、測距装置126、及びレーダ128などの検知機器から出力される検知情報などに基づいて、操舵装置130、駆動装置132及び制動装置134等からなる走行操作機器への出力信号を決定する。
The automatic cruise control device 112 includes a CPU (Central Processing Unit) 114 as a signal processing device, a ROM (Read Only Memory) in which a program is written, and a RAM for temporarily storing data such as high-accuracy map information and route information. (Random Access Memory) The vehicle is configured by a computer having a
また、自動走行制御装置112のCPU114は、車両10のユーザが選択した制御モード(例えば、自動運転モードまたは手動運転モード)に応じて、車両10を制御する。例えば、自動運転モードが選択された場合には、自動走行制御装置112のCPU114は、走行時に各検出装置から出力される検出結果及び記憶装置116に記憶されている高精度地図情報である道路構造マップに基づいて、例えば所定区間の該車両10の将来状態を予測して該車両10の走行軌道を最適化すると共に、当該最適化された走行軌道が該所定区間で実行できるように複数の操作処理(例えば、車両の減速/加速、車線の変更/維持)で構成される行動計画を生成し、該行動計画に応じた操作処理を順次実行することにより、車両10を自動走行させる。
The
なお、CPU114は、自動運転モードが選択されている場合であっても、撮像装置120などの検知機器や操舵装置130などの操作装置に異常または問題を検出したような場合には、自動運転の機能の一部または全部の停止を指示する信号を出力する。該信号を受信した車両10の各機器、例えば車載のカーナビゲーションシステムの場合は、その画面に表示またはスピーカを通じて車両10のドライバに全部または一部の運転操作を移譲する旨報知し、ドライバによる手動運転を促したり、ドライバによる手動運転に移行できない場合は、速やかに車両10を近隣の安全な場所に自動で移動して停止、または、一部の自動運転(例えば、操舵装置130による操舵機能のみ)の自動運転機能を強制的に停止したりする。
Note that, even when the automatic driving mode is selected, the
さらに、自動走行制御装置112のCPU114は、衛星測位装置102、走行パラメータ検出装置103、及び、後述する車両位置判定装置100の少なくとも何れかにより判定された車両10の位置情報により、自車両位置を特定するマップマッチング機能を備えており、当該位置情報と、記憶装置116に格納されている上記道路構造マップの高精度地図における、例えば車線リンク(または道路リンク)との位置関係を比較し、両者の整合性を判断して前記検出結果を適切な位置に修正し、車両10の現在位置を最終的に判定する。
Further, the
なお、CPU114により最終的に判定された車両10の現在位置は、車両10の走行制御に利用されると共に、液晶パネルなどを用いたディスプレイで構成される表示装置110へと出力されて、当該ディスプレイ画面上に表示される地図と共に、車両10の現在位置、方位、現在位置から目的地に至るまでの経路などが表示される。なお、表示装置110としては、例えば車両10に搭載されるナビゲーション装置やユーザの保有するスマートフォンなどの携帯端末装置の表示画面なども使用することができる。
Note that the current position of the
記憶装置116としては、例えば、NAND型フラッシュメモリなどの半導体メモリ、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)などの磁気抵抗メモリからなるソリッドステートドライブ(SSD:Solid State Drive)や、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)などの任意の記憶手段を使用することができる。また、用途に応じて複数の記憶手段を併用(例えば、フラッシュメモリとHDDとを併用)することもでき、記憶装置116を構成する筐体内部に複数の該記憶手段を配置して、必要に応じて各記憶手段を使い分けることができる。
As the
また、記憶装置116には、CPU114が実行するプログラムや経路情報などの一時記憶用データのほか、車両の自動運転において使用される道路構造マップが保存されている。道路構造マップは、高精度地図であって、道路を構成する各部の位置、サイズ、形状に関するデータが含まれており、例えば道路の縁石、道路に設けられた物標(例えば、標識、信号、電柱、ポールなど)などの道路を構成する道路各部の位置や形状が数cm程度の誤差で表された数値データと共に、該道路の路面上にペイントされた描画パターン(車線、停止線、横断歩道など)の情報(形状、車線種類、車線の幅員)に関するデータを含んでいる。
In addition, the
また、道路構造マップでは、例えば道路の中心線を示す道路リンクまたは車線の中心線を示す車線リンクなどによって道路形状が表現され、例えば、道路リンクまたは車線リンクの延在方向によって実際の道路または車線の延在する方向が示されている。 In the road structure map, a road shape is expressed by, for example, a road link indicating a center line of a road or a lane link indicating a center line of a lane. For example, an actual road or lane is indicated by an extending direction of the road link or the lane link. Are shown.
次に、本実施形態に係る車両位置判定装置100の構成について説明する。車両位置判定装置100は、撮像装置120から出力される撮像画像を解析し、当該解析結果と記憶装置116に記憶された前記道路構造マップとの情報とを対比することにより、車両10の位置を判定する。
Next, the configuration of the vehicle
撮像装置120は、例えば、レンズ等の光学素子及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の固体撮像素子などから構成されるカメラであって、例えばルームミラーの裏側やフロントガラスの上端近傍などに取り付けられて、常時、車両10の周囲の他の車両、歩行者、障害物、標識、路面などを撮像する。本実施形態の撮像装置120は、例えば、ルームミラーの裏側などに走行方向前方を向くように取り付けられた左右2つのカメラで構成されるステレオカメラであって、前記2つのカメラは、同じタイミングで車両10の前方の共通する領域を撮影して、ステレオ画像を取得する。
The
車両位置判定装置100は、撮像装置120で取得された前記ステレオ画像を解析し、例えば、道路上に描画された白線などの道路標示や案内表示板などの道路標識の位置、大きさ及び種別などを判別する。具体的には、前記ステレオ画像において、画像認識処理を行う処理範囲が決定された後、該処理範囲において、パターンマッチングなどの画像認識が実行されて、対象物が存在する部分が抽出される。さらに、車両位置判定装置100は、該ステレオ画像の座標値と視差データなどから、車両10の幅方向、長さ方向及び高さ方向の各々を軸とする3次元空間の座標値に変換することにより、実空間における距離情報を算出し、例えば、抽出された対象物と車両10との実空間における相対位置を推定する。ただし、撮像装置120は一つのカメラで構成しても良い。なお、車両位置判定装置100は、信号処理装置であるCPU(不図示)及び記憶装置であるROM及びRAM(不図示)で構成することができる。
The vehicle
また、車両位置判定装置100は、撮像装置120で撮像された対象物が道路標識や道路標示などの物標である場合には、当該物標の、例えば始点位置及びまたは終点位置を検出し、検出された当該始点位置及びまたは終点位置と、記憶装置116に記憶された上記道路構造マップが有する当該物標の始点位置及びまたは終点位置などの情報とをマッチングさせることにより、該道路構造マップ中における車両10の位置を高精度に検出することができる。
Further, when the target imaged by the
画像認識の対象となる物標としては、例えば、路面上の描画された破線状の白線を構成する複数の長方形状の単位線を利用することができ、例えば当該単位線の個数をカウントして道路上の走行位置を特定することにより、当該道路構造マップにおける車両10の位置を精度良く判定することができる。しかしながら、例えば、当該単位線を認識する環境(例えば、夜間、雨天など)によっては、破線状の白線を構成する複数の単位線の一部が未認識または誤認識されて、車両10の位置の判定に誤差が生じる場合がある。
As the target for image recognition, for example, a plurality of rectangular unit lines constituting a dashed white line drawn on the road surface can be used, for example, by counting the number of the unit lines By specifying the traveling position on the road, the position of the
例えば、図2は、車両10の前方を撮像装置120により撮像した撮像画像を例示するものであって、車両10に先行する車両230の後部が捉えられている。さらに、車両10の前方の路面には、車線を区画する破線状の白線からなるマークが描画されており、複数の単位線として、走行車線の両側に描画された各々3つの単位線LD5〜LD7、RD5〜RD7が示されている。単位線LD5〜LD7、RD5〜RD7において、各番号は、当該破線状白線の開始位置の最初の単位線を1として配列された単位線の順番を示すものであって、LD5〜LD7、RD5〜RD7の各々は、最初の単位線から5〜7番目に配列された単位線を示している。
For example, FIG. 2 illustrates a captured image of the front of the
そして、車両位置判定装置100は、各単位線LD5〜LD7、RD5〜RD7の各々を画像認識し、各単位線の始点位置(LD6S、RD6S、LD7S、RD7Sなど)及びまたは終点位置(LD5E、RD5E、LD5E、LD6Eなど)を検出して各単位線の位置を特定する処理を実行する。
Then, the vehicle
ここで、仮に、各単位線LD5〜LD7、RD5〜RD7のうち、LD5及びRD5が何らかの理由に認識されず、この結果、LD6、RD6を5番目の単位線、LD7、RD7を6番目の単位線と各々誤認識したような場合には、当該破線状の白線の1周期分(LD6の始点位置LD6SからLD7の始点位置LD7Sまでの距離に相当)の誤差が生じることとなる。そして、車両10の走行中に、このような誤認識が繰り返して行われると、破線状白線の1周期の倍数に相当する誤差が累積し、車両10の位置精度が更に劣化することとなる。
Here, assuming that LD5 and RD5 are not recognized for some reason among the unit lines LD5 to LD7 and RD5 to RD7, as a result, LD6 and RD6 are the fifth unit line, and LD7 and RD7 are the sixth unit line. If each line is erroneously recognized, an error corresponding to one cycle of the broken white line (corresponding to the distance from the start position LD6S of LD6 to the start position LD7S of LD7) occurs. If such erroneous recognition is repeatedly performed while the
このような問題を解決すべく、本実施形態の車両位置判定装置100は、破線状の白線を構成する単位線の数をカウントして車両位置を判定するのみならず、当該単位線に最近接する物標を検知すると共に、記憶装置116に記憶されている道路構造マップから、当該物標に最近接して配置される単位線の順番を取得し、当該取得した順番とカウントにより求めた単位線の順番とを対比して両者の相違を検証し、両者が相違する場合には、カウントにより求めた誤った順番を道路構造マップから取得した当該順番で修整する処理を周期的または定期的に実行する機能を備えている。
In order to solve such a problem, the vehicle
以下、本実施形態に係る車両位置判定装置100が実行する具体的な車両位置判定処理について、図3に示す処理フロー図に従って説明する。なお、図3に示す処理は、信号処理装置であるCPU(不図示)、記憶装置であるROM及びRAM(不図示)からなるコンピュータで構成された車両位置判定装置100が、当該記憶装置に保存されているプログラムを実行することにより制御される。また、本処理は、例えば、車両10のユーザが該車両のエンジンを始動することにより開始され、エンジンが停止されたと同時に終了する。
Hereinafter, a specific vehicle position determination process executed by the vehicle
まず、本実施形態では、撮像装置120により、車両10の前方の路面及び周辺環境が撮像され、車両位置判定装置100において、当該撮像した画像を認識する処理が継続して実行(S302、S304:No)される。そして、路面表示が検出された場合(S304:Yes)には、当該検出された路面表示が破線状の白線か否かが判定される(S306)。
First, in the present embodiment, the road surface and the surrounding environment in front of the
ここで、破線状の白線以外のマークが検出されたような場合(S306:No)には、車両位置判定装置100は、当該マークの始点位置及びまたは終点位置を検出(S308)し、検出した始点位置及び終点位置と、当該記憶装置116に保存されている道路構造マップの当該マークの始点位置及び終点位置の情報とを対比することにより、当該道路構造マップにおける車両10の位置を特定する。そして、特定された当該車両位置は、車両10の走行制御に利用されると共に、表示装置110の表示画面上に地図と共に表示される(S310)。
Here, when a mark other than the dashed white line is detected (S306: No), the vehicle
一方、S304において検出された路面表示が、破線状の白線からなるマークである場合(S306:Yes)には、車両10が走行する走行環境において、当該白線以外の他の物標、例えば路面の他の道路標示や道路脇に設置される道路標識などの物標を検出する処理(S312)が実行される。
On the other hand, when the road surface display detected in S304 is a mark composed of a dashed white line (S306: Yes), in the traveling environment in which the
S312において、他の物標が検出(S312:Yes)された場合には、位置判定装置100において、当該他の物標に最近接する破線状白線を構成する単位線(以下、「物標位置単位線」という。)を検出(S316)する処理が実行され、さらに、記憶装置116に保存された道路構造マップが参照される。
If another target is detected in S312 (S312: Yes), the
ここで、本実施形態における道路構造マップは、例えば、物標と、当該物標に最近接する物標位置単位線とが関連付けられているため、道路構造マップにおいて物標が探索されると、当該物標に近接する物標位置単位線の配列の順番N(当該破線状白線の開始位置における最初の単位線を1番として順に配列された単位線の番号)が出力されることとなる。これにより、当該物標位置単位線を通過中の車両位置が道路構造マップ上に特定されて車両10の走行制御に利用され、また、表示装置110の表示画面上に地図と共に表示されることとなる(S318)。
Here, the road structure map in the present embodiment is, for example, because a target and a target position unit line closest to the target are associated with each other. The order N of the arrangement of the target position unit lines close to the target (the number of the unit lines sequentially arranged with the first unit line at the start position of the broken white line as the first) is output. Thereby, the position of the vehicle passing through the target position unit line is specified on the road structure map and used for the traveling control of the
なお、物標が検出されない場合(S312:No)において、検出した当該破線状の白線が最終端に至っていない間は、繰り返して物標を検出する処理(S314:No)が実行される。一方、破線状の白線が最終端に至った場合(S314:Yes)には、S302に戻って、路面及び周辺環境を撮像し、撮像画像を認識する処理が継続される。 In addition, when the target is not detected (S312: No), the process of repeatedly detecting the target (S314: No) is executed while the detected dashed white line does not reach the final end. On the other hand, when the dashed white line has reached the final end (S314: Yes), the process returns to S302, where the process of capturing the road surface and the surrounding environment and recognizing the captured image is continued.
次に、車両位置判定装置100は、特定された上記物標位置単位線の順番Nを基準として、この後に連続して撮像される単位線を順にカウントすることにより、道路構造マップ上に各単位線の位置に対応した車両位置を連続して判定する処理を実行する。具体的には、当該物標位置単位線に続く次の単位線が撮像された場合(S320:Yes)、当該物標位置単位線の番号Nに1を加算して、撮像された当該次の単位線の順番をN+1と算出する処理(S322)が実行され、また、当該次の単位線に近接する物標が存在しているか否かを判断する処理(S324)が実行される。そして、当該次の単位線の位置に車両位置が更新されて車両位置が表示される処理(S322)が実行されることとなる。なお、S320において、次の単位線が検出されないような場合には、処理がS302へと戻されて、路面及び周辺環境を撮像・認識する処理が継続される。
Next, the vehicle
ここで、本実施形態における車両位置判定装置100は、特に、連続して出現する単位線のカウント結果が、正確なものか否かを周期的に判定する処理(S324、S328、S330、S332)を実行する機能を備えている。具体的には、S324において、連続して出現する単位線に物標が近接して配置されているか否かが判断され、当該単位線に物標が近接して配置されているような場合、すなわち、当該単位線が物標位置単位線である場合(S324:Yes)には、記憶装置116に保存された道路構造マップが参照され、検出された当該物標に対応付けられた物標位置単位線の順番nを読み出す処理(S328)が実行される。そして、単位線のカウントにより求めた上記物標位置単位線の順番Nと、道路構造マップから読み出された上記順番nとを対比する処理(S330)が実行され、Nとnとが一致している場合(S330:Yes)には、正しくカウントされているものと判断されて、S326へと処理が進められる。一方、Nとnとが一致していない場合には、単位線のカウントが誤ったものであると判断されて、当該カウント結果Nが、当該順番nに修正されて、S326へと処理が進められることとなる。
Here, the vehicle
例えば、図2において示した実施例のように、LD5及びRD5が環境要因によって認識されず、この結果、LD7、RD7を6番目の単位線と誤ってカウントしたような場合には、本実施形態における車両位置判定装置100では、次に示す処理が実行されることとなる。
For example, if the LD5 and RD5 are not recognized due to environmental factors and the LD7 and RD7 are erroneously counted as the sixth unit line as in the example shown in FIG. In the vehicle
S324において、単位線LD7に近接する道路標識210及びまたは単位線RD7に近接する道路標識柱220などの物標が検出されると共に、S328において、当該道路標識210及びまたは道路標識柱220に対応する物標位置単位線LD7、RD7の順番nが読み出される。さらに、S330において、当該読み出された順番nと、誤ったカウント値Nとが比較されると共に、S332において、誤ったカウント値Nが、順番nで修整(すなわち、カウント値6が7に修正)される。そして、S326において、修正された単位線の位置に車両10の位置に更新されて、表示装置110の表示画面上に地図と共に修正された車両位置が表示されることとなる。
In S324, a target such as the
このように、本実施形態における車両位置判定装置100は、路面に描画された破線状の白線を構成する複数の単位線の番号を順にカウントして車両10の位置を道路構造マップ上に特定する処理を実行するに際して、道路環境に設置されている物標を周期的に検出し、当該物標に近接する物標位置単位線の当該カウントした順番と、道路構造マップの該物標位置単位線の順番とを対比して、当該カウントした順番を修整する機能を有している。このため、単位線が未認識または誤認識された場合であっても、車両位置が周期的に正確な位置に修正されるため、破線状白線の周期の倍数に相当する位置特定誤差の累積が防止される。
As described above, the vehicle
なお、本実施形態では、車両10が物標及び物標位置単位線を通過した時点で、単位線のカウント番号を修整する処理が実行されるものとしたが、本発明はこのような実施形態に限らず、例えば、車両10の現在位置から遠方に物標が検出された時点であっても、当該物標に対応する物標位置単位線の順番を道路構造マップから特定し、撮像装置120により撮像されたステレオ画像の解析結果などから、前記物標位置単位線までの距離や、当該物標位置単位線までに配列されている単位線の個数を算出し、当該物標及び物標位置単位線を通過するよりも以前に現在位置における単位線の順番を予め修正するように構成することもできる。このような手法によれば、車両10が物標及び物標位置単位線を通過した際に修整する手法に比べ、早期に車両位置を修整することができるため、位置精度の低下を未然に防止できる。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態では、車両位置判定装置100が利用する道路構造マップにおいて、物標と当該物標に隣接する破線状白線の物標位置単位線とが関連付けられており、物標が特定されるだけで物標位置単位線の順番が出力される構成としたが、必ずしも物標と当該物標に最近接する物標位置単位線とを関連付ける必要はない。例えば、物標が特定された時点で、道路構造マップにおいて、当該物標との距離などから最近接する単位線をその都度特定するように構成することもできる。
Further, in the present embodiment, in the road structure map used by the vehicle
さらに、本実施形態では、カウントした順番を修整するタイミングを物標が出現する周期に併せて修正するものとしたが、このような実施形態に限らず、例えば、所定の数の単位線が出現した時点、または、所定の数の物標が出現した時点、所定の距離走行した時点など、任意の頻度で定期的に当該修正を実行するように構成することもできる。修整するタイミングを定期的に実行するような構成とすれば、車両位置判定装置100のCPUなどへの負担も低減でき、画像処理速度の低下を未然に防止できる。また、本実施形態では、撮像装置120が撮影した画像を処理して物標を検出したが、測距装置126やレーダ128を用いて物標を検出しても良い。
Further, in the present embodiment, the timing for modifying the counting order is corrected in accordance with the cycle in which the target appears. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and for example, a predetermined number of unit lines appear. The modification may be performed periodically at an arbitrary frequency, such as at the time when a predetermined number of targets appear, at the time when a predetermined number of targets appear, or when the vehicle travels a predetermined distance. If the modification timing is configured to be periodically executed, the burden on the CPU or the like of the vehicle
以上、説明したように、本発明の車両位置判定装置は、道路上に描画されたマークの始点位置及び又は終点位置を検出し、当該検出した始点位置及び又は終点位置を、地図記憶手段が記憶するマークの始点位置及び又は終点位置と比較することにより、車両の位置を判定する車両位置判定装置において、前記マークが破線状である場合は、他の物標の位置を検出し、前記物標の位置と前記地図記憶手段に記憶される物標の位置とを周期的に比較して自車位置を判定する。これにより、当該カウントした順番を修整する機能を有しているため、当該単位線が未認識または誤認識された場合であっても、車両位置が定期的に正確な位置に修正されるため、破線状白線の周期の倍数に相当する位置特定誤差の累積が防止でき、位置判定精度の低下が未然に防止される。 As described above, the vehicle position determination device of the present invention detects the start point position and / or the end point position of the mark drawn on the road, and stores the detected start point position and / or end point position in the map storage unit. In a vehicle position determination device that determines the position of the vehicle by comparing the start position and / or the end point position of the mark to be performed, when the mark is a broken line, the position of another target is detected and the target is detected. Is periodically compared with the position of the target stored in the map storage means to determine the own vehicle position. Thereby, since the function of modifying the counting order is provided, even if the unit line is unrecognized or erroneously recognized, the vehicle position is periodically corrected to an accurate position, Accumulation of a position identification error corresponding to a multiple of the cycle of the broken white line can be prevented, and a decrease in position determination accuracy is prevented.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified and used without departing from the gist of the present invention.
10・・・車両、100・・・車両位置判定装置、102・・・衛星測位装置、103・・・走行パラメータ検出装置、104・・・方位センサ、105・・・加速度センサ、106・・・車速センサ、112・・・自動走行制御装置、114・・・CPU、116・・・記憶装置、108・・・更新処理用CPU、120・・・撮像装置、124・・・通信装置、126・・・測距装置、128・・・レーダ、130・・・操舵装置、132・・・駆動装置、134・・・制動装置、142・・・外部サーバ、210・・・道路標識、220・・・道路標識柱。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
物標を検出した場合は、検出した物標の位置と前記地図記憶手段に記憶される物標の位置とから物標に基づく車両の位置を判定し、
前記物標に基づく車両の位置と前記マークに基づく車両の位置とが異なる場合は、前記車両の位置を前記物標に基づく車両の位置に修正する
ことを特徴とする車両位置判定装置。 Detecting the start point and / or end point position of the dashed mark drawn on the road and comparing the detected start point position and / or end point position with the start point position and / or end point position of the mark stored in the map storage means. By the above, in the vehicle position determination device that determines the position of the vehicle based on the mark ,
If a target is detected, the position of the vehicle based on the target is determined from the detected position of the target and the position of the target stored in the map storage means ,
When the position of the vehicle based on the target is different from the position of the vehicle based on the mark, the position of the vehicle is corrected to the position of the vehicle based on the target.
A vehicle position judging device characterized by the above-mentioned.
物標を検出した場合は、前記マークに基づく車両の位置の判定の結果を前記物標に基づく車両の位置の判定の結果に修正する When a target is detected, the result of the determination of the position of the vehicle based on the mark is corrected to the result of the determination of the position of the vehicle based on the target.
ことを特徴とする車両位置判定装置。 A vehicle position judging device characterized by the above-mentioned.
前記車両の位置は、当該物標と関連付けられて前記地図記憶手段に記憶される前記マークの位置を参照して修正された当該マークの位置に基づいて判定される、
請求項1または2に記載の車両位置判定装置。 Before SL target object is a target object in proximity to the broken line-shaped mark,
The position of the vehicle is determined based on the position of the mark that has been positively Fix with reference to the position of the mark associated with the target object stored in the map storage means,
Vehicle position determination apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載の車両位置判定装置。 The target is at least one of a road sign and a road sign,
The vehicle position determination device according to claim 1.
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