CN110979310A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的车辆控制装置,作为一个示例,包括:获取部,其获取地图数据和图像数据,该地图数据表示设置在车辆行驶的路面上的线状的路面标识的绝对方位,该图像数据由车辆具备的车载摄像装置对车辆的周边进行拍摄所得到;以及校正部,其从获取的图像数据中,检测所述路面标识,计算图像数据上的相对于车辆的路面标识的相对方位,并根据计算出的相对方位与地图数据所示的检测出的路面标识的绝对方位,计算车辆的行进方位的偏差,根据该计算出的偏差对车辆的行进方位进行校正。因此,能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种车辆控制装置。
背景技术
在地图数据库中存储有位置信息的道路上的地物中,将在车辆等移动体的行驶区域中的特征性地物,设定为移动体为了校正自身位置所需的地物。例如,通过参照多种道路中的每一种道路的、出现频率较高的地物的配置规律,来将在移动体行驶的道路上出现频率较高的地物,设定为移动体为了校正自身位置所需的地物。并且,辨认所设定的地物后,根据地物的辨认结果,对利用GPS(Global Positioning System,全球定位系统)或行驶轨迹推测出的自身位置进行校正。
专利文献1:日本特开2007-316025号公报
发明内容
然而,根据地物的辨认结果对利用GPS或行驶轨迹推测出的自身位置进行校正的技术,虽然能够提高自身位置的推测精度,但由于移动体一边移动一边推测自身位置,容易发生误差,因此高精度地校正移动体行进的方位较为困难。而且,在上述技术中利用GPS的前提下,在无法接收来自卫星的信号的场所(例如,立体式停车场或地下停车场等),难以校正移动体行进的方位。
因此,本发明实施方式的目的之一在于提供一种车辆控制装置,其能够准确掌握自动行驶中的车辆的当前方位。
实施方式的车辆控制装置,作为一个示例,包括:获取部,其获取地图数据和图像数据,该地图数据表示设置在车辆行驶的路面上的线状的路面标识的绝对方位,该图像数据由车辆具备的车载摄像装置对车辆的周边进行拍摄所得到;以及校正部,其从获取的图像数据中,检测所述路面标识来计算图像数据上的相对于车辆的路面标识的相对方位,并根据计算出的相对方位与地图数据所示的检测出的路面标识的绝对方位,计算车辆的行进方位的偏差,根据该计算出的偏差对车辆的行进方位进行校正。因此,作为一个示例,能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,校正部从在规定位置由车载摄像装置得到的图像数据中,检测路面标识。因此,作为一个示例,能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,校正部从在规定位置在车辆停止时由车载摄像装置得到的图像数据中,检测所述路面标识。因此,作为一个示例,能够提高对车辆方位的校正精度。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,路面标识是在车辆行驶的路面上画出的车道外侧线。因此,作为一个示例,即使路面上不设置专用的路面标识也能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,路面标识是在车辆行驶的路面上画出的线状的方位标记。因此,作为一个示例,能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,路面标识是在车辆行驶的路面上画出的人行横道。因此,作为一个示例,即使路面上不设置专用的路面标识也能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,路面标识是在车辆行驶的路面上画出的停止线。因此,作为一个示例,即使路面上不设置专用的路面标识也能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
此外,实施方式的车辆控制装置中,作为一个示例,路面标识是设置于车辆行驶的路面且与表示停车位的停车区划线不同的线状的路面标识。因此,作为一个示例,能够准确掌握在自动行驶时的车辆的当前方位。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的自动代人停车系统的自动停车的一个示例的示例性且示意性的图。
图2是表示本实施方式涉及的自动代人停车系统的自动出库的一个示例的示例性且示意性的图。
图3是表示本实施方式涉及的管控装置的硬件结构的示例性且示意性的框图。
图4是表示本实施方式涉及的车辆控制系统的系统结构的示例性且示意性的框图。
图5是表示本实施方式涉及的管控装置及车辆控制装置的功能的示例性且示意性的框图。
图6是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的一个示例的示例性且示意性的图。
图7是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的与图6不同的一个示例的示例性且示意性的图。
图8是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的一个示例的示例性且示意性的图。
图9是是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的一个示例的示例性且示意性的图。
图10是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的考虑到方位推测用路面标识的相对方位的校正的细节的示例性且示意性的图。
图11是表示在本实施方式中执行自动停车时管控装置及车辆控制装置执行的处理流程的示例性且示意性时序图。
图12是表示在本实施方式中执行自动停车时管控装置及车辆控制装置执行的处理流程的示例性且示意性时序图。
图13是表示在本实施方式中执行自动停车和自动出库时车辆控制装置执行的行驶控制所含的车辆方位校正处理的流程的示例性且示意性流程图。
图14是表示在本实施方式中执行驶控制时车辆控制装置执行的、包含方位推测用路面标识的绝对方位的路面标识数据的计算处理的流程的示例性且示意性流程图。
图15是表示在本实施方式中执行行驶控制时车辆控制装置执行的车辆方位校正处理的流程的示例性且示意性流程图。
符号说明
408 车载摄像装置
410 车辆控制装置
521 通信控制部(获取部)
522 传感器数据获取部(获取部)
523 行驶控制部
524 位置推测部(校正部)
L60 车道外侧线
L70 方位标记
具体实施方式
下面,基于附图来说明本实施方式。以下记述的本实施方式的结构以及该结构所带来的作用和结果(效果)只不过是一个示例,并不限于以下的记述内容。
图1是表示本实施方式涉及的自动代人停车系统的自动停车的一个示例的示例性且示意性的图。图2是表示本实施方式涉及的自动代人停车系统的自动出库的一个示例的示例性且示意性的图。首先,参照图1和图2,对本实施方式涉及的自动代人停车系统的概要进行说明。这里,自动代人停车系统是指,例如在具有由白线那样的规定的区划线L划分出的一个以上的停车区域R的停车场P,用于实现如以下说明的、包括自动停车和自动出库的自动代人停车的系统。
如图1和图2所示,在自动代人停车中执行:在停车场P内的规定的下车区域P1乘车人员X从车辆V下车后,使车辆V按照规定的指示从下车区域P1自动移动到空闲的停车区域R而停车的自动停车(参见图1的箭头C1);以及在该自动停车结束后,使车辆V按照规定的呼叫从停车区域R出库并自动移动到规定的上车区域P2而停止的自动出库(参见图2的箭头C2)。此外,规定的指示以及规定的呼叫,通过乘车人员X对终端装置T的操作来实现。
另外,如图1和图2所示,自动代人停车系统包括:设置在停车场P的管控装置101;以及搭载于车辆V的车辆控制系统102。管控装置101和车辆控制系统102构成为通过无线通信能够相互进行通信。
这里,管控装置101构成为,通过接收从拍摄停车场P内的状况的1个以上的监控摄像装置103获得的图像数据、设置在停车场P内的各种传感器(未图示)等输出的数据,来监控停车场P内的状况,并根据监控结果来管理停车区域R。在下文中,有时将管控装置101为了监控停车场P内的状况而接收的信息统称为传感器数据。
此外,在实施方式中,停车场P中的下车区域P1、上车区域P2以及停车区域R的个数和配置等不限于图1和图2所示的示例。实施方式的技术可以适用到与图1和图2所示的停车场P不同的各种结构的停车场。
接着,参照图3和图4,对本实施方式涉及的管控装置和车辆控制系统的结构进行说明。图3和图4所示的结构只不过一个示例,本实施方式涉及的管控装置101和车辆控制系统102的结构可设定(变更)为各种各样。
首先,参照图3,对实施方式涉及的管控装置101的硬件结构进行说明。
图3是表示本实施方式涉及的管控装置的硬件结构的示例性且示意性的框图。如图3所示,实施方式涉及的管控装置101具有与PC(Personal Computer,个人计算机)等通常的信息处理装置相同的计算机资源。
在图3所示的示例中,管控装置101具有CPU(Central Processing Unit,中央运算处理装置)301、ROM(Read Only Memory,只读存储器)302、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)303、通信接口(I/F)304、输入输出接口(I/F)305、以及SSD(Solid StateDrive,固态硬盘)306。这些硬件通过数据总线350相互连接。
CPU301是综合控制管控装置101的硬件处理器。CPU301读取存储于ROM302等的各种控制程序(计算机程序),并按照该各种程序中规定的指令实现各种功能。
ROM302是非易失性主存储装置,存储有执行上述各种控制程序所需的参数等。
RAM303是提供CPU301的工作区域的易失性主存储装置。
通信接口304是实现管控装置101与外部装置之间的通信的接口。例如,通信接口304实现在管控装置101与车辆V(车辆控制系统102)之间的通过无线通信的信号的发送接收。
输入输出接口305是实现管控装置101与外部装置之间的连接的接口。外部装置可以是例如管控装置101的操作人员使用的输入输出装置等。
SSD306是可擦写的非易失性辅助存储装置。另外,在实施方式涉及的管控装置101中,作为辅助存储装置,可以设有HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)来代替SSD306(或者除SSD306以外还设有HDD)。
接着,参照图4,对本实施方式涉及的车辆控制系统102的系统结构进行说明。
图4是表示实施方式涉及的车辆控制系统的系统结构的示例性且示意性的框图。如图4所示,车辆控制系统102包括:制动系统401、加速系统402、转向系统403、变速系统404、障碍物传感器405、行驶状态传感器406、通信接口(I/F)407、车载摄像装置408、监控装置409、车辆控制装置410、以及车载网络450。
制动系统401控制车辆V的减速。制动系统401包括制动部401a、制动控制部401b、以及制动部传感器401c。
制动部401a例如是包括制动踏板等的、用于使车辆V减速的装置。
制动控制部401b例如是由具有CPU等硬件处理器的计算机构成的ECU(ElectronicControl Unit,电子控制单元)。制动控制部401b根据来自车辆控制装置410的指示来驱动致动器(未图示),以使制动部401a工作,由此控制车辆V的减速程度。
制动部传感器401c是用于检测制动部401a的状态的装置。例如,在制动部401a包括制动踏板时,作为制动部401a的状态,制动部传感器401c检测制动踏板的位置或作用于该制动踏板的压力。制动部传感器401c将检测出的制动部401a的状态向车载网络450输出。
加速系统402控制车辆V的加速。加速系统402包括加速部402a、加速控制部402b、以及加速部传感器402c。
加速部402a例如是包括油门踏板等的、用于使车辆V加速的装置。
加速控制部402b例如是由具有CPU等硬件处理器的计算机构成的ECU。加速控制部402b根据来自车辆控制装置410的指示来驱动致动器(未图示),以使加速部402a工作,由此控制车辆V的加速程度。
加速部传感器402c是用于检测加速部402a的状态的装置。例如,在加速部402a包括油门踏板时,加速部传感器402c检测油门踏板的位置或作用于该油门踏板的压力。加速部传感器402c将检测出的加速部402a的状态向车载网络450输出。
转向系统403控制车辆V的行进方向。转向系统403包括转向部403a、转向控制部403b、以及转向部传感器403c。
转向部403a例如是包括方向盘或手柄等的、使车辆V的转向轮转向的装置。
转向控制部403b例如是由具有CPU等硬件处理器的计算机构成的ECU。转向控制部403b根据来自车辆控制装置410的指示来驱动致动器(未图示),以使转向部403a工作,由此控制车辆V的行进方向。
转向部传感器403c是检测转向操作部403a的状态的装置。例如,在转向部403a包括方向盘时,转向部传感器403c检测方向盘的位置或该方向盘的旋转角度。在转向部403a包括手柄时,转向部传感器403c可以检测手柄的位置或作用于该手柄的压力。转向部传感器403c将检测出的转向部403a的状态向车载网络450输出。
变速系统404控制车辆V的变速比。变速系统404包括变速部404a、变速控制部404b、以及变速部传感器404c。
变速部404a例如是包括变速杆等的、用于变更车辆V的变速比的装置。
变速控制部404b例如是由具有CPU等硬件处理器的计算机构成的ECU。变速控制部404b根据来自车辆控制装置410的指示来驱动致动器(未图示),以使变速部404a工作,由此控制车辆V的变速比。
变速部传感器404c是用于检测变速部404a的状态的装置。例如,在变速部404a包括变速杆时,变速部传感器404c检测变速杆的位置或作用于该变速杆的压力。变速部传感器404c将检测出的变速部404a的状态向车载网络450输出。
障碍物传感器405是用于检测与可能在车辆V周边存在的障碍物相关的信息的装置。障碍物传感器405例如包括用于检测距障碍物的距离的声纳等测距传感器。障碍物传感器405将检测出的信息向车载网络450输出。
行驶状态传感器406是用于检测车辆V的行驶状态的装置。行驶状态传感器406例如包括用于检测车辆V的轮速的轮速传感器、用于检测车辆V的前后方向或左右方向的加速度的加速度传感器、用于检测车辆V的转弯速度(角速度)的陀螺仪传感器等。行驶状态传感器406将检测出的行驶状态向车载网络450输出。
通信接口407是实现车辆控制系统102与外部装置之间的通信的接口。例如,通信接口407实现在车辆控制系统102与管控装置101之间的通过无线通信的信号的发送接收,以及在车辆控制系统102与终端装置T之间的通过无线通信的信号的发送接收等。
车载摄像装置408是用于拍摄车辆V的周边状况的装置。例如,车载摄像装置408设置有多个以对车辆V的前方、后方以及侧方(左右两侧)的包含路面的区域进行拍摄。通过车载摄像装置408获得的图像数据用于车辆V的周边状况的监控(包括障碍物的检测)。车载摄像装置408将所获得的图像数据向车辆控制装置410输出。另外,在下文中,有时将从车载摄像装置408获得的图像数据和从设置于车辆控制系统102的上述各种传感器获得的数据,统称为传感器数据。
监控装置409设置于车辆V的车室内的仪表板等。监控装置409包括显示部409a、声音输出部409b、以及操作输入部409c。
显示部409a是按照车辆控制装置410的指示而显示图像的装置。显示部409a例如由液晶显示器(LCD;Liquid Crystal Display),有机EL显示器(OELD;OrganicElectroluminescent Display)等构成。
声音输出部409b是按照车辆控制装置410的指示而输出声音的装置。声音输出部409b例如由扬声器构成。
操作输入部409c是用于接收车辆V内的乘车人员进行的输入的装置。操作输入部409c例如由设置于显示部409a的显示画面的触控面板、物理操作按钮等构成。操作输入部409c将接收到的输入向车载网络450输出。
车辆控制装置410是用于综合控制车辆控制系统102的装置。车辆控制装置410是具有CPU410a、ROM410b、RAM410c等计算机资源的ECU。
更具体地,车辆控制装置410具有CPU410a、ROM410b、RAM410c、SSD410d、显示控制部410e、以及声音控制部410f。
CPU410a是综合控制车辆控制装置410的硬件处理器。CPU410a通过读取ROM410b等中存储的各种控制程序(计算机程序),并按照该各种程序中规定的指令来实现各种功能。
ROM410b是非易失性主存储装置,其存储有执行上述各种控制程序所需的参数等。
RAM410c是提供CPU410a的工作区域的易失性主存储装置。
SSD410d是可擦写的非易失性辅助存储装置。另外,在本实施方式涉及的车辆控制装置410中,作为辅助存储装置,可以设有HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)来代替SSD410d(或者除SSD410d以外还设有HDD)。
在车辆控制装置410执行的各种处理中,显示控制部410e主要执行对从车载摄像装置408获得的图像数据的图像处理、向监控装置409的显示部409a输出的图像数据的生成等。
在车辆控制装置410执行的各种处理中,声音控制部410f主要执行向监控装置409的声音输出部409b输出的声音数据的生成。
车载网络450将制动系统401、加速系统402、转向系统403、变速系统404、障碍物传感器405、行驶状态传感器406、通信接口407、监控装置409的操作输入部409c以及车辆控制装置410连接成能够通信。
此外,为了在自动代人停车系统中实现自动停车和自动出库那样的自动行驶,准确掌握自动行驶中的车辆V的当前位置尤其重要。关于这一点,已知有利用轮速传感器等的检测值来推测车辆V的当前位置的位置推测方法(例如,测程法(odometry)和航位推算法(dead reckoning))。然而,在这种位置推测方法中,车辆V的移动距离越大,车辆V的当前位置的推测结果的误差累积得越大,因此有可能出现无法准确掌握车辆V的当前位置、进而车辆V的行进方位的误差增大的情况。
因此,在本实施方式中,通过使车辆控制装置410具有下述功能,能够实现在自动停车和自动出库的自动行驶中准确掌握车辆V的当前位置,并且校正车辆V的行进方位。
图5是表示本实施方式涉及的管控装置以及车辆控制装置的功能的示例性且示意性的框图。该图5所示的功能通过软件和硬件的协同来实现。即,在图5所示的示例中,管控装置101的功能是作为CPU301读取并执行存储于ROM302等的规定的控制程序的结果而被实现的,车辆控制装置410的功能是作为CPU410a读取并执行存储于ROM410b等的规定的控制程序的结果而被实现的。此外,在实施方式中,图5所示的管控装置101以及车辆控制装置410的一部分或者全部也可以仅通过专用的硬件(电路)来实现。
如图5所示,作为功能性结构,本实施方式涉及的管控装置101包括通信控制部511、传感器数据获取部512、停车场数据管理部513、以及引导路径生成部514。
通信控制部511对在其与车辆控制装置410之间执行的无线通信进行控制。例如,通信控制部511通过在其与车辆控制装置410之间发送或接收规定的数据,进行车辆控制装置410的认证,或者在自动停车和自动出库结束时接收从车辆控制装置410输出的规定的结束通知,或者根据需要向车辆控制装置410发送后述的停车场P的地图数据或引导路径等。
传感器数据获取部512从设置在停车场P内的监控摄像装置103和各种传感器(未图示)等获取上述的传感器数据。通过传感器数据获取部512获取的传感器数据(特别是从监控摄像装置103获得的图像数据)例如能够用于掌握停车区域R的空闲状况等。
停车场数据管理部513管理与停车场P相关的数据(信息)。例如,停车场数据管理部513对停车场P的地图数据、停车区域R的空闲状况等进行管理。例如在进行自动停车时,停车场数据管理部513从空闲的停车区域R中选择1个停车区域R,并将所选择的1个停车区域R指定为目标停车区域,即,自动停车时的车辆V的到达目标。此外,在自动停车结束后车辆V再次移动而停车区域R被改变时,停车场数据管理部513根据从传感器数据获取部512获取的传感器数据,确定改变后的停车区域R。
引导路径生成部514生成在进行自动停车和自动出库时指示车辆控制装置410的引导路径。更具体地,引导路径生成部514,在进行自动停车时,作为引导路径而生成从下车区域P1到目标停车区域的大致的路径;在进行自动出库时,作为引导路径而生成从目标停车区域(在自动停车后车辆V移动了的情况下为车辆V当前停车的停车区域R)到上车区域P2的大致的路径。
另一方面,如图5所示,作为功能性结构,本实施方式涉及的车辆控制装置410包括通信控制部521、传感器数据获取部522、行驶控制部523、以及初始位置推测部524。
通信控制部521对在与管控装置101之间执行的无线通信进行控制。例如,通信控制部521通过在其与管控装置101之间发送或接收规定的数据来进行车辆控制装置410的认证,或者在自动停车以及自动出库结束时向管控装置101发送规定的结束通知,或者根据需要从管控装置101接收停车场P的地图数据或引导路径等停车场数据。因此,通信控制部521作为获取停车场P的地图数据(停车场数据)的获取部发挥功能。
此外,在本实施方式中,地图数据例如包括用于确定可能设置在停车场P路面上的各种位置推测用路面标识的绝对位置、以及方位推测用路面标识所具有的方向性(绝对方位)的信息。
传感器数据获取部522是获取由车载摄像装置408获得的图像数据的获取部的一个示例,其获取传感器数据,该传感器数据包括该图像数据、以及从设置于车辆控制系统102的各种传感器输出的数据。通过传感器数据获取部522获取的传感器数据,可以使用于由后述的行驶控制部523执行的车辆V的各种行驶控制,例如,根据从管控装置101接收的引导路径,生成实际行驶路径(包括停车路径和出库路径)、设定沿着该行驶路径实际行驶时所需的各种参数(车速和转向角、行驶方向等)等。
行驶控制部523通过控制制动系统401、加速系统402、转向系统403、变速系统404等,对车辆V的行驶状态进行控制,以执行用于实现自动停车和自动出库的各种行驶控制,例如从下车区域P1的出发控制、从下车区域P1到停车区域R的行驶控制(包括停车控制)、从停车区域R到上车区域P2的行驶控制(包括出库控制)、以及到上车区域P2的停止控制等。
位置推测部524在自动停车和自动出库时的车辆V的自动行驶中,通过上述的位置推测方法推测车辆V的当前位置。之后,位置推测部524根据由传感器数据获取部522所获取的图像数据,对通过位置推测方法得到的车辆V的当前位置的推测结果,进行校正以消除其累积误差,由此推测车辆V的当前位置(实际位置)。
即,在实施方式中,位置推测部524在实施自动行驶的期间,首先,从由传感器数据获取部522所获取的图像数据,检测位于车辆V周边的位置推测用路面标识,由此计算图像数据上的位置推测用路面标识的相对于车辆V的方位、即相对位置。之后,位置推测部524根据基于位置推测用路面标识的相对位置而确定的、位置推测用路面标识的计算出的绝对位置与基于由通信控制部521获取的停车场数据的、位置推测用路面标识的正规绝对位置之差值,对通过位置推测方法得到的车辆V的位置的推测结果进行校正,并将校正后的值设定为车辆V的当前位置(实际位置)的正规推测值。
此外,位置推测部524在自动停车和自动出库时的车辆V的自动行驶期间,通过上述的位置推测方法来推测车辆V的行进方位。然后,位置推测部524根据由传感器数据获取部522所获得的图像数据,对通过测程法或航位推算法等而得到的车辆V的行进方位的推测结果,进行校正以消除其累积误差。
在本实施方式中,位置推测部524是进行如下处理的校正部的一个示例,即,在自动行驶期间,从由传感器数据获取部522获取的图像数据中,检测出位于车辆V周边的方位推测用路面标识,由此计算图像数据上的方位推测用路面标识相对于车辆V的方位、即相对方位。然后,位置推测部524根据基于方位推测用路面标识的相对方位确定出的方位推测用路面标识的计算出的绝对方位、与基于由通信控制部521获取的停车场数据的方位推测用路面标识的正规绝对方位的偏差(差值),对通过位置推测方法推测出的车辆V的行进方位的推测结果进行校正,并将校正后的车辆V的绝对方位作为车辆V的当前的行进方位。
图6是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的一个示例的示例性且示意性的图。在图6所示的示例中,车辆V朝向与位于该车辆V的侧方的车道外侧线L60平行的方向行驶。这里,车道外侧线L60是在车辆V行驶的路面上画出的线。
在图6所示的示例中,在车辆V的侧部(例如侧后视镜)设置的车载摄像装置408的拍摄范围与包含车道外侧线L60的区域A60对应。因此,对通过设置于车辆V侧部的车载摄像装置408获得的图像数据进行白线检测处理等图像识别处理,就能够检测车道外侧线L60并将其作为方位推测用路面标识。然后,利用检测出的车道外侧线L60,就能够计算以车辆V为基准的车道外侧线L60的相对方位(更具体而言,表示车道外侧线L60的延伸方向的相对方位)。然后,利用计算出的相对方位以及基于位置推测方法的车辆V的方位的推测结果,就能够确定车道外侧线L60的计算出的绝对方位。
这里,如上所述,车道外侧线L60的计算出的绝对方位是利用基于位置推测方法的推测结果而确定的,因此会包含因位置推测方法产生的累积误差的影响。另一方面,如上所述,由管控装置101管理的停车场P的地图数据包含用于确定方位推测用路面标识的正规绝对位置的信息,因此地图数据包含用于确定作为方位推测用路面标识的车道外侧线L60的正规绝对方位的区划线数据。
因此,在本实施方式中,通信控制部521从管控装置101获取作为地图数据的区划线数据。之后,位置推测部524计算上述车道外侧线L60的计算出的绝对方位与基于区划线数据确定的车道外侧线L60的正规绝对方位之差值,根据该差值校正通过位置推测方法得到的推测结果的偏差,将校正后的值推测为车辆V的实际方位。由此,即使在路面上不设置专用的方位推测用路面标识,也能够准确掌握自动行驶的车辆V的当前方位。
图7是用于说明实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的、与图6不同的一个示例的示例性且示意性的图。在图7所示的示例中,车辆V朝向与位于该车辆V的侧方的方位标记L70平行的方向行驶。这里,方位标记L70是在车辆V行驶的路面上画出的线状标记。
在图7所示的示例中,在车辆V的侧部(例如侧后视镜)设置的车载摄像装置408的拍摄范围与包含方位标记L70的区域A70对应。因此,对通过设置于车辆V侧部的车载摄像装置408获得的图像数据进行白线检测处理等图像识别处理,就能够检测方位标记L70作为方位推测用路面标识。然后,利用检测出的方位标记L70,能够计算以车辆V为基准的方位标记L70的相对方位(更具体而言,表示方位标记L70的延伸方向的相对方位)。然后,利用计算出的相对方位以及基于位置推测方法的车辆V的方位推测结果,就能够确定方位标记L70的计算出的绝对方位。
这里,如上所述,方位标记L70的计算出的绝对方位是利用基于位置推测方法的推测结果而确定的,因此会包含因位置推测方法产生的累积误差的影响。另一方面,如上所述,由管控装置101管理的停车场P的地图数据包含用于确定方位推测用路面标识的正规绝对位置的信息,因此地图数据包含用于确定作为方位推测用路面标识的方位标记L70的正规绝对方位的区划线数据。
因此,在本实施方式中,通信控制部521从管控装置101获取作为地图数据的区划线数据。之后,位置推测部524计算上述方位标记L70的计算出的绝对方位与基于区划线数据确定的方位标记L70的正规绝对方位之差值,并根据该差值校正通过位置推测方法得到的推测结果的偏差,将校正后的值推测为车辆V的实际方位。
在本实施方式中,位置推测部524利用车道外侧线L60或方位标记L70等设置于车辆V行驶的路面上的、与表示停车位的停车区划线不同的线状路面标识(例如,与车辆V的行进方位平行地画出的线状方位推测用路面标识),对通过位置推测方法得到的车辆V的方位的推测结果进行校正,但只要是能够根据地图数据所含的区划线数据来确定方位推测用路面标识的绝对方位的线状路面标识,就不限于此。例如,位置推测部524也可以将对停车场P的停车区域R进行划分的停车区划线、路面上画出的人行横道或停止线等用作方位推测用路面标识,来对通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果进行校正。
图8是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的一个示例的示例性且示意性的图。在图8所示的示例中,位置推测部524在与位于车辆V的侧方的方位标记L70平行的方向上行驶的车辆V达到交叉点CP之前时,利用由设置于车辆V的侧部的车载摄像装置408获得的图像数据,对通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果进行校正。通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果的累积误差,容易对车辆V的行进方向变化后的车辆V的行进方位造成影响。
因此,在实施方式中,位置推测部524利用在车辆V进入交叉点CP并该车辆V的行进方向发生变化之前由车载摄像装置408得到的图像数据,对通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果进行校正。此时,优选的是,位置推测部524利用在交叉点CP之前车辆V停止时由车载摄像装置408得到的图像数据,对车辆V的方位推测结果进行校正。由此,能够提高利用由车载摄像装置408得到的图像数据的方位标记L70的计算出的绝对方位的确定精度,因此能够高精度地校正通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果。
图9是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的车辆行进方位的推测方法的一个示例的示例性且示意性的图。在图9所示的示例中,位置推测部524在与位于车辆V的侧方的方位标记L70平行的方向上行驶的车辆V驶过拐弯处CV后,利用由设置于车辆V的侧部的车载摄像装置408获得的图像数据,对通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果进行校正。如上所述,通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果的累积误差,容易对车辆V的行进方向变化后的车辆V的行进方位造成影响。
因此,在本实施方式,位置推测部524利用在车辆V驶过拐弯处CV并该车辆V的行进方向发生变化后由车载摄像装置408得到的图像数据,对通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果进行校正。在经过交叉点CP(参见图8)时,车辆V为了防止与从其它方向进入交叉点CP的其它车辆接触,在交叉点CP之前停止。因此,在交叉点CP车辆V改变行进方向时,优选的是,位置推测部524利用在交叉点CP之前车辆V停止时由车载摄像装置408得到的图像数据,对车辆V的方位推测结果进行校正。另一方面,在沿着拐弯处CV等而车辆V的方位发生变化时,其它车辆也同时进入拐弯处CV的可能性较小,因此车辆V很少在进入拐弯处CV并改变该车辆V的方位之前(即,在拐弯处CV之前)停止。
因此,在本实施方式,位置推测部524利用在车辆V驶过拐弯处CV后,车辆V停止时由车载摄像装置408获得的图像数据,对车辆V的方位推测结果进行校正。由此,也能够校正因驶过拐弯处CV等而车辆V的行进方向产生变化的期间产生的、通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果的偏差,因此能够高精度地校正车辆V的行进方向产生变化后的通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果。
在本实施方式中,如上所述,位置推测部524在由于驶过交叉点CP或拐弯处CV等而车辆V的行进方向产生变化时,从由车载摄像装置408得到的图像数据中检测方位推测用路面标识,并利用其检测结果对车辆V的方位的推测结果进行校正,但只要是从在规定位置由车载摄像装置408得到的图像数据检测车道外侧线L60或方位标记L70等方位推测用路面标识,并利用该检测结果校正车辆V的方位的推测结果,就不限于此。
例如,位置推测部524也可以利用在车辆V行驶预设距离(例如,通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果的偏差会成为预设阈值以上的距离)后的位置由车载摄像装置408得到的图像数据检测方位推测用路面标识,并利用该检测结果对车辆V的方位推测结果进行校正。此时,优选的是,为了提高对通过位置推测方法得到的车辆V的方位的校正精度,位置推测部524从在车辆V停止时由车载摄像装置408得到的图像数据中检测方位推测用路面标识,并利用其检测结果校正车辆V的方位推测结果。
此外,在本实施方式中,在检测车道外侧线L60和方位标记L70等方位推测用路面标识的相对方位时利用由设在车辆V侧部的车载摄像装置408获得的图像数据,但也可以利用由设置在车辆V的前部(例如前保险杠)的车载摄像装置408获得的图像数据、或由设置在后部(例如后保险杠)的车载摄像装置408获得的图像数据等。
图10是用于说明本实施方式涉及的车辆控制装置的位置推测部可实施的考虑到方位推测用路面标识的相对方位的校正的细节的示例性且示意性的图。
在图10中,矩形的区域R1是通过对由车载摄像装置408获得的图像数据进行投射转换而生成的、以俯视角度表示车载摄像装置408的拍摄范围的区域。该区域R1内,作为方位推测用路面标识的示例,包含沿方向D1延伸的车道外侧线L1。
如图10所示,本实施方式的位置推测部524首先构成以区域R1的中心C3为原点的X-Y坐标系,并计算表示以该原点为基准的车道外侧线L1的相对方位的值。X轴设定为与车辆V(图10中未图示)的朝向一致,Y轴设定为与车载摄像装置408的朝向一致。在图10所示的示例中,作为表示相对方位的值而计算表示车道外侧线L1的延伸方向D1的值,例如,以X轴为基准的逆时针方向的角度(图示的示例中为10度)。
并且,在相对方位的计算完毕后,位置推测部524根据相对方位以及基于位置推测方法推测出的车辆V的方位,确定车道外侧线L1的计算出的绝对方位。
另一方面,位置推测部524从通过通信控制部521获得的地图数据中,提取与基于位置推测方法推测出的车辆V的位置的周边的车道外侧线相关的区划线数据。该区划线数据例如包括车道外侧线L1的绝对方位。因此,位置推测部524根据从地图数据提取出的区划线数据,确定表示车道外侧线L1的延伸方向的绝对方位。
然后,位置推测部524计算根据图像数据确定出的车道外侧线L1的计算出的绝对方位与根据地图数据(区划线数据)确定出的车道外侧线L1的正规绝对方位之差值。该差值相当于通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果的累积误差。因此,位置推测部524对通过位置推测方法得到的车辆V的方位推测结果进行校正以消除累积误差,将校正后的值设定为车辆V的当前方位(实际方位)。
下面,参照图11~图15,对本实施方式涉及的自动代人停车系统执行的处理进行说明。
图11是表示在实施方式中执行自动停车时管控装置以及车辆控制装置执行的处理的流程的示例性且示意性时序图。该图11所示的处理时序,从乘车人员X在下车区域P1通过操作终端装置T来进行作为自动停车的触发的规定的指示时开始。
在图11所示的处理时序中,首先,在S1101,建立管控装置101与车辆控制装置410之间的通信。在该S1101执行的是,通过发送或接收识别信息(ID)来进行的验证、以及用于实现在管控装置101的监控下的自动行驶的运行权限的让与等。
在S1101建立通信后,在S1102,管控装置101向车辆控制装置410发送停车场P的地图数据。
然后,在S1103,管控装置101确认停车区域R的空闲状况,并将空闲的1个停车区域R指定为提供给车辆V的目标停车区域。
然后,在S1104,管控装置101生成从下车区域P1到在S1103指定的目标停车区域的(大致的)引导路径。
然后,在S1105,管控装置101向车辆控制装置410发送在S1104生成的引导路径。
另一方面,车辆控制装置410在接收在S1102中从管控装置101发送来的地图数据后的S1106,推测下车区域P1内的初始位置。初始位置是指,作为从下车区域P1的出发起点的、在下车区域P1内的车辆V的当前位置。在初始位置的推测中,可以使用与上述的当前位置的推测同样的、利用通过车载摄像装置408获得的图像数据的方法。此外,在图11所示的示例中,在S1105的处理之前执行S1106的处理,但也可以在S1105的处理之后执行S1106的处理。
在S1106推测初始位置,且在S1105接收从管控装置101发送来的引导路径后,在S1107,车辆控制装置410根据在S1106中推测出的初始位置等,生成在实际自动停车时要追随的、比引导路径精度高的行驶路径。
然后,在S1108,车辆控制装置410执行从下车区域P1的出发控制。
然后,在S1109,车辆控制装置410执行沿着在S1107中所生成的行驶路径的行驶控制。执行该行驶控制时,伴随其而进行通过如上所述的利用图像数据的方法的当前位置的推测。
然后,在S1110,车辆控制装置410执行前往目标停车区域的停车控制。
然后,在S1110的停车控制完毕后,在S1111,车辆控制装置410向管控装置101发送停车完毕的通知。
如上述方式,实现自动代人停车中的自动停车。
图12是表示在本实施方式中执行自动出库时管控装置以及车辆控制装置执行的处理的流程的示例性且示意性的时序图。该图12所示的处理时序,从乘车人员X在上车区域P2通过操作终端装置T来进行作为自动出库的触发的规定的呼叫时开始。
在图12所示的处理时序中,首先,在S1201,建立管控装置101与车辆控制装置410之间的通信。与上述的图11的S1101同样,在该S1201中执行的是,通过发送或接收识别信息(ID)来进行的验证、以及用于实现在管控装置101的监控下的自动行驶的运行权限的让与等。
在S1201中建立通信后,在S1202,管控装置101向车辆控制装置410发送停车场P的地图数据。
然后,在S1203,管控装置101确认搭载有通信对象的车辆控制装置410的车辆V当前所在的停车区域R。在实施方式中,该S1203的处理是根据通过监控摄像装置103获得的图像数据而执行的。
然后,在S1204,管控装置101生成从在S1203确认出的停车区域R到上车区域P2的(大致的)引导路径。
然后,在S1205,管控装置101向车辆控制装置410发送在S1204生成的引导路径。
另一方面,车辆控制装置410在接收S1202中从管控装置101发送来的地图数据后的S1206,推测车辆V在当前所在的停车区域R内的出库位置。出库位置是指,从停车区域R的出库时作为起点的、在停车区域R内的车辆V的当前位置。在推测出库位置时,可以使用与上述的当前位置的推测相同的方法(利用从图像数据中通过图像识别处理检测出的位置推测用路面标识和地图数据的方法)。此外,在图12所示的示例中,在S1205的处理之前执行S1206的处理,但是也可以在S1205的处理之后执行S1206的处理。
在S1206推测出库位置,且在S1205接收从管控装置101发送来的引导路径后,在S1207,车辆控制装置410根据在S1206中推测出的出库位置等,生成在实际自动出库时要追随的、比引导路径精度高的行驶路径。
然后,在S1208,车辆控制装置410执行从停车区域R的出库控制。
然后,在S1209,车辆控制装置410执行沿着在S1207中生成的行驶路径的行驶控制。与图11的S1109的行驶控制同样,执行该行驶控制时,伴随其而进行如上所述的通过利用图像数据的方法的当前位置的推测。
然后,在S1210,车辆控制装置410执行前往上车区域P2的停止控制。
然后,在S1210的停止控制完毕后,在S1211中,车辆控制装置410向管控装置101发送出库完毕的通知。
如上述方式,实现自动代人停车中的自动出库。
图13是表示在本实施方式中执行自动停车和自动出库时车辆控制装置执行的行驶控制所含的车辆方位校正处理的流程的示例性且示意性流程图。该图13所示的处理流程可以在图11所示的S1109或图12所示的S1209等中车辆V的自动行驶期间反复执行。
图13所示的处理流程中,首先,在S1301,车辆控制装置410从车载摄像装置408获取图像数据。
然后,在S1302中,车辆控制装置410从在S1301中获取的图像数据中,通过规定的图像识别处理,检测图像数据上的路面标识数据。在该S1302,例如执行沿着下面的图14所示的处理流程的处理。
图14是表示在本实施方式中执行驶控制时车辆控制装置执行的、包含方位推测用路面标识的绝对方位的路面标识数据的计算处理的流程的示例性且示意性流程图。下面,作为一示例,对作为方位推测用路面标识而检测车道外侧线L60或方位标记L70的处理的流程进行说明。
在图14所示的处理流程中,首先,在S1401,车辆控制装置410对从车载摄像装置408获取的图像数据进行畸变校正处理。
然后,在S1402,车辆控制装置410对S1401的畸变校正处理后的图像数据,执行白色提取处理。由于车道外侧线L60和方位标记L70等方位推测用路面标识一般是用白色描画的,因此通过该S1402的处理,能够从畸变校正处理后的图像数据中提取出包含方位推测用路面标识的白色区域。
然后,在S1403,车辆控制装置410为了改善在S1402中提取出的白色区域可包含的不鲜明部分,执行不鲜明改善处理。
然后,在S1404,车辆控制装置410对S1403的不鲜明改善处理后的图像数据,进行霍夫转换(Hough Transform),从该图像数据中,提取直线状区域,作为方位推测用路面标识的候选。
然后,在S1405,车辆控制装置410对在S1404提取的方位推测用路面标识的候选,以规定的基准进行筛选。
然后,在S1406,车辆控制装置410对包含在S1405选出的候选的图像数据进行投影转换,由此生成与以俯视角度表示车载摄像装置408的拍摄范围的区域对应的图像数据。
然后,在S1407,车辆控制装置410对投影转换后的图像数据所含的方位推测用路面标识的候选,以规定的基准进一步进行筛选。
然后,在S1408,车辆控制装置410计算在S1407提取出的候选的相对方位,作为路面标识数据。
在如上所述的S1401~S1408的处理结束后,处理进至图13的S1303。然后,在S1303,车辆控制装置410通过沿着下面的图15所示的处理流程执行处理,推测车辆V的方位。
图15是表示在本实施方式中执行行驶控制时车辆控制装置执行的车辆方位校正处理的流程的示例性且示意性流程图。
在图15所示的处理流程中,首先,在S1501,车辆控制装置410获取通过位置推测方法推测出的车辆V的方位。
然后,在S1502,车辆控制装置410根据通过图14所示的处理流程计算出的路面标识数据,计算以当前位置为基准的方位推测用路面标识的相对方位。利用该S1502中计算出的相对方位和通过S1501获取的车辆V的方位,就能够确定方位推测用路面标识的计算出的绝对位置。
然后,在S1503中,车辆控制装置410确定基于从通信控制部521获取的地图数据的、方位推测用路面标识的绝对方位。更具体地,车辆控制装置410从包含于地图数据的全部方位推测用路面标识的绝对方位中,提取在与根据图像数据推测出的车辆V的当前位置接近的位置设置的方位推测用路面标识的计算出的绝对方位,由此确定在下面的S1504的处理中作为与计算出的绝对方位之间求差值的对象的、方位推测用路面标识的正规绝对方位。
例如,在计算路面标识数据时作为基础的图像数据为由设置于车辆V的左侧侧部的车载摄像装置408得到的图像数据的情况下,车辆控制装置410从地图数据所含的全部方位推测用路面标识的绝对方位中,提取与基于位置推测方法的车辆V的左侧对应的方位推测用路面标识的绝对方位。
然后,在S1504,车辆控制装置410计算根据S1502的计算结果确定出的方位推测用路面标识的计算出的绝对方位与在S1503确定出的方位推测用路面标识的正规绝对方位之差值,根据该差值对S1501的计算值、即基于位置推测方法的车辆V的当前方位的计算值进行校正。
然后,在S1505中,车辆控制装置410将S1504的校正后的值推测为车辆V的正规方位。在本实施方式中,根据该S1505的推测结果,进行在车辆V的自动行驶时所需的各种参数(车速、转向角或行进方向等)的设定。
如上所述,本实施方式涉及的车辆控制装置410包括行驶控制部523,其控制车辆V的行驶状态以实现停车场P内的自动行驶。此外,车辆控制装置410包括:通信控制部521,其获取停车场数据,通过该停车场数据能够确定设置于停车场P的路面方位推测用路面标识的绝对方位;传感器数据获取部522,其获取由车载摄像装置408得到的图像数据;以及位置推测部524,其在进行自动行驶时,通过从图像数据检测方位推测用路面标识,计算图像数据上的相对于车辆V的方位推测用路面标识的相对方位,并根据计算出的相对方位和停车场数据,推测车辆V的实际方位。
根据本实施方式,基于上述结构,考虑到利用根据图像数据计算出的相对方位来确定的计算出的方位推测用路面标识的方位、与根据停车场数据确定的方位推测用路面标识的正规绝对方位偏差,能够准确掌握进行自动行驶时的车俩V的当前方位(实际方位)。
另外,在本实施方式中,位置推测部524通过从表示车辆V的左侧和右侧中的一侧的状况的图像数据中检测方位推测用路面标识数据,能够计算存在于车辆V的左侧和右侧中的一侧的方位推测用路面标识的相对方位。根据该结构,利用易于拍摄到方位推测用路面标识的图像数据,能够容易计算方位推测用路面标识的相对方位。
此外,在本实施方式中,通信控制部521获取区划线数据作为停车场数据,通过该区划线数据能够确定预设在停车场P内的车道外侧线L60或方位标记L70的绝对方位,位置推测部524通过计算图像数据上的车道外侧线L60或方位标记L70的朝向作为路面标识数据,从而计算出车道外侧线L60或方位标记L70的相对方位,根据计算出的相对方位和区划线数据,能够推测车辆V的实际方位。根据该结构,能够利用路面上普遍设置的车道外侧线L60来容易推测车辆V的实际方位。另外,作为方位推测用路面标识,还可适用停车场P内存在的人行横道、停止线等。
此外,在上述实施方式中例示的是,将本发明的技术适用到自动代人停车系统的情况。然而,只要是设置有合适的方位推测用路面标识且能够获取与该方位推测用路面标识的绝对方位相关的地图数据的系统,本发明的技术可以适用到自动代人停车系统以外的自动驾驶系统。
此外,在上述实施方式中例示的是,作为车辆位置推测装置设置有如下车辆控制装置的结构:该车辆控制装置除了作为停车场数据获取部的传感器数据获取部、作为图像数据获取部的传感器数据获取部、以及位置推测部以外,还具备行驶控制部。然而,根据本实施方式,只要是至少包括如上所述的停车场数据获取部、图像数据获取部和位置推测部的装置,就可以设置不具备行驶控制部的、与车辆控制装置不同的装置作为车辆位置推测装置。
Claims (8)
1.一种车辆控制装置,其特征在于,包括:
获取部,其获取地图数据和图像数据,该地图数据表示设置在车辆行驶的路面上的线状的路面标识的绝对方位,该图像数据由所述车辆具备的车载摄像装置对所述车辆的周边进行拍摄所得到;以及
校正部,其从获取的所述图像数据中,检测所述路面标识,计算所述图像数据上的相对于所述车辆的所述路面标识的相对方位,并根据计算出的所述相对方位与所述地图数据所示的检测出的所述路面标识的所述绝对方位,计算所述车辆的行进方位的偏差,根据该计算出的偏差对所述车辆的行进方位进行校正。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述校正部从在规定位置由所述车载摄像装置得到的所述图像数据中,检测所述路面标识。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述校正部从在所述规定位置在所述车辆停止时由所述车载摄像装置得到的所述图像数据中,检测所述路面标识。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述路面标识是在所述车辆行驶的路面上画出的车道外侧线。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述路面标识是在所述车辆行驶的路面上画出的线状的方位标记。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述路面标识是在所述车辆行驶的路面上画出的人行横道。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述路面标识是在所述车辆行驶的路面上画出的停止线。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述路面标识是设置于所述车辆行驶的路面且与表示停车位的停车区划线不同的线状的路面标识。
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