JP2018036225A - 状態推定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、以下のような技術が開示されている。すなわち、あらかじめ設定された観測サイクルごとに車載カメラによって検出される標識や白線などの地物を検出地物として検出する。前回の観測サイクルで推定された、推定位置や速度ベクトルなどの自車両の状態から今回の観測サイクルでの自車両の位置を予測し、予測位置とする。自車両の予測位置に基づき、地図データベースに登録され、検出地物と同一であると推定される地物である地物データを検出地物に対応づける。自車両の予測位置に対する、対応づけられた検出地物及び地物データの両地物の相対的な位置関係が互いに一致するように予測位置を補正することにより、今回の観測サイクルでの自車両の位置及び方位を推定する。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態の運転支援システム2は車両に搭載され、図1に示すように状態推定装置1を備える。運転支援システム2は、更に、GNSS受信機3、地図メモリ4、光学センサ5、状態量センサ6及び制御装置7を備えてもよい。以下、状態推定装置1を搭載する車両を自車とする。
状態推定装置1は入力される地図データ、画像及び自車状態量により、自車の位置を推定し、推定された自車の位置及び当該自車の位置における道路の形状を制御装置7に出力する。
次に、状態推定装置1が一定周期で実行する状態推定処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。なお、状態推定処理を開始する前に、状態推定装置1は自車の位置及び車両方位の初期化を行う。すなわちGNSS受信機3から取得する位置情報を自車の位置として設定する。
S130で状態推定装置1は、光学センサ5により撮像された画像を光学センサ5から取得する。
S190で状態推定装置1は、S180における中心位置検出処理の結果、検出不適状態であるか否かを判定する。検出不適状態であると判定された場合、S200で状態推定装置は道路境界の推定に用いることができる形状地物がS140で検出されているか否かを判定する。S200で、道路境界の推定に用いることができる形状地物が検出されていると判定された場合には、処理を終了する。すなわち、横位置及び車両方位の補正を行わず、処理を終了する。S200で、道路境界の推定に用いることができる形状地物が検出されていないと判定された場合には、S210以降の処理を行う。ここでいう、検出地物として、道路境界の推定に用いることができる形状地物が検出されない状態の例を図6に示す。すなわち、当該検出されない状態の例としては、光学センサの検出範囲は2本の実線R1の内側であるとすると、点線で示したR2のように、走行している車両などにより検出範囲が遮られる場合がある。このような場合が、形状地物である道路境界Bが検出されない場合の例として挙げられる。
S210で状態推定装置1がS170で算出された縦補正量があらかじめ決められた閾値より大きいと判定した場合には、S220で状態推定装置1は、地図データの再取得を行う。すなわち、状態推定装置1は、S170で設定された比較位置での、標識データ及び境界データを含む地図データを取得する。
<中心位置検出処理>
状態推定装置1が行う中心位置検出処理を図7に示す。
S320で状態推定装置1は、S140で取得した検出地物の取得を行う。
S330で状態推定装置1は、検出標識の左右両側に欠損があるか否かを判定する。なお、ここでいう欠損とは、図8に示すような画像の一部が光学センサにより正しく認識されなかったものをいう。ここでは、光学センサによる地物の検出において画角から標識が外れ、補完が必要となる状態を例として挙げる。欠損はこれに限定されるものではなく、汚れや検出する環境などの要因により光学センサにより地物の検出が適切にされなかった場合をいう。欠損の方法は、具体的には、状態推定装置1は検出標識の横幅と、標識データの示す横幅とを比較することにより行われる。比較の結果、それぞれの横幅の差分があらかじめ決められた閾値である横幅閾値以下である場合には、状態推定装置1は検出標識の横側に欠損が無いと判定する。
S330で状態推定装置1は、欠損があると判定した場合、S350で当該欠損が検出標識の片側のみに存在するか否かを判定する。具体的には、状態推定装置1は検出された検出標識の画像と標識データの示す検出標識の画像との比較を行う。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)本実施形態の状態推定装置によれば、縦位置の補正量である縦補正量が大きい場合、補正された自車の縦位置に基づいて自車の横位置及び車両方位を補正することにより、縦位置を補正した場合でも自車の横位置及び車両方位がずれることを抑制することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (11)
- 車両に搭載され当該車両の位置及び進行方向を含む車両状態を、あらかじめ設定された周期を有する観測サイクルごとに繰り返し推定する状態推定装置(1)であって、
前回の観測サイクルで推定された前記車両状態である推定状態を用いて予測した、今回の観測サイクルでの前記車両状態である予測状態を生成するように構成された状態予測部(S110)と、
前記予測状態に含まれる前記車両の位置である予測位置に従って、前記予測位置の周辺に存在する地物を表す地物データ及び道路形状を表す形状データを含む地図データを取得するように構成された地図取得部(S120)と、
前記観測サイクルごとに、光学センサ(5)の検出結果から、前記地物データに少なくとも設置位置が登録されている地物である位置地物及び道路形状を規定する地物である形状地物を検出するように構成された地物検出部(S140、S200)と、
前記位置地物と前記車両との相対的な位置関係を検出するように構成された関係検出部(S150)と、
前記車両が前記予測位置に存在するものとして、前記関係検出部により検出された前記位置地物と前記車両との相対的な位置関係によって、同一物であると推定される前記位置地物と前記地物データとの対応付けを行うように構成された対応付け部(S160、S230)と、
前記車両に対する前記位置地物の相対位置と、前記予測位置に対する前記対応付け部により当該位置地物に対応づけられた前記地物データの表す位置の相対位置との差を補正量として算出するように構成された補正算出部(S210)と、
前記車両の進行方向に沿った位置を縦位置として、前記車両に対する前記位置地物の相対位置と、前記予測位置に対する前記対応付け部により当該位置地物に対応づけられた前記地物データの表す位置の相対位置との差を補正量として、当該補正量を用いて前記予測位置を補正することにより、今回の測定サイクルでの前記車両の少なくとも縦位置を推定するように構成された第1推定部(S170)と、
前記補正算出部により算出された補正量のうち、縦位置の補正量である縦補正量があらかじめ設定された補正量閾値以下である場合には、前記予測位置を比較位置とし、前記縦補正量が前記補正量閾値よりも大きい場合には、前記予測位置の縦位置を前記縦補正量で補正した地点を前記比較位置として、前記地図取得部にて取得された前記比較位置での前記形状データが表す道路形状と、前記地物検出部にて検出された形状地物が示す道路形状との位置合わせによって、前記車両の車幅方向に沿った位置である横位置及び前記車両の進行方向である車両方位の少なくとも一方の推定を行うように構成された第2推定部(S240、S250)と、
を備え、前記第1推定部及び前記第2推定部での推定結果を、今回の観測サイクルでの前記推定状態とする、状態推定装置。 - 請求項1に記載の状態推定装置であって、
前記地物検出部は、前記位置地物として標識を検出するように構成された標識検出部(S140、S200)を更に備え、
前記関係検出部は、前記車両の車幅方向に沿った位置を横位置として、前記標識検出部により検出された前記標識の横位置の中心である標識中心位置を求める中心検出部(S180)を更に備え、当該中心検出部により検出された標識中心位置を、前記位置地物の横位置とする
状態推定装置。 - 請求項2に記載の状態推定装置であって、
前記地物データには前記標識の横幅のデータが含まれ、
前記中心検出部は、前記標識検出部により検出された前記標識の横幅と、前記地物データに含まれる前記標識の横幅のデータとの差があらかじめ決められた横幅の閾値である横幅閾値以下であると判定された場合、前記位置地物の中心位置を前記標識中心位置として検出するように構成された、状態推定装置。 - 請求項2に記載の状態推定装置であって、
前記地物データは、前記標識の輪郭形状を表す画像が含まれ、
前記中心検出部は、前記標識検出部により検出された前記標識と前記画像との比較により、前記位置地物が欠損していると判定した場合には、当該画像に基づいて当該欠損している部分の補完を行い、前記標識中心位置を確定するように構成された、状態推定装置。 - 請求項2に記載の状態推定装置であって、
前記中心検出部は、前記標識検出部により前記標識の支柱が認識された場合に、当該支柱を標識中心位置とするように構成された、状態推定装置。 - 請求項2から請求項5までに記載の状態推定装置であって、
前記地物検出部は、前記形状地物として道路の境界及び車線の境界を示す境界表示を検出するように構成された境界検出部を更に備え、前記第2推定部は、前記標識検出部により前記標識が検出されなかった場合において、前記境界検出部により道路の境界が検出できる場合、前記車両の横位置の推定及び前記車両の進行方向の推定のうち、少なくとも一方の推定を禁止するように構成された、状態推定装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の状態推定装置であって、
前記光学センサがステレオカメラである場合に、
前記関係検出部は、前記ステレオカメラを用いた三角測量により距離を測定するように構成された、状態推定装置。 - 請求項1から請求項6までに記載の状態推定装置であって、
前記光学センサはレーザレーダである場合に、前記関係検出部は、レーザを出射してから当該レーザを受光するまでの時間により前記車両と前記標識との距離を測定するように構成された、状態推定装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の状態推定装置であって、
前記地図データは、さらに地物のサイズを表す地物サイズデータを備え、
前記関係検出部は、前記地図取得部により取得された前記地物サイズデータと前記標識検出部により検出された前記標識のサイズとの比較により前記車両と前記標識との距離を測定するように構成された、状態推定装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の状態推定装置であって、
前記地図データは、さらに地物の設置されている高さを表す地物高さデータを備え、
前記関係検出部は、前記地物高さデータと前記光学センサにより測定された前記地物の高さとの比較により前記車両と前記地物との距離を測定するように構成された、状態推定装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の状態推定装置であって、
前記関係検出部は、互いに異なる方法で前記地物との距離を検出するように構成された複数の関係検出部と、
前記車両の周辺状況に応じて使用する前記関係検出部を選択するように構成された選択部(S150)と、を更に備える状態推定装置。
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