JP2019124589A - Self-location correction device and self-location correction method - Google Patents

Self-location correction device and self-location correction method Download PDF

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Abstract

To highly accurately correct a self-location of a moving device.SOLUTION: A self-location correction device is configured to: calculate (105) an amount of running road characteristic serving an amount of characteristic of a running road on which a moving device runs, using running information; sequentially acquire (110 and S10) the amount of running road characteristic calculated by a running road characteristic-amount calculation unit; sequentially acquire (120 and S20) an amount of running road characteristic corresponding to a self-location subjected to positioning by a self-location positioning unit from map information (210) having the amount of running road characteristic and a location mapped; calculate (130 and S30) an amount (α) of shift of a second running trajectory (F2 and f2) to be obtained from the amount of running road characteristic acquired by the second acquisition unit for overlapping the second trajectory with a first running trajectory (F1 and f1) to be obtained from the amount of running road characteristic acquired by the first acquisition unit; and correct (140 and S40) the self-location subjected to the positioning by the self-location positioning unit, using the amount of shift.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、自己位置補正装置及び自己位置法制方法に関する。   The present disclosure relates to a self position correction device and a self position control method.

特許文献1には、地物を利用して、自己位置を補正する技術が記載されている。この技術では、デッドレコニングにより車両の自己位置を測位し、測位した際の特定の方向をカメラで撮像し、自己位置を起点として撮像した画像に写る特定の地物の方位角を算出する。また、データベースから特定の地物の位置を取得して、測位した自己位置を起点とし、データベース上の特定の地物の方位角を算出する。そして、これらの方位角の差分に基づいて、測位部が測位した自己位置の誤差を推定し、測位した自己位置を誤差に基づいて補正する。   Patent Document 1 describes a technique for correcting a self position using a feature. In this technology, the self position of the vehicle is determined by dead reckoning, a specific direction at the time of positioning is imaged by a camera, and an azimuth angle of a specific feature shown in an image captured from the self position is calculated. Also, the position of a specific feature is acquired from the database, and the azimuth of the specific feature on the database is calculated from the determined self position as a starting point. And based on the difference of these azimuths, the error of the self-position which the positioning part measured is estimated, and the measured self-position is correct | amended based on an error.

特開2008−249639号公報JP 2008-249639 A

しかし、自己位置の前後方向の誤差を、より精度よく補正可能な技術が望まれていた。   However, there has been a demand for a technique capable of correcting the error in the longitudinal direction of the self position more accurately.

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。   The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and can be implemented as the following modes.

本開示の一形態によれば、移動装置(10)の自己位置(S2)を補正する自己位置補正装置(50)が提供される。前記移動装置は、前記自己位置を測位する自己位置測位部(30)と、前記移動装置の走行情報を取得する走行情報取得部(20)と、を備え;前記自己位置補正装置は;前記移動装置が走行する走路の特徴量である走路特徴量を、前記走行情報を用いて計算する走路特徴量計算部(105)と;前記走路特徴量計算部により計算された前記走路特徴量を逐次取得する第1取得部(110)と;前記走路特徴量と前記走路の座標位置とが対応付けられた地図情報(210)から、前記自己位置測位部により測位された前記自己位置に対応する前記走路特徴量を逐次取得する第2取得部(120)と;前記第2取得部により取得された前記走路特徴量から得られる第2走行軌跡(F2,f2)を、前記第1取得部により取得された前記走路特徴量から得られる第1走行軌跡(F1,f1)に重ねあわせるための、前記第2走行軌跡のずらし量(α)を算出する算出部(130)と;前記ずらし量を用いて、前記自己位置測位部により測位された前記自己位置を補正する補正部(140)と、を備える。   According to one aspect of the present disclosure, a self position corrector (50) is provided that corrects the self position (S2) of the mobile device (10). The mobile device comprises: a self-positioning unit (30) for positioning the self-position; and a travel information acquisition unit (20) for acquiring travel information of the mobile device; the self-position correction device; A track feature calculation unit (105) for calculating a run feature, which is a feature of a run on which the apparatus travels, using the run information; sequentially obtaining the run feature calculated by the run characteristic calculating unit; From the map information (210) in which the travel path feature amount and the coordinate position of the travel path are associated, the travel path corresponding to the self position determined by the self-positioning portion A second acquisition unit (120) sequentially acquiring a feature amount; and a second travel locus (F2, f2) obtained from the runway feature amount acquired by the second acquisition unit by the first acquisition unit; The runway feature Calculating the shift amount (α) of the second travel locus to overlap the first travel locus (F1, f1) obtained from the above; and the self-positioning using the shift amount And a correction unit (140) for correcting the self position determined by the unit.

この形態の自己位置補正装置によれば、自己位置測位部の測位結果に対応する走路特徴量から得られる第2走行軌跡を、移動装置の走行情報を用いて計算される走路特徴量から得られる第1走行軌跡に重ね合わせるための、第2走行軌跡のずらし量を用いて、移動装置の自己位置が補正される。そのため、自己位置の補正に、走路特徴量の連続的な変化が用いられるので、移動装置の前後方向における自己位置のずれを、精度よく補正することができる。   According to the self-position correction apparatus of this aspect, the second travel locus obtained from the travel path feature amount corresponding to the positioning result of the self-positioning unit can be obtained from the travel path feature amount calculated using travel information of the mobile device. The self-position of the moving device is corrected using the shift amount of the second traveling locus to be superimposed on the first traveling locus. Therefore, since the continuous change of the travel path feature amount is used for the correction of the self position, it is possible to correct the deviation of the self position in the front-rear direction of the moving device with high accuracy.

自己位置補正装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows schematic structure of the vehicle by which the self-position correction apparatus was mounted. 自己位置補正処理のフローチャート。The flowchart of a self-position correction process. 第1走行軌跡と第2走行軌跡とずらし量を示す図。The figure which shows a 1st traveling locus, a 2nd traveling locus, and shift amount. 車両の実際の位置と自己位置測位部により測位される自己位置とを示すイメージ図。The image figure which shows the actual position of a vehicle, and the self-position measured by the self-positioning part. ずらし量と、走路特徴量の差としての面積と、の関係を示す図。The figure which shows the relationship between shift amount and the area as a difference of a runway feature-value. 第1走行軌跡と第2走行軌跡とずらし量を示す図。The figure which shows a 1st traveling locus, a 2nd traveling locus, and shift amount. ずらし量と、走路特徴量の差としての面積と、の関係を示す図。The figure which shows the relationship between shift amount and the area as a difference of a runway feature-value.

・第1実施形態
図1及び図2に基づき、第1実施形態の自己位置補正装置50の構成を説明する。自己位置補正装置50は、走路を移動する機能を有する移動装置に搭載される。本実施形態では、移動装置は、車両10である。車両10は、自己位置補正装置50に加え、走行情報取得部20と、自己位置測位部30と、を備える。車両10は、自己位置補正装置50に接続され、自己位置補正装置50の出力結果を用いるナビゲーションシステムや、自動運転システムを備えるが、ナビゲーションシステム、自動運転システムについては図示及び詳細な説明は省略する。
First Embodiment The configuration of the self-position correction apparatus 50 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The self-position correction device 50 is mounted on a moving device having a function of moving a runway. In the present embodiment, the moving device is a vehicle 10. In addition to the self-position correction device 50, the vehicle 10 includes a travel information acquisition unit 20 and a self-position measurement unit 30. The vehicle 10 is connected to the self position correction device 50 and includes a navigation system using the output result of the self position correction device 50 and an automatic driving system, but the illustration and detailed description of the navigation system and the automatic driving system are omitted. .

走行情報取得部20は、車両10の走行情報を取得するセンサ群である。走行情報取得部20は、車両10の周囲を計測するセンサ群、車両10の走行状態を計測するセンサ群により構成されている。センサ群は、撮像カメラ、ミリ波センサ、LiDAR(Light Detection And Ranging又はLaser Imaging Detection And Ranging)、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等であり、走行情報は、これらのセンサ群の検出結果である。本第1実施形態では、走行情報取得部20は、少なくとも、撮像カメラを含む。撮像カメラは、単眼カメラであり、車両10の前方を撮像する。撮像カメラは、ステレオカメラであってもよい。走行情報取得部20は、取得した走行情報を自己位置補正装置50に入力する。   The travel information acquisition unit 20 is a sensor group that acquires travel information of the vehicle 10. The travel information acquisition unit 20 is configured of a sensor group that measures the periphery of the vehicle 10 and a sensor group that measures the traveling state of the vehicle 10. A sensor group is an imaging camera, a millimeter wave sensor, LiDAR (Light Detection And Ranging or Laser Imaging Detection And Ranging), a vehicle speed sensor, a yaw rate sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, etc. The traveling information is detection of these sensor groups It is a result. In the first embodiment, the travel information acquisition unit 20 includes at least an imaging camera. The imaging camera is a monocular camera, and images the front of the vehicle 10. The imaging camera may be a stereo camera. The travel information acquisition unit 20 inputs the acquired travel information into the self position correction device 50.

自己位置測位部30は、車両10の自己位置を測位して、自己位置補正装置50に入力する。自己位置は、車両10の緯度・経度である。自己位置測位部30は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機として構成されており、GNSSを構成する人工衛星から受信する電波を用いて、車両10の自己位置を検出する。   The self-positioning unit 30 measures the self-position of the vehicle 10 and inputs the position into the self-position correction device 50. The self position is the latitude and longitude of the vehicle 10. The self-positioning unit 30 is configured as a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver, and detects the self-position of the vehicle 10 using radio waves received from artificial satellites forming the GNSS.

自己位置補正装置50は、CPU100、メモリ200及び信号の送受信を行うインタフェース60を搭載したECU(Electronic Control Unit)により構成されている。メモリ200には、自己位置補正プログラムと、地図上の座標位置である経度・緯度と走路特徴量が対応付けられた地図情報210と、が記憶されている。自己位置補正装置50は、CPU100がメモリ200に記憶されたプログラムを展開して実行することにより、走路特徴量計算部105、第1取得部110、第2取得部120、算出部130及び補正部140として機能する。自己位置補正装置50は、自己位置補正機能がオンにされている間、図2に示される自己位置補正処理を繰り返す。以下、自己位置補正装置50の各部の機能及び自己位置補正処理について説明する。   The self position correction device 50 is configured by an CPU (Electronic Control Unit) equipped with a CPU 100, a memory 200, and an interface 60 for transmitting and receiving signals. The memory 200 stores a self position correction program and map information 210 in which longitude and latitude, which are coordinate positions on a map, are associated with travel route feature amounts. The self-position correction apparatus 50 expands and executes the program stored in the memory 200 by the CPU 100, whereby the runway feature quantity calculation unit 105, the first acquisition unit 110, the second acquisition unit 120, the calculation unit 130, and the correction unit It functions as 140. The self position correction device 50 repeats the self position correction process shown in FIG. 2 while the self position correction function is turned on. Hereinafter, the function of each part of the self-position correction device 50 and the self-position correction process will be described.

走路特徴量計算部105は、走行情報を用いて走路特徴量を計算する。走路特徴量とは、車両10が走行する走路の曲率や勾配であり、本実施形態では走路の曲率である。走路特徴量計算部105は、例えば、車両10の進行方向において車両10の前部から所定距離の位置での曲率を、撮像カメラの撮像結果にあらわれる道路上の区画白線の位置を用いて計算する。走路特徴量計算部105は、例えば、特開2013−196341号公報に記載の方法を用いて曲率を計算してもよいし、特開2017−206119号公報に記載の方法を用いて曲率を計算してもよい。   The travel path feature amount calculation unit 105 calculates travel path feature amounts using travel information. The travel path feature amount is the curvature or slope of the travel path along which the vehicle 10 travels, and in the present embodiment, the curvature of the travel path. For example, the travel route feature amount calculation unit 105 calculates the curvature at a predetermined distance from the front of the vehicle 10 in the traveling direction of the vehicle 10 using the position of the section white line on the road appearing in the imaging result of the imaging camera. . The runway feature quantity calculation unit 105 may calculate the curvature using, for example, the method described in JP-A-2013-196341, or calculates the curvature using the method described in JP-A-2017-206119. May.

第1取得部110は、走路特徴量計算部105により計算された走路特徴量を逐次取得する(ステップS10)。以下、第1取得部110が取得する走路特徴量を、「第1走路特徴量」とも呼ぶ。第1取得部110は、取得した第1走路特徴量を、メモリ200に逐次記憶する。   The first acquisition unit 110 sequentially acquires travel path feature amounts calculated by the travel path feature amount calculation unit 105 (step S10). Hereinafter, the runway feature quantity acquired by the first acquisition unit 110 is also referred to as a “first runway feature quantity”. The first acquisition unit 110 sequentially stores the acquired first travel path feature amount in the memory 200.

第2取得部120は、自己位置測位部30により測位された自己位置に対応する走路特徴量を、地図情報210から取得する(ステップS20)。第2取得部120が取得する走路特徴量を、「第2走路特徴量」とも呼ぶ。第2取得部120は、取得した第2走路特徴量を、メモリ200に逐次記憶する。なお、自己位置補正装置50は、第1走路特徴量の取得(ステップS10)と、第2走路特徴量の取得(ステップS20)とを、並行して実行する。   The second acquisition unit 120 acquires, from the map information 210, travel route feature quantities corresponding to the self position determined by the self position measurement unit 30 (step S20). The runway feature quantity acquired by the second acquisition unit 120 is also referred to as a “second runway feature quantity”. The second acquisition unit 120 sequentially stores the acquired second travel path feature amount in the memory 200. The self-position correction device 50 executes the acquisition of the first runway feature quantity (step S10) and the acquisition of the second runway feature quantity (step S20) in parallel.

本実施形態では、第1取得部110は、第1走路特徴量を、走行情報取得部20が走行情報を取得した際の車両10の走行距離と対応付けて、メモリ200に記憶する。第2取得部120は、第2走路特徴量を、自己位置測位部30が自己位置を測位した際の車両10の走行距離と対応付けて、メモリ200に記憶する。すなわち、メモリ200には、車両10の第1走路特徴量に基づく第1走行軌跡F1と、第2走路特徴量に基づく第2走行軌跡F2と、が逐次記憶される。他の実施形態では、第1走路特徴量は、走行情報取得部20が走行情報を取得した際の時刻に対応付けて記憶されてもよく、第2走路特徴量は、自己位置測位部30が自己位置を測位した際の時刻に対応付けて記憶されてもよい。   In the present embodiment, the first acquisition unit 110 stores the first runway feature amount in the memory 200 in association with the travel distance of the vehicle 10 when the travel information acquisition unit 20 acquires travel information. The second acquisition unit 120 stores the second runway feature amount in the memory 200 in association with the travel distance of the vehicle 10 when the self-position measurement unit 30 measures its own position. That is, in the memory 200, a first travel locus F1 based on the first travel road feature of the vehicle 10 and a second travel locus F2 based on the second travel road characteristic are sequentially stored. In another embodiment, the first runway feature may be stored in association with the time when the running information acquisition unit 20 obtains the run information, and the second runway feature may be stored in the self-positioning unit 30. It may be stored in association with the time when positioning itself.

算出部130は、メモリ200を参照して、現在時刻から予め定められた過去の時刻までの第1走行軌跡F1と、第2走行軌跡F2とを取得する。算出部130は、取得した第2走行軌跡F2を第1走行軌跡F1に重ね合わせるための、第2走行軌跡F2のずらし量を算出する(ステップS30)。図3には、横軸xを走行距離、縦軸yを曲率として、同一期間における第1走行軌跡F1と第2走行軌跡F2とが示されている。図4には、車両10の実際の位置S1と、自己位置測位部30により測位された自己位置S2と、車両10が走行した走路Tと、が示されている。自己位置測位部30により測位される自己位置S2は、図4に示すように、車両10の実際の位置S1からずれる場合がある。このずれは、例えば、車両10が走路特徴量変化の大きい走路を走行する場合や、GNSS信号の受信性が悪い走路を走行する場合に、発現し得る。そのため、図3に示すように、第1走行軌跡F1を表す関数(y=F1(x))と第2走行軌跡F2を表す関数(y=F2(x))とが一致しない場合がある。本実施形態では、算出部130は、関数y=F1(x)と、関数y=F2(x)−αで囲まれる部分の面積が小さくなるように、関数y=F2(x)をずらすことで、第2走行軌跡F2を第1走行軌跡F1に重ね合わせる。算出部130は、ずらし量αと、関数y=F1(x)と関数y=F2(x)−αで囲まれる部分の面積Sと、の関係を算出する(図5)。面積Sは、ずらし量αだけずらされた第2走行軌跡F2と、第1走行軌跡F1と、の現在時刻から予め定められた過去の時刻までにおける走路特徴量の差の積分値を示す。面積Sが小さくなることは、ずらし量αだけずらされた第2走行軌跡F2と、第1走行軌跡F1と、の現在時刻から予め定められた過去の時刻までにおける、走路特徴量の差が小さくなることでもある。   The calculation unit 130 refers to the memory 200 to acquire a first traveling locus F1 from a current time to a predetermined past time and a second traveling locus F2. The calculation unit 130 calculates the shift amount of the second travel locus F2 for superposing the acquired second travel locus F2 on the first travel locus F1 (step S30). In FIG. 3, the first travel locus F1 and the second travel locus F2 in the same period are shown, with the horizontal axis x as the travel distance and the vertical axis y as the curvature. FIG. 4 shows an actual position S1 of the vehicle 10, a self-position S2 measured by the self-positioning unit 30, and a runway T on which the vehicle 10 travels. Self-position S2 measured by self-positioning unit 30 may be deviated from actual position S1 of vehicle 10, as shown in FIG. This deviation may occur, for example, when the vehicle 10 travels on a travel path with a large change in travel path characteristic amount or when travels on a travel path with poor GNSS signal reception. Therefore, as shown in FIG. 3, the function (y = F1 (x)) representing the first traveling locus F1 may not match the function (y = F2 (x)) representing the second traveling locus F2. In the present embodiment, the calculating unit 130 shifts the function y = F2 (x) so that the area of the part surrounded by the function y = F1 (x) and the function y = F2 (x) −α becomes smaller. Then, the second travel locus F2 is superimposed on the first travel locus F1. The calculation unit 130 calculates the relationship between the shift amount α and the area S of the portion surrounded by the function y = F1 (x) and the function y = F2 (x) −α (FIG. 5). The area S indicates the integral value of the difference in travel path feature amount between the current time of the second travel locus F2 shifted by the shift amount α and the first travel locus F1 from the current time to a predetermined past time. The smaller the area S, the smaller the difference in the travel path feature amount from the current time of the second travel locus F2 shifted by the shift amount α and the first travel locus F1 to the previously determined past time It is also to become.

補正部140は、算出されたずらし量αを用いて、自己位置測位部30の測位結果を補正する(ステップS40)。本実施形態では、補正部140は、図5に示す面積Sが最も小さくなるずらし量αを、車両10の前後方向誤差とみなし、ずらし量αを補正量として用いる。補正部140は、自己位置S2を、ずらし量αだけ車両10の前後方向と同じ方向にずらすことで、車両10の自己位置S2を補正する。補正部140は、自己位置S2が測位された際の車両10の進行方向を車両10の前方向、後退方向を車両10の後方向とする。補正部140は、ずらし量αが正の値である場合には、自己位置S2を、車両10の前方向にαに対応する緯度・経度分ずらす。補正部140は、ずらし量αが負の値である場合には、自己位置S2を、車両10の後方向にαに対応する緯度・経度分ずらす。CPU100は、補正した自己位置をインタフェース60を介して出力する。車両10のナビゲーション装置に関するECUや、車両10の自動運転を実行するECUは、CPU100から出力された自己位置を用いて、車両10のナビゲーションや、自動運転を実行する。   The correction unit 140 corrects the positioning result of the self-position measurement unit 30 using the calculated shift amount α (step S40). In the present embodiment, the correction unit 140 regards the shift amount α at which the area S shown in FIG. 5 is the smallest as the front-rear direction error of the vehicle 10, and uses the shift amount α as a correction amount. The correction unit 140 corrects the own position S2 of the vehicle 10 by shifting the own position S2 in the same direction as the front-rear direction of the vehicle 10 by the shift amount α. The correction unit 140 sets the traveling direction of the vehicle 10 when the own position S2 is measured as the forward direction of the vehicle 10 and the backward direction of the vehicle 10 as the backward direction. If the shift amount α is a positive value, the correction unit 140 shifts the self position S2 in the forward direction of the vehicle 10 by the latitude and longitude corresponding to α. When the shift amount α is a negative value, the correction unit 140 shifts the self position S2 in the back direction of the vehicle 10 by the latitude and longitude corresponding to α. The CPU 100 outputs the corrected self position via the interface 60. The ECU related to the navigation device of the vehicle 10 and the ECU for executing the automatic driving of the vehicle 10 execute the navigation of the vehicle 10 and the automatic driving using the own position outputted from the CPU 100.

この形態によれば、自己位置測位部30の測位結果に対応する走路特徴量から得られる第2走行軌跡F2を、車両10の走行情報を用いて計算される走路特徴量から得られる第1走行軌跡F1に重ね合わせるための、第2走行軌跡F2のずらし量αを用いて、車両10の自己位置S2が補正される。そのため、自己位置S2の補正に、走路特徴量の連続的な変化が用いられるので、車両10の前後方向における自己位置S2のずれを、精度よく補正することができる。   According to this aspect, the second travel locus F2 obtained from the travel path feature amount corresponding to the positioning result of the self-positioning unit 30 is obtained as the first travel obtained from the travel path feature amount calculated using the travel information of the vehicle 10. The own position S2 of the vehicle 10 is corrected using the shift amount α of the second traveling locus F2 to be superimposed on the locus F1. Therefore, since the continuous change of the travel path characteristic amount is used for the correction of the self position S2, the deviation of the self position S2 in the front-rear direction of the vehicle 10 can be corrected with high accuracy.

この形態によれば、走路特徴量は曲率であるため、曲率が連続的に変化する走路、例えば、カーブの出入り口付近における車両10の前後方向における自己位置S2のずれを、精度よく補正することができる。   According to this aspect, since the runway feature is a curvature, it is possible to accurately correct the shift of the self position S2 in the front and rear direction of the vehicle 10 near the runway where the curvature changes continuously, for example, the entrance of a curve. it can.

この形態によれば、第1走行軌跡F1を表す関数y=F1(x)と、第2走行軌跡F2を表す関数y=F2(x)を走行距離に対してαだけずらした関数y=F2(x)−αで囲まれる部分の面積が、最小になるずらし量αの値を用いて、車両10の自己位置S2が補正される。そのため、現在時刻から予め定められた過去の時刻までの、走路特徴量の差が最も小さくなるように、自己位置S2が補正されるので、車両10の前後方向における自己位置S2のずれを、精度よく補正することができる。   According to this aspect, the function y = F1 (x) representing the first traveling locus F1 and the function y = F2 obtained by shifting the function y = F2 (x) representing the second traveling locus F2 with respect to the traveling distance by α. The self position S2 of the vehicle 10 is corrected using the value of the shift amount α at which the area of the portion surrounded by (x) −α becomes the minimum. Therefore, the self position S2 is corrected so that the difference in the travel path feature amount from the current time to the predetermined past time is minimized, so that the deviation of the self position S2 in the longitudinal direction of the vehicle 10 It can be corrected well.

・第2実施形態
図6には、第1走行軌跡f1と第2走行軌跡f2の他の例が示されている。図7には、ずらし量αと、関数y=f1(x)と関数y=f2(x)−αで囲まれる部分の面積Sと、の関係が示されている。図6の走行軌跡f1、f2は、図3に示す走行軌跡F1、F2に比べて、曲率が小さい走路を走行した場合の走行軌跡である。走路特徴量の変化が小さい走路を走行する場合は、走路特徴量の変化が大きい走路を走行する場合と比べて、ずらし量αの変化に対する面積Sの変化が小さい(図5、図7)。
Second Embodiment FIG. 6 shows another example of the first traveling locus f1 and the second traveling locus f2. FIG. 7 shows the relationship between the shift amount α and the area S of the portion surrounded by the function y = f1 (x) and the function y = f2 (x) −α. The travel trajectories f1 and f2 in FIG. 6 are travel trajectories when traveling on a travel path having a smaller curvature than the travel trajectories F1 and F2 illustrated in FIG. When traveling on a runway with a small change in runway feature amount, the change in area S with respect to the change in shift amount α is smaller than in a case where the runway with a large change in runway feature amount travels (FIGS.

第2実施形態では、補正部140は、第2走行軌跡f2のずらし量αを変化させた場合における、面積Sの変化が小さいほど、自己位置S2を補正する量を、面積Sが最も小さくなるずらし量αよりも少なくする。メモリ200には、ずらし量αに対する面積Sの変化量と、ずらし量αに乗算する係数と、の関係が記憶されており、補正部140は、面積Sの変化量に対応する係数を取得して、ずらし量αに係数を乗算した値を、自己位置S2の前後方向の補正量とする。係数の最大値は、1.0である。このように、補正部140は、ずらし量αを変化させた場合における、第1走路特徴量と第2走路特徴量との差の変化に応じて、自己位置S2の前後方向の補正量を決定する。第2実施形態の自己位置補正装置50の各部が実行する機能のその他の点については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。   In the second embodiment, as the change in the area S is smaller when the correction unit 140 changes the shift amount α of the second traveling locus f2, the area S is the smallest in the amount for correcting the self position S2. Make it smaller than the shift amount α. The memory 200 stores the relationship between the change amount of the area S with respect to the shift amount α and the coefficient to be multiplied by the shift amount α, and the correction unit 140 acquires the coefficient corresponding to the change amount of the area S A value obtained by multiplying the shift amount α by a coefficient is taken as a correction amount in the front-rear direction of the self position S2. The maximum value of the coefficient is 1.0. As described above, the correction unit 140 determines the correction amount in the back and forth direction of the self position S2 according to the change in the difference between the first runway feature amount and the second runway feature amount when the shift amount α is changed. Do. The other points of the function executed by each unit of the self-position correction device 50 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この形態によれば、補正部140は、ずらし量αを変化させた場合における、第1走路特徴量と第2走路特徴量との差の変化に応じて、自己位置S2の前後方向の補正量を決定するので、自己位置S2の前後方向の補正量が大きくなりすぎることを抑制することができる。そのため、車両10の前後方向における自己位置S2のずれを、より精度よく補正することができる。   According to this aspect, the correction unit 140 corrects the self-position S2 in the front-rear direction according to the change in the difference between the first runway feature and the second runway feature when the shift amount α is changed. Accordingly, it is possible to suppress that the correction amount in the front-rear direction of the self position S2 becomes too large. Therefore, the deviation of the self position S2 in the front-rear direction of the vehicle 10 can be corrected more accurately.

・第3実施形態
第3実施形態では、走路特徴量は、走路Tの勾配である。走路特徴量計算部105は、ジャイロセンサ、加速度センサや車速センサの検出結果から勾配を計算する。例えば、走路特徴量計算部105は、車両10のピッチ方向(上下方向)にも感度をもつように構成された3Dジャイロセンサから、車両10の角速度を得て回転運動量を求めることで、車両10の走行する走路Tの勾配を検出してもよい。あるいは、加速度センサが検出する加速度から、車速センサにより検出された車速を微分したものを減じて、重力加速度の車両進行方向成分を得る。ここで重力加速度が既知であるので、勾配角の正弦が得られ、その逆関数をとれば、道路勾配角を得られる。第1取得部110は、走路特徴量計算部105から勾配を取得して、メモリ200に逐次記憶する。また、第3実施形態では、地図情報210には、地図上の座標位置と走路特徴量としての勾配と、が対応付けて記憶されており、第2取得部120は、自己位置測位部30の測位結果に対応する勾配を地図情報210から取得して、メモリ200に逐次記憶する。第3実施形態の自己位置補正装置50の各部が実行する機能のその他の点については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Third Embodiment In the third embodiment, the runway feature value is the slope of the runway T. The travel path feature amount calculation unit 105 calculates the gradient from the detection results of the gyro sensor, the acceleration sensor, and the vehicle speed sensor. For example, the travel road feature quantity calculation unit 105 obtains the angular velocity of the vehicle 10 from the 3D gyro sensor configured to have sensitivity in the pitch direction (vertical direction) of the vehicle 10, and obtains the amount of rotational movement. The slope of the runway T on which the vehicle travels may be detected. Alternatively, the acceleration of the vehicle can be obtained by subtracting the value obtained by differentiating the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor from the acceleration detected by the acceleration sensor. Here, since the gravitational acceleration is known, the sine of the gradient angle can be obtained, and the inverse function thereof can be used to obtain the road gradient angle. The first acquisition unit 110 acquires the gradient from the track characteristic quantity calculation unit 105 and sequentially stores the gradient in the memory 200. Further, in the third embodiment, the coordinate information on the map and the gradient as the travel route feature amount are stored in association with each other in the map information 210, and the second acquisition unit 120 A gradient corresponding to the positioning result is acquired from the map information 210 and sequentially stored in the memory 200. The other points of the function executed by each part of the self-position correction device 50 of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この形態によれば、走路の勾配を用いて自己位置S2を補正することができるので、勾配が連続的に変化する走路における車両10の前後方向における自己位置S2のずれを、精度よく補正することができる。   According to this aspect, since the self position S2 can be corrected using the slope of the runway, it is possible to accurately correct the deviation of the self position S2 in the longitudinal direction of the vehicle 10 on the runway where the slope changes continuously. Can.

・他の実施形態1
算出部130は、現在時刻から予め定められた過去の時刻までの第1走行軌跡F1、f1、第2走行軌跡F2、f2を取得し、第2走行軌跡F2、f2のピーク値を示す走行距離を、第1走行軌跡F1、f1のピーク値を示す走行距離に一致させた場合の、第2走行軌跡F2、f2のずらし量を、自己位置S2を補正するためのずらし量αとして算出してもよい。この形態によれば、第2走行軌跡F2、f2の走路特徴量の変化率が大きな箇所を、第1走行軌跡F1、f1の走路特徴量の変化率が大きな箇所に一致させることにより、車両10の前後方向における自己位置S2のずれを、精度よく補正することができる。
Other Embodiment 1
The calculation unit 130 acquires the first traveling locus F1 and f1 and the second traveling locus F2 and f2 from the current time to a predetermined past time, and the traveling distance indicating the peak value of the second traveling locus F2 and f2 The shift amount of the second travel locus F2, f2 is calculated as the shift amount α for correcting the own position S2 when the second travel locus F2 matches the travel distance indicating the peak value of the first travel locus F1, f1. It is also good. According to this aspect, the vehicle 10 is caused to coincide with the portion where the change rate of the travel path feature amount of the second travel locus F2, f2 is large to the portion where the change rate of the travel path feature amount of the first travel trajectory F1, f1 is large. The deviation of the self-position S2 in the front-rear direction of can be corrected accurately.

・他の実施形態2
車両10は、自己位置測位部30としてデッドレコニングセンサを備えていてもよい。第2取得部120は、デッドレコニングセンサを用いて測位された自己位置S2に対応する走路特徴量を地図情報210から取得してもよい。
Other Embodiment 2
The vehicle 10 may include a dead reckoning sensor as the self-positioning unit 30. The second acquisition unit 120 may acquire, from the map information 210, a travel route feature corresponding to the self position S2 measured using the dead reckoning sensor.

・他の実施形態3
上記各実施形態は適宜組み合わせられてもよい。第1実施形態と第3実施形態とを組み合わせる場合には、例えば、曲率と勾配のうち、第2走行軌跡F2、f2のずらし量αに対する面積Sの変化の大きい方のずらし量αを用いて、車両10の前後方向のずれを補正してもよい。
Other Embodiment 3
Each above-mentioned embodiment may be combined suitably. When combining the first embodiment and the third embodiment, for example, using the larger shift amount α of the change of the area S with respect to the shift amount α of the second travel locus F2, f2 among the curvature and the gradient. The deviation of the vehicle 10 in the front-rear direction may be corrected.

・他の実施形態4
上記実施形態において、地図情報210は、車両10の外部に設けられたサーバに保存されていてもよい。自己位置補正装置50は、自己位置測位部30の測位結果に対応する走路特徴量を、サーバから受信可能なように構成されていてもよい。
Another Embodiment 4
In the above embodiment, the map information 210 may be stored in a server provided outside the vehicle 10. The self position correction device 50 may be configured to be able to receive from the server the travel route feature corresponding to the positioning result of the self position measurement unit 30.

・他の実施形態5
上記実施形態において、自己位置補正装置50の各部の実行する機能は、車両10の外部に設けられたサーバにより行われてもよい。車両10は、走行情報取得部20による検出結果や、自己位置測位部30による測位結果を外部サーバに送信し、サーバは、これらの結果を取得して演算することにより、自己位置S2を補正してもよい。
Another Embodiment 5
In the above embodiment, the function executed by each part of the self position correction device 50 may be performed by a server provided outside the vehicle 10. The vehicle 10 transmits the detection result by the traveling information acquisition unit 20 and the positioning result by the self-position positioning unit 30 to the external server, and the server corrects the self-position S2 by acquiring and calculating these results. May be

・他の実施形態6
上記形態では、移動装置として車両10を挙げたが、自己位置補正装置50による自己位置補正の対象となるのは、路面を移動する移動装置であれば、他の輸送用機器(例えば、二輪車)でもよいし、ロボットでもよい。ロボットの場合、例えば、自動車のように車輪で路面に接地してもよいし、2足歩行するタイプでもよい。
Another Embodiment 6
In the above embodiment, the vehicle 10 has been mentioned as the moving device, but the target of the self-position correction by the self-position correcting device 50 is another transportation device (for example, a two-wheeler) if it is a moving device moving on the road surface It may be a robot. In the case of a robot, for example, it may be in contact with the road surface with wheels as in an automobile, or may be of a type that walks on two legs.

本開示は、自己位置補正装置50以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、自己位置補正方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体、自己位置補正装置50を搭載した車両10等の形態で実現することができる。また、上記実施形態において、ソフトウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、ハードウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウエアによって実現されてもよい。ハードウエアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、又は、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いてもよい。   The present disclosure can also be implemented in various forms other than the self position correction device 50. For example, the present invention can be realized in the form of a self position correction method, a computer program for realizing such a method, a storage medium storing such a computer program, a vehicle 10 equipped with the self position correction device 50, and the like. In the above embodiments, some or all of the functions and processes implemented by software may be implemented by hardware. Also, some or all of the functions and processes implemented by hardware may be implemented by software. As hardware, for example, various circuits such as integrated circuits, discrete circuits, or circuit modules combining those circuits may be used.

10 車両、20 走行情報取得部、30 自己位置測位部、50 自己位置補正装置、60 インタフェース、105 走路特徴量計算部、110 第1取得部、120 第2取得部、130 算出部、140 補正部、210 地図情報、F1,f1 第1走行軌跡、F2,f2 第2走行軌跡 Reference Signs List 10 vehicle 20 travel information acquisition unit 30 self-positioning unit 50 self-position correction device 60 interface 105 travel path feature amount calculation unit 110 first acquisition unit 120 second acquisition unit 130 calculation unit 140 correction unit , 210 Map information, F1, f1 first traveling locus, F2, f2 second traveling locus

Claims (4)

移動装置(10)の自己位置(S2)を補正する自己位置補正装置(50)であって、
前記移動装置は、前記自己位置を測位する自己位置測位部(30)と、前記移動装置の走行情報を取得する走行情報取得部(20)と、を備え、
前記自己位置補正装置は、
前記移動装置が走行する走路の特徴量である走路特徴量を、前記走行情報を用いて計算する走路特徴量計算部(105)と、
前記走路特徴量計算部により計算された前記走路特徴量を逐次取得する第1取得部(110)と、
前記走路特徴量と前記走路の座標位置とが対応付けられた地図情報(210)から、前記自己位置測位部により測位された前記自己位置に対応する前記走路特徴量を逐次取得する第2取得部(120)と、
前記第2取得部により取得された前記走路特徴量から得られる第2走行軌跡(F2,f2)を、前記第1取得部により取得された前記走路特徴量から得られる第1走行軌跡(F1,f1)に重ねあわせるための、前記第2走行軌跡のずらし量(α)を算出する算出部(130)と、
前記ずらし量を用いて、前記自己位置測位部により測位された前記自己位置を補正する補正部(140)と、を備える、自己位置補正装置。
A self position correction device (50) for correcting a self position (S2) of a moving device (10), wherein
The mobile device includes a self-positioning unit (30) that measures the self-location, and a travel information acquisition unit (20) that acquires travel information of the mobile device.
The self position correction device
A travel path feature amount calculation unit (105) that calculates travel path feature amounts, which are feature amounts of travel paths traveled by the moving device, using the travel information;
A first acquisition unit (110) for sequentially acquiring the travel path feature amount calculated by the travel path feature amount calculation unit;
A second acquisition unit sequentially acquiring the travel route feature amount corresponding to the self position determined by the self-positioning unit from the map information (210) in which the travel route feature amount and the coordinate position of the travel route are associated (120),
A second travel locus (F2, f2) obtained from the travel path feature amount acquired by the second acquisition unit is a first travel locus (F1, F1) acquired from the travel path feature amount acquired by the first acquisition unit. a calculation unit (130) for calculating an amount of shift (α) of the second traveling locus to be superimposed on f1);
A correction unit (140) for correcting the self-position measured by the self-positioning unit using the shift amount.
請求項1に記載の自己位置補正装置であって、
前記走路特徴量は前記走路の曲率又は勾配である、自己位置補正装置。
The self position correction device according to claim 1, wherein
The self-position correcting device, wherein the runway feature value is a curvature or a slope of the runway.
請求項1又は請求項2に記載の自己位置補正装置であって、
前記補正部は、
前記第2走行軌跡における前記走路特徴量と、前記第1走行軌跡における前記走路特徴量と、の差が最も小さくなる前記ずらし量を用いて前記自己位置を補正し、
前記ずらし量を変化させた場合における前記差の変化が小さいほど、前記自己位置を補正する量を、前記差が最も小さくなる前記ずらし量よりも少なくする、自己位置補正装置。
The self-position correction apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The correction unit is
Correcting the self position using the shift amount that minimizes the difference between the travel path feature amount in the second travel path and the travel path feature amount in the first travel path,
The self position correction device, wherein the smaller the change in the difference when the shift amount is changed, the amount by which the self position is corrected is smaller than the shift amount in which the difference is the smallest.
移動装置の自己位置を補正する自己位置補正方法であって、
前記移動装置が走行する走路の特徴量である走路特徴量を、前記移動装置の走行情報を用いて計算し、計算された前記走路特徴量を逐次取得し(S10)、
前記走路特徴量と位置とが対応付けられた地図情報から、前記自己位置に対応する前記走路特徴量を逐次取得し(S20)、
前記地図情報を用いて取得された前記走路特徴量から得られる第2走行軌跡を、前記走行情報を用いて計算された前記走路特徴量から得られる第1走行軌跡に重ね合わせるための、前記第2走行軌跡のずらし量を算出し(S30)、
前記ずらし量を用いて、前記自己位置を補正する(S40)、自己位置補正方法。
A self position correction method for correcting the self position of a moving device, comprising:
Calculating a runway feature, which is a feature of a runway traveled by the moving device, using travel information of the moving device, sequentially acquiring the runway feature calculated (S10);
The track feature quantity corresponding to the self position is sequentially acquired from map information in which the track feature quantity and the position are associated (S20).
The second travel locus obtained from the travel path feature value acquired using the map information is superimposed on the first travel locus obtained from the travel path feature value calculated using the travel information. 2) Calculate the shift amount of the running track (S30),
A self-position correction method for correcting the self-position using the shift amount (S40).
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