DE102023207699A1

DE102023207699A1 - Host-fahrzeug-positionsmessvorrichtung und host-fahrzeug-positionsmessverfahren

Info

Publication number: DE102023207699A1
Application number: DE102023207699.3A
Authority: DE
Inventors: Takefumi Hasegawa; Kyosuke Konishi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2023-08-10
Publication date: 2024-03-07
Also published as: US20240077623A1; JP2024034564A

Abstract

Die Messgenauigkeit der Position des Host-Fahrzeugs kann auch in einer Situation verbessert werden, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht auf der Grundlage von Sensorinformation eines Board-Fahrzeugsensors erkannt werden kann.Eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ist so konfiguriert, dass sie Folgendes umfasst: eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, die eine Position eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung eines von einem Satellitenpositionierungssystem gesendeten Satellitensignals misst; und eine Positionskorrektureinheit 16, die unter Verwendung eines Fehlerschätzmodells zum Schätzen eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 einen Messfehler schätzt, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs zugehört, und die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers korrigiert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung und ein Host-Fahrzeug-Positionsmessverfahren.
HINTERGRUND
Es gibt eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung, die eine Position eines Host-Fahrzeugs misst (siehe beispielsweise Patentliteratur 1). Die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung umfasst eine Koordinatenerfassungseinheit, eine Erkennungseinheit und eine Steuereinheit.
Die Koordinatenerfassungseinheit misst die Position eines Host-Fahrzeugs auf der Grundlage einer von einem Satelliten kommenden Funkwelle und erfasst die Positionskoordinaten des Host-Fahrzeugs. Die Erfassungseinheit erfasst Fahrspurinformationen, die eine Fahrspur einer Straße angeben, auf der das Host-Fahrzeug fährt, und erkennt auf der Grundlage der Fahrspurinformationen einen Abstand zwischen der Fahrspur und dem Host-Fahrzeug. Die Steuereinheit korrigiert die Positionskoordinaten des Host-Fahrzeugs, die von der Koordinatenerfassungseinheit erfasst wurden, auf der Grundlage des von der Erfassungseinheit erkannten Abstands.
ZITATENLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 2017-211193 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABENSTELLUNG
In der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, kann die Erfassungseinheit beispielsweise in einem Fall, in dem eine Fahrspur nicht auf einer Straße angezeigt wird oder in einem Fall, in dem die Anzeige einer auf einer Straße angezeigten Fahrspur abgeblendet ist, in einigen Fällen keine Positionsinformationen erfassen. Es besteht das Problem, dass die Steuereinheit die Positionsmessgenauigkeit nicht verbessern kann, indem sie die Positionskoordinaten eines Host-Fahrzeugs korrigiert, die von der Koordinatenerfassungseinheit erfasst werden, wenn die Fahrspurinformationen nicht von der Erkennungseinheit erfasst werden.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, die Positionsmessgenauigkeit des Host-Fahrzeugs selbst in einer Situation zu verbessern, in der eine Position eines Merkmals, das um das Host-Fahrzeug herum vorhanden ist, nicht erkannt werden kann, und zwar auf der Grundlage von Sensorinformationen von einem Board-Fahrzeugsensor.
LÖSUNG DER AUFGABE
Eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit, die eine Position eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung eines von einem Satellitenpositionierungssystem ausgesendeten Satellitensignals misst; und eine Positionskorrektureinheit, die unter Verwendung eines Fehlerschätzmodells zum Schätzen eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit einen Messfehler schätzt, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit gemessenen Position des Host-Fahrzeugs zugehört, und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers korrigiert.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Genauigkeit der Positionsmessung des Host-Fahrzeugs auf der Grundlage von Sensorinformationen eines Board-Fahrzeugsensors selbst in einer Situation verbessert werden, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm eines Computers für den Fall, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Host-Fahrzeug-Positionsmessverfahren veranschaulicht, das ein in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durchgeführter Verarbeitungsvorgang ist.
5 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für das Erkennen einer weißen Linie durch eine erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 darstellt.
6 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für das Erkennen einer weißen Linie durch eine zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 darstellt.
7A ist ein erklärendes Diagramm, das eine von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkannte relative Position veranschaulicht, 7B ist ein erklärendes Diagramm, das eine von der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erkannte relative Position veranschaulicht, und 7C ist ein erklärendes Diagramm, das einen von einer Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler veranschaulicht.
8 ist ein erklärendes Diagramm, das ein rekurrentes neuronales Netzwerk zeigt, das ein Lernmodell 15a implementiert.
9 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Fahrabschnitt, in dem die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 eine relative Position eines Merkmals erkennen kann, und einen Fahrabschnitt, in dem die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 die relative Position des Merkmals nicht erkennen kann, darstellt.
10 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
11 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel eines Zustandsraummodells 17a zeigt.
13 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
15 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer Näherungsfunktion veranschaulicht, die einen Messfehler Y angibt, der einer Zeit t zugehört.
16 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
17 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
18 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für einen von einer Positionskorrektureinheit 20 berechneten Messfehler zeigt.
19 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
20 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
21 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Änderung der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs veranschaulicht.
22 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt.
23 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der sechsten Ausführungsform darstellt.
24A ist ein erklärendes Diagramm, das eine Fahrumgebung mit wenigen Hindernissen darstellt. 24B ist ein erklärendes Diagramm, das eine Fahrumgebung mit vielen Hindernissen veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, um die vorliegende Offenbarung näher zu erläutern.
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
In 1 umfasst ein fahrzeugseitiger Sensor 1 beispielsweise eine Kamera, ein Light-Detection-and-Ranging (LiDAR), einen Millimeterwellensensor oder ein Sonar.
Der Board-Fahrzeugsensor 1 beobachtet die Umgebung eines Host-Fahrzeugs und gibt Sensorinformationen, die ein Beobachtungsergebnis der Umgebung angeben, an die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 aus.
Eine Karteninformation-Speichereinheit 2 wird beispielsweise durch eine Festplatte oder einen Arbeitsspeicher (RAM) realisiert.
Die Karteninformation-Speichereinheit 2 speichert Karteninformationen.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, eine Fehlerberechnungseinheit 14, eine Lernmodell-Speichereinheit 15 und eine Positionskorrektureinheit 16.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 misst eine Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung der Sensorinformationen von dem Board-Fahrzeugsensor 1 und eines Satellitensignals von einem Satellitenpositionierungssystem.
Die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 wird beispielsweise durch eine erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31 implementiert, die in 2 dargestellt ist.
Die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erfasst die Sensorinformationen von dem Board-Fahrzeugsensor 1.
Die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkennt eine relative Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals in Bezug auf das Host-Fahrzeug (im Folgenden als „relative Position eines Merkmals“ bezeichnet) auf der Grundlage der Sensorinformationen. Beispiele für das Merkmal umfassen eine weiße Linie auf einer Straße, auf der das Host-Fahrzeug fährt, eine Seitenwand der Straße, auf der das Host-Fahrzeug fährt, und ein Hinweisschild, das auf der Straße, auf der das Host-Fahrzeug fährt, angeordnet ist.
Die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 gibt erste Merkmalspositions-Daten an jede der Fehlerberechnungseinheiten 14 und der Positionskorrektureinheit 16 als Positionsdaten aus, die die relative Position des Merkmals angeben.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 wird beispielsweise durch eine Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32 implementiert, die in 2 dargestellt ist.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 umfasst einen Empfänger, der ein von einem Satellitenpositionierungssystem ausgestrahltes Satellitensignal empfängt.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 misst die Position des Host-Fahrzeugs anhand des Satellitensignals.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gibt Host-Fahrzeug-Positionsdaten an jede der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 und der Positionskorrektureinheit 16 als Positionsdaten aus, die die Position des Host-Fahrzeugs angeben.
Die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 wird beispielsweise durch eine zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33 implementiert, die in 2 dargestellt ist.
Die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erfasst die Positionsdaten des Host-Fahrzeugs von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 und erwirbt Karteninformationen von der Karteninformation-Speichereinheit 2.
Die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erkennt eine relative Position eines Merkmals auf der Grundlage der Position des Host-Fahrzeugs, die durch die Positionsdaten des Host-Fahrzeugs und die Karteninformationen angegeben wird.
Die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 gibt zweite Merkmalspositionsdaten an die Fehlerberechnungseinheit 14 als Positionsdaten aus, die die relative Position des Merkmals angeben.
Die Fehlerberechnungseinheit 14 wird beispielsweise durch eine in 2 dargestellte Fehlerberechnungsschaltung 34 implementiert.
Die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet einen Fehler zwischen der relativen Position des von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 erkannten Merkmals und der relativen Position des von der zweiten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 erkannten Merkmals.
Die Fehlerberechnungseinheit 14 gibt Fehlerdaten, die den berechneten Fehler angeben, an die Positionskorrektureinheit 16 aus.
Die Lernmodell-Speichereinheit 15 wird beispielsweise durch eine in 2 dargestellte Lernmodell-Speicherschaltung 35 realisiert.
Die Lernmodell-Speichereinheit 15 speichert ein Lernmodell 15a als ein Fehlerschätzmodell zum Schätzen eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12.
Das Lernmodell 15a wird beispielsweise durch ein rekurrentes neuronales Netz implementiert, das in der Lage ist, Zeitreihendaten zu empfangen. Beispiele für das rekurrente neuronale Netz umfassen ein rekurrentes neuronales Netz (RNN) und einen Langzeitspeicher (LSTM).
Zum Zeitpunkt des Lernens des Lernmodells 15a werden einer Eingangsschicht des rekurrenten neuronalen Netzes Lerndaten zugeführt. Die Lerndaten umfassen die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 ausgegebenen Host-Fahrzeug-Positionsdaten und die von der Fehlerberechnungseinheit 14 ausgegebenen Fehlerdaten. Die Fehlerdaten werden als Lehrerdaten verwendet, und das Lernmodell 15a lernt einen Messfehler unter Verwendung eines durch die Fehlerdaten angegebenen Fehlers als Messfehler.
Zum Zeitpunkt der Schätzung des Messfehlers werden die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 ausgegebenen Host-Fahrzeug-Positionsdaten der Eingangsschicht des rekurrenten neuronalen Netzwerks zugeführt. Als Ergebnis werden Messfehlerdaten, die einen Messfehler angeben, der den Host-Fahrzeug-Positionsdaten zugehört, von einer Ausgangsschicht des rekurrenten neuronalen Netzwerks ausgegeben.
Hier ist ein Beispiel dargestellt, bei dem das Lernmodell 15a durch das rekurrente neuronale Netz implementiert wird. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel, und das Lernmodell 15a kann durch ein allgemeines neuronales Netz implementiert werden.
Die Positionskorrektureinheit 16 wird beispielsweise durch eine in 2 dargestellte Positionskorrekturschaltung 36 implementiert.
Die Positionskorrektureinheit 16 schätzt unter Verwendung eines Fehlerschätzmodells zur Schätzung eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 einen Messfehler, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs zugehört.
Insbesondere liefert die Positionskorrektureinheit 16 die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, an das Lernmodell 15a und erfasst Messfehlerdaten, die einen Messfehler angeben, der der Position entspricht, die von den Host-Fahrzeug-Positionsmessdaten von dem Lernmodell 15a erfasst wird.
Die Positionskorrektureinheit 16 korrigiert die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers, der durch die Messfehlerdaten angegeben wird.
Die Positionskorrektureinheit 16 kann die Position des Host-Fahrzeugs jederzeit unter Verwendung des Messfehlers korrigieren, aber wie unten beschrieben, kann die Positionskorrektureinheit 16 die Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers nur dann korrigieren, wenn eine Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung kleiner als eine zulässige Zuverlässigkeit TR ist. In diesem Fall, wenn die Zuverlässigkeit R gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, veranlasst die Positionskorrektureinheit 16 das Lernmodell 15a, den Messfehler zu lernen.
Insbesondere berechnet die Positionskorrektureinheit 16 die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, liefert die Positionskorrektureinheit 16 Lerndaten an das Lernmodell 15a. Die Lerndaten umfassen die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und die Fehlerdaten, die den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler angeben.
Die Positionskorrektureinheit 16 veranlasst das Lernmodell 15a, den Messfehler unter Verwendung des Fehlers zu lernen, der durch die in den Lerndaten umfassten Fehlerdaten als Messfehler angegeben wird.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, liefert die Positionskorrektureinheit 16 die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs anzeigen, an das Lernmodell 15a und erfasst Messfehlerdaten, die einen Messfehler anzeigen, der der von den Host-Fahrzeug-Positionsdaten angezeigten Position zugehört, von dem Lernmodell 15a.
Die Positionskorrektureinheit 16 korrigiert die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers, der durch die Messfehlerdaten angegeben wird.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, gibt die Positionskorrektureinheit 16 als ein Positionsmessergebnis die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, beispielsweise an ein automatisches Fahrsystem aus.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung kleiner ist als die zulässige Zuverlässigkeit TR, gibt die Positionskorrektureinheit 16 als Positionsmessergebnis korrigierte Positionsdaten aus, die die korrigierte Position angeben, beispielsweise an das automatische Fahrsystem.
Das automatische Fahrsystem steuert das Host-Fahrzeug so, dass das Host-Fahrzeug auf der Grundlage der von der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs in einer Fahrspur fährt.
In 1 wird angenommen, dass jede der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Lernmodell-Speichereinheit 15 und der Positionskorrektureinheit 16, die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind, durch zugeordnete Hardware implementiert ist, wie in 2 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch die erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, die Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, die zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, die Fehlerberechnungsschaltung 34, die Lernmodell-Speicherschaltung 35 und die Positionskorrekturschaltung 36 implementiert ist.
Hierbei gehört zur Lernmodell-Speicherschaltung 35 beispielsweise ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher wie RAM, ROM (Read-Only-Memory), Flash-Speicher, EPROM (Erasable-Programmable-Read-Only-Memory) oder EEPROM (Electrically-Erasable-Programmable-Read-Only-Memory), eine Magnetdiskette, eine flexible Diskette, eine optische Diskette, eine Compact-Disc, eine Mini-Disc oder eine DVD (Digital-Versatile-Disc).
Jedem der ersten Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, der Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, der zweiten Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, der Fehlerberechnungsschaltung 34 und der Positionskorrekturschaltung 36 entspricht eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch zugeordnete Hardware implementiert sind, und die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
Software oder Firmware ist als Programm in einem Speicher eines Computers gespeichert. Der Computer ist die Hardware zur Ausführung eines Programms. Zum Computer gehört beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU), eine zentrale Verarbeitungsvorrichtung, eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Rechenvorrichtung, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein Prozessor oder ein digitaler Signalprozessor (DSP).
3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm eines Computers für den Fall, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist.
In einem Fall, in dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, ist die Lernmodell-Speichereinheit 15 in einem Speicher 51 des Computers gebildet. Ein Programm, das den Computer veranlasst, eine Verarbeitungsprozedur auszuführen, die in jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14 und der Positionskorrektureinheit 16 durchgeführt wird, ist in dem Speicher 51 gespeichert. Ein Prozessor 52 des Computers führt das im Speicher 51 gespeicherte Programm aus.
2 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem jedes der konstituierenden Elemente der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch zugeordnete Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und einige konstituierende Elemente in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 können durch zugeordnete Hardware implementiert werden, und die verbleibenden konstituierenden Elemente können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert werden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 beschrieben, die in 1 dargestellt ist.
Der Board-Fahrzeugsensor 1 beobachtet die Umgebung eines Host-Fahrzeugs und gibt Sensorinformationen, die ein Beobachtungsergebnis der Umgebung angeben, an die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 aus.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Host-Fahrzeug-Positionsmessverfahren veranschaulicht, das ein in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durchgeführter Verarbeitungsvorgang ist.
Die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 erfasst die Sensorinformationen von dem Board-Fahrzeugsensor 1.
Die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkennt eine relative Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals auf der Grundlage der Sensorinformationen (Schritt ST1 in 4).
In einem Fall, in dem die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 eine relative Position einer weißen Linie auf einer Straße in Bezug auf das Host-Fahrzeug als die relative Position des Merkmals erkennt, erkennt die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 beispielsweise die relative Position der weißen Linie durch Extrahieren eines Abschnitts der weißen Linie aus einem Bild, das von einer in dem Board-Fahrzeugsensor 1 umfassten Kamera aufgenommen wurde. Alternativ erkennt die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 die relative Position der weißen Linie durch Extrahieren des Abschnitts der weißen Linie aus Reflexionsintensitätsinformationen einer im Board-Fahrzeugsensor 1 umfassten Messpunktgruppe im LiDAR.
In einem Fall, in dem die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 eine relative Position einer Seitenwand einer Straße in Bezug auf das Host-Fahrzeug als die relative Position des Merkmals erkennt, erkennt die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 die relative Position der Seitenwand aus einer reflektierten Welle von der Seitenwand, die von einem im Board-Fahrzeugsensor 1 umfassten Millimeterwellensensor empfangen wird.
In einem Fall, in dem die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 eine relative Position eines Schildes in Bezug auf das Host-Fahrzeug als die relative Position des Merkmals erkennt, erkennt die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 die relative Position des Schildes, indem sie eine Bildverarbeitung durchführt, um das Schild zu spezifizieren, das in einem Bild erscheint, das von einer Kamera aufgenommen wurde, die in dem Board-Fahrzeug-Sensor 1 umfasst ist.
Die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 gibt die ersten Merkmalspositionsdaten, die die relative Position des Merkmals erkennen, an die Fehlerberechnungseinheit 14 und die Positionskorrektureinheit 16 aus.
5 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für das Erkennen einer weißen Linie durch die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 zeigt.
Zunächst extrahiert die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 einen weißen Linienabschnitt aus einem von einer Kamera aufgenommenen Bild.
Als nächstes führt die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 eine Koordinatentransformation des von der Kamera aufgenommenen Bildes in eine Vogelperspektive von einem oberen Standpunkt aus durch. Zu diesem Zeitpunkt führt die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 eine Koordinatentransformation auch an dem extrahierten weißen Linienabschnitt durch und projiziert den weißen Linienabschnitt auf ein zweidimensionales ebenes Koordinatensystem. Das zweidimensionale ebene Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem mit einer Fahrzeugfahrtrichtung und einer Fahrzeugquerrichtung. Die Fahrzeugquerrichtung ist eine Fahrzeugbreitenrichtung orthogonal zur Fahrzeugfahrtrichtung.
Die weiße Linie auf der Straße wird im Allgemeinen durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Daher berechnet die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 eine gekrümmte Form einer weißen Linie durch Verbinden einer Vielzahl von weißen Linienabschnitten, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt werden.
Als nächstes bestimmt die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 eine Position des Host-Fahrzeugs in der Fahrzeugquerrichtung in der Position der gekrümmten weißen Linie. Die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 berechnet einen Abstand von der Position des Host-Fahrzeugs zu der bestimmten Position der weißen Linie. Durch die Berechnung der gekrümmten Form einer weißen Linie kann die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 einen Abstand von der Position des Host-Fahrzeugs zu der Position der gekrümmten Linie berechnen, selbst wenn es an der Position des Host-Fahrzeugs in der Fahrzeugquerrichtung keine weiße Linie gibt.
Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 empfängt ein vom Satellitenpositionierungssystem ausgesendetes Satellitensignal und misst die Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Satellitensignals (Schritt ST2 in 4) .
Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gibt Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die Position des Host-Fahrzeugs erkennen, an die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 und die Positionskorrektureinheit 16 aus.
Das Satellitenpositionierungssystem ist nicht auf ein System beschränkt, das ein von einem GPS-Satelliten ausgestrahltes Satellitensignal bedient, sondern kann beispielsweise ein System sein, das ein von einem Quasi-Zenith-Satelliten ausgestrahltes Satellitensignal bedient.
In der in 1 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 misst die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 die Position des Host-Fahrzeugs mit Hilfe eines Satellitensignals. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. Beispielsweise kann die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 Positionsdaten eines elektronischen Referenzpunktes erfassen, der von der Geospatial-Information-Authority-of-Japan festgelegt wurde, und die Position des Host-Fahrzeugs anhand der Positionsdaten korrigieren.
Darüber hinaus kann die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 die Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung eines vom Satellitenpositionierungssystem ausgesendeten Satellitensignals und eines Sensorsignals eines Trägheitsnavigationssensors messen. Beispiele für den Trägheitsnavigationssensor umfassen einen Beschleunigungssensor und einen Winkelgeschwindigkeitssensor. Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 kann aus einem Integralwert von Sensorsignalen des Beschleunigungssensors eine Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und einen Abstand von der Position des Host-Fahrzeugs zur Position der weißen Linie berechnen. Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 kann aus einem Sensorsignal des Winkelgeschwindigkeitssensors die Fahrtrichtung des Host-Fahrzeugs erkennen. Die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 kann die Position des Host-Fahrzeugs ermitteln, indem sie eine Bewegungsdistanz von einem beliebigen Punkt aus berechnet, wobei sie den Abstand zwischen der Position des Host-Fahrzeugs und der Position der weißen Linie sowie die Fahrzeugfahrtrichtung verwendet. Darüber hinaus kann die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 Informationen erfassen, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder einen Fahrzeuglenkwinkel von einer Fahrzeugsteuereinheit (nicht dargestellt) angeben, und eine Fahrstrecke des Host-Fahrzeugs berechnen.
Die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erfasst die Positionsdaten des Host-Fahrzeugs von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 und erwirbt Karteninformationen von der Karteninformation-Speichereinheit 2.
Die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erkennt eine relative Position eines Merkmals auf der Grundlage der Position des Host-Fahrzeugs, die durch die Positionsdaten des Host-Fahrzeugs und die Karteninformationen angegeben wird (Schritt ST3 in 4).
Die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 gibt die zweiten Merkmalspositions-Daten, die die relative Position des Merkmals angeben, an die Fehlerberechnungseinheit 14 aus.
Nachfolgend wird die von der zweiten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 durchgeführte Merkmalserkennungsverarbeitung näher beschrieben.
Wie in 6 dargestellt, speichert die Karteninformation-Speichereinheit 2 dreidimensionale Formdaten einer hochpräzisen Karte als Karteninformation.
6 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für das Erkennen einer weißen Linie durch die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 zeigt.
Die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 extrahiert einen weißen Linienabschnitt aus den Karteninformationen.
Die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 führt eine Koordinatentransformation der dreidimensionalen Form, die durch die Karteninformation erkannt wurde, in eine Vogelperspektive aus einem oberen Blickwinkel durch. Zu diesem Zeitpunkt führt die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 eine Koordinatentransformation auch an dem extrahierten weißen Linienabschnitt durch und projiziert den weißen Linienabschnitt auf ein zweidimensionales ebenes Koordinatensystem. Das zweidimensionale ebene Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem mit einer Fahrzeugfahrtrichtung und einer Fahrzeugquerrichtung.
Die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 berechnet eine gekrümmte Form einer weißen Linie durch Verbinden einer Vielzahl von weißen Linienabschnitten, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt werden.
Als nächstes bestimmt die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 eine Position des Host-Fahrzeugs in der fahrzeugseitigen Richtung in der Position der gekrümmten weißen Linie. Die zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit 13 berechnet einen Abstand von der Position des Host-Fahrzeugs zu der bestimmten Position der weißen Linie.
In der in 1 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 projiziert die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 den weißen Linienabschnitt auf ein zweidimensionales ebenes Koordinatensystem. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel, und die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 kann den Abstand von der Position des Host-Fahrzeugs zur Position der weißen Linie berechnen, ohne die dreidimensionalen Formdaten, die den Abschnitt der weißen Linie angeben, in zweidimensionale Formdaten umzuwandeln.
Die Fehlerberechnungseinheit 14 erfasst die ersten Merkmalspositionsdaten von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, und erfasst die zweiten Merkmalspositionsdaten von der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13.
Die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet einen Fehler zwischen der relativen Position des Merkmals, die durch die ersten Merkmalspositionsdaten angegeben wird, und der relativen Position des Merkmals, die durch die zweiten Merkmalspositionsdaten angegeben wird (Schritt ST4 in 4) .
Die Fehlerberechnungseinheit 14 gibt Fehlerdaten, die den berechneten Fehler angeben, an die Positionskorrektureinheit 16 aus.
7 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel der Fehlerberechnung durch die Fehlerberechnungseinheit 14 zeigt.
7A zeigt eine relative Position, die von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkannt wird, und 7B zeigt eine relative Position, die von der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erkannt wird.
In 7A ist das Merkmal ein Schild, und V1 stellt einen Vektor dar, der eine relative Position des Schildes in Bezug auf das Host-Fahrzeug angibt.
In 7B ist das Merkmal ein Schild, und V2 stellt einen Vektor dar, der eine relative Position des Schildes in Bezug auf das Host-Fahrzeug angibt.
7C veranschaulicht den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler.
V3 stellt einen Vektor dar, der einen Fehler zwischen der relativen Position des Merkmals, die durch die ersten Merkmalspositionsdaten angegeben wird, und der relativen Position des Merkmals, die durch die zweiten Merkmalspositionsdaten angegeben wird, angibt. Der Vektor V3 wird beispielsweise durch Subtraktion des Vektors V1 von dem Vektor V2 erhalten.
Hier berechnet die Fehlerberechnungseinheit 14 den Fehler unter der Annahme, dass das Merkmal ein Schild ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Fehlerberechnungseinheit 14 kann den Fehler unter der Annahme berechnen, dass das Merkmal beispielsweise eine weiße Linie oder eine Seitenwand ist. In einem Fall, in dem die Fehlerberechnungseinheit 14 den Fehler unter der Annahme berechnet, dass es sich bei dem Merkmal beispielsweise um eine weiße Linie oder eine Seitenwand handelt, kann es für die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 schwierig sein, die relative Position in Fahrzeugfahrtrichtung mit hoher Genauigkeit zu erkennen. Beispielsweise ist es in einer Situation, in der sich die Form der Straße, auf der das Host-Fahrzeug fährt, nicht ändert, schwierig, die relative Position in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit zu erkennen. Daher kann die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 nur die relative Position in der Fahrzeugquerrichtung erkennen, und die Fehlerberechnungseinheit 14 kann nur einen Fehler in der Fahrzeugquerrichtung berechnen.
Die Positionskorrektureinheit 16 berechnet die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Nachfolgend wird ein Berechnungsbeispiel für die Zuverlässigkeit R durch die Positionskorrektureinheit 16 beschrieben.

(1) In einem Fall, in dem die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 nicht in der Lage war, die relative Position des Merkmals zu erkennen, bestimmt die Positionskorrektureinheit 16 die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung als 0. Wenn die Zuverlässigkeit R 0 ist, ist die Zuverlässigkeit R ein Wert, der kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist.
(2) Wenn eine Änderung der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkannten relativen Position innerhalb einer vorbestimmten vergangenen Zeit größer als ein Schwellenwert ist, bestimmt die Positionskorrektureinheit 16 die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung als einen Wert, der kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist. Wenn die Änderung innerhalb der vorbestimmten vergangenen Zeit gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt die Positionskorrektureinheit 16 die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung als einen Wert, der gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist. Der Schwellenwert kann in einem internen Speicher der Positionskorrektureinheit 16 gespeichert sein oder von der Außenseite der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 geliefert werden.
(3) In einem Fall, in dem die vom Board-Fahrzeugsensor 1 ausgegebene Sensorinformation eine Zuverlässigkeitsinformation umfasst, verwendet die Positionskorrektureinheit 16 eine durch die Zuverlässigkeitsinformation angegebene Zuverlässigkeit als eine Zuverlässigkeit R der Positionserkennung.
(4) In einem Fall, in dem der Board-Fahrzeugsensor 1 eine Vielzahl von Typen von Sensorvorrichtungen umfasst und sich die von der Vielzahl von Sensorvorrichtungen angegebenen Sensorinformationen signifikant voneinander unterscheiden, bestimmt die Positionskorrektureinheit 16, dass die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung 0 ist.

Die Positionskorrektureinheit 16 vergleicht die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung mit der zulässigen Zuverlässigkeit TR.
Wenn die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist (Schritt ST5 in 4: Nein), liefert die Positionskorrektureinheit 16 Lerndaten an das Lernmodell 15a. Die Lerndaten umfassen die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und die Fehlerdaten, die den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler angeben.
Die Positionskorrektureinheit 16 veranlasst das Lernmodell 15a, einen Messfehler unter Verwendung des Fehlers zu lernen, der durch die in den Lerndaten umfassten Fehlerdaten als Messfehler angegeben wird (Schritt ST7 in 4).
In der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 1 dargestellt ist, veranlasst die Positionskorrektureinheit 16 das Lernmodell 15a, den Messfehler zu lernen. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel, und ein externer Server der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann eine Lernverarbeitungsfunktion der Positionskorrektureinheit 16 haben, und der externe Server kann das Lernmodell 15a veranlassen, den Messfehler zu lernen.
Die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst die Lernmodell-Speichereinheit 15. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Lernmodell-Speichereinheit 15 kann außerhalb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 angeordnet sein oder kann auf einem externen Server umfasst sein.
8 ist ein erklärendes Diagramm, das ein rekurrentes neuronales Netz zeigt, das das Lernmodell 15a implementiert.
Beispielsweise berechnet das rekurrente neuronale Netz rekurrent ein Ausgangsergebnis eines neuronalen Netzes, indem es ein zu einem Zeitpunkt t berechnetes Ausgangsergebnis einer Zwischenschicht des neuronalen Netzes als einen Eingangswert der Zwischenschicht des neuronalen Netzes zu einem Zeitpunkt t + 1 verwendet. Dadurch wird das zum Zeitpunkt t berechnete Ausgangsergebnis der Zwischenschicht zum Zeitpunkt t + 1 in das neuronale Netz übernommen, so dass ein Lernen auf der Basis von Zeitreihendaten möglich ist.
Hier umfassen die Lerndaten die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und die Fehlerdaten, die den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler angeben. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel, und die Positionskorrektureinheit 16 kann Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, die eine Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs erfassen, oder Lenkwinkelinformationen, die einen Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs angeben, von einer Fahrzeugsteuereinheit (nicht dargestellt) erfassen und die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen oder die Lenkwinkelinformationen zu den Lerndaten hinzufügen. Darüber hinaus kann die Positionskorrektureinheit 16 den Lerndaten Informationen über die relative Position hinzufügen, die eine relative Position zwischen der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs und der Position eines Satelliten im Satellitenpositionierungssystem angeben.
In diesen Fällen lernt das Lernmodell 15a Messfehler, die den Positionsdaten des Host-Fahrzeugs und den Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, den Lenkwinkelinformationen oder den Informationen über die relative Position zugehören.
9 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Fahrabschnitt, in dem die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 eine relative Position eines Merkmals erkennen kann, und einen Fahrabschnitt, in dem die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 die relative Position des Merkmals nicht erkennen kann, darstellt.
Der Fahrabschnitt, in dem die relative Position des Merkmals erkannt werden kann, ist ein Fahrabschnitt, in dem die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist.
Der Fahrabschnitt, in dem die Relativposition des Merkmals nicht erkannt werden kann, ist nicht auf einen Fahrabschnitt beschränkt, in dem die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 die Relativposition des Merkmals überhaupt nicht erkennen kann, sondern umfasst einen Fahrabschnitt, in dem die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist.
Wenn die Zuverlässigkeit R der Positionserkennungseinheit kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist (Schritt ST5 in 4: JA), liefert die Positionskorrektureinheit 16 die Positionsdaten des Host-Fahrzeugs, die die Position des Host-Fahrzeugs anzeigen, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 erfasst wird, an das Lernmodell 15a und erfasst Messfehlerdaten, die einen Messfehler anzeigen, der der Position entspricht, die von den Positionsdaten des Host-Fahrzeugs von dem Lernmodell 15a angezeigt wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, die Lenkwinkelinformationen oder die relativen Positionsinformationen in den Lerndaten erfasst werden, erfasst die Positionskorrektureinheit 16 die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, die Lenkwinkelinformationen oder die relativen Positionsinformationen und liefert die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, die Lenkwinkelinformationen oder die relativen Positionsinformationen zusammen mit den Host-Fahrzeugpositionsdaten an das Lernmodell 15a. Dann erfasst die Positionskorrektureinheit 16 Messfehlerdaten, die Messfehler angeben, die den Host-Fahrzeug-Positionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, den Lenkwinkelinformationen oder den relativen Positionsinformationen von dem Lernmodell 15a zugehören.
Der Abschnitt, in dem die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung kleiner ist als die zulässige Zuverlässigkeit TR, ist ein Fahrabschnitt, in dem die relative Position des Merkmals erkannt werden kann (siehe 9).
Die Positionskorrektureinheit 16 korrigiert die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs anhand des durch die Messfehlerdaten angegebenen Messfehlers (Schritt ST6 in 4).
Nachfolgend wird die von der Positionskorrektureinheit 16 durchgeführte Korrekturverarbeitung der Position des Host-Fahrzeugs im Einzelnen beschrieben.
Die Positionskorrektureinheit 16 setzt eine dreidimensionale Position des Host-Fahrzeugs als (x₁, y₁, z₁) auf der Grundlage der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 ausgegebenen Host-Fahrzeug-Positionsdaten.
Darüber hinaus setzt die Positionskorrektureinheit 16 eine dreidimensionale Position des Messfehlers als (x_e, y_e, z_e) auf der Grundlage der vom Lernmodell 15a ausgegebenen Messfehlerdaten fest.
Die Positionskorrektureinheit 16 berechnet eine korrigierte dreidimensionale Position (x₁ - x_e, y₁ - y_e, z₁ - z_e) des Host-Fahrzeugs durch Subtraktion der dreidimensionalen Position (x_e, y_e, z_e) des Messfehlers von der dreidimensionalen Position (x₁, y₁, z₁) des Host-Fahrzeugs.
Hier drückt die Positionskorrektureinheit 16 die Position des Host-Fahrzeugs durch die dreidimensionale Position (x₁, y₁, z₁) aus. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel, und die Positionskorrektureinheit 16 kann die dreidimensionale Position (x₁, y₁, z₁) in eine zweidimensionale Position (x₁, y₁) eines zweidimensionalen Koordinatensystems umwandeln und eine korrigierte zweidimensionale Position (x₁ - x_e, y₁ - y_e) des Host-Fahrzeugs berechnen. Das zweidimensionale Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem mit einer Fahrzeugfahrtrichtung und einer Fahrzeugquerrichtung.
Darüber hinaus kann in einem Fall, in dem das Merkmal eine weiße Linie oder eine Seitenwand ist, nur eine relative Position in der Fahrzeugquerrichtung mit hoher Genauigkeit erkannt werden, und daher kann die Positionskorrektureinheit 16 die dreidimensionale Position (x₁, y₁, z₁) in eine eindimensionale Position (x₁) in der Fahrzeugquerrichtung umwandeln und eine korrigierte eindimensionale Position (x₁ - x_e) des Host-Fahrzeugs berechnen.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist (Schritt ST5 in 4: Nein), gibt die Positionskorrektureinheit 16 als Positionsmessergebnis die Host-Fahrzeug-Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, beispielsweise an ein automatisches Fahrsystem aus (Schritt ST8 in 4).
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung kleiner ist als die zulässige Zuverlässigkeit TR (Schritt ST5 in 4: JA), gibt die Positionskorrektureinheit 16 als Positionsmessergebnis die korrigierten Positionsdaten, die die korrigierte Position angeben, beispielsweise an das automatische Fahrsystem aus (Schritt ST8 in 4).
Das automatische Fahrsystem steuert das Host-Fahrzeug beispielsweise in der Weise, dass das Host-Fahrzeug auf der Grundlage der von der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs in einer Fahrspur fährt.
In der obigen ersten Ausführungsform ist die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 so konfiguriert, dass sie Folgendes umfasst: die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, die eine Position eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung eines von einem Satellitenpositionierungssystem gesendeten Satellitensignals misst; und die Positionskorrektureinheit 16, die unter Verwendung eines Fehlerschätzmodells zum Schätzen eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 einen Messfehler schätzt, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs entspricht, und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers korrigiert. Daher kann die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position auch in einer Situation verbessern, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann, und zwar auf der Grundlage von Sensorinformationen des Board-Fahrzeugsensors 1.
Darüber hinaus ist die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 in der ersten Ausführungsform so konfiguriert, dass sie Folgendes umfasst die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, die Sensorinformationen von dem Board-Fahrzeugsensor 1 erfasst, der die Umgebung des Host-Fahrzeugs beobachtet und eine relative Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals in Bezug auf das Host-Fahrzeug auf der Grundlage der Sensorinformationen erkennt; die zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, die eine relative Position des Merkmals in Bezug auf das Host-Fahrzeug auf der Grundlage der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessenen Position des Host-Fahrzeugs und Karteninformationen erkennt; und die Fehlerberechnungseinheit 14, die einen Fehler zwischen der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkannten relativen Position und der von der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13 erkannten relativen Position berechnet. Zusätzlich berechnet die Positionskorrektureinheit 16 in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 eine Zuverlässigkeit der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserfassung, und wenn die Zuverlässigkeit gleich oder größer als eine zulässige Zuverlässigkeit ist, liefert die Positionskorrektureinheit 16 als Lerndaten Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 erkannte Position des Fahrzeugs angeben, und Fehlerdaten, die den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler angeben, an das Lernmodell 15a und veranlasst das Lernmodell 15a, einen Messfehler zu lernen, indem es den von den Fehlerdaten angegebenen Fehler als Messfehler verwendet. Zusätzlich, wenn die berechnete Zuverlässigkeit kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit ist, liefert die Positionskorrektureinheit 16 die Positionsdaten, die die Position des Host-Fahrzeugs angeben, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 erfasst wird, an das Lernmodell 15a, erfasst Messfehlerdaten, die einen Messfehler angeben, der der Position entspricht, die durch die Positionsdaten von dem Lernmodell 15a angegeben wird, und korrigiert die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird, unter Verwendung des Messfehlers. Daher kann die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position erhöhen, wenn die Zuverlässigkeit der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit ist. In der Zwischenzeit, wenn die Zuverlässigkeit der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit ist, kann die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Lerngenauigkeit des Messfehlers erhöhen, indem sie das Lernmodell 15a veranlasst, den Messfehler zu lernen.
Zweite Ausführungsform.
In einer zweiten Ausführungsform wird eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die eine Positionskorrektureinheit 18 umfasst, die einen Positionsmessfehler in einer Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 unter Verwendung eines Zustandsraummodells als Fehlerschätzmodell schätzt, beschrieben.
10 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. In 10 geben dieselben Bezugszeichen wie in 1 dieselben oder entsprechende Abschnitte an, weshalb auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
11 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. In 11 geben die gleichen Bezugszeichen wie in 2 die gleichen oder zugehörigen Abschnitte an, so dass auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Die in 10 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, eine Fehlerberechnungseinheit 14, eine Zustandsraummodell-Speichereinheit 17 und die Positionskorrektureinheit 18.
Die Zustandsraummodell-Speichereinheit 17 wird beispielsweise durch eine in 11 dargestellte Zustandsraummodell-Speicherschaltung 37 realisiert.
Die Zustandsraummodell-Speichereinheit 17 speichert ein Zustandsraummodell 17a als ein Fehlerschätzmodell.
Das Zustandsraummodell 17a wird beispielsweise durch einen Kalman-Filter, einen Partikelfilter oder einen α-β-Filter implementiert.
Das Zustandsraummodell 17a gibt eine Zustandsgleichung eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 an.
Die Positionskorrektureinheit 18 wird beispielsweise durch eine in 11 dargestellte Positionskorrekturschaltung 38 realisiert.
Die Positionskorrektureinheit 18 berechnet einen Messfehler, indem sie die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs in die durch das Zustandsraummodell 17a angegebene Zustandsgleichung einsetzt.
Die Positionskorrektureinheit 18 korrigiert die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs anhand des Messfehlers.
Die Positionskorrektureinheit 18 gibt als Ergebnis der Positionsmessung korrigierte Positionsdaten aus, die die korrigierte Position beispielsweise an ein automatisches Fahrsystem angeben.
Bei der in 10 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 berechnet die Positionskorrektureinheit 18 einen Messfehler, indem sie die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs in die Zustandsgleichung einsetzt. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Positionskorrektureinheit 18 kann den Messfehler berechnen, indem sie eine relative Position, die von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 erkannt wurde, in die Zustandsgleichung einsetzt. Darüber hinaus kann die Positionskorrektureinheit 18 den Messfehler berechnen, indem sie die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs und die von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 erkannte relative Position in die Zustandsgleichung einsetzt. Darüber hinaus kann die Positionskorrektureinheit 18 den Messfehler berechnen, indem sie einen von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler in die Zustandsgleichung einsetzt.
In 10 wird angenommen, dass jede der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Zustandsraummodell-Speichereinheit 17 und der Positionskorrektureinheit 18, die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positions-Messvorrichtung 3 sind, durch zugeordnete Hardware implementiert ist, wie in 11 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch die erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, die Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, die zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, die Fehlerberechnungsschaltung 34, die Zustandsraummodell-Speicherschaltung 37 und die Positionskorrekturschaltung 38 implementiert ist.
Hierbei gehört zu der Zustandsraummodell-Speicherschaltung 37 beispielsweise ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher wie RAM, ROM, Flash-Speicher, EPROM oder EEPROM, eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact-Disk, eine Mini-Disk oder eine DVD.
Jeder der ersten Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, der Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, der zweiten Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, der Fehlerberechnungsschaltung 34 und der Positionskorrekturschaltung 38 entspricht eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, ASIC, FPGA oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch zugeordnete Hardware implementiert sind, und die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
In einem Fall, in dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, wird die Zustandsraummodell-Speichereinheit 17 auf dem in 3 dargestellten Speicher 51 gebildet. Ein Programm, das einen Computer veranlasst, eine Verarbeitungsprozedur auszuführen, die in jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14 und der Positionskorrektureinheit 18 durchgeführt wird, ist in dem Speicher 51 gespeichert. Dann führt der in 3 dargestellte Prozessor 52 das im Speicher 51 gespeicherte Programm aus.
11 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem jedes der konstituierenden Elemente der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch zugeordnete Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und einige konstituierende Elemente in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 können durch zugeordnete Hardware implementiert werden, und die verbleibenden konstituierenden Elemente können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert werden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 10 dargestellt ist, beschrieben. Da die Einheiten außer der Zustandsraummodell-Speichereinheit 17 und der Positionskorrektureinheit 18 denen der in 1 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnlich sind, wird hier hauptsächlich der Betrieb der Positionskorrektureinheit 18 beschrieben.
12 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für das Zustandsraummodell 17a zeigt.
In 12 gibt ein Zustandswert einen Zustand eines Messfehlers X an. Beispielsweise gibt X_k-1 einen Positionsmessfehler zu einem Zeitpunkt t_k-1 in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 an, und X_k gibt einen Positionsmessfehler zu einem Zeitpunkt t_k in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 an.
Ein Beobachtungswert Y gibt die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs an. Y_k-1 gibt die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt t_k-1 an, und Y_k gibt die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt t_k-1 an.
Wenn das Beobachtungsrauschen ON ist, wird der Beobachtungswert Y durch Addition des Beobachtungsrauschens ON zu dem Messfehler X erhalten. $X_{k} = Y_{k} - ON$
Darüber hinaus wird die Zustandsgleichung, die eine zeitliche Änderung des Messfehlers X angibt, unter der Annahme, dass der Messfehler X mit einer konstanten Geschwindigkeit schwankt, durch die folgende Formel (2) ausgedrückt $X_{k} = X_{k - 1} + ({dX}_{k - 1} / dt) \cdot (t_{k} - t_{k - 1}) + PN$
In Formel (2) steht PN für das vorhergesagte Rauschen. (dX_k-1/dt) ist ein Zeitdifferenzwert des Messfehlers X_k-1.
In einem Fall, in dem ein Zustandswert zu einem beliebigen Zeitpunkt aus der Beobachtungsgleichung und der Zustandsgleichung berechnet wird, wenn das Zustandsraummodell 17a unter Verwendung eines Kalman-Filters erreicht wird, wird der Messfehler X_k durch die folgende Formel (3) ausgedrückt. $X_{k} = X_{k - 1} + G_{k} \cdot (Y_{k} - (Y_{k} - (X_{k - 1} + {dX}_{k - 1} / dt) \cdot (t_{k} - t_{k - 1}))$
In Formel (3) stellt G_k eine Kalman-Verstärkung zum Zeitpunkt t_k dar.
Die Positionskorrektureinheit 18 berechnet einen Messfehler X_k zum Zeitpunkt t_k, indem sie die Position Y_k des Host-Fahrzeugs zum Zeitpunkt t_k als die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs in Formel (3) einsetzt.
Die Positionskorrektureinheit 18 korrigiert die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs anhand des Messfehlers X_k. Da die Positionskorrekturverarbeitung der Positionskorrekturverarbeitung der in 1 dargestellten Positionskorrektureinheit 16 ähnlich ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Die Positionskorrektureinheit 18 gibt als Ergebnis der Positionsmessung korrigierte Positionsdaten aus, die die korrigierte Position beispielsweise an ein automatisches Fahrsystem angeben.
In der obigen zweiten Ausführungsform ist das Fehlerschätzmodell ein Zustandsraummodell, das eine Zustandsgleichung eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 angibt. Die in 10 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ist so konfiguriert, dass die Positionskorrektureinheit einen Messfehler berechnet, indem sie die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs in die Zustandsgleichung einsetzt, und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs anhand des Messfehlers korrigiert. Daher kann die in 10 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnlich wie die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position auch in einer Situation verbessern, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann, und zwar auf der Grundlage von Sensorinformationen des Board-Fahrzeugsensors 1. Darüber hinaus kann die in 10 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 einen Messfehler berechnen, ohne eine große Menge von Lerndaten im Voraus zu lernen, wie das in 1 dargestellte Lernmodell 15a.
Dritte Ausführungsform.
In einer dritten Ausführungsform wird eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 beschrieben, die eine Positionskorrektureinheit 19 umfasst, die einen Messfehler berechnet, indem sie eine Zeit, zu der ein Fehler von einer Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, in eine Näherungsfunktion setzt.
13 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. In 13 geben dieselben Bezugszeichen wie in 1 dieselben oder entsprechende Abschnitte an, weshalb auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
14 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. In 14 geben die gleichen Bezugszeichen wie in 2 die gleichen oder zugehörigen Abschnitte an, so dass auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Die in 13 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, die Fehlerberechnungseinheit 14, eine Lernmodell-Speichereinheit 15 und die Positionskorrektureinheit 19.
Die Positionskorrektureinheit 19 wird beispielsweise durch eine Positionskorrekturschaltung 39 implementiert, die in 14 dargestellt ist.
Die von der Positionskorrektureinheit 19 durchgeführte Positionskorrekturverarbeitung ähnelt der Positionskorrekturverarbeitung, die von der in 1 dargestellten Positionskorrektureinheit 16 durchgeführt wird.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 berechnet die Positionskorrektureinheit 19 die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, berechnet die Positionskorrektureinheit 19 einen Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, indem sie eine Zeit, zu der ein Fehler von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, in eine Näherungsfunktion setzt, die einen Messfehler angibt, der einer Zeit entspricht.
Die Positionskorrektureinheit 19 liefert einem Lernmodell 15a Daten, die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheiten umfassen, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, sowie Fehlerdaten, die den berechneten Messfehler angeben.
Die Positionskorrektureinheit 19 veranlasst das Lernmodell 15a, den Messfehler zu lernen, der durch die in den Lerndaten eingeschlossenen Fehlerdaten angegeben wird.
In 13 wird angenommen, dass jede der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Lernmodell-Speichereinheit 15 und der Positionskorrektureinheit 19, die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind, durch zugeordnete Hardware implementiert ist, wie in 14 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch die erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, die Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, die zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, die Fehlerberechnungsschaltung 34, die Lernmodell-Speicherschaltung 35 und die Positionskorrekturschaltung 39 implementiert ist.
Jedem der ersten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 31, der Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 33, der Fehlerberechnungsschaltung 34 und der Positionskorrekturschaltung 39 entspricht eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, ASIC, FPGA oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch zugeordnete Hardware implementiert sind, und die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
In einem Fall, in dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, wird die Lernmodell-Speichereinheit 15 auf dem in 3 dargestellten Speicher 51 gebildet. Ein Programm, das einen Computer veranlasst, eine Verarbeitungsprozedur auszuführen, die in jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14 und der Positionskorrektureinheit 19 durchgeführt wird, ist in dem Speicher 51 gespeichert. Dann führt der in 3 dargestellte Prozessor 52 das im Speicher 51 gespeicherte Programm aus.
14 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem jedes der konstituierenden Elemente der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch zugeordnete Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und einige konstituierende Elemente in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 können durch zugeordnete Hardware implementiert werden, und die verbleibenden konstituierenden Elemente können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert werden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 13 dargestellt ist, beschrieben. Da die Einheiten außer der Positionskorrektureinheit 19 denen der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 1 dargestellt ist, ähnlich sind, wird hier nur ein Betrieb der Positionskorrektureinheit 19 beschrieben.
In einem internen Speicher der Positionskorrektureinheit 19 ist eine Näherungsformel einer Näherungsfunktion gespeichert, die in der folgenden Formel (4) ausgedrückt wird. $Y = α t^{3} + β t^{2} + γ t + δ$
In Formel (4) stellt Y einen Messfehler dar, der einer Zeit t zugehört. Jedes von α, β, γ und δ stellt einen Koeffizienten eines Polynoms dar, der eine Näherungsfunktion angibt.
15 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für eine Näherungsfunktion darstellt, die einen Messfehler Y angibt, der einer Zeit t zugehört.
In 15 stellt die horizontale Achse die Zeit t dar, und die vertikale Achse den Messfehler Y.
15 veranschaulicht die folgenden beiden Näherungsformeln als Näherungsformeln einer Näherungsfunktion. $Y = α_{1} t^{3} + β_{1} t^{2} + γ_{1} t + δ_{1}$
$Y = α_{2} t^{3} + β_{2} t^{2} + γ_{2} t + δ_{2}$
Die Positionskorrektureinheit 19 berechnet die Koeffizienten α, β, γ und δ des Polynoms im Voraus.
Insbesondere erzeugt die Positionskorrektureinheit 19 eine Vielzahl von Gleichungen mit den verschiedenen Fehlern Y, indem sie jeden der Fehler Y zu einer Vielzahl von Zeitpunkten t, die von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wurden, in das in Formel (4) ausgedrückte Polynom einsetzt.
Wenn der Fahrabschnitt ein Fahrabschnitt ist, in dem die erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 eine relative Position eines Merkmals erkennen kann, berechnet die Positionskorrektureinheit 19 den Messfehler Y, indem sie eine Zeit t, zu der der Fehler von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, in Formel (4) einsetzt. Wie oben beschrieben, ist der Fahrabschnitt, in dem die relative Position des Merkmals erkannt werden kann, ein Fahrabschnitt, in dem die Zuverlässigkeit R der Positionserkennung, die von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführt wird, gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist.
Indem die Positionskorrektureinheit 19 die Lerndaten, die die Host-Fahrzeug-Positionsdaten umfassen, welche die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs umfassen, und die Fehlerdaten, die den Messfehler Y umfassen, dem Lernmodell 15a zuführt, veranlasst die Positionskorrektureinheit 19 das Lernmodell 15a, den Messfehler zu lernen, der durch die in den Lerndaten umfassenden Fehlerdaten angegeben wird.
In der obigen dritten Ausführungsform ist die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 13 dargestellte Positionskorrektureinheit 19 so konfiguriert ist, dass sie einen Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 berechnet, indem sie eine Zeit, zu der ein Fehler von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, in eine Näherungsfunktion setzt, die einen Messfehler angibt, der einer Zeit zugehört, die Lerndaten, die die Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs umfassen, und die Fehlerdaten, die den berechneten Messfehler angeben, an das Lernmodell 15a liefert, und bewirkt, dass das Lernmodell 15a den Messfehler lernt. Daher kann die in 13 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnlich wie die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position auch in einer Situation verbessern, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann, und zwar auf der Grundlage von Sensorinformationen vom Board-Fahrzeugsensor 1. Darüber hinaus kann die in 13 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, ähnlich wie die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, das Lernmodell 15a veranlassen, den Messfehler zu lernen.
Vierte Ausführungsform.
In einer vierten Ausführungsform wird eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 beschrieben, die eine Positionskorrektureinheit 20 umfasst, die als Positionsmessfehler in einer Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12 einen Durchschnittswert von Fehlern zu einer Vielzahl von Zeiten berechnet, die von einer Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet werden.
16 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. In 16 geben dieselben Bezugszeichen wie in 1 dieselben oder entsprechende Abschnitte an, weshalb auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
17 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. In 17 geben die gleichen Bezugszeichen wie in 2 die gleichen oder zugehörigen Abschnitte an, so dass auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Die in 16 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, die Fehlerberechnungseinheit 14, eine Lernmodell-Speichereinheit 15 und die Positionskorrektureinheit 20.
Die Positionskorrektureinheit 20 wird beispielsweise durch eine in 17 dargestellte Positionskorrekturschaltung 40 implementiert.
Die von der Positionskorrektureinheit 20 durchgeführte Positionskorrekturverarbeitung ähnelt der Positionskorrekturverarbeitung, die von der in 1 dargestellten Positionskorrektureinheit 16 durchgeführt wird.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 berechnet die Positionskorrektureinheit 20 die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, berechnet die Positionskorrektureinheit 20 als Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 einen Durchschnittswert von Fehlern zu einer Vielzahl von Zeiten, die von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet werden.
Die Positionskorrektureinheit 20 liefert Lerndaten, die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheiten umfassen, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs und den berechneten Durchschnittswert angeben, an ein Lernmodell 15a.
Die Positionskorrektureinheit 20 veranlasst das Lernmodell 15a, den in den Lerndaten eingeschlossenen Durchschnittswert zu lernen.
In 16 wird angenommen, dass jede der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Lernmodell-Speichereinheit 15 und der Positionskorrektureinheit 20, die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind, durch zugeordnete Hardware implementiert ist, wie in 17 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch die erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, die Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, die zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, die Fehlerberechnungsschaltung 34, die Lernmodell-Speicherschaltung 35 und die Positionskorrekturschaltung 20 implementiert ist.
Jedem der ersten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 31, der Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 33, der Fehlerberechnungsschaltung 34 und der Positionskorrekturschaltung 20 entspricht eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, ASIC, FPGA oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch zugeordnete Hardware implementiert sind, und die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
In einem Fall, in dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, wird die Lernmodell-Speichereinheit 15 auf dem in 3 dargestellten Speicher 51 gebildet. Ein Programm, das einen Computer veranlasst, eine Verarbeitungsprozedur auszuführen, die in jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14 und der Positionskorrektureinheit 40 durchgeführt wird, ist in dem Speicher 51 gespeichert. Dann führt der in 3 dargestellte Prozessor 52 das im Speicher 51 gespeicherte Programm aus.
17 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem jedes der konstituierenden Elemente der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch zugeordnete Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und einige konstituierende Elemente in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 können durch zugeordnete Hardware implementiert werden, und die verbleibenden konstituierenden Elemente können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert werden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 16 dargestellt ist, beschrieben. Da die Einheiten außer der Positionskorrektureinheit 20 denen der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 1 dargestellt ist, ähnlich sind, wird hier nur ein Betrieb der Positionskorrektureinheit 20 beschrieben.
18 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel für einen von der Positionskorrektureinheit 20 berechneten Messfehler zeigt.
In 18 stellt die horizontale Achse eine Zeit dar, und die vertikale Achse stellt einen von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler dar.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 berechnet die Positionskorrektureinheit 20 die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Wenn die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit TR ist, berechnet die Positionskorrektureinheit 20 als Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 einen Durchschnittswert von Fehlern zu einer Vielzahl von Zeiten, die von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet werden.
Beispielsweise berechnet die Positionskorrektureinheit 20 in einem Fall, in dem die Positionskorrektureinheit 20 einen Messfehler zu einem Zeitpunkt t_k berechnet, wie in 18 dargestellt, einen Durchschnittswert einer Vielzahl von Messfehlern, die in einer Zeitbreite Wk zwischen einem bestimmten Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt t_k und dem Zeitpunkt t_k umfasst sind.
Die Positionskorrektureinheit 20 liefert Lerndaten, die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheiten umfassen, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und den berechneten Durchschnittswert an ein Lernmodell 15a.
Die Positionskorrektureinheit 20 veranlasst das Lernmodell 15a, den in den Lerndaten eingeschlossenen Durchschnittswert zu lernen.
In der obigen vierten Ausführungsform ist die in 16 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 so konfiguriert, dass die Positionskorrektureinheit 20 als Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 einen Durchschnittswert von Fehlern zu einer Vielzahl von Zeitpunkten berechnet, die von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet werden, die Lerndaten einschließlich der Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und den Durchschnittswert an das Lernmodell 15a liefert und das Lernmodell 15a veranlasst, den Durchschnittswert zu lernen. Daher kann die in 16 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnlich wie die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position auch in einer Situation verbessern, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann, und zwar auf der Grundlage von Sensorinformationen vom Board-Fahrzeugsensor 1. Darüber hinaus kann die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 16 dargestellt ist, die Vibration eines Messfehlers, der in den Lerndaten umfasst ist, in einer winzigen Zeit unterdrücken und das Lernmodell 15a dazu veranlassen, den Messfehler stabiler zu lernen als die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 1 dargestellt ist.
Fünfte Ausführungsform.
In einer fünften Ausführungsform wird eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 beschrieben, die eine Positionskorrektureinheit 21 umfasst, die ein Lerngewicht für die von einer Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs absenkt, bevor eine Änderung der Position gleich oder größer als ein Schwellenwert wird, wenn ein Lernmodell 15a veranlasst wird, einen Messfehler zu lernen, wenn die von der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12 gemessene Änderung der Position des Host-Fahrzeugs gleich oder größer als der Schwellenwert ist.
19 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. In 19 geben die gleichen Bezugszeichen wie in 1 die gleichen oder zugehörigen Abschnitte an, weshalb auf eine Beschreibung verzichtet wird.
20 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. In 20 geben die gleichen Bezugszeichen wie in 2 die gleichen oder zugehörigen Abschnitte an, so dass auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Die in 19 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, eine Fehlerberechnungseinheit 14, eine Lernmodell-Speichereinheit 15 und die Positionskorrektureinheit 21.
Die Positionskorrektureinheit 21 wird beispielsweise durch eine in 20 dargestellte Positionskorrekturschaltung 41 implementiert.
Die von der Positionskorrektureinheit 21 durchgeführte Positionskorrekturverarbeitung ähnelt der Positionskorrekturverarbeitung, die von der in 1 dargestellten Positionskorrektureinheit 16 durchgeführt wird.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 berechnet die Positionskorrektureinheit 21 die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 liefert die Positionskorrektureinheit 21 Lerndaten, die Host-Fahrzeug-Positionsdaten umfassen, welche die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, sowie Fehlerdaten, die einen von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler angeben, an das Lernmodell 15a.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 bewirkt die Positionskorrektureinheit 21, dass das Lernmodell 15a einen Messfehler lernt, indem es den Fehler verwendet, der durch die in den Lerndaten enthaltenen Fehlerdaten als Messfehler angegeben wird.
Wenn eine Änderung der Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird, gleich oder größer als der Schwellenwert ist, macht die Positionskorrektureinheit 21 zu dem Zeitpunkt, an dem sie das Lernmodell 15a veranlasst, einen Messfehler zu lernen, eine Lerngewichtung für die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird, bevor die Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird, niedriger als eine Lerngewichtung für die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird, nachdem die Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird. Der Schwellenwert kann in einem internen Speicher der Positionskorrektureinheit 21 gespeichert sein oder von der Außenseite der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 geliefert werden.
In 19 wird angenommen, dass jede der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Lernmodell-Speichereinheit 15 und der Positionskorrektureinheit 21, die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind, durch zugeordnete Hardware implementiert ist, wie in 20 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch die erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 31, die Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, die zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung 33, die Fehlerberechnungsschaltung 34, die Lernmodell-Speicherschaltung 35 und die Positionskorrekturschaltung 41 implementiert ist.
Jedem der ersten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 31, der Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 33, der Fehlerberechnungsschaltung 34 und der Positionskorrekturschaltung 41 entspricht eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, ASIC, FPGA oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch zugeordnete Hardware implementiert sind, und die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
In einem Fall, in dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, wird die Lernmodell-Speichereinheit 15 auf dem in 3 dargestellten Speicher 51 gebildet. Ein Programm, das einen Computer veranlasst, eine Verarbeitungsprozedur auszuführen, die in jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14 und der Positionskorrektureinheit 21 durchgeführt wird, ist in dem Speicher 51 gespeichert. Dann führt der in 3 dargestellte Prozessor 52 das im Speicher 51 gespeicherte Programm aus.
20 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem jedes der konstituierenden Elemente der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch zugeordnete Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und einige konstituierende Elemente in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 können durch zugeordnete Hardware implementiert werden, und die verbleibenden konstituierenden Elemente können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert werden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 19 dargestellt ist, beschrieben. Da die Einheiten außer der Positionskorrektureinheit 21 denen der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 1 dargestellt ist, ähnlich sind, wird hier nur ein Betrieb der Positionskorrektureinheit 21 beschrieben.
21 ist ein erklärendes Diagramm, das eine von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Änderung der Position des Host-Fahrzeugs zeigt.
In 21 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse stellt den Betrag der Änderung der Position des Host-Fahrzeugs dar, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird.
Die Positionskorrektureinheit 21 überwacht eine Änderung der Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird. Wenn sich die Position des Host-Fahrzeugs schnell ändert, kann der Betrag der Positionsänderung gleich oder größer als ein Schwellenwert sein, wie in 21 dargestellt.
In einem Fall, in dem sich die Position des Host-Fahrzeugs schnell ändert, ist das Verhalten des Messfehlers vor der schnellen Änderung der Position des Host-Fahrzeugs oft anders als das Verhalten des Messfehlers nach der schnellen Änderung der Position des Host-Fahrzeugs. Wenn das Lernmodell 15a veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, ist es daher wünschenswert, einen Einfluss der Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wird, zu reduzieren, bevor sich die Position des Host-Fahrzeugs schnell ändert.
Wenn der Zeitpunkt, zu dem der Betrag der Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert ist, t_k ist, veranlasst die Positionskorrektureinheit 21 das Lernmodell 15a, das Lernen in einer solchen Weise durchzuführen, dass eine Lerngewichtung für die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 zu einem Zeitpunkt t_k-1 gemessen wird, niedriger ist als eine Lerngewichtung für die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 zu einem Zeitpunkt t_k+1 gemessen wird, wenn das Lernmodell 15a veranlasst wird, einen Messfehler zu lernen.
Infolgedessen wird der Einfluss der Position des Host-Fahrzeugs zum Zeitpunkt t_k-1 beim Lernen des Lernmodells 15a reduziert.
In der obigen fünften Ausführungsform ist die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 19 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 so konfiguriert ist, dass, wenn eine durch die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Änderung der Position des Host-Fahrzeugs gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, die Positionskorrektureinheit 21 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell 15a veranlasst wird, einen Messfehler zu lernen, eine Lerngewichtung für die durch die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs, bevor die Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird, niedriger macht als eine Lerngewichtung für die durch die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs, nachdem die Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird. Daher kann die in 19 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnlich wie die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position auch in einer Situation verbessern, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann, und zwar auf der Grundlage von Sensorinformationen des Board-Fahrzeugsensors 1. Darüber hinaus kann die in 19 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 einen Einfluss auf das Lernen des Lernmodells 15a reduzieren, selbst wenn sich die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs schnell ändert.
In der in 19 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 senkt die Positionskorrektureinheit 21 zum Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell 15a einen Messfehler lernt, ein Lerngewicht für die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs zum Zeitpunkt t_k-1. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell 15a veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, kann die Positionskorrektureinheit 21 die Anzahl der Positionsdaten reduzieren, die die Position des Host-Fahrzeugs angeben, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessen wurde, bevor die Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird.
In einem Fall, in dem das Fehlerschätzmodell das Zustandsraummodell 17a wie in der in 10 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ist, kann die Positionskorrektureinheit 18 ein Gewicht eines Beobachtungswerts Y_k durch Erhöhen eines Werts der Kalman-Verstärkung Gk zum Zeitpunkt der Berechnung eines Zustandswerts X_k und Verringern eines Einflusses einer Zustandsgleichung verringern, wenn die Zeit, zu der der Betrag der Positionsänderung gleich oder größer als der Schwellenwert wird, t_k ist.
In der in 13 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 muss die Positionskorrektureinheit 19 keinen Messfehler zu einem Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt t_k verwenden, wenn der Zeitpunkt, zu dem der Betrag der Positionsänderung gleich oder größer als der Schwellenwert wird, t_k ist.
In der in 16 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann die Positionskorrektureinheit 20 einen Durchschnittswert berechnen, ohne einen Messfehler zu einem Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt t_k zu verwenden, wenn der Zeitpunkt, zu dem der Betrag der Positionsänderung gleich oder größer als der Schwellenwert wird, t_k ist.
Sechste Ausführungsform.
In einer sechsten Ausführungsform wird eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 beschrieben, die eine Umgebungserkennungseinheit 22 umfasst, die eine Umgebung eines Host-Fahrzeugs erkennt.
22 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt. In 22 geben dieselben Bezugszeichen wie in 1 dieselben oder entsprechende Abschnitte an, weshalb auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
23 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt. In 23 geben die gleichen Bezugszeichen wie in 2 die gleichen oder zugehörigen Abschnitte an, so dass auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Die in 22 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 umfasst eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, eine Fehlerberechnungseinheit 14, eine Lernmodell-Speichereinheit 15, die Umgebungserkennungseinheit 22 und eine Positionskorrektureinheit 23.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 wird beispielsweise durch eine Umgebungserkennungsschaltung 42 implementiert, die in 23 dargestellt ist.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 erfasst Sensorinformationen von einem Board-Fahrzeugsensor 1 und erkennt eine Umgebung eines Host-Fahrzeugs auf der Grundlage der Sensorinformationen.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 gibt ein Erkennungsergebnis der umgebenden Umgebung an die Positionskorrektureinheit 23 aus.
Die Positionskorrektureinheit 23 wird beispielsweise durch eine in 23 dargestellte Positionskorrekturschaltung 43 implementiert.
Die von der Positionskorrektureinheit 23 durchgeführte Positionskorrekturverarbeitung ähnelt der Positionskorrekturverarbeitung, die von der in 1 dargestellten Positionskorrektureinheit 16 durchgeführt wird.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 berechnet die Positionskorrektureinheit 23 die Zuverlässigkeit R der von der ersten Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 durchgeführten Positionserkennung.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 liefert die Positionskorrektureinheit 23 Lerndaten, die Host-Fahrzeug-Positionsdaten umfassen, welche die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, sowie Fehlerdaten, die einen von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler angeben, an das Lernmodell 15a.
Ähnlich wie die in 1 dargestellte Positionskorrektureinheit 16 veranlasst die Positionskorrektureinheit 23 das Lernmodell 15a, einen Messfehler zu erlernen, indem es den Fehler verwendet, der durch die in den Lerndaten enthaltenen Fehlerdaten als Messfehler angegeben wird.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell 15a veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, ändert die Positionskorrektureinheit 23 eine Lerngewichtung für den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses der Umgebung durch die Umgebungserkennungseinheit 22.
In 22 wird angenommen, dass jedes der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Lernmodell-Speichereinheit 15, der Umgebungserkennungseinheit 22 und der Positionskorrektureinheit 23, die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind, durch zugeordnete Hardware implementiert ist, wie in 23 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch die erste Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 31, die Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, die zweite Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 33, die Fehlerberechnungsschaltung 34, die Lernmodell-Speicherschaltung 35, die Umgebungserkennungsschaltung 42 und die Positionskorrekturschaltung 43 implementiert ist.
Jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 31, der Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung 32, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungsschaltung 33, der Fehlerberechnungsschaltung 34, der Umgebungserkennungsschaltung 42 und der Positionskorrekturschaltung 43 entspricht eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, ASIC, FPGA oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch zugeordnete Hardware implementiert sind, und die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
In einem Fall, in dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, wird die Lernmodell-Speichereinheit 15 auf dem in 3 dargestellten Speicher 51 gebildet. Ein Programm, das einen Computer veranlasst, eine Verarbeitungsprozedur auszuführen, die in jeder der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 11, der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12, der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit 13, der Fehlerberechnungseinheit 14, der Umgebungserkennungseinheit 22 und der Positionskorrektureinheit 23 durchgeführt wird, ist in dem Speicher 51 gespeichert. Dann führt der in 3 dargestellte Prozessor 52 das im Speicher 51 gespeicherte Programm aus.
23 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem jedes der konstituierenden Elemente der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch zugeordnete Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und einige konstituierende Elemente in der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 können durch zugeordnete Hardware implementiert werden, und die verbleibenden konstituierenden Elemente können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert werden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3, die in 22 dargestellt ist, beschrieben. Der Betrieb der in 22 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnelt dem der in 1 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 mit Ausnahme der Umgebungserkennungseinheit 22 und der Positionskorrektureinheit 23. Daher wird hier der Betrieb der Umgebungserkennungseinheit 22 und der Positionskorrektureinheit 23 beschrieben.
24A ist ein erklärendes Diagramm, das eine Fahrumgebung mit wenigen Hindernissen zeigt. 24B ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Fahrumgebung mit vielen Hindernissen darstellt.
Im Beispiel von 24A gibt es kein Hindernis wie beispielsweise ein Gebäude, das ein von einem Satelliten ausgestrahltes Signal zwischen dem Satelliten und dem Host-Fahrzeug blockiert, so dass die Reiseumgebung nur wenige Hindernisse aufweist.
In dem Beispiel von 24B, da es ein Hindernis wie beispielsweise ein Gebäude gibt, das ein von einem Satelliten ausgestrahltes Satellitensignal zwischen dem Satelliten und dem Host-Fahrzeug blockiert, weist die Reiseumgebungsbedingung viele Hindernisse auf.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 erfasst Sensorinformationen von einem Board-Fahrzeugsensor 1 und erkennt eine Umgebungsinformation eines Host-Fahrzeugs auf der Grundlage der Sensorinformationen.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 gibt ein Erkennungsergebnis der umgebenden Umgebung an die Positionskorrektureinheit 23 aus. Das Erkennungsergebnis der Umgebung erkennt, ob sich zwischen dem Satelliten und dem Host-Fahrzeug ein Hindernis, beispielsweise ein Gebäude, befindet, das ein von einem Satelliten ausgestrahltes Satellitensignal blockiert oder nicht.
Handelt es sich bei dem vom Satelliten ausgesendeten Satellitensignal beispielsweise um ein GPS-Signal (Global-Positioning-System), kann die Umgebungserkennungseinheit 22 die dreidimensionale Position des Satelliten anhand des GPS-Signals überprüfen.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 zeichnet ein Liniensegment, das die dreidimensionale Position des Satelliten und die dreidimensionale Position des Host-Fahrzeugs, die durch die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 ausgegebenen Positionsdaten des Host-Fahrzeugs angegeben wird, verbindet, und stellt fest, dass es ein Hindernis zwischen dem Satelliten und dem Host-Fahrzeug gibt, wenn ein Gebäude oder ähnliches das Liniensegment blockiert.
Wenn kein Gebäude oder ähnliches das Liniensegment blockiert, erkennt die Umgebungserkennungseinheit 22, dass sich kein Hindernis zwischen dem Satelliten und dem Host-Fahrzeug befindet.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 bezieht sich auf Karteninformationen, die in einer Karteninformation-Speichereinheit 2 gespeichert sind, und erfasst Attributinformationen eines Gebäudes oder dergleichen, das um das Host-Fahrzeug herum vorhanden ist. Bei den Attributinformationen handelt es sich um Informationen, die die Größe, Form, Farbe und dergleichen des Gebäudes oder dergleichen angeben.
Die Umgebungserkennungseinheit 22 kann die dreidimensionale Position eines Raumes, der von dem Gebäude oder dergleichen eingenommen wird, durch Bezugnahme auf die Attributinformationen des Gebäudes oder dergleichen überprüfen.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell 15a veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, ändert die Positionskorrektureinheit 23 ein Lerngewicht für den Fehler, der von der Fehlerberechnungseinheit 14 auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses der Umgebung durch die Umgebungserkennungseinheit 22 berechnet wurde.
Insbesondere in einem Fall, in dem es ein Hindernis um das Host-Fahrzeug herum gibt, besteht die Möglichkeit, dass ein Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 12 groß ist, und als Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass die Fehlerberechnungsgenauigkeit durch die Fehlerberechnungseinheit 14 verschlechtert wird.
Daher ändert die Positionskorrektureinheit 23 in einem Fall, in dem das Erkennungsergebnis der Umgebung durch die Umgebungserkennungseinheit 22 angibt, dass ein Hindernis vorhanden ist, das Lerngewicht für den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler so, dass es kleiner ist als das Lerngewicht für den Fehler in einem Fall, in dem das Erkennungsergebnis nicht angibt, dass ein Hindernis vorhanden ist.
Infolgedessen wird beim Lernen des Lernmodells 15a ein Einfluss der Funkwellenbehinderung aufgrund eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Hindernisses reduziert.
In der obigen sechsten Ausführungsform ist die in 22 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit 3 so konfiguriert, dass sie die Umgebungserkennungseinheit 22 umfasst, die Sensorinformationen von dem Board-Fahrzeugsensor 1 erfasst und eine Umgebung des Host-Fahrzeugs auf der Grundlage der Sensorinformationen erkennt. Darüber hinaus ändert die Positionskorrektureinheit 23 in der in 22 dargestellten Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell 15a veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, das Lerngewicht für den von der Fehlerberechnungseinheit 14 berechneten Fehler auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses der Umgebung durch die Umgebungs-Erfassungseinheit 22. Daher kann die in 22 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 ähnlich wie die in 1 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 auf der Grundlage von Sensorinformationen des Board-Fahrzeugsensors 1 die Messgenauigkeit der Host-Fahrzeug-Position auch in einer Situation verbessern, in der eine Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals nicht erkannt werden kann. Darüber hinaus kann die in 22 dargestellte Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung 3 einen Einfluss der Funkwellenbehinderung auf das Lernen des Lernmodells 15a in einem Fall reduzieren, in dem es ein Hindernis um das Host-Fahrzeug herum gibt.
In den Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtungen 3 gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform korrigiert die Positionskorrektureinheit 16 oder dergleichen jeweils die Position des Host-Fahrzeugs in einer Fahrtrichtung und die Position des Host-Fahrzeugs in einer Fahrzeugbreitenrichtung als die Position des Host-Fahrzeugs.
Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel, und die Positionskorrektureinheit 16 oder dergleichen kann nur die Position des Host-Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung korrigieren. Beispielsweise kann es in einer Situation, in der sich die Form einer Straße, auf der das Host-Fahrzeug fährt, nicht ändert, schwierig sein, eine relative Position in der Fahrzeugfahrtrichtung mit hoher Genauigkeit zu erkennen. In einem solchen Fall erkennt die erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit 11 nur die relative Position in der Fahrzeugquerrichtung, die die Fahrzeugbreitenrichtung ist, und die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet nur einen Fehler in der Fahrzeugquerrichtung. Die Positionskorrektureinheit 16 oder dergleichen korrigiert nur die Position des Host-Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Offenbarung die Ausführungsformen frei miteinander kombinieren, jedes einzelne Element in jeder der Ausführungsformen modifizieren oder jedes einzelne Element in jeder der Ausführungsformen weglassen kann.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1: Board-Fahrzeug-Sensor,
2: Karteninformation-Speichereinheit,
3: Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung,
11: erste Merkmalsposition-Erkennungseinheit,
12: Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit,
13: zweite Merkmalsposition-Erkennungseinheit,
14: Fehlerberechnungseinheit,
15: Lernmodell-Speichereinheit,
15a: Lernmodell,
16: Positionskorrektureinheit,
17: Zustandsraummodell-Speichereinheit,
17a: Zustandsraummodell,
18: Positionskorrektureinheit,
19: Positionskorrektureinheit,
20: Positionskorrektureinheit,
21: Positionskorrektureinheit,
22: Umgebungserkennungseinheit,
23: Positionskorrektureinheit,
31: erste Merkmalsposition-Erkennungsschaltung,
32: Host-Fahrzeug-Positionsmessschaltung,
33: zweite Merkmalsposition-Erkennungsschaltung,
34: Fehlerberechnungsschaltung,
35: Lernmodell-Speicherschaltung,
36: Positionskorrekturschaltung,
37: Zustandsraummodell-Speicherschaltung,
38: Positionskorrekturschaltung,
39: Positionskorrekturschaltung,
40: Positionskorrekturschaltung,
41: Positionskorrekturschaltung,
42: Umgebungserkennungsschaltung,
43: Positionskorrekturschaltung,
51: Speicher,
52: Prozessor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017211193 A [0004]

Claims

Eine Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3), umfassend: eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) zum Messen einer Position eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung eines von einem Satelliten-Positionierungssystem ausgesendeten Satellitensignals; und eine Positionskorrektureinheit (16) zum Schätzen, unter Verwendung eines Fehlerschätzmodells zum Schätzen eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12), eines Messfehlers, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs zugehört, und zum Korrigieren der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei das Fehlerschätzmodell ein Lernmodell (15a) ist, in dem der Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gelernt wurde, und die Positionskorrektureinheit (16) dem Lernmodell (15a) Positionsdaten zuführt, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, von dem Lernmodell (15a) Messfehlerdaten erfasst, die einen Messfehler angeben, der zu der von den Positionsdaten angegebenen Position gehört, und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers korrigiert.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 2, ferner umfassend eine erste Merkmalspositions-Erkennungseinheit (11) zum Erfassen von Sensorinformation von einem Board-Fahrzeugsensor, der die Umgebung des Host-Fahrzeugs beobachtet, und zum Erkennen einer relativen Position eines um das Host-Fahrzeug herum vorhandenen Merkmals in Bezug auf das Host-Fahrzeug auf der Grundlage der Sensorinformation; eine zweite Merkmalspositions-Erkennungseinheit (13) zum Erkennen einer relativen Position des Merkmals in Bezug auf das Host-Fahrzeug auf der Grundlage der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs und Karteninformation; und eine Fehlerberechnungseinheit (14) zum Berechnen eines Fehlers zwischen der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit (11) erkannten relativen Position und der von der zweiten Merkmalspositions-Erkennungseinheit (13) erkannten relativen Position, wobei die Positionskorrektureinheit (16) eine Zuverlässigkeit der von der ersten Merkmalspositions-Erkennungseinheit (11) durchgeführten Positionserkennung berechnet, und wenn die Zuverlässigkeit gleich oder größer als eine zulässige Zuverlässigkeit ist, die Positionskorrektureinheit (16) Lerndaten, die die Positionsdaten, die die Position des Host-Fahrzeugs angeben, die durch die Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen ist, und Fehlerdaten umfassen, die einen Fehler angeben, der durch die Fehlerberechnungseinheit (14) berechnet ist, an das Lernmodell (15a) zuführt, und das Lernmodell (15a) veranlasst, einen Messfehler unter Verwendung des Fehlers, der durch die Fehlerdaten angegeben ist, als den Messfehler zu lernen, und wenn die berechnete Zuverlässigkeit kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit ist, die Positionskorrektureinheit (16) die Positionsdaten, die die Position des Host-Fahrzeugs angeben, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen ist, an das Lernmodell (15a) zuführt, Messfehlerdaten, die einen Messfehler angeben, der zu der Position gehört, die durch die Positionsdaten von dem Lernmodell (15a) angegeben ist, erfasst und die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen ist, unter Verwendung des Messfehlers korrigiert.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei wenn die berechnete Zuverlässigkeit gleich oder größer als die zulässige Zuverlässigkeit ist, die Positionskorrektureinheit (16) als ein Positionsmessergebnis Positionsdaten ausgibt, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und wenn die berechnete Zuverlässigkeit kleiner als die zulässige Zuverlässigkeit ist, die Positionskorrektureinheit (16) als ein Positionsmessergebnis Positionsdaten ausgibt, die die korrigierte Position angeben.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei das Fehlerschätzmodell ein Zustandsraummodell (17a) ist, das eine Zustandsgleichung eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) angibt, und die Positionskorrektureinheit (18) einen Messfehler berechnet, indem sie die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs in die Zustandsgleichung einsetzt, und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers korrigiert.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei die Positionskorrektureinheit (19) einen Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) berechnet, indem sie eine Zeit, zu der ein Fehler von der Fehlerberechnungseinheit (14) berechnet wird, in eine Näherungsfunktion einsetzt, die einen Messfehler angibt, der einer Zeit zugehört, dem Lernmodell (15a) Lerndaten zuführt, die die Positionsdaten, die die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs angeben, und Fehlerdaten, die den berechneten Messfehler angeben, umfassen, und bewirkt, dass das Lernmodell (15a) den Messfehler lernt.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei die Positionskorrektureinheit (20) als Positionsmessfehler in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) einen Durchschnittswert von Fehlern zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die von der Fehlerberechnungseinheit (14) berechnet sind, berechnet, Lerndaten, die die Positionsdaten, die die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen ist, angeben, und den Durchschnittswert umfassen, an das Lernmodell (15a) zuführt und bewirkt, dass das Lernmodell (15a) den Durchschnittswert lernt.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei wenn eine Änderung in der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell (15a) veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, die Positionskorrektureinheit (21) eine Lerngewichtung für die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen wird, reduziert, bevor die Änderung in der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird, in Bezug auf eine Lerngewichtung für die Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen wird, nachdem die Änderung der Position gleich oder größer als der Schwellenwert wird.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 3, ferner umfassend eine Umgebungserfassungseinheit (22) zum Erfassen von Sensorinformation von dem Board-Fahrzeugsensor und zum Erkennen einer Umgebung des Host-Fahrzeugs auf der Grundlage der Sensorinformation, wobei zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lernmodell (15a) veranlasst wird, den Messfehler zu lernen, die Positionskorrektureinheit (23) eine Lerngewichtung für den von der Fehlerberechnungseinheit (14) berechneten Fehler auf der Grundlage eines Erkennungsergebnisses der Umgebung durch die Umgebungserkennungseinheit ändert.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei die Positionskorrektureinheit (16) als Messfehler, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs zugehört, einen Messfehler des Host-Fahrzeugs in einer zur Fahrzeugfahrtrichtung orthogonalen Fahrzeugbreitenrichtung unter Verwendung des Fehlerschätzmodells schätzt und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung unter Verwendung des Messfehlers in der Fahrzeugbreitenrichtung korrigiert.
Host-Fahrzeug-Positionsmessvorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei die Positionskorrektureinheit (16) Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, die eine Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs angibt, Lenkwinkelinformation, die einen Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs angibt, oder relative Positionsinformation, die eine relative Position zwischen der Position des Host-Fahrzeugs, die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessen ist, und der Position des Satelliten im Satellitenpositionierungssystem angibt, erfasst, Messfehler, die der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs und der Geschwindigkeit zugehören, die von der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation angegeben ist, den von der Lenkwinkelinformation angegebenen Lenkwinkel oder die von der relativen Positionsinformation angegebenen relativen Position schätzt, unter Verwendung des Fehlerschätzmodells, und die von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessene Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers korrigiert.
Ein Host-Fahrzeug-Positionsmessverfahren, umfassend: Messen, durch eine Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12), einer Position eines Host-Fahrzeugs unter Verwendung eines von einem Satelliten-Positionierungssystem ausgesendeten Satellitensignals; und Schätzen, durch eine Positionskorrektureinheit, eines Messfehlers, der der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs zugehört unter Verwendung eines Fehlerschätzmodells zum Schätzen eines Positionsmessfehlers in der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12); und Korrigieren, durch die Positionskorrektureinheit, der von der Host-Fahrzeug-Positionsmesseinheit (12) gemessenen Position des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Messfehlers.