JP2015170133A - 軌跡推定装置、軌跡推定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照しながら、第1の実施の形態による軌跡推定装置1について説明する。図1は、第1の実施の形態による軌跡推定装置1の機能的な構成の一例を示す図である。図2は、第1の実施の形態による軌跡推定装置1のハードウエア構成の一例を示す図である。軌跡推定装置1は、左右の前輪、および左右の後輪を有する移動体の移動軌跡を推定する装置である。軌跡推定装置1は、左右の前輪夫々の車輪速の計測値と、前輪の操舵角の計測値とに基づき、移動体の軌跡を推定する。ここで、前輪とは、移動体の前部に設けられた車輪をいう。また、後輪とは、移動体の前輪より後部に設けられた車輪をいう。左右とは、移動体の前方向に対する左右をいう。操舵角とは、移動体の前後方向に対する前輪の向きを変えるためのハンドルの切り角である。
図4において、幾何学的関係から、左前輪速VFL、右前輪速VFRは、式1で表される。
VFL=RFL×ω=sqrt((RRC+T)^2+L^2)×ω
VFR=RFR×ω=sqrt((RRC‐T)^2+L^2)×ω
・・・(式1)
なお、「sqrt(F)」は、Fの平方根を表す。このとき、左前輪52および右前輪54の各車輪速の二乗平均平方根を、二乗平均車輪速VRMSとすると、下記式2で表される。
VRMS=sqrt((VFL^2+VFR^2)/2)
=sqrt((((RRC+T)^2+L^2)×ω^2
+((RRC‐T)^2+L^2)×ω^2)/2)
=ω×sqrt(RRC^2+L^2+T^2)
・・・(式2)
ω=VRMS/sqrt(RRC^2+L^2+T^2)・・・(式3)
ただし、二乗平均車輪速VRMSは常に正の値をとるので、符号を表すパラメータとして、下記式4のパラメータkを導入する。
k=1 :((VFL+VFR)/2≧0)
k=−1:((VFL+VFR)/2<0)
・・・(式4)
ω=k×VRMS/sqrt(RRC^2+L^2+T^2)・・・(式5)
よって、後輪軸中央の推定点O1での車速VRCは、下記式6で表される。
VRC=RRC×ω
=RRC×k×VRMS/sqrt(RRC^2+L^2+T^2)
・・・(式6)
c=1/RRC (RRC=1/c)・・・(式7)
VRC=(1/c)×k×VRMS/sqrt((1/c)^2+L^2+T^2)
=k×VRMS/sqrt((L^2+T^2)×c^2+1)
=k×sqrt((VFL^2+VFR^2)
/(2×((L^2+T^2)×c^2+1)))・・・(式8)
上記式8により、左前輪速VFLおよび右前輪速VFRから、推定点O1における幾何学的に正しい車速VRCが推定される。
次に、図5および図6を参照しながら、前輪方向角γと曲率cとの関係について説明する。図5は、操舵機構モデルの一例を示す図である。図6は、前輪方向角γと曲率cとの関係を示す図である。
tan(γ)=U/sqrt(A^2−U^2)・・・(式9)
ここで、変位量Uは操舵角φに比例した量となり、比例係数をpとして、式10で表される。
U=p×φ・・・(式10)
また、前輪方向角γと回転半径RRCとの幾何学的な関係より、下記式11が成り立つ。
RRC=L/tan(γ)・・・(式11)
ここで先に習い曲率cを導入すると、式12が成り立つ。
c=1/RRC
=tan(γ)/L
=U/(L×sqrt(A^2−U^2))
=(p×φ)/(L×sqrt(A^2−(p×φ)^2))
=φ/(L×sqrt(μ^2−φ^2))
・・・(式12)
ただし、定数μは、下記式13で表される。
μ=A/p・・・(式13)
次に、図8を参照しながら、車両50の移動方向と旋回量との関係を説明する。図8は、車両50の移動方向と旋回量との関係を説明する図である。図8において、推定点O1は、x軸とy軸とで表される座標系の原点P0(移動開始時刻t1)から、位置P1(移動後の時刻t2)まで移動することが示されている。このとき、回転中心Mは、x軸上にある。また、移動前後の車両50の旋回角は旋回角ωで表される。軸105、軸107は、移動後の位置P1を原点とする直交座標系を示す。また、車両50の走行速度は十分に低速の場合を考える。したがって、駆動輪と操舵輪はすべりが無く、転がりによって走行し、その間の移動は円運動と近似することができるとする。このとき、上述のように、車両50の円運動は、推定点O1の位置の移動として表される。
すなわち、三角形P0−P1−Mは、移動体の旋回量ωを頂角とする二等辺三角形である。よって、角P0−P1−M=角P1−P0−M=ξとなり、下記式15が成り立つ。
ξ=(180度−ω)/2=90度−ω/2・・・(式15)
β=90度−ξ・・・(式16)
=90度−(90度−ω/2)
=ω/2・・・(式16)
TRC=(2×VRC×sin(ω/2))/ω・・・(式17)
tx=TRC×sin(β)=TRC×sin(ω/2)
ty=TRC×cos(β)=TRC×cos(ω/2)
・・・(式18)
以下、第2の実施の形態による軌跡推定装置150について説明する。第2の実施の形態において、軌跡推定装置1と同様の構成および動作については、同一符号を付し、重複説明を省略する。軌跡推定装置150のハードウエア構成の一例は、軌跡推定装置1の例と同様である。
CUMVL=CUMVL+VFL(t)
CUMVR=CUMVR+VFR(t)
・・・(式19)
c=φa/(L×sqrt(μ^2−φa^2))・・・(式20)
VRMS=sqrt((CUMVL^2+CUMVR^2)/2)・・・(式21)
これを用いて、現在の基準時から最新の計測時までの車両50の推定点O1の車速VRCは、下記式22で与えられる。
VRC=k×VRMS/sqrt(c^2×(L^2+T^2)+1)・・・(式22)
ただし、kは移動速度の符号を表すためのパラメータで、下記式23で定義される。
k= 1 ((CUMVL+CUMVR)/2>=0)
=−1 ((CUMVL+CUMVR)/2< 0)
・・・(式23)
ω=c×VRC・・・(式24)
軌跡推定部15は、式22、式24に基づき、現在の基準時から直前の計測時までの車両50の旋回量αと並進移動量(qx、qy)を算出する。具体的には、下記式25の関係が成り立つ。
α=ω・・・(式25)
TRC=(2×VRC×sin(ω/2))/ω (|ω|≧旋回判定閾値THω)
=VRC (|ω|<旋回判定閾値THω)
・・・(式26)
ただし、旋回判定閾値THωは、旋回角ωが0に非常に近いか否かを判定するための閾値である。この並進量TRCを用いて、車両50の並進移動量(qx、qy)は、下記式27で与えられる。
qx =TRC×sin(ω/2)
qy =TRC×cos(ω/2)
・・・(式27)
軌跡推定部15は、これら旋回量α、並進移動量(qx、qy)を軌跡算出部155に出力すると共に、並進量TRCを基準時更新部153に出力する。
図13に示すように、前時刻軌跡テーブル186には、前時刻旋回量αp、前時刻x並進量qxp、前時刻y並進量qypが保存されている。前時刻とは、最新の計測時の一つ前の計測時である。このとき、前時刻から最新の計測時までの旋回量α1、並進移動量(qx1、qy1)は、下記式28で与えられる。
α1=α―αp
qx1=cos(αp)×(qx−qxp)−sin(αp)×(qy−qyp)
qy1=sin(αp)×(qx−qxp)+cos(αp)×(qy−qyp)
・・・(式28)
軌跡算出部155は、旋回量α1、並進移動量(qx1、qy1)を、軌跡推定装置150外部に出力する。また、軌跡算出部155は、次の計測時での処理に備え、旋回量α、並進移動量(qx、qy)を、前時刻軌跡テーブル186における旋回量αp、並進移動量(qxp、qyp)として保存する。
|TRC|>THK1・・・(式29)
式29が満たされる場合、基準時からの車両50の移動量が所定量を超えることになる。
CUMVL=0
CUMVR=0
CUMφ=0
Nφ=0
・・・(式30)
前時刻軌跡DB166については、基準時更新の際に、前時刻軌跡テーブル186において、下記の式31のように設定が行われる。
αp=0
qxp=0
qyp=0
・・・(式31)
以下、第3の実施の形態による軌跡推定装置250について説明する。第3の実施の形態において、軌跡推定装置1または軌跡推定装置150と同様の構成および動作については、同一符号を付し、重複説明を省略する。軌跡推定装置250のハードウエア構成の一例は、軌跡推定装置1の例と同様である。
基準時から最新の計測時までの推定された車両50の旋回量αと車速VRC、曲率cについて、回転運動の基本式から、下記式32が成り立つ。
α=c×VRC・・・(式32)
よって、推定点O1での回転半径RRCは、下記式33で表される
RRC=1/c=VRC/α・・・(式33)
RFL=sqrt((RRC+T)^2+L^2)
RFR=sqrt((RRC−T)^2+L^2)
・・・(式34)
EVL=RFL×α
=sqrt((RRC+T)^2+L^2)×α
=sqrt((VRC/α+T)^2+L^2)×α
=k×sqrt((VRC+α×T)^2+(α×L)^2)
EVR=RFR×α
=sqrt((RRC−T)^2+L^2)×α
=sqrt((VRC/α−T)^2+L^2)×α
=k×sqrt((VRC−α×T)^2+(α×L)^2)
・・・(式35)
ただし、kは移動速度の符号を表すためのパラメータで、以下で定義される。
k= 1 (VRC≧0)
=−1 (VRC<0)
・・・(式36)
積算計測値テーブル184に保存される、計測値に基づく積算左車輪速CUMVL、積算右車輪速CUMVRと、推定された推定左車輪速EVL、推定右車輪速EVRとの差分値DIFFを、式37により定義する。
DIFF=MIN(|CUMVL−EVL|、|CUMVR−EVR|)
・・・(式37)
累積移動量推定部255は、差分値DIFFを基準時更新部253に出力する。
基準時更新部253は、推定された並進量TRCと差分値DIFFを入力として、基準時の更新の必要性を判定し、必要な場合に基準時を更新する。基準時更新部253は、下記式38が満たされる場合に基準時を更新する。
TRC>THK1 または |DIFF|>THK2・・・(式38)
基準時更新部253が基準時を更新した場合、第2の実施の形態と同様、積算計測値テーブル184において、式30、式31の設定が行われる。
以下、第1から第3の実施の形態の変形例について説明する。本変形例は、第1から第3の実施の形態における軌跡推定部15の処理の変形例である。本変形例において、第1から第3の実施の形態による軌跡推定装置1、軌跡推定装置150、または軌跡推定装置250と同様の構成および動作については、同一符号を付し、重複説明を省略する。本変形例に用いられる軌跡推定装置のハードウエア構成の一例は、軌跡推定装置1の例と同様である。
c=φa/(L×sqrt(μ^2−φa^2))・・・(式20)
RRC=1/c・・・(式33)
RFL=sqrt((RRC+T)^2+L^2)
RFR=sqrt((RRC−T)^2+L^2)
・・・(式34)
ここで、推定される円運動での角速度をωとすると、左前輪52、右前輪54の左前輪速VFL、右前輪速VFRは、下記式39で与えられる。
VFL=RFL×ω
VFR=RFR×ω
・・・(式39)
ω=(RFL×VFL+RFR×VFR)/(RFL^2+RFR^2)
=(sqrt((RRC+T)^2+L^2)×VFL
+sqrt((RRC−T)^2+L^2)×VFR)
/(2×(RRC^2+L^2+T^2))
=(sqrt((1/c+T)^2+L^2)×VFL
+sqrt((1/c−T)^2+L^2)×VFR)
/(2×((1/c)^2+L^2+T^2))
=c×(sqrt((1+c×T)^2+c×L^2)×VFL
+sqrt((1−c×T)^2+c×L^2)×VFR)
/(2×((c^2×(L^2+T^2)+1))
・・・(式42)
よって、推定点O1での車両50の車速VRCは、下記式43で表される。
VRC=RRC×ω
=ω/c
=(sqrt((1+c×T)^2+c×L^2)×VFL
+sqrt((1−c×T)^2+c×L^2)×VFR)
/(2×((c^2×(L^2+T^2)+1))
・・・(式43)
VRC=(sqrt((1+c×T)^2+c×L^2)×CUMVL
+sqrt((1−c×T)^2+c×L^2)×CUMVR)
/(2×((c^2×(L^2+T^2)+1))
・・・(式44)
以下、第4の実施の形態による軌跡推定装置450について説明する。第4の実施の形態において、軌跡推定装置1、軌跡推定装置150、または軌跡推定装置250と同様の構成および動作については、同一符号を付し、重複説明を省略する。
(付記1)
移動体の左右の前輪の車輪速の計測値を受付ける車輪速受付部と、
前記移動体の進行方向を変更する操舵角の計測値を受付ける操舵角受付部と、
前記左右の前輪と前記左右の前輪より前記移動体における後部に設けられた左右の後輪との前記移動体の前後方向の距離、前記左右の前輪の左右方向の間隔、および前記操舵角と前記操舵角による前記移動体の回転半径とに応じた定数を記憶した記憶部と、
前記左右の前輪の車輪速の計測値、前記操舵角の計測値、前記前後方向の距離、前記左右方向の間隔、および前記定数に基づき、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する軌跡推定部と、
を有することを特徴とする軌跡推定装置。
(付記2)
軌跡推定部は、前記左右の前輪のうちの左前輪は、前記左前輪の角度を変更する第1の軸に接続され、右前輪は、前記右前輪の角度を変更する第2の軸に接続され、前記第1の軸と前記第2の軸とは、第3の軸にそれぞれ直角に接続され、前記操舵角は、前記第3の軸の前記左右方向の変位に変換されるとして、前記円の回転半径を算出することにより、前記旋回量および前記並進量を推定する
ことを特徴とする付記1に記載の軌跡推定装置。
(付記3)
前記旋回量および前記並進量を推定する基準とする基準時から前記基準時が更新されるまで、所定時間毎の計測時に計測された前記左右の前輪の車輪速をそれぞれ積算する車輪速積算部と、
前記基準時から最新の前記計測時までの平均操舵角を推定する操舵角推定部と、
前記基準時を更新する基準時更新部と、
をさらに有し、
積算された前記左右の前輪の車輪速と前記平均操舵角とに基づき前記所定時間毎の計測時に応じた前記旋回量および前記並進量を算出する軌跡算出部と、
をさらに有し、
前記軌跡推定部は、前記基準時から前記最新の計測時までの旋回量および並進量を、それぞれ積算された前記左右の車輪速、および前記平均操舵角に基づき推定し、
前記基準時更新部は、推定された前記並進量が、前記旋回量または前記並進量の誤差の増大を抑制する予め定められた条件に当てはまる場合は、前記基準時を前記最新の計測時に更新し、
軌跡算出部は、推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時に応じた前記移動体の旋回量および並進量を算出する、
ことを特徴とする付記1または付記2に記載の軌跡推定装置。
(付記4)
前記条件は、推定された前記基準時から前記最新の計測時までの前記移動体の並進量が基準時更新閾値以上であることであり、
軌跡算出部は、推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時の一つ前の計測時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量を前記最新の計測時に応じた旋回量および並進量として算出する、
ことを特徴とする付記3に記載の軌跡推定装置。
(付記5)
推定された前記基準時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量から、前記左右の前輪の左車輪速および右車輪速を逆算し、前記車輪速積算部により積算された左車輪速または右車輪速と比較する累積移動量推定部
をさらに有し、
前記条件は、逆算された前記左右の前輪の左車輪速または右車輪速と、前記車輪速積算部により積算された左車輪速または右車輪速との差が第2の所定量以内であることであり、
軌跡算出部は、推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時の一つ前の計測時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量を前記最新の計測時に応じた旋回量および並進量軌跡として算出する、
ことを特徴とする付記3または付記4に記載の軌跡推定装置。
(付記6)
前記軌跡推定部は、前記左右の前輪の車輪速の計測値、前記操舵角の計測値、前記前後方向の距離、前記左右方向の間隔、および前記定数に基づき、最小二乗法を用いて、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定することを特徴とする付記1から付記5のいずれかに記載の軌跡推定装置。
(付記7)
コンピュータによって実行される軌跡推定方法であって、
移動体の左右の前輪の車輪速の計測値、および前記移動体の進行方向を変更する操舵角の計測値を受付け、
前記左右の前輪と前記左右の前輪より前記移動体における後部に設けられた左右の後輪との前記移動体の前後方向の距離、前記左右の前輪の左右方向の間隔、および前記操舵角と前記操舵角による前記移動体の回転半径とに応じた定数に基づき、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する、
ことを特徴とする軌跡推定方法。
(付記8)
前記旋回量および前記並進量を推定する処理においては、前記左右の前輪のうちの左前輪は、前記左前輪の角度を変更する第1の軸に接続され、右前輪は、前記右前輪の角度を変更する第2の軸に接続され、前記第1の軸と前記第2の軸とは、第3の軸にそれぞれ直角に接続され、前記操舵角は、前記第3の軸の前記左右方向の変位に変換されるとして、前記円の回転半径を算出する
ことを特徴とする付記7に記載の軌跡推定方法。
(付記9)
前記旋回量および前記並進量を推定する基準とする基準時から前記基準時が更新されるまで、所定時間毎の計測時に計測された前記左右の前輪の車輪速をそれぞれ積算し、
前記基準時から最新の前記計測時までの平均操舵角を推定し、
前記基準時から前記最新の計測時までの旋回量および並進量を、それぞれ積算された前記左右の車輪速、および前記平均操舵角に基づき推定し、
推定された前記並進量が、前記旋回量または前記並進量の誤差の増大を抑制する予め定められた条件に当てはまる場合は、前記基準時を前記最新の計測時に更新し
推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時に応じた前記移動体の旋回量および並進量を算出する、
ことを特徴とする付記7または付記8に記載の軌跡推定方法。
(付記10)
前記条件は、推定された前記基準時から前記最新の計測時までの前記移動体の並進量が基準時更新閾値以上であることであり、
推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時の一つ前の計測時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量を前記最新の計測時に応じた旋回量および並進量として算出する、
ことを特徴とする付記9に記載の軌跡推定方法。
(付記11)
さらに、推定された前記基準時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量から、前記左右の前輪の左車輪速および右車輪速を逆算し、
前記条件は、逆算された前記左右の前輪の左車輪速または右車輪速と、前記車輪速積算部により積算された左車輪速または右車輪速との差が第2の所定量以内であることであり、
推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時の一つ前の計測時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量を前記最新の計測時に応じた旋回量および前記並進量として算出する、
ことを特徴とする付記9または付記10に記載の軌跡推定方法。
(付記12)
前記左右の前輪の車輪速の計測値、前記操舵角の計測値、前記前後方向の距離、前記左右方向の間隔、および前記定数に基づき、最小二乗法を用いて、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する
ことを特徴とする付記7から付記11のいずれかに記載の軌跡推定方法。
(付記13)
移動体の左右の前輪の車輪速の計測値、および前記移動体の進行方向を変更する操舵角の計測値を受付け、
前記左右の前輪と前記左右の前輪より前記移動体における後部に設けられた左右の後輪との前記移動体の前後方向の距離、前記左右の前輪の左右方向の間隔、および前記操舵角と前記操舵角による前記移動体の回転半径とに応じた定数に基づき、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(付記14)
前記旋回量および前記並進量を推定する処理においては、前記左右の前輪のうちの左前輪は、前記左前輪の角度を変更する第1の軸に接続され、右前輪は、前記右前輪の角度を変更する第2の軸に接続され、前記第1の軸と前記第2の軸とは、第3の軸にそれぞれ直角に接続され、前記操舵角は、前記第3の軸の前記左右方向の変位に変換されるとして、前記円の回転半径を算出する
ことを特徴とする付記13に記載のプログラム。
(付記15)
前記旋回量および前記並進量を推定する基準とする基準時から前記基準時が更新されるまで、所定時間毎の計測時に計測された前記左右の前輪の車輪速をそれぞれ積算し、
前記基準時から最新の前記計測時までの平均操舵角を推定し、
前記基準時から前記最新の計測時までの旋回量および並進量を、それぞれ積算された前記左右の車輪速、および前記平均操舵角に基づき推定し、
推定された前記並進量が、前記旋回量または前記並進量の誤差の増大を抑制する予め定められた条件に当てはまる場合は、前記基準時を前記最新の計測時に更新し
推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時に応じた前記移動体の旋回量および並進量を算出する、
ことを特徴とする付記13または付記14に記載のプログラム。
3 演算処理部
5 記憶部
11 車輪速受付部
12 車輪速積算部
13 操舵角受付部
14 操舵角推定部
15 軌跡推定部
19 パラメータDB
21 CPU
23 メモリ
25 車輪速取得I/F
27 操舵角取得I/F
29 出力I/F
31 バス
33 車輪速センサ
35 操舵角センサ
40 パラメータテーブル
50 車両
52 左前輪
54 右前輪
56 左後輪
58 右後輪
60 ステアリング軸
62 ピニオンギア
64 タイロッド
66 ナックルアーム
68 ナックルアーム
RRC 回転半径
VFL 左前輪速
VFR 右前輪速
VRC 車速
TRC 並進量
L 車輪前後間隔
M 回転中心
T 車輪左右間隔値
VRMS 二乗平均車輪速
Claims (8)
- 移動体の左右の前輪の車輪速の計測値を受付ける車輪速受付部と、
前記移動体の進行方向を変更する操舵角の計測値を受付ける操舵角受付部と、
前記左右の前輪と前記左右の前輪より前記移動体における後部に設けられた左右の後輪との前記移動体の前後方向の距離、前記左右の前輪の左右方向の間隔、および前記操舵角と前記操舵角による前記移動体の回転半径とに応じた定数を記憶した記憶部と、
前記左右の前輪の車輪速の計測値、前記操舵角の計測値、前記前後方向の距離、前記左右方向の間隔、および前記定数に基づき、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する軌跡推定部と、
を有することを特徴とする軌跡推定装置。 - 軌跡推定部は、前記左右の前輪のうちの左前輪は、前記左前輪の角度を変更する第1の軸に接続され、右前輪は、前記右前輪の角度を変更する第2の軸に接続され、前記第1の軸と前記第2の軸とは、第3の軸にそれぞれ直角に接続され、前記操舵角は、前記第3の軸の前記左右方向の変位に変換されるとして、前記円の回転半径を算出することにより、前記旋回量および前記並進量を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の軌跡推定装置。 - 前記旋回量および前記並進量を推定する基準とする基準時から前記基準時が更新されるまで、所定時間毎の計測時に計測された前記左右の前輪の車輪速をそれぞれ積算する車輪速積算部と、
前記基準時から最新の前記計測時までの平均操舵角を推定する操舵角推定部と、
前記基準時を更新する基準時更新部と、
をさらに有し、
積算された前記左右の前輪の車輪速と前記平均操舵角とに基づき前記所定時間毎の計測時に応じた前記旋回量および前記並進量を算出する軌跡算出部と、
をさらに有し、
前記軌跡推定部は、前記基準時から前記最新の計測時までの旋回量および並進量を、それぞれ積算された前記左右の車輪速、および前記平均操舵角に基づき推定し、
前記基準時更新部は、推定された前記並進量が、前記旋回量または前記並進量の誤差の増大を抑制する予め定められた条件に当てはまる場合は、前記基準時を前記最新の計測時に更新し、
軌跡算出部は、推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時に応じた前記移動体の旋回量および並進量を算出する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の軌跡推定装置。 - 前記条件は、推定された前記基準時から前記最新の計測時までの前記移動体の並進量が基準時更新閾値以上であることであり、
軌跡算出部は、推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時の一つ前の計測時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量を前記最新の計測時に応じた旋回量および並進量として算出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の軌跡推定装置。 - 推定された前記基準時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量から、前記左右の前輪の左車輪速および右車輪速を逆算し、前記車輪速積算部により積算された左車輪速または右車輪速と比較する累積移動量推定部
をさらに有し、
前記条件は、逆算された前記左右の前輪の左車輪速または右車輪速と、前記車輪速積算部により積算された左車輪速または右車輪速との差が第2の所定量以内であることであり、
軌跡算出部は、推定された前記旋回量および前記並進量に基づき、前記最新の計測時の一つ前の計測時から前記最新の計測時までの前記移動体の旋回量および並進量を前記最新の計測時に応じた旋回量および並進量軌跡として算出する、
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の軌跡推定装置。 - 前記軌跡推定部は、前記左右の前輪の車輪速の計測値、前記操舵角の計測値、前記前後方向の距離、前記左右方向の間隔、および前記定数に基づき、最小二乗法を用いて、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の軌跡推定装置。
- コンピュータによって実行される軌跡推定方法であって、
移動体の左右の前輪の車輪速の計測値、および前記移動体の進行方向を変更する操舵角の計測値を受付け、
前記左右の前輪と前記左右の前輪より前記移動体における後部に設けられた左右の後輪との前記移動体の前後方向の距離、前記左右の前輪の左右方向の間隔、および前記操舵角と前記操舵角による前記移動体の回転半径とに応じた定数に基づき、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する、
ことを特徴とする軌跡推定方法。 - 移動体の左右の前輪の車輪速の計測値、および前記移動体の進行方向を変更する操舵角の計測値を受付け、
前記左右の前輪と前記左右の前輪より前記移動体における後部に設けられた左右の後輪との前記移動体の前後方向の距離、前記左右の前輪の左右方向の間隔、および前記操舵角と前記操舵角による前記移動体の回転半径とに応じた定数に基づき、前記左右の後輪の回転中心を通る直線上の点を中心とする円上における前記左右の後輪の回転中心の中点の旋回量と、前記中点の並進量とを推定する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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