JP2008002906A - 測位装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地図データを記憶した地図データ記憶手段5と、移動体の挙動情報を検出する自律センサ2、3)と、GPS等の電波航法測位手段による測位結果に自律センサによる検出情報を累積して移動体の推定位置を検出する慣性測位手段82と、道路周辺の地物を検出する地物検出手段84と、地物の位置を同定する地物位置同定手段83と、地物の位置を基準に移動体の地物推定位置を推定する地物基準測位手段85と、推定位置及び地物推定位置をカルマンフィルタに適用して移動体の位置を推定する位置推定手段86と、を有することを特徴とする測位装置9を提供する。
【選択図】図2
Description
図1は、本実施の形態の測位装置9を適用したナビゲーションシステム10の概略構成図を示す。
ε2 k(k0、k1,k2)=(1/N)Σ{ai−(k0+k1Li+k2θi)}2
ε2 m(m0、m1,m2)=(1/N)Σ{bi−(m0+m1Li+m2θi)}2
ε2 kをk0、k1,k2について偏微分し、aε2 k/ak0=0、aε2 k/ak1=0、aε2 k/ak2=0、から(k0、k1,k2)を求めることができる。aε/akの「a」は偏微分を表す。biについても同様に求められる。
k0 (j+1)=k0 (j)+2・(1/N)Σ{(ai−(k0+k1Li+k2θi))
k1 (j+1)=k1 (j)+2・(1/N)Σ{(ai−(k0+k1Li+k2θi))Li
k2 (j+1)=k2 (j)+2・(1/N)Σ{(ai−(k0+k1Li+k2θi))θi
添字の「j」は0から始まり、k0 (j+1)が最小となったら、そのパラメータが、評価関数が最小となるパラメータであるので計算を打ち切る。評価関数が最小となったか否かは微分値(傾き)がほぼゼロになったか否かで判定される。このようにして、パラメータk0、k1,k2がえられる。図5(a)では評価関数が最小となる信号機の位置をグローバルminとして示した。
以上のようにして、図3(b)の信号機21の位置が同定された。
Z−HX=0
Zの誤差分散をR、Xの誤差分散をMとすると、最終推定位置27に相当する最尤値Yの誤差分散は、解析的にA=(M−1+HtR−1H)−1になる。また、カルマンフィルタでは、最尤値Yが次式により求められる。なお、添字のiは自車両の位置を観測した番号、tは転置行列、−1は逆行列である。
Y(i)=X(i−1)+K(i)・{Z(i)−H(i)・X(i−1)}
K(i)はカルマンゲイン行列であり、次のように表せる。
K(i)=A(i)・HitRi−1
ただし、A(i)=(M−1+HtR−1H)−1
=M(i)−M(i)・H(i)t{H(i)M(i)H(i)t+R(i)}−1H(i)M(i)
である。
ところで、本実施形態ではGPS電波が遮断された後、自律航法により測位された自車両の位置を補正する過程で信号機等のランドマークの位置を検出する。これは、上述のように、一般的なナビゲーションシステムの地図DB5には道路インフラ(信号機・標識等)の位置情報が記憶されていないためである。
2 車速センサ
3 ヨーレートセンサ
4 舵角センサ
5 地図DB
6 入力装置
7 表示装置
8 ナビECU
9 測位装置
10 ナビゲーションシステム
11 カメラ
21 信号機
22 交差点のノード
23 初期位置
24 推定位置
25 実際の自車位置
26 地物推定位置
27 最終推定位置
Claims (5)
- 地図データを記憶した地図データ記憶手段と、
移動体の挙動情報を検出する自律センサと、
GPS等の電波航法測位手段による測位結果に前記自律センサによる検出情報を累積して前記移動体の推定位置を検出する慣性測位手段と、
道路周辺の地物を検出する地物検出手段と、
前記地物検出手段により検出された前記地物の位置を同定する地物位置同定手段と、
前記地物の位置を基準に前記移動体の地物推定位置を推定する地物基準測位手段と、
前記推定位置及び前記地物推定位置をカルマンフィルタに適用して前記移動体の前記位置を推定する位置推定手段と、
を有することを特徴とする測位装置。 - 前記地物検出手段は、
撮影手段により撮影された画像データから前記地物を検出し、該地物までの視線ベクトルを取得する視線ベクトル検出手段を有し、
前記地物位置同定手段は、
複数の前記視線ベクトルの長さ及び方向を使用して最小2乗法により前記地物の地物位置情報を算出する地物位置算出手段を有する、
を有することを特徴とする請求項1記載の測位装置。 - 前記地物位置算出手段は、
前記地図データ記憶手段から、前記地物から所定距離内にある交差点の交差点位置情報を抽出し、最小2乗法により前記地物位置情報を算出する際の初期値に前記交差点位置情報を設定する、
ことを特徴とする請求項2記載の測位装置。 - 前記地物位置同定手段が取得した前記地物の前記地物位置情報を、該地物及びリンク又はノードと対応づけて前記地図データ記憶手段に登録する地図データ登録手段、
を有することを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載の測位装置。 - 前記視線ベクトル検出手段により検出された前記視線ベクトルが所定数以下の場合、前記地物検出手段は、最小2乗法による前記地物位置情報を算出せず、前記位置推定手段は前記推定位置を出力する、
ことを特徴とする請求項1記載の測位装置。
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