BR112018004048B1

BR112018004048B1 - Dispositivo de estimativa de posição de veículo, método de estimativa de posição de veículo

Info

Publication number: BR112018004048B1
Application number: BR112018004048-7A
Authority: BR
Inventors: Toshihiro Asai
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2022-08-30
Also published as: MX364577B; JPWO2017037753A1; JP6414337B2; EP3343174B1; KR20180041741A; CN107923758A; EP3343174A1; CA2997046C; CN107923758B; US20190033082A1; BR112018004048A2; MX2018002267A; CA2997046A1; KR101927038B1; EP3343174A4; RU2678960C1; US10508923B2; WO2017037753A1

Abstract

DISPOSITIVO DE ESTIMATIVA DE POSIÇÃO DE VEÍCULO, MÉTODO DE ESTIMATIVA DE POSIÇÃO DE VEÍCULO. Neste dispositivo de estimativa de posição de veículo, posições de um alvo presente em uma periferia de um veículo são detectadas e, em combinação com isso, quantidades de movimentos do veículo são detectadas, e as posições do alvo são armazenadas como dados de posições de alvo, com base nas quantidades de movimentos. Além do mais, uma parte dos dados de posições de alvo é juntada em um grupo de acordo com estados de giro do veículo, e, com base em quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvo são detectados, uma faixa de ajuste para o grupo é definida. Adicionalmente, informação de mapa incluindo posições do alvo é adquirida e, ao casar os dados de posições de alvo com as posições do alvo na informação de mapa com base na faixa de ajuste definida, uma posição de veículo do veículo é estimada.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito a um dispositivo de estimativa de posição de veículo e a um método de estimativa de posição de veículo.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Uma tecnologia convencional revelada na PTL 1 é uma tecnologia em que um robô móvel deslocando de modo autônomo estima uma posição de veículo de acordo com quantidade de movimento e, ao casar uma passagem detectada por meio de varredura a laser com informação de mapa adquirida antecipadamente, executa correção da posição de veículo estimada. A passagem detectada e a informação de mapa são tratadas como dados bidimensionais quando vistas em planta, e, ao executar casamento entre elas, somente dados em uma faixa predeterminada a partir de uma localização corrente são usados. LISTA DE REFERÊNCIAS Literatura de Patente PTL 1: JP 2008-250906 A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[003] Quando ocorre erro em informação de uma passagem detectada por causa de uma ocorrência de erro na quantidade de movimento, uma diferença ocorre entre uma forma detectada da passagem e a forma real da passagem e o grau de casamento entre informação da passagem detectada e informação de mapa diminui, o que impede que uma posição de veículo seja estimada com alta precisão.

[004] Um objetivo da presente invenção é melhorar precisão de estimativa de posições de veículo.

Solução Para o Problema

[005] Um dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com um aspecto da presente invenção detecta posições de um alvo presente em uma periferia de um veículo e, em combinação com isso, detecta quantidades de movimentos do veículo, e armazena as posições do alvo como dados de posições de alvo, com base nas quantidades de movimentos. Além do mais, o dispositivo de estimativa de posição de veículo agrupa uma parte dos dados de posições de alvo em um grupo de acordo com estados de giro do veículo, e, com base em quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvo são detectados, define uma faixa de ajuste para o grupo. Adicionalmente, o dispositivo de estimativa de posição de veículo adquire informação de mapa incluindo posições do alvo e, ao casar os dados de posições de alvo com as posições do alvo na informação de mapa com base na faixa de ajuste definida, estima uma posição de veículo do veículo.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[006] De acordo com a presente invenção, uma vez que, ao casar dados de posições de alvo com informação de mapa enquanto ajustando os dados de posições de alvo dentro de uma faixa de ajuste, uma posição de veículo do veículo é estimada, precisão de estimativa de posições de veículo pode ser aperfeiçoada.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[007] A figura 1 é um diagrama de configuração de um dispositivo de estimativa de posição de veículo;

[008] A figura 2 é um diagrama ilustrativo de um arranjo de dispositivos de radar e câmeras;

[009] A figura 3 é um diagrama ilustrativo de faixas de varredura dos dispositivos de radar e faixas de imageamento das câmeras;

[010] A figura 4 é um diagrama ilustrativo de um sistema de coordenadas de veículo;

[011] A figura 5 é um diagrama ilustrativo de um sistema de coordenadas de odometria;

[012] A figura 6 é um diagrama ilustrativo de posições de alvos no sistema de coordenadas de veículo;

[013] A figura 7 é um diagrama em que uma trajetória de deslocamento está associada com posições de alvos;

[014] As figuras 8A e 8B são diagramas ilustrativos de métodos de detecção de um ponto de giro Pt;

[015] A figura 9 é um diagrama ilustrativo de agrupamento;

[016] A figura 10 é um gráfico usado para definição de uma faixa admissível α.

[017] A figura 11 é um gráfico usado para definição das faixas admissíveis β1 e β2 de acordo com um raio de giro R;

[018] A figura 12 é um diagrama ilustrativo de dados de posições de alvos antes de ajuste;

[019] A figura 13 é um diagrama ilustrativo de dados de posições de alvos depois de ajuste;

[020] A figura 14 é um fluxograma ilustrativo de processamento de estimativa de posição de veículo;

[021] As figuras 15A e 15B são diagramas ilustrativos de um efeito de extrair uma linha reta; e

[022] A figura 16 é um gráfico usado para definição das faixas admissíveis β1 e β2 de acordo com a distância de deslocamento dm.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[023] Uma modalidade da presente invenção será descrita agora com referência para os desenhos. Notar que os desenhos são esquemáticos e algumas vezes são diferentes de modalidades reais. Além do mais, a modalidade seguinte indica dispositivos e métodos para incorporar o conceito técnico da presente invenção a título de exemplo e não limita a configuração ao que é descrito a seguir. Em outras palavras, o conceito técnico da presente invenção pode estar sujeito a uma variedade de alterações dentro do escopo técnico prescrevido pelas reivindicações.

[024] A figura 1 é um diagrama de configuração de um dispositivo de estimativa de posição de veículo.

[025] Um dispositivo de estimativa de posição de veículo 11 é um dispositivo configurado para estimar uma posição de veículo de um veículo e inclui os dispositivos de radar 12, as câmeras 13, uma base de dados de mapas 14, um grupo de sensores 15 e um controlador 16.

[026] A figura 2 é um diagrama ilustrativo de um arranjo dos dispositivos de radar e das câmeras.

[027] A figura 3 é um diagrama ilustrativo de faixas de varredura dos dispositivos de radar e de faixas de imageamento das câmeras.

[028] Cada dispositivo de radar 12 tem uma configuração incluindo, por exemplo, um telêmetro a laser (LRF), mede uma distância e uma direção para um objeto que está presente lateralmente a um veículo 21, e envia os dados medidos para o controlador 16. Os dispositivos de radar 12 são dispostos em dois lugares no total na superfície lateral esquerda e na superfície lateral direita do veículo 21. Quando os dois dispositivos de radar 12 são discriminados um do outro, os dispositivos de radar dispostos na superfície lateral esquerda e na superfície lateral direita do veículo 21 são referidos como um dispositivo de radar lateral esquerdo 12L e um dispositivo de radar lateral direito 12R, respectivamente. O dispositivo de radar lateral esquerdo 12L e o dispositivo de radar lateral direito 12R varrem em direções a partir de para baixo para a esquerda e em direções a partir de para baixo para a direita, respectivamente. Em outras palavras, cada um de o dispositivo de radar lateral esquerdo 12L e o dispositivo de radar lateral direito 12R tem uma eixo geométrico de rotação na direção longitudinal da carroceria de veículo e varre em direções de ângulo reto para o eixo geométrico. Esta operação detecta distâncias e direções para uma superfície de estrada 22 e para um meio-fio 23 presentes lateralmente à carroceria de veículo. O meio-fio 23 é fornecido em um acostamento de uma estrada ao longo de uma faixa de rolamento de condução como uma linha de limite entre uma estrada e uma calçada.

[029] Cada câmera 13 tem uma configuração incluindo, por exemplo, uma câmera de ângulo amplo usando um sensor de imagem de dispositivo de carga acoplada (CCD), obtém imagens de uma parte lateral ao veículo 21 e envia dados imageados para o controlador 16. As câmeras 13 são dispostas em dois lugares no total em um espelho de porta de lado esquerdo e em um espelho de porta de lado direito do veículo 21. Quando as duas câmeras 13 são discriminadas uma da outra, as câmeras dispostas no espelho de porta de lado esquerdo e no espelho de porta de lado direito do veículo 21 são referidas como uma câmera lateral esquerda 13L e uma câmera lateral direita 13R, respectivamente. A câmera lateral esquerda 13L e a câmera lateral direita 13R obtêm imagens da superfície de estrada 22 no lado esquerdo e no lado direito do veículo 21, respectivamente. Esta operação detecta as marcações de faixa de rolamento 24 presentes lateralmente à carroceria de veículo. As marcações de faixa de rolamento 24 são linhas de divisão, tais como linhas brancas, que são pintadas na superfície de estrada 22 para marcar uma faixa de rolamento de condução (faixa de rolamento de veículo) na qual é exigido que o veículo 21 se desloque, e são marcadas ao longo da faixa de rolamento de condução. Notar que, embora as marcações de faixa de rolamento 24 estejam ilustradas em três dimensões para propósitos descritivos na figura 3, é assumido que as marcações de faixa de rolamento 24 são niveladas com a superfície de estrada 22 por causa de a espessura das mesmas poder ser considerada como zero na prática.

[030] A base de dados de mapas 14 adquire informação de mapas de estradas. Na informação de mapas de estradas, informação de posição do meio-fio 23 e das marcações de faixa de rolamento 24 é incluída. Embora seja um objeto que tem uma altura, o meio-fio 23 é adquirido como dados bidimensionais quando visto em planta. O meio-fio 23 e as marcações de faixa de rolamento 24 são codificados em dados que são uma coleção de linhas retas, em que cada linha reta é adquirida como informação de posição de ambos os pontos de extremidades da mesma e uma curva de arco circular é tratada como linhas retas que compõem uma linha tracejada se aproximando da curva de arco circular. Notar que a base de dados de mapas 14 pode ser uma mídia de armazenamento que armazena informação de mapas de estradas para um sistema de navegação de veículo ou pode adquirir a informação de mapa do exterior por meio de um sistema de comunicação, tal como um sistema de comunicação sem fio (comunicação estrada-veículo e comunicação entre veículos também são aplicáveis). Neste caso, a base de dados de mapas 14 pode obter informação de mapa mais recente periodicamente e atualizar informação de mapa retida. A base de dados de mapas 14 também pode acumular cursos em que o veículo tenha realmente se deslocado como a informação de mapa.

[031] O grupo de sensores 15 inclui, por exemplo, um receptor GPS, um sensor de acelerador, um sensor de ângulo de direção, um sensor de freio, um sensor de velocidade de veículo, sensores de aceleração, sensores de velocidade de roda, um sensor de taxa de guinada e outros mais e envia os respectivos dados detectados para o controlador 16. O receptor GPS adquire informação de localização corrente do veículo 21. O sensor de acelerador detecta uma grandeza de operação de um pedal de acelerador. O sensor de ângulo de direção detecta uma grandeza de operação de um volante de direção. O sensor de freio detecta uma grandeza de operação de um pedal de freio e pressão dentro de um amplificador de freio. O sensor de velocidade de veículo detecta uma velocidade de veículo. Os sensores de aceleração detectam uma aceleração/desaceleração na direção longitudinal e uma aceleração lateral do veículo. Os sensores de velocidade de roda detectam velocidades de rodas de respectivas rodas. O sensor de taxa de guinada detecta uma taxa de guinada do veículo.

[032] O controlador 16 tem uma configuração incluindo, por exemplo, uma unidade de controle eletrônico (ECU), a qual inclui uma CPU, uma ROM, uma RAM e outros mais, e na ROM um programa que executa vários tipos de processamento de operação, tal como processamento de estimativa de posição de veículo, o qual será descrito mais tarde, é gravado. Notar que um controlador 16 dedicado para o processamento de estimativa de posição de veículo pode ser fornecido ou um outro controlador pode ser configurado para também servir como um controlador para o processamento de estimativa de posição de veículo.

[033] O controlador 16 inclui, como blocos funcionais constituintes, uma unidade de detecção de posição de alvo 31, uma unidade de detecção de quantidade de movimento 32, uma unidade de armazenamento de posição de alvo 33, uma unidade de definição de faixa de ajuste 34 e uma unidade de estimativa de posição de veículo 35.

[034] A unidade de detecção de posição de alvo 31 detecta posições de alvos presentes em uma periferia de um veículo, tais como um meio-fio 23 e as marcações de faixa de rolamento 24, como posições relativas em relação ao veículo em um sistema de coordenadas de veículo estabelecido para o veículo.

[035] A figura 4 é um diagrama ilustrativo do sistema de coordenadas de veículo.

[036] O sistema de coordenadas de veículo é um sistema de coordenadas bidimensionais quando visto em planta, e, por exemplo, o meio do eixo de rodas traseiras, a direção longitudinal e as direções direita-esquerda do veículo 21 são assumidas para ser a origem O, o eixo XVHC e o eixo YVHC, respectivamente. Uma fórmula que converte cada um dos sistemas de coordenadas dos dispositivos de radar 12 e dos sistemas de coordenadas das câmeras 13 para o sistema de coordenadas de veículo é obtida antecipadamente. Além do mais, parâmetros da superfície de estrada 22 no sistema de coordenadas de veículo são conhecidos antecipadamente.

[037] A superfície de estrada 22 é varrida a laser na direção dos lados externos na direção de largura de veículo por uso dos dispositivos de radar 12 e uma posição na qual uma mudança grande em altura (uma diferença de nível) é observada pela varredura é detectada como um ponto de extremidade no lado de estrada na direção de largura do meio-fio 23. Em outras palavras, uma posição do meio-fio 23 é detectada a partir de dados tridimensionais e é projetada no sistema de coordenadas de veículo bidimensional. Na figura 4, um ponto de detecção do meio-fio 23 está denotado por Pc e está indicado por um losango cheio.

[038] Ao imagear a superfície de estrada 22 pelo uso das câmeras 13 e, em imagens obtidas em escala de cinza, extrair padrões em que mudanças de brilho de uma seção escura para uma seção brilhante e de uma seção brilhante para uma seção escura ao longo das direções direita-esquerda da carroceria de veículo, as marcações de faixa de rolamento 24 são detectadas. Por exemplo, pontos centrais na direção de largura das marcações de faixa de rolamento 24 são detectados. Em outras palavras, dados de imagens obtidas pelas câmeras 13 são convertidos por meio de conversão de vista aérea para imagens de vistas aéreas, a partir das quais as marcações de faixa de rolamento 24 são detectadas e projetadas no sistema de coordenadas de veículo. Na figura 4, pontos de detecção das marcações de faixa de rolamento 24 estão denotados por Pw e estão indicados por círculos cheios.

[039] A unidade de detecção de quantidade de movimento 32 detecta uma odometria que é uma quantidade de movimento por unidade de tempo do veículo 21 a partir de vários tipos de informações detectadas pelo grupo de sensores 15. Integração de odometrias capacita cálculo de uma trajetória de deslocamento do veículo em um sistema de coordenadas de odometria.

[040] A figura 5 é um diagrama ilustrativo do sistema de coordenadas de odometria.

[041] O sistema de coordenadas de odometria assume uma posição do veículo em um ponto de tempo quando, por exemplo, energia para o sistema é ligada ou desligada para ser a origem de coordenadas e uma atitude (azimute) de carroceria de veículo no ponto de tempo para ser de 0 grau. Ao armazenar três parâmetros, isto é, uma posição de coordenadas [XODM, YODM] e uma atitude de carroceria de veículo [θODM], do veículo no sistema de coordenadas de odometria em cada ciclo de operação, uma trajetória de deslocamento é detectada. Na figura 5, posições de coordenadas e atitudes de carroceria de veículo do veículo nos tempos t1 a t4 estão ilustradas. Notar que, com uma localização corrente do veículo definida para a origem, conversão de coordenadas de dados de posições de alvo armazenados pode ser executada em cada tempo. Em outras palavras, pode ser suficiente que os dados de posições de alvo sejam armazenados no mesmo sistema de coordenadas.

[042] A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 armazena uma trajetória de deslocamento com base em quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento 32 e em posições de alvos detectadas pela unidade de detecção de posição de alvo 31 em associação umas com as outras no sistema de coordenadas de odometria.

[043] A figura 6 é um diagrama ilustrativo de posições de alvos no sistema de coordenadas de veículo.

[044] Na figura 6, posições no sistema de coordenadas de veículo de alvos detectados pela unidade de detecção de posição de alvo 31 nos tempos t1 a t4 estão ilustradas. Tal como para os alvos, os pontos de detecção Pc do meio-fio 23, presente no lado esquerdo do veículo 21, os pontos de detecção Pw de uma das marcações de faixa de rolamento 24 presente no lado esquerdo do veículo 21 e os pontos de detecção Pw da outra das marcações de faixa de rolamento 24 presente no lado direito do veículo 21 estão detectados. As posições dos respectivos alvos no sistema de coordenadas de veículo mudam de momento para momento por causa de mudança de deslocamento e atitude do veículo 21.

[045] A figura 7 é um diagrama no qual uma trajetória de deslocamento baseada em quantidades de movimentos do veículo está associada com posições de alvos.

[046] Em outras palavras, correspondendo às posições de coordenadas e às atitudes de carroceria de veículo do veículo nos tempos t1 a t4, as posições dos alvos nos respectivos tempos são projetadas no sistema de coordenadas de odometria. Ainda em outras palavras, nos respectivos tempos, os pontos de detecção Pc do meio-fio 23, presente no lado esquerdo do veículo 21, os pontos de detecção Pw de uma das marcações de faixa de rolamento 24 presente no lado esquerdo do veículo 21 e os pontos de detecção Pw da outra das marcações de faixa de rolamento 24 presente no lado direito do veículo 21 estão projetados.

[047] A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 extrai linhas retas direcionadas ao longo da faixa de rolamento de condução a partir de um grupo de pontos adquiridos durante um tempo de unidade Δt nos alvos detectados sequencialmente pela unidade de detecção de posição de alvo 31. Especificamente, os parâmetros ideais a, b, e c em uma equação [aXODM + bYODM + c = 0] representando uma linha reta são calculados no sistema de coordenadas de odometria.

[048] Quando é assumido que um tempo de unidade Δt é de 0,2 segundo, os dispositivos de radar 12 operam em 25 Hz, e as câmeras 13 operam em 30 Hz, dados em cinco pontos e dados em seis pontos podem ser adquiridos em relação ao meio-fio 23 e a cada marcação de faixa de rolamento 24, respectivamente, durante o tempo de unidade Δt. É assumido que se cada alvo está presente no lado esquerdo ou no lado direito do veículo 21 é determinado dependendo de se a coordenada YVHC do alvo no sistema de coordenadas de veículo é positiva ou negativa. O grupo de pontos é dividido dependendo de se cada ponto está posicionado no lado direito ou no lado esquerdo do veículo 21 deste modo e subsequentemente os parâmetros a, b, e c são calculados.

[049] Quando a soma de distâncias entre uma linha reta e respectivos pontos de detecção se torna não menor que um valor limiar, é determinado que a linha reta não é definível. Por outro lado, quando a soma de distâncias entre uma linha reta e os respectivos pontos de detecção se torna menor que o valor limiar, é determinado que a linha reta é definível. Dois pontos que fornecem um comprimento máximo entre eles são escolhidos dentre os pontos de detecção que fornecem uma distância mínima para a linha reta, e informação dos dois pontos, em combinação com tempos de aquisição dos mesmos, é armazenada na unidade de armazenamento de posição de alvo 33.

[050] Neste caso, uma linha reta L23 é extraída dos pontos de detecção Pc, detectados nos tempos t1 a t4, do meio-fio 23, presente no lado esquerdo do veículo 21. Além do mais, uma linha reta L24 é extraída dos pontos de detecção Pw, detectados nos tempos t1 a t4, de uma das marcações de faixa de rolamento 24, presente no lado esquerdo do veículo 21. Adicionalmente, uma outra linha reta L24 é extraída dos pontos de detecção Pw, detectados nos tempos t1 a t4, da outra das marcações de faixa de rolamento 24, presente no lado direito do veículo 21.

[051] A unidade de definição de faixa de ajuste 34 agrupa partes de dados de posições de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 em grupos de acordo com estados de giro do veículo e, com base em quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvo são detectados, define faixas de ajustes para os grupos.

[052] Primeiro, um ponto de giro Pt do veículo é detectado em uma trajetória de deslocamento com base em quantidades de movimentos. Na modalidade, um ponto de giro Pt é detectado por meio de um ou outro dos métodos seguintes.

[053] As figuras 8A e 8B são diagramas ilustrativos de métodos de detecção de um ponto de giro Pt.

[054] Na figura 8A, uma localização corrente Pn e um ponto Pr alcançado ao voltar a partir da localização corrente Pn por uma distância predeterminada D1 são conectados por uma linha reta L1. Nesta base, em uma faixa voltando da localização corrente Pn pela distância predeterminada D1, um ponto cuja distância d à linha reta L1 na direção ortogonal a ela não é menor que um valor predeterminado d1 que é o mais distante da linha reta L1 é detectado como um ponto de giro Pt.

[055] Na figura 8B, um ponto no qual, voltando de uma localização corrente Pn, o ângulo de giro θt do veículo se torna primeiro não menor que um ângulo predeterminado θ1 é detectado como um ponto de giro Pt. O ângulo de giro θt do veículo, no sistema de coordenadas de odometria, é uma quantidade de mudança de atitude até que uma atitude de carroceria de veículo corrente seja alcançada e por esta razão é uma diferença de ângulo da carroceria de veículo com uma direção corrente da carroceria de veículo usada como um ângulo de referência. O ângulo estabelecido θ1, por exemplo, é de 60 graus.

[056] A seguir, dados de posições de alvo em pontos no ponto de giro Pt ou seguintes a ele são agrupados em um grupo de dados, referido como um primeiro grupo Gr1. Além do mais, dados de posições de alvo em pontos precedendo o ponto de giro Pt são agrupados em um outro grupo de dados, referido como um Segundo grupo Gr2.

[057] A figura 9 é um diagrama ilustrativo de agrupamento.

[058] Na figura 9, dados de posições de alvo a partir do ponto de giro Pt para a localização corrente Pn e dados de posições de alvo em uma faixa predeterminada precedendo o ponto de giro Pt são agrupados em um primeiro grupo Gr1 e em um segundo grupo Gr2, respectivamente.

[059] A seguir, uma faixa admissível α e as faixas admissíveis β1 e β2 ao ajustar posicionalmente (deslocando lateralmente) e ajustar angularmente (girando) os dados de posições de alvo agrupados, respectivamente, para casar os dados de posições de alvo agrupados com informação de mapa são definidas. Posições [xg, yg] dos dados de posições de alvo agrupados podem ser ajustadas posicionalmente dentro de uma faixa tendo um raio α com o centro no ponto de giro Pt no sistema de coordenadas de odometria, e ângulos Φg dos dados de posições de alvo agrupados podem ser ajustados angularmente dentro das faixas β1 e β2 com o centro de rotação no ponto de giro Pt no sistema de coordenadas de odometria. Notar que as faixas admissíveis β1 e β2 podem ser definidas na mesma faixa angular. Além do mais, quando o ajuste é executado somente em relação ao primeiro grupo Gr1, somente a faixa admissível β1 pode ser definida com a faixa admissível β2 estabelecida em zero, e quando o ajuste é executado somente em relação ao segundo grupo Gr2, somente a faixa admissível β2 pode ser definida com a faixa admissível β1 estabelecida em zero.

[060] Primeiro, à medida que distância de deslocamento na quantidade de movimento do veículo aumenta, erro é mais provável de ocorrer em informação de odometria. Assim, à medida que distância de deslocamento dm aumenta, a faixa admissível α é tornada maior.

[061] A figura 10 é um gráfico usado para definição da faixa admissível α.

[062] A abscissa e a ordenada do gráfico representam a distância de deslocamento dm na quantidade de movimento do veículo em dados de posições de alvo e a faixa admissível α para ajuste de posição, respectivamente. Tal como para a distância de deslocamento dm, um valor dm1 que é maior que 0 e um valor dm2 que é maior que dm1 são determinados antecipadamente. Tal como para a faixa admissível α, um valor aMÍN que é maior que 0 e um valor aMÁx que é maior que aMÍN são determinados antecipadamente. Quando a distância de deslocamento dm está na faixa de dm1 a dm2, quanto maior é a distância de deslocamento dm tanto maior se torna a faixa admissível α dentro de uma faixa de aMÍN a aMÁx. Além do mais, quando a distância de deslocamento dm não é menor que dm2, a faixa admissível α é mantida em aMÁX.

[063] À medida que quantidade de giro na quantidade de movimento do veículo aumenta, derrapagem maior ocorre, o que provavelmente faz com que erro ocorra na informação de odometria por causa de características de sensores. Notar que uma quantidade maior de giro na quantidade de movimento do veículo significa um raio de giro R menor. Assim, à medida que o raio de giro R diminui, as faixas admissíveis β1 e β2 são tornadas maiores.

[064] A figura 11 é um gráfico usado para definição das faixas admissíveis β1 e β2 de acordo com o raio de giro R.

[065] A abscissa e a ordenada do gráfico representam o raio de giro R do veículo em dados de posições de alvo e as faixas admissíveis β1 e β2 em correção angular. Tal como para o raio de giro R, um valor R1 que é maior que 0 e um valor R2 que é maior que R1 são determinados antecipadamente. Tal como para as faixas admissíveis β1 e β2, um valor eMÍN que é maior que 0 e um valor eMÁX que é maior que eMÍN são determinados antecipadamente. Quando o raio de giro R não é menor que R2, as faixas admissíveis β1 e β2 são mantidas em eMÍN. Quando o raio de giro R está em uma faixa de R2 a R1, quanto menor é o raio de giro R tanto maiores se tornam as faixas admissíveis e1 e e2 dentro de uma faixa de eMÍN a eMÁX.

[066] A unidade de estimativa de posição de veículo 35, ao casar dados de posições de alvos armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 com informação de mapa armazenada na base de dados de mapas 14 com base em faixas de ajustes definidas pela unidade de definição de faixa de ajuste 34, estima uma posição de veículo do veículo 21 em um sistema de coordenadas de mapa.

[067] Primeiro, quando os dados de posições de alvos são casados com a informação de mapa, um arranjo dos respectivos grupos que minimiza erro de casamento é calculado enquanto que os dados de posições de alvos são deslocados dentro das faixas de ajustes com o ponto de giro Pt como um fulcro. No ajuste, enquanto que relações posicionais relativas entre dados de posições de alvos no respectivo grupo são mantidas, uma relação relativa entre os grupos é ajustada com o ponto de giro Pt como um fulcro. Em outras palavras, embora as peças de dados nos respectivos dados do primeiro grupo Gr1 e do segundo grupo Gr2 não sejam deslocadas dentro dos grupos, cada um de o primeiro grupo Gr1 e o segundo grupo Gr2 é deslocado e girado como um todo. Quando os dados de posições de alvos agrupados são encaixados com a informação de mapa, as linhas retas L23 são extraídas dos pontos de detecção Pc dos meios-fios 23 e as linhas retas L24 são extraídas dos pontos de detecção Pw das marcações de faixa de rolamento 24, tal como descrito acima, e subsequentemente, usando estas linhas retas L23 e L24, os dados de posições de alvos são encaixados com a informação de mapa.

[068] A figura 12 é um diagrama ilustrativo de dados de posições de alvos antes de ajuste.

[069] O sistema de coordenadas de mapa é um sistema de coordenadas bidimensional quando visto em planta, e é assumido que a direção leste-oeste e a direção norte-sul correspondem ao eixo XMAP e ao eixo YMAP, respectivamente. A atitude (azimute) de carroceria de veículo é representada por ângulo de sentido anti- horário com 0 grau sendo por causa do leste. Na figura 12, uma situação na qual o veículo fez uma curva para a direita no cruzamento de uma estrada está ilustrada. Tanto antes quanto depois da curva para a direita, pontos de detecção de meios-fios indicados por losangos cheios e pontos de detecção de marcações de faixa de rolamento indicados por círculos cheios estão diferentes das posições correspondentes dos meios-fios 23 e das marcações de faixa de rolamento 24 no sistema de coordenadas de mapa, respectivamente. Na figura 12, faixas admissíveis dentro das quais dados de posições de alvos podem ser ajustados também estão ilustradas, e os dados de posições de alvos, em relação a cada grupo, podem ser ajustados posicionalmente e ajustados angularmente dentro de uma faixa tendo um raio α e as faixas β1 e β2, respectivamente, com o centro em um ponto de giro Pt0 antes de ajuste.

[070] A figura 13 é um diagrama ilustrativo de dados de posições de alvos após ajuste..

[071] Neste exemplo, os dados de posições de alvos agrupados são casados com a informação de mapa com o ponto de giro Pt como um fulcro. Em outras palavras, o arranjo dos respectivos grupos é ajustado com o ponto de giro Pt como um fulcro de uma tal maneira que deslocamentos posicionais de pontos de detecção de meios-fios e de pontos de detecção de marcações de faixa de rolamento a partir das posições correspondentes dos meios-fios 23 e das marcações de faixa de rolamento 24 no sistema de coordenadas de mapa são minimizados. Primeiro, o ponto de giro é ajustado posicionalmente do Pt0 para o Pt1, e uma quantidade de ajuste no ajuste é ΔPt[Δx, Δy], o que está dentro da faixa admissível α. Além do mais, o grupo de dados de posições de alvos no ponto de giro Pt1 e seguinte a ele é ajustado angularmente com o centro de rotação no ponto de giro Pt1, e uma quantidade de ajuste no ajuste é Δθ1, o que está dentro das faixas admissíveis β1 e β2. De modo similar, o grupo de dados de posições de alvos precedendo o ponto de giro Pt1 também é ajustado com o centro de rotação no ponto de giro Pt1, e uma quantidade de ajuste no ajuste é Δθ2, o que está dentro das faixas admissíveis β1 e β2. O ajuste indicado acima faz com que pontos de detecção de meios-fios e pontos de detecção de marcações de faixa de rolamento tanto nos dados de posições de alvos antes da curva para a direita quanto nos dados de posições de alvos após a curva para a direita coincidam substancialmente com as posições correspondentes dos meios-fios 23 e das marcações de faixa de rolamento 24 no sistema de coordenadas de mapa.

[072] A unidade de estimativa de posição de veículo 35, tal como descrito anteriormente, após casar dados de posições de alvos armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 com informação de mapa armazenada na base de dados de mapas 14, estima uma posição de veículo do veículo 21 no sistema de coordenadas de mapa.

[073] O sistema de coordenadas de mapa é um sistema de coordenadas bidimensional quando visto em planta, e é assumido que a direção leste-oeste e a direção norte-sul correspondem ao eixo XMAP e ao eixo YMAP, respectivamente. A atitude (azimute) de carroceria de veículo é representada pelo ângulo de sentido anti-horário com 0 grau sendo por causa do leste. No sistema de coordenadas de mapa, três parâmetros, isto é, uma posição de coordenadas [XMAP, YMAP] e uma atitude de carroceria de veículo [θMAP] do veículo, são estimados. Para o casamento (casamento de mapa), por exemplo, um algoritmo de ponto mais próximo iterativo (ICP) é usado. Quando linhas retas são casadas umas com as outras no casamento, os pontos de extremidades em ambas as extremidades das linhas retas são casados uns com os outros como pontos de avaliação, e, quando o espaço entre os pontos de extremidades em ambas as extremidades é grande, pontos no espaço podem ser interpolados.

[074] Se o grau de casamento no casamento for alto quando a unidade de estimativa de posição de veículo 35 ajusta os dados de posições de alvos dentro das faixas admissíveis, a unidade de armazenamento de posição de alvo 33 corrige (atualiza) dados de posições de alvos armazenados para dados de posições de alvos após ajuste. Por outro lado, se o grau de casamento no casamento for baixo quando a unidade de estimativa de posição de veículo 35 ajusta os dados de posições de alvos dentro das faixas admissíveis, a unidade de armazenamento de posição de alvo 33 mantém dados de posições de alvos armazenados, isto é, dados de posições de alvos antes de ajuste.

[075] A seguir, processamento de estimativa de posição de veículo que o controlador 16 executa em cada intervalo predeterminado (por exemplo, 10 ms) será descrito.

[076] A figura 14 é um fluxograma ilustrativo do processamento de estimativa de posição de veículo.

[077] Primeiro, a etapa S101 corresponde ao processamento executado pela unidade de detecção de posição de alvo 31, em que posições de alvos presentes em uma periferia do veículo, tal como um meio-fio 23 e as marcações de faixa de rolamento 24, são detectadas como posições relativas em relação ao veículo no sistema de coordenadas de veículo estabelecido para o veículo. Em outras palavras, pontos de detecção Pc do meio-fio 23 detectados pelos dispositivos de radar 12 e pontos de detecção Pw das marcações de faixa de rolamento 24 detectados pelas câmeras 13 são detectados no sistema de coordenadas de veículo.

[078] A etapa seguinte S102 corresponde ao processamento executado pela unidade de detecção de quantidade de movimento 32, em que odometrias, cada uma das quais é uma quantidade de movimento por unidade de tempo do veículo 21, são detectadas a partir de vários tipos de informações detectadas pelo grupo de sensores 15. Integração das odometrias capacita cálculo de uma trajetória de deslocamento do veículo no sistema de coordenadas de odometria. Em outras palavras, três parâmetros, isto é, uma posição de coordenadas [XODM, YODM] e uma atitude de carroceria de veículo [θODM], do veículo são armazenados no sistema de coordenadas de odometria em cada ciclo de operação.

[079] A etapa seguinte S103 corresponde ao processamento executado pela unidade de armazenamento de posição de alvo 33, em que a trajetória de deslocamento baseada nas quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento 32 e as posições dos alvos detectadas pela unidade de detecção de posição de alvo 31 são armazenadas em associação umas com as outras no sistema de coordenadas de odometria. Em outras palavras, dados de posições de alvos detectados em respectivos pontos de tempo são deslocados por quantidades de movimentos do veículo durante tempos decorridos a partir dos respectivos pontos de tempo para o ponto de tempo corrente, e, correspondendo às posições de coordenadas e atitudes de carroceria de veículo do veículo nos respectivos pontos de tempo, os respectivos dados de posições de alvos do meio-fio 23, das marcações de faixa de rolamento 24 e de outros mais são projetados no sistema de coordenadas de odometria e armazenados.

[080] A etapa seguinte S104 corresponde ao processamento executado pela unidade de definição de faixa de ajuste 34, em que partes dos dados de posições de alvos armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo 33 são juntadas em grupos de acordo com estados de giro do veículo e, com base nas quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvos são detectados, faixas de ajustes para os grupos são definidas. Primeiro, um ponto de giro Pt do veículo é detectado na trajetória de deslocamento, e dados de posições de alvos em pontos no ponto de giro Pt ou seguintes a ele são agrupados em um primeiro grupo Gr1. Além do mais, dados de posições de alvos em pontos precedendo o ponto de giro Pt são agrupados em um segundo grupo Gr2. A seguir, uma faixa admissível α e as faixas admissíveis β1 e β2 ao ajustar posicionalmente e ajustar angularmente os dados de posições de alvos agrupados, respectivamente, de acordo com a informação de mapa são definidas.

[081] A etapa seguinte S105 corresponde ao processamento executado pela unidade de estimativa de posição de veículo 35, em que, ao casar os dados de posições de alvos armazenados com as posições de alvos correspondentes na informação de mapa com base nas faixas de ajustes, uma posição de veículo do veículo 21 no sistema de coordenadas de mapa é estimada. Primeiro, quando os dados de posições de alvos são casados com as posições de alvos correspondentes na informação de mapa, um arranjo dos respectivos grupos que minimiza erro de casamento é calculado enquanto que os dados de posições de alvos são deslocados dentro das faixas de ajustes com o ponto de giro Pt como um fulcro, e subsequentemente uma posição de veículo do veículo 21 no sistema de coordenadas de mapa é estimada. Em outras palavras, no sistema de coordenadas de mapa, três parâmetros, isto é, uma posição de coordenadas [XMAP, YMAP] e uma atitude de carroceria de veículo [θMAP] do veículo, são estimados.

[082] A etapa seguinte S106 corresponde ao processamento executado pela unidade de armazenamento de posição de alvo 33, em que os dados de posições de alvos são atualizados de modo apropriado e subsequentemente o processo retorna para um programa principal predeterminado. Em outras palavras, quando a unidade de estimativa de posição de veículo 35 ajusta os dados de posições de alvos dentro das faixas admissíveis, um grau de casamento no casamento é avaliado. Quando o grau de casamento é alto, os dados de posições de alvos armazenados são corrigidos (atualizado) para dados de posições de alvos após ajuste. Por outro lado, quando o grau de casamento é baixo, sem corrigir (atualizar) os dados de posições de alvos, os dados de posições de alvos já armazenados, isto é, dados de posições de alvos antes de ajuste, são mantidos.

[083] O exposto acima é uma descrição do processamento de estimativa de posição de veículo.

<Operação>

[084] Ao casar posições de alvos, tais como um meio-fio 23 detectado pelos dispositivos de radar 12 e as marcações de faixa de rolamento 24 detectadas pelas câmeras 13, com posições dos respectivos alvos codificados em dados como informação de mapa antecipadamente, uma posição de veículo do veículo 21 é estimada. A presente modalidade exemplifica um método no qual a informação de mapa é criada usando somente alvos, tais como o meio-fio 23 e as marcações de faixa de rolamento 24, cuja detecção é comparativamente mais fácil que a de outros alvos e que pode ser descrito como dados bidimensionais quando vistos em planta e, usando a informação de mapa, estimativa de uma posição de veículo é executada. Notar que, quando uma maior precisão de estimativa de posições de veículo é para ser alcançada, informação de mapa tendo dados tridimensionais (comprimento, largura e altura) de estruturas pode ser usada. A presente modalidade também pode ser aplicada para este caso.

[085] Armazenar uma certa quantidade de trajetória de deslocamento anterior no sistema de coordenadas de odometria pelo uso de informação de movimento do veículo 21 e casar o sistema de coordenadas de odometria, no qual os dados de posições de alvos são projetados, com o sistema de coordenadas de mapa, no qual posições de alvos são armazenadas antecipadamente, capacitam estimar uma posição de veículo. Entretanto, existe um problema em que, no sistema de coordenadas de odometria, quanto maior é a distância de deslocamento e quanto maior é a quantidade de giro tanto maior se torna o erro acumulativo. A figura 12 é um diagrama ilustrativo de dados de posições de alvos antes de ajuste. Neste cenário, quando o veículo faz uma curva para a direita, a quantidade de giro aumenta e erro de odometria ocorre, o que faz com que uma trajetória de deslocamento seja calculada como se o veículo tivesse feito um giro maior que o giro real, e uma forma de estrada que dados de posições de alvos armazenados de acordo com a trajetória de deslocamento calculada constituem se torna uma forma deslocada da forma de estrada real.

[086] Por este motivo, quando uma forma de estrada que dados de posições de alvos mantidos inalterados constituem é casada com uma forma de estrada na informação de mapa, o grau de casamento diminui e o erro mínimo aumenta, o que torna impossível estimar uma posição de veículo com alta precisão. Assim, no sistema de coordenadas de odometria, ao casar grupos de pelo menos partes de dados de posições de alvos, em que uma trajetória de deslocamento e posições de alvos são armazenadas em associação umas com as outras, com posições de alvos na informação de mapa enquanto que ajustando a posição e ângulo entre os grupos, uma posição de veículo do veículo é estimada.A seguir, um procedimento específico será descrito.

[087] Primeiro, posições de alvos, tais como os meios-fios 23 e as marcações de faixa de rolamento 24, presentes ao longo de faixas de rolamento de condução são detectadas no sistema de coordenadas de veículo (etapa S101), e, ao integrar vários tipos de informações detectadas pelo grupo de sensores 15, uma trajetória de deslocamento do veículo é detectada no sistema de coordenadas de odometria (etapa S102). A trajetória de deslocamento detectada e as posições detectadas de alvos são armazenadas em associação umas com as outras no sistema de coordenadas de odometria (etapa S103).

[088] Partes dos dados de posições de alvos armazenados são agrupadas de acordo com estados de giro do veículo, e, com base em quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvos são detectados, faixas de ajustes para os grupos são definidas (etapa S104). Nesta etapa, primeiro, um ponto de giro Pt do veículo é detectado na trajetória de deslocamento. Por exemplo, uma localização corrente Pn e um ponto Pr alcançado ao voltar a partir da localização corrente Pn por uma distância predeterminada D1 são conectados por uma linha reta L1, e, em uma faixa voltando da localização corrente Pn pela distância predeterminada D1, um ponto cuja distância d à linha reta L1 na direção ortogonal a ela não é menor que um valor predeterminado d1 que é o mais distante da linha reta L1 é detectado como um ponto de giro Pt. Alternativamente, um ponto no qual, voltando de uma localização corrente Pn, o ângulo de giro θt do veículo primeiro se torna não menor que um ângulo estabelecido θ1 é detectado como um ponto de giro Pt. Tal como descrito anteriormente, uso da distância d à linha reta L1 e do ângulo de giro θt capacita um ponto de giro Pt do veículo para ser detectado facilmente.

[089] Ao agrupar dados de posições de alvos em pontos no ponto de giro Pt ou seguintes a ele, um primeiro grupo Gr1 é definido, e, em combinação com isso, ao agrupar dados de posições de alvos em pontos precedendo o ponto de giro Pt, um segundo grupo Gr2 é definido. Além do mais, uma faixa admissível α e as faixas admissíveis β1 e β2 ao ajustar posicionalmente e ajustar angularmente os dados de posições de alvos agrupados, respectivamente, para casar os dados de posições de alvos com a informação de mapa são definidas. Na definição, à medida que a distância de deslocamento dm na quantidade de movimento do veículo nos dados de posições de alvos armazenados aumenta, a faixa admissível α é tornada maior, e à medida que a quantidade de giro na quantidade de movimento do veículo aumenta (à medida que o raio de giro diminui), as faixas admissíveis β1 e β2 são tornadas maiores.

[090] Ao casar os dados de posições de alvos armazenados com a informação de mapa com base nas faixas de ajustes α e β1 e β2 com o ponto de giro Pt como um fulcro, uma posição de veículo do veículo 21 no sistema de coordenadas de mapa é estimada (etapa S105). Em outras palavras, uma vez que os dados de posições de alvos são deslocados dentro das faixas de ajustes com o ponto de giro Pt como um fulcro em relação à informação de mapa, um arranjo dos respectivos grupos que minimiza erro de casamento é calculado e subsequentemente uma posição de veículo do veículo 21 é estimada, influência de erro acumulativo em informação de odometria pode ser suprimida e precisão de estimativa de posições de veículo pode ser aperfeiçoada. Ainda em outras palavras, uma vez que o processamento indicado anteriormente é equivalente a, com três graus de liberdade, isto é, uma posição [xg, yg] e um ângulo Φg de dados de posições de alvo agrupados, sendo fornecidos, casar os dados de posições de alvos com a informação de mapa com o ponto de giro Pt como um fulcro, precisão de estimativa de posições de coordenadas [XMAP, YMAP] e de atitudes de carroceria de veículo [θMAP] do veículo pode ser aperfeiçoada.

[091] Uma vez que, em particular durante deslocamento em curva, ocorra derrapagem para um veículo é provável que ocorra erro em informação de odometria. Portanto, detecção de um ponto de giro Pt, agrupamento de dados de posições de alvos em grupos em pontos no ponto de giro Pt e seguintes a ele e precedendo o ponto de giro Pt, e ajuste de posição e ajuste de ângulo de cada grupo com o ponto de giro Pt como um fulcro, tal como descrito anteriormente, capacitam para eliminar efetivamente erro em informação de odometria. Por outro lado, uma vez que ajuste de dados de posições de alvos é executado dentro das faixas admissíveis α e β1 e β2 com o ponto de giro Pt como um fulcro, movimento excessivo pode ser suprimido e correção pode ser feita dentro de uma faixa apropriada. Uma vez que, à medida que a distância de deslocamento dm aumenta, é provável que erro em informação de odometria seja maior, definir uma faixa admissível α de acordo com a distância de deslocamento dm e definir as faixas admissíveis β1 e β2 de acordo com a quantidade de giro na quantidade de movimento do veículo capacitam definir faixas admissíveis α e β1 e β2 apropriadas e ajuste de posição e ajuste de ângulo efetivos para serem executados.

[092] Quando grupos de dados de posições de alvos agrupados são casados com a informação de mapa enquanto que ajustando a posição e ângulo entre os grupos, as linhas retas L23 e as linhas retas L24 são extraídas de pontos de detecção Pc dos meios-fios 23 e de pontos de detecção Pw das marcações de faixa de rolamento 24 nos grupos, respectivamente, e subsequentemente, usando estas linhas retas L23 e L24, os dados de posições de alvos são casados com a informação de mapa.

[093] As figuras 15A e 15B são diagramas ilustrativos de um efeito de extrair uma linha reta.

[094] A figura 15A ilustra um caso onde, sem extrair uma linha reta, os pontos de detecção Pc dos meios-fios 23 indicados por losangos cheios são casados com informação de mapa tais como eles são. Um ponto de detecção Pc presente em uma região A, embora sendo exigido para ser casado com uma linha representando um meio-fio 23x, é casado com uma linha representando um meio-fio 23y, a qual é a mais próxima ao ponto de detecção Pc. A figura 15B ilustra um caso onde extração de uma linha reta L23 capacita o ponto de detecção Pc para ser casado com a linha representando o meio-fio 23x. Tal como descrito anteriormente, extração de linhas retas e casamento dos dados de posições de alvos com a informação de mapa por meio de uso das linhas retas capacitam precisão de estimativa de posições de veículo para ser aperfeiçoada.

[095] Se o grau de casamento no casamento for alto quando os dados de posições de alvos são ajustados dentro das faixas admissíveis, os dados de posições de alvos armazenados são corrigidos (atualizados) para dados de posições de alvos após ajuste (etapa S106). A correção capacita dados de posições de alvo com alta precisão para serem armazenados. De modo oposto, quando o grau de casamento é baixo, os dados de posições de alvos armazenados, isto é, dados de posições de alvos antes de ajuste, são mantidos. Esta operação capacita impedir que ocorra uma situação na qual dados de posições de alvos com baixa precisão são armazenados.

<Variação>

[096] Embora, na primeira modalidade, dados de posições de alvos em pontos no ponto de giro Pt ou seguintes a ele sejam agrupados em um grupo de dados e, em combinação com isso, dados de posições de alvos em pontos precedendo o ponto de giro Pt sejam agrupados em um outro grupo de dados e os respectivos grupos de dados de posições de alvos sejam ajustados, a presente invenção não está limitada a esta configuração. Em outras palavras, se, em um ponto de tempo antes de o ponto de giro Pt ser passado, dados de posições de alvos em pontos precedendo o ponto de giro Pt já tiverem sido ajustados por meio de casamento com a informação de mapa, é desnecessário executar adicionalmente ajuste por meio de casamento com a informação de mapa após o ponto de giro Pt ser passado. Portanto, pelo menos dados de posições de alvos em pontos no ponto de giro Pt ou seguintes a ele podem ser juntados em um grupo, e, enquanto que ajustando a posição e ângulo do grupo com o ponto de giro Pt como um fulcro, o grupo pode ser casado com a informação de mapa. Em outras palavras, o segundo grupo Gr2, o qual é um grupo de dados de posições de alvos em pontos precedendo o ponto de giro Pt, é fixado, e somente o primeiro grupo Gr1, o qual é um grupo de dados de posições de alvo em pontos no ponto de giro Pt ou seguintes a ele, pode ser ajustado. Esta configuração capacita uma carga de operação para ser suprimida e casamento para ser executado de modo mais eficiente.

[097] Embora, na primeira modalidade, as faixas admissíveis β1 e β2 na correção angular sejam definidas de acordo com a quantidade de giro na quantidade de movimento do veículo, a presente invenção não está limitada a esta configuração. Uma vez que, quando uma mudança na velocidade do veículo ocorre, é provável que ocorra erro na informação de odometria por causa de características de sensores e, à medida que distância de deslocamento aumenta, o erro é acumulado adicionalmente, as faixas admissíveis β1 e β2 na correção angular podem ser definidas de acordo com a distância de deslocamento dm do veículo.

[098] A figura 16 é um gráfico usado para definição das faixas admissíveis β1 e β2 de acordo com a distância de deslocamento dm.

[099] A abscissa e a ordenada do gráfico representam uma distância de movimento dm na quantidade de movimento do veículo em dados de posições de alvos e as faixas admissíveis β1 e β2 no ajuste de ângulo, respectivamente. Tal como para a distância de movimento dm, um valor dm1 que é maior que 0 e um valor dm2 que é maior que dm1 são determinados antecipadamente. Tal como para as faixas admissíveis β1 e β2, um valor βMiN que é maior que 0 e um valor eMÁx que é maior que βMiN são determinados antecipadamente. Quando a distância de movimento dm está em uma faixa de dm1 a dm2, quanto maior é a distância de movimento dm tanto maior se torna a faixa admissível β dentro de uma faixa de eMÍN a eMÁX. Além do mais, quando a distância de movimento dm não é menor que dm2, as faixas admissíveis β1 e β2 são mantidas em eMÁX.

[0100] Definir as faixas admissíveis β1 e β2 na correção angular de acordo com a distância de movimento dm, tal como descrito anteriormente, capacita definir faixas admissíveis β1 e β2 apropriadas e ajuste de ângulo efetivo para ser executado.

[0101] Notar que as faixas admissíveis β1 e β2 podem ser configuradas para serem definidas ao considerar tanto a quantidade de giro quanto a distância de movimento dm na quantidade de movimento do veículo nos dados de posições de alvos. Além do mais, aceleração/desaceleração também podem ser configuradas para serem consideradas na quantidade de movimento do veículo.

<Relações de Correspondência>

[0102] Na primeira modalidade, a unidade de detecção de posição de alvo 31 e o processamento na etapa S101 correspondem a uma “unidade de detecção de posição de alvo”. A unidade de detecção de quantidade de movimento 32 e o processamento na etapa S102 correspondem a uma “unidade de detecção de trajetória de deslocamento”. A unidade de armazenamento de posição de alvo 33 e o processamento nas etapas S103 e S106 correspondem a uma “unidade de armazenamento de dados de posições de alvos”. A base de dados de mapas 14 corresponde a uma “unidade de armazenamento de informação de mapa”. A unidade de definição de faixa de ajuste 34 e o processamento na etapa S104 correspondem a uma “unidade de correção de dados de posições de alvos”. A unidade de estimativa de posição de veículo 35 e o processamento na etapa S105 correspondem a uma “unidade de estimativa de posição de veículo”.

[0103] A seguir, efeitos vantajosos alcançados por uma parte principal na primeira modalidade serão descritos.(1) Um dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta posições de um alvo presente em uma periferia de um veículo e, em combinação com isso, detecta quantidades de movimentos do veículo, e armazena as posições do alvo como dados de posições de alvo, com base nas quantidades de movimentos. Além do mais, o dispositivo de estimativa de posição de veículo agrupa uma parte dos dados de posições de alvo em um grupo de acordo com estados de giro do veículo, e, com base em quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvo são detectados, define uma faixa de ajuste para o grupo. Adicionalmente, o dispositivo de estimativa de posição de veículo adquire informação de mapa incluindo posições do alvo e, ao casar os dados de posições de alvo com as posições do alvo na informação de mapa com base na faixa de ajuste definida, estima uma posição de veículo do veículo.

[0104] Uma vez que, tal como descrito anteriormente, ao casar os dados de posições de alvo com a informação de mapa enquanto que ajustando os dados de posições de alvo dentro da faixa de ajuste, uma posição de veículo do veículo é estimada, e precisão de estimativa de posições de veículo pode ser aperfeiçoada.(2) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade define a faixa de ajuste como uma faixa posicional e faixa angular entre grupos.

[0105] Ajuste da posição e ângulo entre grupos tal como descrito anteriormente capacita suprimir influência de erro em informação de odometria.(3) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade, à medida que a quantidade de movimento do veículo nos dados de posições de alvo armazenados aumenta, torna as faixas admissíveis α e β1 e β2 maiores.

[0106] Ajuste das faixas admissíveis α e β1 e β2 de acordo com a quantidade de movimento (raio de giro R e distância de deslocamento dm) do veículo tal como descrito anteriormente capacita definir faixas admissíveis apropriadas e ajuste de posição e ajuste de ângulo efetivos para serem executados.(4) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta um ponto de giro Pt do veículo em uma trajetória de deslocamento com base em quantidades de movimentos do veículo e, com base no ponto de giro Pt, agrupa dados de posições de alvo.

[0107] Detecção do ponto de giro Pt e agrupamento de dados de posições de alvo com base no ponto de giro Pt, tal como descrito anteriormente, capacitam eliminar de modo eficiente erro em informação de odometria com o ponto de giro Pt como um fulcro.(5) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade, quando dados de posições de alvo são casados com posições de um alvo na informação de mapa, corrige (atualiza) os dados de posições de alvo com base em um resultado de casamento.

[0108] Uma vez que, tal como descrito anteriormente, se dados de posições de alvo são corrigidos ou não é determinado com base em um resultado de casamento, dados de posições de alvo com alta precisão podem ser armazenados.(6) O dispositivo de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade extrai linhas retas de dados de posições de alvo e casa as linhas retas extraídas com posições de um alvo na informação de mapa.

[0109] Detecção de linhas retas e encaixe das linhas retas extraídas à informação de mapa, tal como descrito anteriormente, capacitam precisão de casamento para ser aperfeiçoada.(7) Um método de estimativa de posição de veículo de acordo com a primeira modalidade detecta posições de alvos presentes em uma periferia de um veículo e, em combinação com isso, detecta quantidades de movimentos do veículo, e armazena as posições dos alvos como dados de posições de alvos, com base nas quantidades de movimentos. Além do mais, o método de estimativa de posição de veículo agrupa uma parte dos dados de posições de alvos em um grupo de acordo com estados de giro do veículo, e, com base em quantidades de movimentos do veículo quando os dados de posições de alvos são detectados, define uma faixa de ajuste para o grupo. Adicionalmente, o dispositivo de estimativa de posição de veículo adquire informação de mapa incluindo posições do alvo e, ao casar os dados de posições de alvo com as posições do alvo na informação de mapa com base na faixa de ajuste definida, estima uma posição de veículo do veículo.

[0110] Uma vez que, tal como descrito anteriormente, ao casar os dados de posições de alvos com a informação de mapa enquanto que ajustando os dados de posições de alvos dentro da faixa de ajuste, uma posição de veículo do veículo é estimada, precisão de estimativa de posições de veículo pode ser aperfeiçoada.

[0111] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência para um número limitado de modalidades, o escopo da presente invenção não está limitado a isto, e modificações das respectivas modalidades baseadas na revelação anterior são óbvias para os versados na técnica. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 11 Dispositivo de estimativa de posição de veículo 12 Dispositivo de radar 13 Câmera 14 Base de dados de mapas 15 Grupo de sensores 16 Controlador 21 Veículo 22 Superfície de estrada 23 Meio-fio 24 Marcação de faixa de rolamento 31 Unidade de detecção de posição de alvo 32 Unidade de detecção de quantidade de movimento 33 Unidade de armazenamento de posição de alvo 34 Unidade de definição de faixa de ajuste 35 Unidade de estimativa de posição de veículo.

Claims

1. Dispositivo de estimativa de posição de veículo compreendendo: uma unidade de detecção de posição de alvo (31) configurada para detectar uma posição de um alvo presente em uma periferia de um veículo (21); uma unidade de detecção de quantidade de movimento (32) configurada para detectar uma quantidade de movimento do veículo (21); uma unidade de armazenamento de posição de alvo (33) configurada para armazenar posições do alvo detectadas pela unidade de detecção de posição de alvo (31) como dados de posições de alvo, com base em quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento (32); uma unidade de aquisição de informação de mapa configurada para adquirir informação de mapa incluindo posições do alvo; uma unidade de definição de faixa de ajuste (34) configurada para agrupar uma parte dos dados de posições de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo (33) em um grupo de acordo com estados de giro do veículo (21), e uma unidade de estimativa de posição de veículo (35) configurada para estimar uma posição de veículo do veículo (21), CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de definição de faixa de ajuste (34) é configurada ainda para definir uma faixa de ajuste para o grupo com base em quantidades de movimentos do veículo (21) quando os dados de posições de alvo são detectados, e a unidade de estimativa de posição de veículo (35) é configurada para estimar a posição de veículo do veículo (21) casando os dados de posições de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo (33) com posições do alvo na informação de mapa adquirida pela unidade de aquisição de informação de mapa com base na faixa de ajuste definida pela unidade de definição de faixa de ajuste (34), em que a faixa de ajuste é definida como uma quantidade de movimento admissível no ajuste posicional e angular dos dados de posições de alvo agrupados para o grupo como um todo no processo de casamento.

2. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de definição de faixa de ajuste (34) é configurada para definir a faixa de ajuste como uma faixa posicional e uma faixa angular para o grupo.

3. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de definição de faixa de ajuste (34), à medida que a quantidade de movimento do veículo (21) nos dados de posições de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo (33) aumenta, é configurada para tornar a faixa de ajuste maior.

4. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de definição de faixa de ajuste (34) é configurada para detectar um ponto de giro do veículo (21) a partir de uma trajetória de deslocamento com base nas quantidades de movimento do veículo (21) e, com base no ponto de giro, agrupa os dados de posições de alvo.

5. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de armazenamento de posição de alvo (33), quando os dados de posições de alvo são casados com posições de um alvo na informação de mapa pela unidade de estimativa de posição de veículo (35), é configurada para corrigir os dados de posições de alvo com base em um resultado de casamento.

6. Dispositivo de estimativa de posição de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de estimativa de posição de veículo (35) é configurada para extrair uma linha reta dos dados de posições de alvo e casar a linha reta extraída com as posições do alvo na informação de mapa.

7. Método de estimativa de posição de veículo compreendendo: detectar (S101) uma posição de um alvo presente em uma periferia de um veículo (21) através de uma unidade de detecção de posição de alvo (31); detectar (S102) uma quantidade de movimento do veículo (21) através de uma unidade de detecção de quantidade de movimento (32); armazenar (S103) posições do alvo detectadas pela unidade de detecção de posição de alvo (31) como dados de posições de alvo, com base em quantidades de movimentos detectadas pela unidade de detecção de quantidade de movimento (32), através de uma unidade de armazenamento de posição de alvo (33); adquirir informação de mapa incluindo posições do alvo através de uma unidade de aquisição de informação de mapa; agrupar uma parte dos dados de posições de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo (33) em um grupo de acordo com estados de giro do veículo (21) através de uma unidade de definição de faixa de ajuste (34); e estimar (S105) uma posição de veículo do veículo (21) através de uma unidade de estimativa de posição de veículo (35); CARACTERIZADO por definir (S104) uma faixa de ajuste para o grupo com base em quantidades de movimentos do veículo (21) quando os dados de posições de alvo são detectados, através da unidade de definição de faixa de ajuste (34), e estimar (S105) a posição de veículo do veículo (21) casando os dados de posições de alvo armazenados na unidade de armazenamento de posição de alvo (33) com posições do alvo na informação de mapa adquirida pela unidade de aquisição de informação de mapa com base na faixa de ajuste definida pela unidade de definição de faixa de ajuste (34), em que a faixa de ajuste é definida como uma quantidade de movimento admissível no ajuste posicional e angular dos dados de posições de alvo agrupados para o grupo como um todo no processo de casamento.