JP2018159752A - Method and device for learning map information - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地図情報学習方法及び地図情報学習装置に関する。 The present invention relates to a map information learning method and a map information learning device.
走行中の車両の位置を推定する技術として、特許文献1に記載の車両位置推定装置が知られている。この車両位置推定装置は、車速情報を用いて車両の移動量を求め、そこから車両の現在位置を推定する。一方、詳細地図情報が存在する地点では、詳細地図の中から抽出した白線等の道路線形情報やランドマークの情報を用いて、車載カメラで得られたシーンと詳細地図情報が整合する地点を同定して、高精度な車両位置を求める。車両位置推定装置は、詳細地図情報を生成する際に、標高情報を参照することによって、車載カメラの撮影画像から抽出した車線境界線の点列情報を、三次元座標点列の車線境界線情報に変換する。
As a technique for estimating the position of a traveling vehicle, a vehicle position estimation device described in
車両の自己位置は、左右輪の回転角と回転角速度に応じて車両の移動距離と方向を求める、いわゆるオドメトリにより推定することができる。
例えば、車両の走行路に標高差があると、路面に沿った走行距離と二次元地図上の走行距離との間に差が生じる。走行路の標高差は、オドメトリにより推定した自己位置と二次元地図上の自己位置との間に生じるオドメトリ誤差の要因の1つである。
このオドメトリ誤差は、予め地図データに記憶した道路周辺のランドマークの位置情報と車両周囲で検出したランドマークの検出位置とを照合することによって補正できる。
The self position of the vehicle can be estimated by so-called odometry, in which the moving distance and direction of the vehicle are determined according to the rotation angle and rotation angular velocity of the left and right wheels.
For example, if there is an altitude difference in the travel path of the vehicle, a difference is generated between the travel distance along the road surface and the travel distance on the two-dimensional map. The difference in altitude of the travel path is one of the factors of odometry error that occurs between the self-position estimated by odometry and the self-position on the two-dimensional map.
This odometry error can be corrected by comparing the position information of landmarks around the road previously stored in the map data with the detected positions of landmarks detected around the vehicle.
しかし、ランドマークの位置情報を過度に密に記憶すると、ランドマークの位置情報の情報量が車両に搭載できる記録媒体の量を超えるため、広範囲にわたってランドマークの位置情報を学習できなくなる。
本発明は、ランドマークの位置情報を、適切な間隔で学習することを目的とする。
However, if the landmark position information is stored too densely, the information amount of the landmark position information exceeds the amount of recording media that can be mounted on the vehicle, so that the landmark position information cannot be learned over a wide range.
An object of the present invention is to learn landmark position information at appropriate intervals.
本発明の一態様に係る地図情報学習方法では、車両の走行軌跡の長さである第1走行距離と、走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離と、の間の差である距離差を算出し、車両の周囲のランドマークを検出してランドマークの位置情報を地図データへ記録する距離間隔を、距離差に応じて定める。 In the map information learning method according to the aspect of the present invention, the difference between the first travel distance that is the length of the travel locus of the vehicle and the second travel distance that is the length of the travel locus on the two-dimensional map. The distance difference which calculates the distance difference which is and detects the surrounding landmark of a vehicle and records the positional information on a landmark to map data is defined according to a distance difference.
本発明の一態様によれば、ランドマークの位置情報を、適切な距離間隔で学習できる。 According to one embodiment of the present invention, landmark position information can be learned at appropriate distance intervals.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments of the present invention exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the structure, arrangement, etc. of components. Is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
(第1実施形態)
(構成)
図1を参照する。運転支援装置1は、本発明の実施形態に係る自己位置推定装置2と、車両走行コントローラ50と、車両制御アクチュエータ群51を備える。
自己位置推定装置2は、運転支援装置1を搭載する車両(以下、単に「車両」と表記する)の二次元地図上の位置を推定するとともに、車両の位置推定に用いられるランドマークの位置を学習する。
(First embodiment)
(Constitution)
Please refer to FIG. The
The self-
ランドマークとは、道路周辺の構造物であり、例えば道路標識、信号機、歩道橋、案内板及び建物などの立体物であってよく、横断歩道、横断歩道予告、および進行方向別通行区分等の路面表示であってもよい。
自己位置推定装置2は、本発明の一態様に係る地図情報学習装置の一例である。
A landmark is a structure around a road, and may be a three-dimensional object such as a road sign, a traffic light, a pedestrian bridge, a guide board, and a building. A road surface such as a pedestrian crossing, a pedestrian crossing notice, and a traffic classification according to the direction of travel. It may be a display.
The self-
自己位置推定装置2は、周囲環境センサ群10と、車両センサ群20と、通信装置30と、地図格納部31と、GPS(Global Positioning System)受信機33と、第2地図34と、標高データベース35と、コントローラ40と、を備える。なお、図1、図2、図7及び以下の説明において、標高データベースを「標高DB」と表記する。
The self-
コントローラ40は、周囲環境センサ群10、車両センサ群20、通信装置30、地図格納部31、GPS受信機33、第2地図34、及び標高データベース35と、有線通信又は無線通信によりデータ、信号又は情報を送受信可能である。
地図格納部31は、通信装置30と有線通信又は無線通信によりデータ、信号又は情報を送受信可能である。
The
The
周囲環境センサ群10は、車両の周囲環境、例えば車両の周囲の物体を検出するセンサ群である。例えば周囲環境センサ群10は、撮影装置11と測距装置12を含んでよい。撮影装置11及び測距装置12は、車両周囲に存在する物体、車両と物体との相対位置、車両と物体との距離等の車両の周囲環境を検出する。
撮影装置11は、例えばステレオカメラであってよい。撮影装置11は、単眼カメラであってもよく、単眼カメラにより複数の視点で同一の物体を撮影して、物体までの距離を計算してもよい。
The ambient
The
測距装置12は、例えば、レーザレンジファインダ(LRF:Laser Range-Finder)やレーダであってよい。
撮影装置11及び測距装置12は、検出した周囲環境の情報である周囲環境情報をコントローラ40へ出力する。また、撮影装置11及び測距装置12は、車両の運転支援制御又は自動運転制御を行う車両走行コントローラ50へも周囲環境情報を出力する。
The distance measuring
The
車両センサ群20は、運転者により行われた運転操作を検出するセンサと、車両の走行状態を検出するセンサと、その他センサ28を含む。運転者により行われた運転操作を検出するセンサは、アクセルセンサ21と、操舵センサ22と、ブレーキセンサ23とを含む。車両の走行状態を検出するセンサは、車速センサ24と、加速度センサ25と、ジャイロセンサ26と、車輪速センサ27とを含む。
The
アクセルセンサ21は、車両のアクセル開度を検出し、アクセル開度の情報をコントローラ40と車両走行コントローラ50へ出力する。例えばアクセルセンサ21は、車両のアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。
操舵センサ22は、操向輪の転舵角を検出し、検出した転舵角の情報をコントローラ40と車両走行コントローラ50へ出力する。
The
The
ブレーキセンサ23は、運転者によるブレーキ操作量を検出し、検出した操作量の情報をコントローラ40と車両走行コントローラ50へ出力する。例えばブレーキセンサ23は、車両のブレーキペダルの踏み込み量をブレーキ操作量として検出する。
車速センサ24は、車両の速度を算出し、算出した車速の情報をコントローラ40及び車両走行コントローラ50へ出力する。
The brake sensor 23 detects a brake operation amount by the driver, and outputs information on the detected operation amount to the
The
加速度センサ25は、車両の前後方向の加速度及び車幅方向の加速度を検出し、これらの加速度の情報をコントローラ40と車両走行コントローラ50へ出力する。
ジャイロセンサ26は、車両の走行方向を検出し、走行方向の情報をコントローラ40と車両走行コントローラ50へ出力する。
車輪速センサ27は、車両の車輪速を検出し、車輪速の情報をコントローラ40と車両走行コントローラ50へ出力する。
車両センサ群20から出力される、これらアクセル開度、転舵角、ブレーキ操作量、車速、加速度、走行方向、車輪速の情報を「車両状態情報」と表記することがある。
The
The
The
The information on the accelerator opening, the turning angle, the brake operation amount, the vehicle speed, the acceleration, the traveling direction, and the wheel speed output from the
通信装置30は、車両外部の通信機器と通信を行う。たとえば、通信装置30は、他車両との間で車々間通信を行い、路肩に設置された機器との間で路車間通信を行い、あるいは、車両外部に設置された情報サーバとの間で無線通信を行うことで、各種情報を外部機器から取得することができる。
The
地図格納部31は、運転支援装置1による車両の運転支援に用いられる二次元地図データである第1地図32を備える。地図格納部31は、例えばカーナビゲーションシステムや地図データベースであってよい。
第1地図32は、道路上の白線・停止線・横断歩道・路面マーク等の道路標示や、道路端を示す縁石や中央分離帯等の段差の位置を示す点列情報を含んだ車線レベルの地図データである。
The
The
第1地図32は、道路周辺のランドマークの位置を示す点列情報を含んでいてもよい。ランドマークの位置を示す点列情報は、ランドマークの三次元的形状に応じた三次元座標値を有しており、水平位置を示す二次元座標値として二次元地図上の位置を示す値を有する。
地図格納部31は、通信装置30を介して外部から第1地図32を取得してもよく、定期的に最新の地図情報を受信して第1地図32を更新してもよい。地図格納部31は、車両が実際に走行した走路を、地図情報として第1地図32に蓄積してもよい。
The
The
GPS受信機33は、GPS衛星から送信された衛星測位信号を受信することにより、車両の位置を検出する。GPS受信機33は、検出した車両の位置情報をコントローラ40へ出力する。
第2地図34は、第1地図32を補完するために用いられる二次元地図データである。例えば、第2地図34は、第1地図32に点列情報が記憶されていないエリアや、記憶された点列情報が少なく車両の位置検出に十分でないエリアにおいて、自己位置推定装置2が学習した地図情報を記憶するために用いられてよい。
The
The
例えば、第2地図34には、自己位置推定装置2が学習したランドマークの位置を示す点列情報が記録されてよい。この点列情報は、ランドマークの三次元的形状に応じた三次元座標値を有しており、水平位置を示す二次元座標値として二次元地図上の位置を示す値を有する。
標高DB35には、所定の地理的範囲における各地点の標高データが記憶される。
For example, the
The
コントローラ40は、車両の二次元地図上の位置を推定する処理と、車両の位置推定に用いられるランドマークの位置を学習する処理を実行する電子制御ユニットである。コントローラ40は、プロセッサ41と、記憶装置42等の周辺部品を含む。プロセッサ41は、例えばCPU(Central Processing Unit)、やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。
The
なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路でコントローラ40を実現してもよい。例えば、コントローラ40はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
The
記憶装置42は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置42は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のメモリを含んでよい。
記憶装置42には、プロセッサ41上で実行されて、車両の位置推定処理とランドマーク学習処理とを、コントローラ40に実行させるためのコンピュータプログラムが記憶される。
The
The
車両走行コントローラ50は、車両センサ群20が検出した乗員の運転操作に応じて車両の走行制御を行う電子制御ユニットである。さらに、車両走行コントローラ50は、自己位置推定装置2が推定した車両の現在位置と、周囲環境センサ群10が検出した周囲環境と、地図格納部31に格納された第1地図32に基づいて、車両の自動運転や、緊急停止、障害物回避などの運転支援を行う。
The
車両走行コントローラ50は、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含む。プロセッサは、例えばCPU、やMPUであってよい。
汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路で車両走行コントローラ50を実現してもよい。例えば、車両走行コントローラ50はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ等のプログラマブル・ロジック・デバイス等を有していてもよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等のメモリを含んでよい。
The
The
The storage device may include any one of a semiconductor storage device, a magnetic storage device, and an optical storage device. The storage device may include a register, a cache memory, and a memory such as a ROM and a RAM used as a main storage device.
車両走行コントローラ50は、車両制御アクチュエータ群51を駆動することにより車両の走行を制御する。車両制御アクチュエータは、例えば、ステアリングアクチュエータ52と、アクセル開度アクチュエータ53と、ブレーキ制御アクチュエータ54を備えてよい。
ステアリングアクチュエータ52は、車両のステアリングの操舵方向及び操舵量を制御する。アクセル開度アクチュエータ53は、車両のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータ54は、車両のブレーキ装置の制動動作を制御する。
The
The steering
車両走行コントローラ50は、車両の運転支援の際に、自己位置推定装置2が推定した車両の現在位置に基づいて、車両制御アクチュエータ群51を駆動することにより、車両の車両挙動の発生タイミングと、発生させる車両挙動の量を制御する。
例えば車両走行コントローラ50は、車両の現在位置に基づいて、アクセル開度量を変更するタイミング、ステアリングの操舵量を変更するタイミング、ブレーキ装置を動作させるタイミングを決定する。例えば車両走行コントローラ50は、車両の現在位置に基づいて、アクセル開度量、ステアリングの操舵量、ブレーキ装置による制動量を変更する。
The
For example, the
コントローラ40の機能構成例を図2に示す。コントローラ40は、オドメトリ算出部60と、トラジェクトリ算出部61と、白線検出部62と、ランドマーク検出部63と、マッチング部64と、ランドマーク補正部65と、トラジェクトリ補正部66と、ランドマーク記録部67を備える。
オドメトリ算出部60、トラジェクトリ算出部61、白線検出部62、ランドマーク検出部63、マッチング部64、ランドマーク補正部65、トラジェクトリ補正部66、及びランドマーク記録部67の機能は、記憶装置42に格納されたコンピュータプログラムをプロセッサ41で実行することにより実現される。
An example of the functional configuration of the
The functions of the
オドメトリ算出部60は、車両センサ群20から得られる車両状態情報とGPS受信機33の測位情報を用いて、単位時間当たりの車両の移動量や移動方向を算出する。
トラジェクトリ算出部61は、オドメトリ算出部60が算出した移動量及び移動方向を用いて道路における車両の走行軌跡を算出する。尚、車両の走行軌跡を算出する上で、道路における走行軌跡を学習して予め得られた走行軌跡モデルと、車両の車両モデルを用いてもよい。
The
The
白線検出部62は、周囲環境センサ群10から得られる周囲環境情報の変化から、道路上の白線・停止線・横断歩道・路面マーク等の道路標示や、道路端を示す縁石や中央分離帯等の段差(以下「白線等」と表記する)の位置を検出する。
ランドマーク検出部63は、周囲環境センサ群10から得られる周囲環境情報の変化から、道路周辺のランドマークの位置を検出する。ランドマークとして、例えば、電柱、標識、ポスト、建物、自車両周囲に存在して、直線として検出できるもの、90度のエッジとして検出できるものなどがある。ランドマーク検出部63は、車両の周囲の所定範囲内にあるランドマークを検出してよい。例えばランドマーク検出部63は、車両から所定距離以内の範囲内のランドマークを検出してよい。ランドマーク検出部63は、検出したランドマークの位置を示す点列情報をランドマーク補正部65とトラジェクトリ補正部66へ出力する。
The white
The
マッチング部64は、白線検出部62が検出した白線等の位置と第1地図32に記憶された白線等の位置とを照合することにより、車両の二次元地図上の位置を推定する。第1地図32がランドマークの点列情報を含む場合には、マッチング部64は、ランドマーク検出部63が検出したランドマークの点列情報と第1地図32に記憶されたランドマークの点列情報とを照合することにより、車両の二次元地図上の位置を推定してもよい。マッチング部64は、推定した車両の二次元地図上の位置情報を、ランドマーク補正部65へ出力する。
The matching
ランドマーク補正部65は、マッチング部64により推定された車両の二次元地図上の位置に基づいて、ランドマーク検出部63により検出されたランドマークの二次元地図上の位置を算出する。例えば、ランドマーク補正部65は、車両の二次元地図上の位置と、ランドマーク検出部63により検出された車両とランドマークの相対位置関係に基づいて、ランドマーク検出部63により検出されたランドマークの二次元地図上の位置を算出してよい。
The
ランドマーク補正部65により、第1地図32に記憶されていないランドマークの二次元地図上の位置を算出することができる。ランドマーク補正部65は、算出したランドマークの二次元地図上の位置を示す点列情報をランドマーク記録部67に出力する。
トラジェクトリ補正部66は、マッチング部64により推定された車両の二次元地図上の位置に基づいて、トラジェクトリ算出部61が算出した車両の走行軌跡を補正し、車両の二次元地図上の位置を推定する。補正するとき、前述した、車両軌跡モデルを使ってもよい。
さらに、トラジェクトリ補正部66は、推定した車両の位置に基づいて、白線検出部62が検出した白線等の二次元地図上の位置を推定し直して、走行軌跡を再度補正し、車両の位置推定精度を向上させてもよい。
The
The
Further, the
第1地図32に点列情報が記憶されていないエリアや、記憶された点列情報が少なく車両の位置検出に十分でないエリアでは、トラジェクトリ補正部66は、ランドマーク検出部63が検出したランドマークの位置と、第2地図34に記憶されたランドマークの位置とを照合することにより、車両の二次元地図上の位置を推定する。
トラジェクトリ補正部66は、推定した車両の二次元地図上の位置に基づいて、トラジェクトリ算出部61が算出した車両の走行軌跡を補正し、車両の二次元地図上の位置を推定する。
In an area where point sequence information is not stored in the
The
トラジェクトリ補正部66は、推定した車両の位置に基づいて、ランドマーク検出部63が検出したランドマークの二次元地図上の位置を推定し直して、走行軌跡を再度補正し、車両の位置推定精度を向上させてもよい。
トラジェクトリ補正部66は、推定した車両の二次元地図上の位置を示す自己位置情報を車両走行コントローラ50へ出力する。
The
The
ランドマーク記録部67は、トラジェクトリ補正部66が出力するランドマークの二次元地図上の位置を示す点列情報を、第2地図34へ記録する。例えば、ランドマーク記録部67は、第1地図32に点列情報が記憶されていないエリアや、記憶された点列情報が少なく車両の位置検出に十分でないエリアで、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。例えば、ランドマーク記録部67は、第1地図32に記憶されていないランドマークについて、その点列情報を第2地図34へ記録する。
The
ランドマーク記録部67は、オドメトリ算出部60により算出された第1走行距離Lodm、すなわち道路の路面に沿って走行した走行軌跡の長さと、この走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離Lmapとの間の差である第1距離差D1=|Lmap−Lodm|を算出する。
ランドマーク記録部67は、車両の周囲のランドマークを検出してランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する地点間の距離間隔を、第1距離差D1に応じて定める。
例えば、ランドマーク記録部67は、第1距離差D1に基づいて定まる間隔(距離)を車両が走行するたびに、ランドマークのその点列情報を第2地図34へ記録する。
The
The
For example, the
ランドマーク記録部67は、第2走行距離算出部70と、条件判定部71と、記録部72を備える。
第2走行距離算出部70は、オドメトリ算出部60により算出された第1走行距離Lodmと、GPS受信機33の測位情報と、標高DB35に記憶された標高データに基づき、走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離Lmapを算出する。
なお、オドメトリ算出部60は、第1走行距離Lodmを算出する第1走行距離算出部に相当する。
The
The second traveling
The
図3を参照する。運転支援装置1を搭載する車両80が時刻t0にてA地点を走行し、時刻t0から時刻tiまでの間に、A地点からB地点まで移動した場合を想定する。
第2走行距離算出部70は、時刻t0及び時刻tiにおいて、それぞれGPS受信機33の測位情報に基づきA地点及びB地点の座標を取得する。第2走行距離算出部70は、A地点及びB地点の座標に基づいて、標高DB35からA地点及びB地点の標高を取得する。第2走行距離算出部70は、A地点とB地点との間の標高差Hを算出する。
Please refer to FIG.
The second travel
第2走行距離算出部70は、A地点とB地点との間の路面と水平面との間の角度θと、第2走行距離Lmapとを、次式(1)及び(2)により算出する。
θ=Sin−1(H/Lodm) …(1)
Lmap=Lodm×cosθ …(2)
The second travel
θ = Sin −1 (H / L odm ) (1)
L map = L odm × cos θ (2)
図2を参照する。条件判定部71は、オドメトリ算出部60が算出した車両の走行軌跡の長さである第1走行距離Lodmと、この走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離Lmapとの間の差である第1距離差D1=|Lmap−Lodm|を算出する。
条件判定部71は、車両が、第1距離差D1に基づいて定まる距離を走行したか否かを判定する。
Please refer to FIG. The
The
例えば条件判定部71は、第1距離差D1と、第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方と、に基づいて定まる距離を車両が走行したか否かを判定してよい。
例えば条件判定部71は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が最大になる距離を、車両が走行したか否かを判定してよい。
また、例えば条件判定部71は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が所定値に到達する距離を、車両が走行したか否かを判定してよい。
For example, the
For example, the
Further, for example, the
記録部72は、条件判定部71の判定結果に応じて、ランドマーク検出部63により検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
例えば、記録部72は、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行したと条件判定部71が判定するたびにランドマークの点列情報を第2地図34へ記録してよい。すなわち、記録部72は、第1距離差D1に基づいて定まる間隔で、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
The
For example, the
例えば記録部72は、第1距離差D1と、第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方と、に基づいて定まる距離を車両が走行したと条件判定部71が判定するたびに、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録してよい。すなわち、記録部72は、第1距離差D1と、第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方と、に基づいて定まる間隔で、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
For example, in the
例えば記録部72は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が最大になる距離を車両が走行したと条件判定部71が判定するたびに、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録してよい。すなわち、記録部72は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が最大になる間隔で、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録してよい。
また、例えば記録部72は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が所定値に到達したと条件判定部71が判定するたびに、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録してよい。
このような間隔でランドマークの点列情報を記録すれば、標高差により路面に沿った第1走行距離Lodmと二次元地図上の第2走行距離Lmapとの間に生じるオドメトリ誤差がTh1以内になるように、ランドマークを用いてオドメトリ誤差を修正できる。尚、本実施形態においては、一例として標高差による第1走行距離Lodmと二次元地図上の第2走行距離Lmapとの間に生じるオドメトリ誤差を示したが、必ずしもこれに限らない。他にもタイヤの滑り、路面の凹凸等でもオドメトリ誤差は生じるため、そのような場合にも対応して本実施形態は実施可能である。
For example, the
Further, for example, the
If landmark point sequence information is recorded at such an interval, an odometry error that occurs between the first travel distance L odm along the road surface and the second travel distance L map on the two-dimensional map due to an altitude difference is Th1. The odometry error can be corrected by using the landmark so that it is within the range. In the present embodiment, as an example, an odometry error generated between the first travel distance L odm due to the altitude difference and the second travel distance L map on the two-dimensional map is shown, but the present invention is not necessarily limited thereto. In addition, odometry errors also occur due to tire slippage, road surface unevenness, and the like, so that this embodiment can be implemented in response to such cases.
例えば、ランドマークの点列情報を記録する間隔は、以下の処理によって定めてよい。
時刻t0にてランドマークの点列情報が第2地図34に記録された場合、オドメトリ算出部60は、時刻t0での車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点とする。オドメトリ算出部60は、起算地点から第1時刻t(i−1)までの第1走行距離Lodmを算出する。また、オドメトリ算出部60は、起算地点から、第1時刻t(i−1)に続く第2時刻tiまでの第1走行距離Lodmを算出する。
For example, the interval at which landmark point sequence information is recorded may be determined by the following process.
When the landmark point sequence information is recorded on the
第2走行距離算出部70は、起算地点から第1時刻t(i−1)までの走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離Lmapをそれぞれ算出する。また、第2走行距離算出部70は、起算地点から第2時刻tiまでの第2走行距離Lmapを算出する。
条件判定部71は、第1時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)と、第2時刻tiにおける第1距離差D1iをそれぞれ算出する。
記録部72は、第1時刻t(i−1)及び第2時刻tiにおいてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報をランドマーク補正部65から取得する。
The second travel
The
条件判定部71は、第1時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ第2時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きいか否かを判断する。第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり第1距離差D1iが閾値Th1より大きい場合には、第1時刻t(i−1)において、第1距離差D1が閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が最大となる。
The
記録部72は、第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり第1距離差D1iが閾値Th1より大きい場合に、第1時刻t(i−1)においてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
第2地図34へランドマークを記録した後、オドメトリ算出部60は、第1時刻t(i−1)における車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点にする。
以上の処理を繰り返すことにより、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が最大になる間隔で、ランドマークが第2地図34へ記録される。
When the first distance difference D1 (i-1) is equal to or smaller than the threshold Th1 and the first distance difference D1 i is larger than the threshold Th1, the
After the landmark is recorded on the
By repeating the above-described processing, the landmark becomes the second interval at which one of the first travel distance Lodm and the second travel distance L map is maximized while the first distance difference D1 is equal to or less than the predetermined threshold Th1. Recorded on the
(動作)
次に、第1実施形態に係る地図情報学習方法の一例を説明する。図4を参照する。図4に示すステップS1〜S8は、所定の周期(例えば100m秒ごと)で訪れる時刻ti(i=1、2、3、…)においてそれぞれ実行される。
(Operation)
Next, an example of the map information learning method according to the first embodiment will be described. Please refer to FIG. Steps S1 to S8 shown in FIG. 4 are respectively executed at times t i (i = 1, 2, 3,...) Visited at a predetermined cycle (for example, every 100 milliseconds).
ステップS1においてオドメトリ算出部60は、第1走行距離Lodmの起算地点から時刻tiまでの車両の走行軌跡の長さを第1走行距離Lodmとして算出する。
ステップS2において第2走行距離算出部70は、第1走行距離Lodmの起算地点と時刻tiの地点との間の標高差Hを算出する。
ステップS3において第2走行距離算出部70は、第1走行距離Lodmの起算地点から時刻tiまでの第2走行距離Lmapを算出する。
In step S1, the
Second traveling
Second traveling
ステップS4においてランドマーク検出部63は、時刻tiにおいて道路周辺のランドマークの位置を検出する。記録部72は、時刻tiにおいてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報をランドマーク補正部65から取得する。
ステップS5において条件判定部71は、時刻tiにおける第1距離差D1iを算出する。
In step S5, the
ステップS6において条件判定部71は、時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きいか否かを判断する。
第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり第1距離差D1iが閾値Th1より大きい場合(ステップS6:Y)に処理はステップS7へ進む。第1距離差D1iが閾値Th1より以下の場合(ステップS6:N)に処理はステップS8へ進む。
When the first distance difference D1 (i-1) is equal to or smaller than the threshold Th1 and the first distance difference D1 i is larger than the threshold Th1 (step S6: Y), the process proceeds to step S7. If the first distance difference D1 i is less than the threshold Th1 (step S6: N), the process proceeds to step S8.
ステップS7において記録部72は、時刻t(i−1)においてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。オドメトリ算出部60は、時刻t(i−1)における車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点にする。その後に処理はステップS8へ進む。
ステップS8においてランドマーク記録部67は、第2地図34へのランドマークの学習を終了すべきか否かを判定する。
In step S <b> 7, the
In step S <b> 8, the
例えば、ランドマーク記録部67は、車両のイグニッションスイッチがオフになった場合にランドマークの学習を終了すべきと判定してよい。また、例えば、第1地図32に点列情報が記憶されているエリアへ車両が入った場合にランドマークの学習を終了すべきと判定してよい。
ランドマークの学習を終了すべきと判定した場合(ステップS8:Y)に処理は終了する。ランドマークの学習を終了すべきと判定しない場合(ステップS8:N)に処理はステップS1に戻る。
For example, the
If it is determined that the learning of the landmark should be terminated (step S8: Y), the process ends. If it is not determined that the landmark learning should be terminated (step S8: N), the process returns to step S1.
(第1実施形態の効果)
ランドマーク記録部67は、車両の走行軌跡の長さである第1走行距離Lodmと、この走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離Lmapと、の間の差である第1距離差D1を算出する。ランドマーク記録部67は、車両の周囲のランドマークを検出してランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する地点間の距離間隔を、第1距離差D1に応じて定める。
これにより、ランドマークの位置情報を、適切な距離間隔で学習できる。また、適切な距離間隔でランドマークの位置情報を記録することができるようになるため、自車両の位置を正確に特定できるようになる。
(Effect of 1st Embodiment)
The
Thereby, landmark position information can be learned at appropriate distance intervals. In addition, since the landmark position information can be recorded at appropriate distance intervals, the position of the host vehicle can be accurately identified.
また、記録部72は、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行するたびに、車両の周囲で検出されるランドマークの位置情報を第2地図34へ記録する。
第1距離差D1には、走行路の標高差によって発生するオドメトリ誤差が反映される。このため、第1距離差D1に基づいて定まる間隔でランドマークを記録することにより、ランドマークの位置情報を記録する間隔を、走行路の標高差により生じたオドメトリ誤差に応じて決定することができるようになる。
したがって、走行路の標高差により生じるオドメトリ誤差の補正に使用されるランドマークの位置情報を、適切な距離間隔で学習できる。
The
The first distance difference D1 reflects an odometry error that occurs due to an elevation difference in the travel path. For this reason, by recording landmarks at intervals determined based on the first distance difference D1, the interval at which landmark position information is recorded can be determined in accordance with the odometry error caused by the elevation difference in the travel path. become able to.
Therefore, it is possible to learn the landmark position information used for correcting the odometry error caused by the elevation difference of the traveling road at an appropriate distance interval.
例えば、従来、時速36kmで車両を走行させ、2台のステレオカメラで毎秒33フレームを撮影して1フレーム30点のランドマークを記録し、1点あたりのデータサイズが10KBであったとすると、1km当たり1GBのデータ量を記録する必要があった。
本発明により、例えば傾斜5度の走行路において第1距離差D1を10cm以内に抑えるようにランドマークの記録間隔を定める場合、二次元地図上の1km当たり40箇所でランドマークを記録すれば足りる。このため、記録するデータ量は13.2MBとなり1/75に低減できる。
尚、ランドマークの情報は、必ずしも点列に限られず、ランドマークが特定できる情報であればよい。またランドマークの情報は、必ずしも地図に記録される必要はなく、位置情報が特定できるように記録されていればよい。また、ランドマークの情報は、走行中に記録される必要はなく、地点間の距離間隔で記録できれば、記録するタイミングは限られない。
For example, if a conventional vehicle is driven at a speed of 36 km / h, 33 frames per second are shot with two stereo cameras, 30 landmarks per frame are recorded, and the data size per point is 10 KB. It was necessary to record a data amount of 1 GB per hit.
According to the present invention, for example, when the landmark recording interval is determined so that the first distance difference D1 is kept within 10 cm on a traveling road having a slope of 5 degrees, it is sufficient to record the landmarks at 40 locations per 1 km on the two-dimensional map. . For this reason, the amount of data to be recorded is 13.2 MB, which can be reduced to 1/75.
The landmark information is not necessarily limited to the point sequence, and may be any information that can identify the landmark. The landmark information is not necessarily recorded on the map, but may be recorded so that the position information can be specified. Further, the landmark information need not be recorded during traveling, and the recording timing is not limited as long as the landmark information can be recorded at distances between points.
記録部72は、第1距離差D1と、第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方と、に基づいて定まる距離間隔で、車両の周囲で検出されるランドマークの位置情報を第2地図34へ記録してよい。
例えば、記録部72は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が予め定めた所定値に達した場合に、車両の周囲で検出されるランドマークの位置情報を第2地図34へ記録してよい。
このようにランドマークを記録する間隔を定めることにより、オドメトリ誤差を抑えつつランドマークを記録する間隔ができるだけ長くなるように、間隔を設定できる。これにより、ランドマークの記録に要するデータ量を低減することができる。
Recording
For example, when the first distance difference D1 is equal to or less than a predetermined threshold value Th1, the
By determining the interval for recording landmarks in this way, the interval can be set so that the interval for recording landmarks is as long as possible while suppressing odometry errors. Thereby, the amount of data required for landmark recording can be reduced.
第2走行距離算出部70は、車両の走行路の標高差Hに基づいて第2走行距離Lmapを算出してよい。条件判定部71は、第1走行距離Lodmと第2走行距離Lmapとの間の第1距離差D1を算出してよい。すなわち、第2走行距離算出部70及び条件判定部71は、車両の走行路の標高差Hに基づいて第1距離差D1を算出してよい。
標高差Hに基づくことにより比較的容易且つ正確に第1距離差D1を算出できる。
The second travel
Based on the altitude difference H, the first distance difference D1 can be calculated relatively easily and accurately.
第2走行距離算出部70は、衛星測位信号及び標高DB35を用いて標高差Hを測定してよい。衛星測位信号の誤差範囲内では標高差は非常に少ない。このため、衛星測位信号及び標高DB35を用いて標高差Hを測定することにより、正確に標高差Hを取得できる。
ランドマークの位置情報を記録する地図データは、車両の走行支援に用いる第1地図32を補完する第2地図34である。ただし、記録部72は、第1地図32にランドマークの位置情報を記録してもよい。
個別の車両でランドマークを学習した第2地図34によって第1地図32を補完することにより、第1地図32に点列情報が記憶されていないエリアや、記憶された点列情報が少なく車両の位置検出に十分でないエリアがあっても、個別の車両に必要な範囲でオドメトリ誤差を補正することができる。
The second
The map data that records the position information of the landmark is a
By supplementing the
(変形例)
(1)標高差により生じるオドメトリ誤差を閾値Th1以下にするようにランドマークの記録間隔を定める場合、閾値Th1より十分に小さい閾値Th2を設定し、第1距離差D1が閾値Th2を超える距離を車両が走行するたびに、車両の周囲で検出されるランドマークの位置情報を第2地図34へ記録してよい。すなわち、第1距離差D1が閾値Th2を超える間隔でランドマークを第2地図34へ記録してよい。
(Modification)
(1) When the landmark recording interval is determined so that the odometry error caused by the altitude difference is less than or equal to the threshold Th1, a threshold Th2 that is sufficiently smaller than the threshold Th1 is set, and the distance that the first distance difference D1 exceeds the threshold Th2 is set. Each time the vehicle travels, landmark position information detected around the vehicle may be recorded on the
図5を参照する。図5に示すステップS10〜S17は、所定の周期(例えば100m秒ごと)で訪れる時刻ti(i=1、2、3、…)においてそれぞれ実行される。
ステップS10〜S14の処理は、図4のステップS1〜S5の処理と同様である。
ステップS15において条件判定部71は、時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th2より大きいか否かを判断する。
第1距離差D1iが閾値Th2より大きい場合(ステップS15:Y)に処理はステップS16へ進む。第1距離差D1iが閾値Th2より以下の場合(ステップS15:N)に処理はステップS17へ進む。
Please refer to FIG. Steps S10 to S17 shown in FIG. 5 are respectively executed at times t i (i = 1, 2, 3,...) Visited at a predetermined cycle (for example, every 100 milliseconds).
The process of steps S10 to S14 is the same as the process of steps S1 to S5 in FIG.
In step S15, the
When the first distance difference D1 i is larger than the threshold Th2 (step S15: Y), the process proceeds to step S16. When the first distance difference D1 i is less than the threshold Th2 (step S15: N), the process proceeds to step S17.
ステップS16において記録部72は、時刻tiにおいてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。オドメトリ算出部60は、時刻tiにおける車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点にする。その後に処理はステップS17へ進む。
ステップS17の処理は、図4のステップS8の処理と同様である。
本変形例においても、第1実施形態の効果と同様に、走行路の標高差により生じたオドメトリ誤差に応じてランドマークを記録する間隔を決定することができるようになる。
このため、走行路の標高差により生じるオドメトリ誤差の補正に使用されるランドマークの位置情報を、適切な距離間隔で学習できる。
In step S <b> 16, the
The process of step S17 is the same as the process of step S8 of FIG.
Also in this modification, similarly to the effect of the first embodiment, the interval for recording landmarks can be determined according to the odometry error caused by the elevation difference of the traveling road.
For this reason, the position information of the landmark used for correcting the odometry error caused by the altitude difference of the traveling road can be learned at an appropriate distance interval.
(2)第2走行距離算出部70は、ジャイロセンサ26を用いて標高差Hを測定してもよい。ジャイロセンサ26を用いることにより、標高DB35を用いることなく、ランドマークを記録する間隔を決定することができる。後述の第2実施形態においても同様である。
(2) The second travel
(3)ランドマークは、オクルージョン等の原因により検出できないことがある。この結果、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行した時点で、ランドマーク検出部63が、車両の周囲の所定範囲内にあるランドマークを検出できないおそれがある。
このため記録部72は、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行した時点で車両の周囲の所定範囲内のランドマークが検出可能でない場合、この所定範囲の周囲の領域において検出されるランドマークの位置情報を第2地図34へ記録してよい。後述の第2実施形態においても同様である。
(3) A landmark may not be detected due to a cause such as occlusion. As a result, when the vehicle has traveled a distance determined based on the first distance difference D1, the
For this reason, when the landmark within the predetermined range around the vehicle cannot be detected when the vehicle travels the distance determined based on the first distance difference D1, the
図6を参照する。車両80の周囲の所定範囲81内のランドマークが検出可能でない場合に、ランドマーク検出部63は所定範囲81の周囲の所定幅Wの領域82において検出されるランドマークを検出する。
記録部72は、領域82において検出されるランドマークの位置情報を第2地図34へ記録する。
これにより、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両80が走行した時点で、ランドマーク検出部63が所定範囲81内にあるランドマークを検出できなくても、オドメトリ誤差の補正に用いるランドマークを記録することができる。このため、オドメトリ誤差の蓄積を防止できる。
Please refer to FIG. When the landmark in the
The
Accordingly, even when the
(4)閾値Th1及びTh2は、固定の値でもよく。動的に変動する値でもよい。閾値Th1及びTh2が大きいほど、ランドマークを記録する間隔が広くなりオドメトリ誤差は蓄積しやすくなる。閾値Th1及びTh2が小さいほど、ランドマークを記録する間隔が狭くなりオドメトリ誤差は蓄積しにくくなる。すなわち、車両の位置の推定精度が高くなる。 (4) The threshold values Th1 and Th2 may be fixed values. It may be a dynamically changing value. The larger the thresholds Th1 and Th2, the wider the interval for recording landmarks, and the easier it is to accumulate odometry errors. The smaller the thresholds Th1 and Th2, the narrower the interval for recording landmarks, and the more difficult it is to accumulate odometry errors. That is, the estimation accuracy of the position of the vehicle is increased.
例えば、条件判定部71は、運転環境に応じて閾値Th1及びTh2を変更してもよい。例えば、運転難易度が高い環境では閾値Th1及びTh2を小さくして車両の位置の推定精度を高くし、例えば、車線からの逸脱や車線の端への接近を防止してもよい。運転難易度が低い環境では閾値Th1及びTh2を大きくして、第2地図34へ記録するデータ量を低減してもよい。後述の第2実施形態においても同様である。
For example, the
例えば、条件判定部71は、季節に応じて閾値Th1及びTh2を変更してもよい。例えば、路面凍結など運転難易度が高くなりがちな冬期では、夏季に比べて閾値Th1及びTh2を小さくしてよい。
例えば、条件判定部71は、場所に応じて閾値Th1及びTh2を変更してもよい。例えば、特定の店舗や施設の近くや交差点のような混雑が発生する場所では安全性を確保するために車両の位置を高精度に推定することが求められる。
For example, the
For example, the
このため、条件判定部71は、第1地図32を参照することにより混雑が予想される場所を車両が走行中か否かを判定し、混雑が予想される場所を走行中の場合には閾値Th1及びTh2を小さくしてもよい。
また、例えば条件判定部71は、車両が走行する道路の種別や形状に応じて閾値Th1及びTh2を変更してもよい。例えば、カーブを走行中は直線路を走行中よりも閾値Th1及びTh2を小さくしてもよい。高速道路を走行中は一般道路を走行中よりも閾値Th1及びTh2を小さくしてもよい。交差点を走行中は道路を走行中よりも閾値Th1及びTh2を小さくしてもよい。
For this reason, the
For example, the
(5)二次元地図上の長さである第2走行距離Lmapが既知である場合、ランドマーク記録部67は、第2走行距離Lmapと標高差Hに基づいて路面に沿った走行軌跡の長さである第1走行距離Lodmを算出し、第1距離差D1=|Lmap−Lodm|を算出してもよい。
ランドマーク記録部67は、次式(3)及び(4)に基づいて第1走行距離Lodmを算出する第1走行距離算出部を備えてもよい。
θ=Tan−1(H/Lmap) …(3)
Lodm=Lmap/cosθ …(4)
後述の第2実施形態においても同様である。
(5) When the second travel distance L map, which is the length on the two-dimensional map, is known, the
The
θ = Tan −1 (H / L map ) (3)
L odm = L map / cos θ (4)
The same applies to the second embodiment described later.
(第2実施形態)
続いて、第2実施形態の自己位置推定装置2を説明する。第2実施形態では、車輪の回転数に基づき算出される第1走行距離Lodmに生じるオドメトリ誤差を補正するために第1走行距離Lodmに乗じられる係数Gを算出して第2地図34に記録する。以下、係数Gを「オドメトリゲインG」と表記する。
オドメトリ算出部60は、オドメトリゲインGを第1走行距離Lodmに乗じることによりオドメトリ誤差を補正する。
(Second Embodiment)
Then, the self-
The
例えば、オドメトリゲインGは、第1走行距離Lodmに乗じられて第2走行距離Lmapを算出するための係数であってよい。
オドメトリ算出部60は、次式(5)に示すようにオドメトリゲインGを第1走行距離Lodmに乗じることにより第2走行距離Lmapを算出してオドメトリ誤差を補正する。
Lmap=G×Lodm …(5)
For example, the odometry gain G may be a coefficient for multiplying the first travel distance L odm to calculate the second travel distance L map .
The
L map = G × L odm (5)
ランドマーク記録部67は、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行したと条件判定部71が判定するたびに、オドメトリゲインGを算出して第2地図34に記録する。
The
図7を参照する。第2実施形態に係るコントローラ40の機能構成は、図2に示した機能構成と類似しており、同様の構成要素には同一の参照符号を付する。
コントローラ40は、第3走行距離算出部90を備える。ランドマーク記録部67は、オドメトリゲイン算出部91を備える。
第3走行距離算出部90及びオドメトリゲイン算出部91の機能は、記憶装置42に格納されたコンピュータプログラムをプロセッサ41で実行することにより実現される。
Please refer to FIG. The functional configuration of the
The
The functions of the third
第3走行距離算出部90は、周囲環境センサ群10から車両の周囲環境の検出結果を取得する。第3走行距離算出部90は、周囲環境の検出結果に基づいて路面に沿った車両の走行軌跡の長さを算出する。第3走行距離算出部90により算出された走行軌跡の長さを第3走行距離Lhiと表記する。
例えば、第3走行距離算出部90は、周囲環境センサ群10の検出結果から抽出された白線等や、ランドマークに基づいて第3走行距離Lhiを算出してもよく、周囲環境センサ群10の検出結果に基づくビジュアルオドメトリにより第3走行距離Lhiを算出してもよい。
The third
For example, the third travel
第3走行距離算出部90は、第3走行距離Lhiをランドマーク記録部67へ出力する。この第3走行距離Lhiは、第1走行距離Lodmと同様に路面に沿った車両の走行軌跡の長さである。しかし、第3走行距離Lhiは周囲環境センサ群10の検出結果から算出されるため、車輪の回転数に基づき算出した第1走行距離Lodmよりも一般に精度が高い。
The third travel
オドメトリゲイン算出部91は、オドメトリゲインGを算出する。
オドメトリゲイン算出部91は、例えば、第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiに基づいてオドメトリゲインGを算出してよい。例えばオドメトリゲイン算出部91は、G=Lmap/LodmやG=Lhi/Lodmなどのオドメトリゲインを算出してよい。
オドメトリゲイン算出部91は、さらに、路面の斜度、速度、道路形状等のパラメータを考慮してオドメトリゲインGを算出してもよい。
The odometry
The odometry
The odometry
オドメトリゲイン算出部91は、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行したと条件判定部71が判定するたびに、オドメトリゲインGを算出して第2地図34に記録する。
第2実施形態では、オドメトリゲイン算出部91は、第3走行距離Lhiと第2走行距離Lmapとの間の差である第2距離差D2=|Lmap−Lhi|と、第1距離差D1と、に基づいて定まる距離を車両が走行するたびに、オドメトリゲインGを算出して第2地図34に記録する。
The odometry
In the second embodiment, the odometry
例えば、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが最大になるか、又は第2距離差D2が所定の閾値Th3以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれか一方が最大になる距離を車両が走行するたびに、オドメトリゲインGを算出して第2地図34に記録する。
すなわち、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが最大になるか、又は第2距離差D2が所定の閾値Th3以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれか一方が最大になる間隔で、オドメトリゲインGを算出して第2地図34に記録する。
また例えば、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが所定値に到達するか、又は第2距離差D2が所定の閾値Th3以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが所定値に到達する場合に、オドメトリゲインGを算出して第2地図34に記録する。
For example, the first travel distance L odm , the second travel distance L map , or the third travel distance L hi is maximized while the first distance difference D1 is equal to or less than the predetermined threshold Th1, or the second distance difference D2 Odometry gain G is calculated each time the vehicle travels a distance at which one of the first travel distance L odm , the second travel distance L map , and the third travel distance L hi is the maximum while the vehicle travels below the predetermined threshold Th3 And recorded on the
That is, any of the first travel distance L odm , the second travel distance L map , and the third travel distance L hi becomes the maximum while the first distance difference D1 is not more than the predetermined threshold Th1, or the second distance difference D2 The
Further, for example, the first travel distance L odm , the second travel distance L map , or the third travel distance L hi reaches a predetermined value while the first distance difference D1 is equal to or less than the predetermined threshold Th1, or the second distance difference D2 is a predetermined threshold value Th3 following while the first travel distance L odm-, when the second travel distance L map, either of the third traveling distance L hi reaches a predetermined value, calculates the odometry gain G Record on the
同様に、記録部72は、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが最大になるか、又は第2距離差D2が所定の閾値Th3以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれか一方が最大になる距離を車両が走行するたびに、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
すなわち、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが最大になるか、又は第2距離差D2が所定の閾値Th3以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれか一方が最大になる間隔で、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
また、例えば、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが所定値に到達するか、又は第2距離差D2が所定の閾値Th3以下のまま第1走行距離Lodm、第2走行距離Lmap、第3走行距離Lhiのいずれかが所定値に到達する場合に、ランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
Similarly, the
That is, any of the first travel distance L odm , the second travel distance L map , and the third travel distance L hi becomes the maximum while the first distance difference D1 is not more than the predetermined threshold Th1, or the second distance difference D2 In the
Further, for example, a first distance difference D1 is left with a predetermined threshold value Th1 following first travel distance L odm-, second running distance L map, either of the third traveling distance L hi reaches a predetermined value, or the The landmark point sequence information when one of the first travel distance L odm , the second travel distance L map , and the third travel distance L hi reaches a predetermined value while the two-distance difference D2 is not more than the predetermined threshold Th3. Is recorded on the
このように、第3走行距離Lhiと第2走行距離Lmapとの間の第2距離差D2が閾値Th3以下になる間隔で、オドメトリゲインGを算出してランドマークとともに記録する。これにより、周囲環境の検出結果に基づいて算出した第3走行距離Lhiと二次元地図上の第2走行距離Lmapとの誤差が過大になる前にランドマークによる補正が可能になる。このため、オドメトリゲインGによる補正量が過大になることによるオドメトリゲインGの補正誤差が大きくなるのを防止できる。 As described above, the odometry gain G is calculated and recorded together with the landmark at an interval at which the second distance difference D2 between the third travel distance L hi and the second travel distance L map is equal to or less than the threshold Th3. Thus, the landmark correction can be performed before the error between the third travel distance L hi calculated based on the detection result of the surrounding environment and the second travel distance L map on the two-dimensional map becomes excessive. For this reason, it is possible to prevent an increase in the correction error of the odometry gain G due to an excessive correction amount by the odometry gain G.
また、第1走行距離Lodmと第2走行距離Lmapとの間の第1距離差D1が閾値Th1以下になる間隔で、オドメトリゲインGを算出してランドマークとともに記録する。これにより車輪の回転に基づいて算出したオドメトリである第1走行距離Lodmの誤差が過大になる前にランドマークによる補正が可能になる。このため、オドメトリゲインGによる補正量が過大になることによるオドメトリゲインGの補正誤差が大きくなるのを防止できる。 Further, the odometry gain G is calculated and recorded together with the landmark at an interval at which the first distance difference D1 between the first travel distance L odm and the second travel distance L map is equal to or less than the threshold Th1. Accordingly, the correction by the landmark can be performed before the error of the first travel distance L odm that is the odometry calculated based on the rotation of the wheel becomes excessive. For this reason, it is possible to prevent an increase in the correction error of the odometry gain G due to an excessive correction amount by the odometry gain G.
例えば、オドメトリゲインG及びランドマークを記録する間隔は、以下の処理によって定めてよい。
時刻t0にてオドメトリゲインG及びランドマークが第2地図34に記録された場合、オドメトリ算出部60は、時刻t0での車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点とする。また、第3走行距離算出部90は、時刻t0での車両の位置を第3走行距離Lhiの起算地点とする。
For example, the interval for recording the odometry gain G and the landmark may be determined by the following process.
When the odometry gain G and the landmark are recorded on the
オドメトリ算出部60は、起算地点から第1時刻t(i−1)までの第1走行距離Lodmを算出する。また、オドメトリ算出部60は、起算地点から、第1時刻t(i−1)に続く第2時刻tiまでの第1走行距離Lodmを算出する。
第3走行距離算出部90は、起算地点から第1時刻t(i−1)までの第3走行距離Lhiを算出する。また、第3走行距離算出部90は、起算地点から第2時刻tiまでの第3走行距離Lhiを算出する。
The
The third travel
第2走行距離算出部70は、起算地点から第1時刻t(i−1)まで及び起算地点から第2時刻tiまでの第2走行距離Lmapをそれぞれ算出する。
条件判定部71は、第1時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)と、第2時刻tiにおける第1距離差D1iをそれぞれ算出する。
条件判定部71は、第1時刻t(i−1)における第2距離差D2(i−1)と、第2時刻tiにおける第2距離差D2iをそれぞれ算出する。
記録部72は、第1時刻t(i−1)及び第2時刻tiにおいてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報をランドマーク補正部65から取得する。
The second travel
The
オドメトリゲイン算出部91は、第1時刻t(i−1)において、第1時刻t(i−1)における第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmap、又は第1走行距離Lodm及び第3走行距離Lhiに基づいて、第1時刻t(i−1)に生じているオドメトリ誤差を補正するオドメトリゲインGを算出する。同様にオドメトリゲイン算出部91は、第2時刻tiに生じているオドメトリ誤差を補正するオドメトリゲインGを算出する。
The odometry
条件判定部71は、第1時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ第2時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きいか、又は第1時刻t(i−1)における第2距離差D2(i−1)が閾値Th3以下であり、且つ第2時刻tiにおける第2距離差D2iが閾値Th3より大きいか否かを判断する。
オドメトリゲイン算出部91は、第1時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ第2時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きいと条件判定部71が判定した場合、第1時刻t(i−1)に算出したオドメトリゲインGを第2地図34へ記録する。第1時刻t(i−1)における第2距離差D2(i−1)が閾値Th3以下であり、且つ第2時刻tiにおける第2距離差D2iが閾値Th3より大きいと条件判定部71が判定した場合にも、第1時刻t(i−1)に算出したオドメトリゲインGを第2地図34へ記録する。
The
The odometry
記録部72は、第1時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ第2時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きいと条件判定部71が判定した場合、第1時刻t(i−1)においてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。第1時刻t(i−1)における第2距離差D2(i−1)が閾値Th3以下であり、且つ第2時刻tiにおける第2距離差D2iが閾値Th3より大きいと条件判定部71が判定した場合にも、第1時刻t(i−1)においてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。
第2地図34へランドマークを記録した後、オドメトリ算出部60は、第1時刻t(i−1)における車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点にする。第3走行距離算出部90は、第1時刻t(i−1)における車両の位置を第3走行距離Lhiの起算地点にする。
In the
After the landmark is recorded on the
続いて、第2実施形態に係る地図情報学習方法の一例を説明する。図8を参照する。図8に示すステップS20〜S30は、所定の周期(例えば100m秒ごと)で訪れる時刻ti(i=1、2、3、…)においてそれぞれ実行される。
ステップS20〜S22の処理は、図4のステップS1〜S3の処理と同様である。
ステップS23において第3走行距離算出部90は、第3走行距離Lhiの起算地点から時刻tiまでの車両の走行軌跡の長さを第3走行距離Lhiとして算出する。
Subsequently, an example of the map information learning method according to the second embodiment will be described. Please refer to FIG. Steps S20 to S30 shown in FIG. 8 are respectively executed at times t i (i = 1, 2, 3,...) Visited at a predetermined cycle (for example, every 100 milliseconds).
The processes in steps S20 to S22 are the same as the processes in steps S1 to S3 in FIG.
In step S23, the third travel
ステップS24の処理は、図4のステップS4の処理と同様である。
ステップS25においてオドメトリゲイン算出部91は、時刻tiにおけるオドメトリゲインGを算出する。
ステップS26の処理は、図4のステップS5の処理と同様である。
ステップS27において条件判定部71は、時刻tiにおける第2距離差D2iを算出する。
ステップS28において条件判定部71は、時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きいか、又は時刻t(i−1)における第2距離差D2(i−1)が閾値Th3以下であり、且つ時刻tiにおける第2距離差D2iが閾値Th3より大きいか否かを判断する。
The process in step S24 is the same as the process in step S4 in FIG.
Odometry
The process of step S26 is the same as the process of step S5 of FIG.
In step S27, the
時刻t(i−1)における第1距離差D1(i−1)が閾値Th1以下であり、且つ時刻tiにおける第1距離差D1iが閾値Th1より大きい場合(ステップS28:Y)に処理はステップS29へ進む。時刻t(i−1)における第2距離差D2(i−1)が閾値Th3以下であり、且つ時刻tiにおける第2距離差D2iが閾値Th3より大きい場合(ステップS28:Y)にも処理はステップS29へ進む。それ以外の場合(ステップS28:N)に処理はステップS30へ進む。 Processing is performed when the first distance difference D1 (i-1) at time t (i-1) is equal to or smaller than the threshold Th1 and the first distance difference D1 i at time t i is larger than the threshold Th1 (step S28: Y). Advances to step S29. Even when the second distance difference D2 (i-1) at time t (i-1) is equal to or smaller than the threshold Th3 and the second distance difference D2 i at time t i is larger than the threshold Th3 (step S28: Y). The process proceeds to step S29. In other cases (step S28: N), the process proceeds to step S30.
ステップS29において記録部72は、時刻t(i−1)においてランドマーク検出部63に検出されたランドマークの点列情報を第2地図34へ記録する。オドメトリゲイン算出部91は、時刻t(i−1)において算出したオドメトリゲインGを第2地図34へ記録する。
オドメトリ算出部60は、第1時刻t(i−1)における車両の位置を第1走行距離Lodmの起算地点にする。第3走行距離算出部90は、第1時刻t(i−1)における車両の位置を第3走行距離Lhiの起算地点にする。
ステップS30の処理は、図4のステップS8の処理と同様である。
In step S <b> 29, the
The
The process in step S30 is the same as the process in step S8 in FIG.
(第2実施形態の効果)
オドメトリ算出部60は、車輪の回転数に基づき前記第1走行距離Lodmを算出する。オドメトリゲイン算出部91は、第1走行距離Lodmに生じる誤差を補正するために第1走行距離Lodmに乗じられるオドメトリゲインGを、第1距離差D1に基づいて定まる距離を車両が走行するたびに算出して、車両の周囲で検出されるランドマークの位置情報とオドメトリゲインGを第2地図34へ記録する。
(Effect of 2nd Embodiment)
The
例えばオドメトリゲインGは、第1走行距離Lodmから第2走行距離Lmapを算出するために第1走行距離Lodmに乗じられる係数であってよい。
これにより、第1距離差D1に基づいて定まる間隔で記録されたランドマークによる位置補正を行うまでの間、オドメトリゲインGによる位置補正が可能になるため、車両の位置の推定精度を向上させることができる。
For example odometry gain G can be a factor to be multiplied to the first travel distance L odm-for calculating a second travel distance L map from the first travel distance L odm-.
This makes it possible to perform position correction using the odometry gain G until position correction is performed using landmarks recorded at intervals determined based on the first distance difference D1, thereby improving vehicle position estimation accuracy. Can do.
条件判定部71は、第1走行距離Lodmと第2走行距離Lmapとの間の差である第1距離差D1を算出する。条件判定部71は、車両の周囲環境の検出結果に基づき算出した車両の走行軌跡の長さである第3走行距離Lhiと第2走行距離Lmapとの間の差である第2距離差D2を算出する。
第1距離差D1と第2距離差D2とに基づいて定まる距離を車両が走行するたびに、オドメトリゲインGを算出して、車両の周囲で検出されるランドマークの位置情報とオドメトリゲインGを第2地図34へ記録する。
The
Each time the vehicle travels a distance determined based on the first distance difference D1 and the second distance difference D2, the odometry gain G is calculated, and the landmark position information and the odometry gain G detected around the vehicle are calculated. Record in the
これにより、周囲環境の検出結果に基づいて算出した第3走行距離Lhiと二次元地図上の第2走行距離Lmapとの誤差が過大になる前にランドマークによる補正が可能になる。このため、オドメトリゲインGによる補正量が過大になることによるオドメトリゲインGの補正誤差が大きくなるのを防止できる。
また、車輪の回転に基づいて算出したオドメトリである第1走行距離Lodmの誤差が過大になる前にランドマークによる補正が可能になる。このため、オドメトリゲインGによる補正量が過大になることによるオドメトリゲインGの補正誤差が大きくなるのを防止できる。
また、第1走行距離Lodmと第2走行距離Lmapとの間の差である第1距離差D1により定まる間隔で、オドメトリゲインGを記録する。これにより、適切な間隔でオドメトリゲインGを記録することができるようになるため、データ量を抑制しつつ、適切なオドメトリゲインGを設定できるようになるため、自車両の移動距離を正確に算出できるようになる。このオドメトリゲインGは、地図に記録される必要はなく、オドメトリゲインGを用いる位置の位置情報が特定できるようになっていれば、記録方法、媒体は限られない。
Thus, the landmark correction can be performed before the error between the third travel distance L hi calculated based on the detection result of the surrounding environment and the second travel distance L map on the two-dimensional map becomes excessive. For this reason, it is possible to prevent an increase in the correction error of the odometry gain G due to an excessive correction amount by the odometry gain G.
Further, the correction by the landmark is possible before the error of the first travel distance L odm which is the odometry calculated based on the rotation of the wheel becomes excessive. For this reason, it is possible to prevent an increase in the correction error of the odometry gain G due to an excessive correction amount by the odometry gain G.
Further, the odometry gain G is recorded at an interval determined by the first distance difference D1, which is the difference between the first travel distance L odm and the second travel distance L map . As a result, the odometry gain G can be recorded at an appropriate interval, and the appropriate odometry gain G can be set while suppressing the amount of data, so that the travel distance of the host vehicle can be accurately calculated. become able to. The odometry gain G does not need to be recorded on the map, and the recording method and medium are not limited as long as the position information of the position using the odometry gain G can be specified.
(変形例)
(1)第1実施例と同様に、第1距離差D1が所定の閾値Th1以下のまま第1走行距離Lodm及び第2走行距離Lmapのいずれか一方が最大になる距離を、車両が走行するたびに、オドメトリゲインGを算出してランドマークの位置情報とオドメトリゲインGを第2地図34へ記録してもよい。
また、閾値Th1より十分に小さい閾値Th2を設定し、第1距離差D1が閾値Th2を超える距離を車両が走行するたびに、オドメトリゲインGを算出してランドマークの位置情報とオドメトリゲインGを第2地図34へ記録してもよい。
また、閾値Th3より十分に小さい閾値Th4を設定し、第2距離差D2が閾値Th4を超える距離を車両が走行するたびに、オドメトリゲインGを算出してランドマークの位置情報とオドメトリゲインGを第2地図34へ記録してもよい。
(2)第1実施形態の変形例と同様に、条件判定部71は、運転環境に応じて閾値Th3を変更してもよい。
(Modification)
(1) As in the first embodiment, the vehicle determines a distance at which one of the first travel distance L odm and the second travel distance L map is maximum while the first distance difference D1 is equal to or less than the predetermined threshold Th1. Each time the vehicle travels, the odometry gain G may be calculated and the landmark position information and the odometry gain G may be recorded on the
Further, a threshold value Th2 that is sufficiently smaller than the threshold value Th1 is set, and each time the vehicle travels a distance where the first distance difference D1 exceeds the threshold value Th2, the odometry gain G is calculated and the landmark position information and the odometry gain G are calculated. You may record on the
Further, a threshold value Th4 that is sufficiently smaller than the threshold value Th3 is set, and each time the vehicle travels a distance where the second distance difference D2 exceeds the threshold value Th4, the odometry gain G is calculated and the landmark position information and the odometry gain G are calculated. You may record on the
(2) As in the modification of the first embodiment, the
本発明は、ここで記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 It goes without saying that the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…運転支援装置、2…自己位置推定装置、10…周囲環境センサ群、11…撮影装置、12…測距装置、20…車両センサ群、21…アクセルセンサ、22…操舵センサ、23…ブレーキセンサ、24…車速センサ、25…加速度センサ、26…ジャイロセンサ、27…車輪速センサ、28…他センサ、30…通信装置、31…地図格納部、32…第1地図、33…GPS受信機、34…第2地図、35…標高DB、40…コントローラ、
41…プロセッサ、42…記憶装置、50…車両走行コントローラ、51…車両制御アクチュエータ群、52…ステアリングアクチュエータ、53…アクセル開度アクチュエータ、54…ブレーキ制御アクチュエータ、60…オドメトリ算出部、61…トラジェクトリ算出部、62…白線検出部、63…ランドマーク検出部、64…マッチング部、65…ランドマーク補正部、66…トラジェクトリ補正部、67…ランドマーク記録部、70…第2走行距離算出部、71…条件判定部、72…記録部、80…車両、90…第3走行距離算出部、91…オドメトリゲイン算出部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記車両の周囲のランドマークを検出し、
検出した前記ランドマークの位置情報を記録する距離間隔を、前記距離差に応じて定める、
ことを特徴とする地図情報学習方法。 Calculating a distance difference that is a difference between a first travel distance that is a length of a travel locus of the vehicle and a second travel distance that is a length of the travel locus on a two-dimensional map;
Detecting landmarks around the vehicle,
A distance interval for recording the detected position information of the landmark is determined according to the distance difference.
A map information learning method characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の地図情報学習方法。 Records position information of landmarks detected around the vehicle at a distance interval determined based on the distance difference.
The map information learning method according to claim 1, wherein:
前記第1走行距離に生じる誤差を補正するために用いる係数を記録することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の地図情報学習方法。 Calculating the first mileage based on the rotational speed of the wheel;
The map information learning method according to any one of claims 1 to 5, wherein a coefficient used for correcting an error occurring in the first travel distance is recorded.
前記車両の周囲環境の検出結果に基づき算出した前記車両の走行軌跡の長さである第3走行距離と前記第2走行距離との間の差である第2距離差を算出し、
前記第1距離差と前記第2距離差とに基づいて定まる距離間隔で、前記係数を記録することを特徴とする請求項6又は7に記載の地図情報学習方法。 Calculating a first distance difference that is a difference between the first travel distance and the second travel distance;
Calculating a second distance difference that is a difference between a third travel distance that is a length of a travel locus of the vehicle calculated based on a detection result of the surrounding environment of the vehicle and the second travel distance;
The map information learning method according to claim 6 or 7, wherein the coefficient is recorded at a distance interval determined based on the first distance difference and the second distance difference.
前記車両の走行軌跡の長さである第1走行距離と、前記走行軌跡の二次元地図上の長さである第2走行距離と、の間の差である距離差を算出し、前記センサにより検出した前記ランドマークの位置情報を所定の記憶装置へ記録する距離間隔を、前記距離差に応じて定めるコントローラと、
を備えることを特徴とする地図情報学習装置。 A sensor that detects landmarks around the vehicle;
A distance difference which is a difference between a first travel distance which is a length of the travel locus of the vehicle and a second travel distance which is a length of the travel locus on a two-dimensional map is calculated, and the sensor A controller that determines a distance interval for recording the position information of the detected landmark in a predetermined storage device according to the distance difference;
A map information learning device comprising:
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