JP2019196941A - Own vehicle position estimating device - Google Patents

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翔 大瀧
Sho Otaki
翔 大瀧
貴之 岩本
Takayuki Iwamoto
貴之 岩本
船山 竜士
Ryuji Funayama
竜士 船山
坂口靖雄
Yasuo Sakaguchi
靖雄 坂口
俊樹 堀田
Toshiki Hotta
俊樹 堀田
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Abstract

To provide an own vehicle position estimating device which can appropriately determine the level of confidence of estimating the position of an own vehicle, using a target storing plural pieces of positional information.SOLUTION: The own vehicle position estimating device estimates the position of an own vehicle on a map on the basis of the positional information on the position on a map of a target used for estimating the position of the own vehicle and the position of the target recognized from the result of detection by the on-vehicle sensor of the own vehicle. The own vehicle position estimating device includes: a target database storing the positional information of a target on a map, the database storing more than one piece of positional information of at least one target; and a confidence level operation unit for operating the level of confidence of estimating the position of the own vehicle, using the target storing plural pieces of positional information. The confidence level operation unit operates the level of confidence of estimating the position of the own vehicle on the basis of the distribution of plural pieces of positional information.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、自車位置推定装置に関する。   The present invention relates to a host vehicle position estimation device.

従来、自車位置推定装置に関する技術文献として、特開2009-205226号公報が知られている。この公報には、移動ロボットの移動環境内で基準となる物標(対象物)と移動ロボットとの距離を距離センサによって計測し、計測した際の計測向きに対応する地図データと距離センサの計測した距離情報とに基づいて移動ロボットの自己位置を推定することが記載されている。   Conventionally, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-205226 is known as a technical document related to the vehicle position estimation apparatus. In this publication, the distance between the target object (target object) and the mobile robot as a reference in the mobile environment of the mobile robot is measured by the distance sensor, and the map data corresponding to the measurement direction at the time of measurement and the measurement of the distance sensor are measured. It is described that the self-position of a mobile robot is estimated based on the distance information.

特開2009-205226号公報JP 2009-205226 A

車両の地図上の位置である自車位置の推定においては、道路上のポール等の物標の地図上の位置情報が必須となる。このような物標の地図上の位置は、一例として、物標を検出するセンサを搭載した複数台の車両を走らせることによって測定される。しかしながら、物標の地図上の位置の測定においては、測定する向きだけではなくセンサにおける検出精度のばらつき等の様々な誤差要因が影響する。その結果、複数回の測定において同一の物標について複数の異なった位置が測定され、一つの物標に対して複数の位置情報がデータベースに記憶されている場合がある。   In estimating the position of the vehicle, which is the position on the map of the vehicle, position information on a map of a target such as a pole on the road is essential. As an example, the position of such a target on the map is measured by running a plurality of vehicles equipped with sensors for detecting the target. However, in measuring the position of the target on the map, not only the measurement direction but also various error factors such as variations in detection accuracy of the sensor influence. As a result, a plurality of different positions are measured for the same target in a plurality of measurements, and a plurality of position information for one target may be stored in the database.

一方で、自車位置推定について常に一定の精度を確保することは難しく、様々な要因によって自車位置推定の自信度(確からしさ)が変化する。自車位置推定の自信度は、各種の車両制御や運転者の経路案内に影響を与えるため適切に演算することが求められている。このため、一つの物標に対して複数の位置情報が記憶されている場合についても適切に考慮して自車位置推定の自信度を求めることが望ましい。   On the other hand, it is difficult to always ensure a certain accuracy for the vehicle position estimation, and the degree of confidence (probability) of the vehicle position estimation varies depending on various factors. The degree of confidence in the position estimation of the host vehicle is required to be appropriately calculated because it affects various vehicle controls and driver route guidance. For this reason, it is desirable to obtain the degree of confidence of the vehicle position estimation by appropriately considering the case where a plurality of pieces of position information are stored for one target.

そこで、本技術分野では、複数の位置情報が記憶されている物標を用いた自車位置推定の自信度を適切に求めることができる自車位置推定装置を提供することが望まれている。   Therefore, in the present technical field, it is desired to provide a vehicle position estimation device that can appropriately determine the degree of confidence in vehicle position estimation using a target in which a plurality of pieces of position information are stored.

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、自車位置推定に利用される物標の地図上の位置情報と、自車両の車載センサの検出結果から認識された物標の位置とに基づいて、自車両の地図上の位置である自車位置を推定する自車位置推定装置であって、物標の地図上の位置情報を記憶するデータベースであり、少なくとも一つの物標において位置情報を複数記憶している物標データベースと、複数の位置情報が記憶された物標を用いた自車位置推定の自信度を演算する自信度演算部と、を備え、自信度演算部は、複数の位置情報の分布に基づいて、自車位置推定の自信度を演算する。   In order to solve the above-described problem, one aspect of the present invention is based on position information on a map of a target used for vehicle position estimation and a position of the target recognized from a detection result of an in-vehicle sensor of the vehicle. A host vehicle position estimation device for estimating a host vehicle position that is a position on the map of the host vehicle based on a database for storing position information on the map of the target, the position information on at least one target And a confidence level calculation unit that calculates the confidence level of the vehicle position estimation using a target in which multiple pieces of position information are stored. Based on the distribution of the position information of the vehicle, the degree of confidence of the vehicle position estimation is calculated.

本発明の一態様に係る自車位置推定装置によれば、複数の位置情報が記憶された物標を用いた自車位置推定の自信度の演算において、複数の位置情報の分布に基づいて自信度の演算を行うので、物標に対して複数の位置情報が記憶されていると言う状況を考慮しない場合と比べて、複数の位置情報が記憶されている物標を用いた自車位置推定の自信度を適切に求めることができる。   According to the host vehicle position estimation device according to one aspect of the present invention, in the calculation of the degree of confidence of the host vehicle position estimation using the target in which the plurality of position information is stored, the confidence based on the distribution of the plurality of position information. Compared to the case where a plurality of position information is stored for a target, the vehicle position estimation using the target stored with a plurality of position information is performed. The degree of confidence can be calculated appropriately.

本発明の一態様に係る自車位置推定装置において、自車両の地図上の向きを推定する自車両向き推定部を更に備え、自信度演算部は、自車両の向きと複数の位置情報の分布に基づいて、自車両の前後方向における複数の位置情報の分布である前後方向分布を演算することで、前後方向分布から前後方向における自車位置推定の自信度である前後方向自信度を演算すると共に、自車両の向きと複数の位置情報の分布に基づいて、自車両の車幅方向における複数の位置情報の分布である車幅方向分布を演算することで、車幅方向分布から車幅方向における自車位置推定の自信度である車幅方向自信度を演算してもよい。
この自車位置推定装置によれば、物標における複数の位置情報の分布から自車両の向きを基準として前後方向分布と車幅方向分布とを演算することで、自車両の前後方向における自車位置推定の自信度である前後方向自信度と車幅方向における自車位置推定の自信度である車幅方向自信度とを適切に求めることができる。
The host vehicle position estimation apparatus according to one aspect of the present invention further includes a host vehicle direction estimation unit that estimates a direction of the host vehicle on a map, and the confidence degree calculation unit includes the direction of the host vehicle and distribution of a plurality of position information. Based on the above, by calculating a front-rear direction distribution, which is a distribution of a plurality of position information in the front-rear direction of the host vehicle, the front-rear direction confidence level, which is the confidence level of the host vehicle position estimation in the front-rear direction, is calculated In addition, the vehicle width direction distribution is calculated from the vehicle width direction distribution by calculating the vehicle width direction distribution that is the distribution of the plurality of position information in the vehicle width direction of the own vehicle based on the direction of the own vehicle and the distribution of the plurality of position information. The vehicle width direction confidence level, which is the confidence level of the vehicle position estimation at, may be calculated.
According to this vehicle position estimation device, the vehicle in the front-rear direction of the host vehicle is calculated by calculating the front-rear direction distribution and the vehicle width direction distribution on the basis of the direction of the host vehicle from the distribution of the plurality of position information on the target. It is possible to appropriately obtain the front-rear direction confidence level that is the confidence level of the position estimation and the vehicle width direction confidence level that is the confidence level of the vehicle position estimation in the vehicle width direction.

本発明の一態様に係る自車位置推定装置において、車載センサの検出結果に基づいて物標を認識すると共に、自車両及び物標との距離を認識する物標認識部を更に備え、自信度演算部は、複数の位置情報が記憶された物標及び自車両の距離と、複数の位置情報の分布とに基づいて、自車位置推定の自信度を演算してもよい。
この自車位置推定装置によれば、物標及び自車両の距離によって物標の検出精度(検出の確からしさ)等が変化することから、自車両及び物標の距離を考慮することで、より適切に自車位置推定の自信度を求めることができる。
The host vehicle position estimation apparatus according to one aspect of the present invention further includes a target recognition unit that recognizes a target based on a detection result of the in-vehicle sensor and recognizes a distance between the host vehicle and the target, and has confidence level. The calculation unit may calculate the degree of confidence of the host vehicle position estimation based on the distance between the target and the host vehicle in which the plurality of position information is stored and the distribution of the plurality of position information.
According to the own vehicle position estimation device, since the detection accuracy (the probability of detection) of the target changes depending on the distance between the target and the own vehicle, the distance between the own vehicle and the target is considered. The degree of confidence of the vehicle position estimation can be obtained appropriately.

以上説明したように、本発明の一態様に係る自車位置推定装置によれば、複数の位置情報が記憶されている物標を用いた自車位置推定の自信度を適切に求めることができる。   As described above, according to the own vehicle position estimation device according to one aspect of the present invention, the degree of confidence of the own vehicle position estimation using a target in which a plurality of position information is stored can be appropriately obtained. .

第1の実施形態に係る自車位置推定装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the own vehicle position estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment. (a)物標において複数の位置情報が記憶されている場合における複数の位置情報の分布の例を示す図である。(b)複数の位置情報の分布のばらつきが大きい場合を示す図である。(A) It is a figure which shows the example of distribution of several positional information in case several positional information is memorize | stored in the target. (B) It is a figure which shows the case where the dispersion | variation in the distribution of several positional information is large. 一つの物標に対して二つの位置情報が記憶されている場合を示す図である。It is a figure which shows the case where two positional information is memorize | stored with respect to one target. 車両を基準とした自車位置推定の劣化度の演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation of the deterioration degree of the own vehicle position estimation on the basis of a vehicle. (a)自車位置推定処理を示すフローチャートである。(b)自車位置推定の自信度演算処理を示すフローチャートである。(A) It is a flowchart which shows the own vehicle position estimation process. (B) It is a flowchart which shows the confidence level calculation process of the own vehicle position estimation. 第2の実施形態に係る自車位置推定装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the own vehicle position estimation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. (a)前後方向で複数の位置情報の分布のばらつきが大きい場合を示す図である。(b)車幅方向で複数の位置情報の分布のばらつきが大きい場合を示す図である。(A) It is a figure which shows the case where the dispersion | variation in the distribution of several positional information is large in the front-back direction. (B) It is a figure which shows the case where the dispersion | variation in the distribution of several positional information is large in the vehicle width direction. 第2の実施形態に係る自車位置推定の自信度演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the confidence level calculation process of the own vehicle position estimation which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る自車位置推定装置を示すブロック図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る自車位置推定装置100は、乗用車等の自車両において、自車両の地図上の位置である自車位置の推定を行う装置である。自車位置推定装置100は、物標の地図上の位置情報を利用して自車位置の推定を行うと共に、当該物標を用いた自車位置推定の自信度(確からしさ)を演算する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a host vehicle position estimation apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, a host vehicle position estimation apparatus 100 according to the first embodiment is an apparatus that estimates a host vehicle position that is a position on a map of the host vehicle in a host vehicle such as a passenger car. The own vehicle position estimating apparatus 100 estimates the own vehicle position using position information on the map of the target, and calculates the degree of confidence (probability) of the own vehicle position estimation using the target.

〈第1の実施形態における自車位置推定装置の構成〉
図1に示すように、自車位置推定装置100は、システムを統括的に管理する自車位置推定ECU[Electronic Control Unit]10を備えている。自車位置推定ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read OnlyMemory]、RAM[Random Access Memory]、CAN[Controller Area Network]通信回路等を有する電子制御ユニットである。自車位置推定ECU10では、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。自車位置推定ECU10は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。
<Configuration of the vehicle position estimation device in the first embodiment>
As shown in FIG. 1, the vehicle position estimation device 100 includes a vehicle position estimation ECU [Electronic Control Unit] 10 that comprehensively manages the system. The own vehicle position estimation ECU 10 is an electronic control unit having a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], a RAM [Random Access Memory], a CAN [Controller Area Network] communication circuit, and the like. In the vehicle position estimation ECU 10, for example, various functions are realized by loading a program stored in the ROM into the RAM and executing the program loaded in the RAM by the CPU. The host vehicle position estimation ECU 10 may be composed of a plurality of electronic units.

自車位置推定ECU10は、GPS受信部1、外部センサ(車載センサ)2、内部センサ3、地図データベース4、物標データベース5、HMI[Human Machine Interface]6、及び自動運転ECU50と接続されている。   The vehicle position estimation ECU 10 is connected to the GPS receiver 1, an external sensor (vehicle sensor) 2, an internal sensor 3, a map database 4, a target database 5, an HMI [Human Machine Interface] 6, and an automatic operation ECU 50. .

GPS受信部1は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、自車両の地図上の位置(例えば車両の緯度及び経度)を測定する測定部である。GPS受信部1は、測定した自車両の位置情報を自車位置推定ECU10へ送信する。   The GPS receiving unit 1 is a measuring unit that measures a position (for example, the latitude and longitude of a vehicle) of the host vehicle by receiving signals from three or more GPS satellites. The GPS receiver 1 transmits the measured position information of the host vehicle to the host vehicle position estimation ECU 10.

外部センサ2は、自車両に搭載され、自車両の周辺の状況を検出する検出機器(車載センサ)である。外部センサ2は、カメラ及びレーダセンサのうち少なくとも一つを含む。   The external sensor 2 is a detection device (on-vehicle sensor) that is mounted on the host vehicle and detects a situation around the host vehicle. The external sensor 2 includes at least one of a camera and a radar sensor.

カメラは、自車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両の外部状況に関する撮像情報を自車位置推定ECU10へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。   The camera is an imaging device that captures an external situation of the host vehicle. The camera is provided on the back side of the windshield of the host vehicle. The camera transmits imaging information related to the external situation of the host vehicle to the host vehicle position estimation ECU 10. The camera may be a monocular camera or a stereo camera. The stereo camera has two imaging units arranged so as to reproduce binocular parallax. The imaging information of the stereo camera includes information in the depth direction.

レーダセンサは、電波(例えばミリ波)又は光を利用して自車両の周辺の障害物を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー[LIDAR:Light Detection And Ranging]が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を自車両の周辺に送信し、障害物で反射された電波又は光を受信することで障害物を検出する。レーダセンサは、検出した障害物情報を自車位置推定ECU10へ送信する。障害物には、ガードレール、建物等の固定障害物の他、歩行者、自転車、他車両等の移動障害物が含まれる。   The radar sensor is a detection device that detects an obstacle around the host vehicle using radio waves (for example, millimeter waves) or light. The radar sensor includes, for example, a millimeter wave radar or a lidar [LIDAR: Light Detection And Ranging]. The radar sensor detects an obstacle by transmitting radio waves or light to the vicinity of the host vehicle and receiving radio waves or light reflected by the obstacle. The radar sensor transmits the detected obstacle information to the vehicle position estimation ECU 10. Obstacles include fixed obstacles such as guardrails and buildings, as well as moving obstacles such as pedestrians, bicycles, and other vehicles.

内部センサ3は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ3は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報(車輪速情報)を自車位置推定ECU10に送信する。   The internal sensor 3 is a detection device that detects the traveling state of the host vehicle. The internal sensor 3 includes a vehicle speed sensor, an acceleration sensor, and a yaw rate sensor. The vehicle speed sensor is a detector that detects the speed of the host vehicle. As the vehicle speed sensor, for example, a wheel speed sensor that is provided for a wheel of the host vehicle or a drive shaft that rotates integrally with the wheel and detects the rotational speed of the wheel is used. The vehicle speed sensor transmits the detected vehicle speed information (wheel speed information) to the host vehicle position estimation ECU 10.

加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、自車両の加速度情報を自車位置推定ECU10に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報を自車位置推定ECU10へ送信する。   The acceleration sensor is a detector that detects the acceleration of the host vehicle. The acceleration sensor includes, for example, a longitudinal acceleration sensor that detects acceleration in the longitudinal direction of the host vehicle and a lateral acceleration sensor that detects lateral acceleration of the host vehicle. For example, the acceleration sensor transmits acceleration information of the host vehicle to the host vehicle position estimation ECU 10. The yaw rate sensor is a detector that detects the yaw rate (rotational angular velocity) around the vertical axis of the center of gravity of the host vehicle. As the yaw rate sensor, for example, a gyro sensor can be used. The yaw rate sensor transmits the detected yaw rate information of the host vehicle to the host vehicle position estimation ECU 10.

内部センサ3の検出結果(車速情報、ヨーレート情報等)は、自車両の地図上の位置の測定に利用されてもよい。この場合、内部センサ3は、自車両の地図上の位置の測定部として機能する。   The detection results (vehicle speed information, yaw rate information, etc.) of the internal sensor 3 may be used for measuring the position of the host vehicle on the map. In this case, the internal sensor 3 functions as a position measurement unit on the map of the host vehicle.

地図データベース4は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース4は、例えば、車両に搭載されたHDD[Hard Disk Drive]内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報、道路形状の情報(例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等)、交差点及び分岐点の位置情報、及び構造物の位置情報等が含まれる。なお、地図データベース4は、自車両と通信可能なサーバに形成されていてもよい。   The map database 4 is a database that stores map information. The map database 4 is formed, for example, in an HDD [Hard Disk Drive] mounted on the vehicle. The map information includes road position information, road shape information (for example, curves, straight line types, curve curvature, etc.), intersection and branch point position information, and structure position information. The map database 4 may be formed on a server that can communicate with the host vehicle.

物標データベース5は、物標に関する物標情報を記憶するデータベースである。物標とは、地図上の位置が既知であり、自車位置推定の基準として利用されるものである。物標には、道路上又は道路周辺に設けられた構造物と路面に表示された道路標示とのうち少なくとも一方が含まれる。物標には、構造物の一部又は道路標示の一部が含まれてもよい。   The target database 5 is a database that stores target information related to the target. The target has a known position on the map and is used as a reference for estimating the position of the vehicle. The target includes at least one of a structure provided on or around the road and a road marking displayed on the road surface. The target may include a part of the structure or a part of the road sign.

構造物には、縁石、ポール、道路標識、ガードレール、デニレータ、壁、信号機、トンネルの出口部及び入口部、ETCゲート、建物のうち少なくとも一つが含まれる。道路標示には、規制標示と指示標示の少なくとも一方が含まれる。規制標示には、転回禁止マーク、最高速度マーク等が含まれる。指示標示には、白線(車道中央線、車道外側線、車線境界線等)、前方に横断歩道があることを示す菱形マーク、前方に優先道路があることを示す三角マーク、進行方向マーク、横断歩道標示、一時停止線等が含まれる。   The structures include at least one of curbs, poles, road signs, guardrails, denilators, walls, traffic lights, tunnel exits and entrances, ETC gates, and buildings. The road sign includes at least one of a regulation sign and an instruction sign. The regulatory marking includes a turn prohibition mark, a maximum speed mark, and the like. There are white lines (roadway center line, roadway outside line, lane boundary line, etc.), a rhombus mark indicating that there is a pedestrian crossing ahead, a triangle mark indicating that there is a priority road ahead, a traveling direction mark, a crossing Includes sidewalk markings, temporary stop lines, etc.

白線が連続する点線として表わされている場合には、各点線をそれぞれ物標として扱ってもよい。また、各点線の道路延在方向における端部(前端、後端)をそれぞれ物標として扱ってもよい。その他、物標としては、自車位置推定の技術分野において周知のものを採用することができる。   When the white line is represented as a continuous dotted line, each dotted line may be treated as a target. Moreover, you may treat the edge part (front end, rear end) in the road extending direction of each dotted line as a target, respectively. In addition, as a target, a well-known thing can be employ | adopted in the technical field of the own vehicle position estimation.

物標データベース5の記憶している物標情報には、物標の地図上の位置情報と、物標の特徴情報が含まれる。物標の特徴情報とは、外部センサ2の検出結果から物標を抽出するための情報である。物標の特徴情報には、物標の種類の情報(ポール、白線等の情報)が含まれてもよく、物標の形状の情報が含まれてもよく、物標の大きさの情報が含まれてもよい。   The target information stored in the target database 5 includes position information of the target on the map and target characteristic information. The target feature information is information for extracting the target from the detection result of the external sensor 2. Target feature information may include target type information (pole, white line, etc.), target shape information, and target size information. May be included.

物標データベース5では、少なくとも一つの物標において複数の位置情報が記憶されている。ここで、図2(a)は、物標において複数の位置情報が記憶されている場合における複数の位置情報の分布の例を示す図である。図2(a)に、自車両M、ある物標における複数の位置情報の分布P、複数の位置情報の分布Pを構成する複数の位置情報P1、P2、P3・・・を示す。また、複数の位置情報の分布Pの中心を原点として、自車両Mの前後方向に延びるf軸と自車両Mの車幅方向に延びるw軸を示す。   The target database 5 stores a plurality of pieces of position information for at least one target. Here, FIG. 2A is a diagram illustrating an example of distribution of a plurality of position information when a plurality of position information is stored in the target. FIG. 2A shows a plurality of position information distributions P1, P2, P3,... Constituting the own vehicle M, a plurality of position information distributions P for a certain target, and a plurality of position information distributions P. FIG. Further, an f-axis extending in the front-rear direction of the host vehicle M and a w-axis extending in the vehicle width direction of the host vehicle M are shown with the center of the distribution P of the plurality of position information as the origin.

物標データベース5に記憶される物標の位置情報は、一例として、物標を検出するセンサを搭載した車両を走らせることによって測定される。この場合において、一つの物標に対して車両が複数回測定を行うと、測定する向きやセンサにおける検出精度のばらつき等の様々な誤差要因によって、一つの物標において複数の異なった位置情報が物標データベース5に記憶されることがある。このため、物標データベース5では、少なくとも一つの物標において複数の位置情報が記憶されている。   As an example, the position information of the target stored in the target database 5 is measured by running a vehicle equipped with a sensor for detecting the target. In this case, when the vehicle performs measurement for a single target multiple times, a plurality of different position information may be obtained for a single target due to various error factors such as the measurement direction and variation in detection accuracy of the sensor. It may be stored in the target database 5. For this reason, the target database 5 stores a plurality of pieces of position information for at least one target.

なお、測定主体は車両である必要はなく、ドローン(例えば飛行用ドローン)であってもよく、人の持つ測定機器であってもよく、衛星であってもよい。何れの測定主体においても、複数回の位置測定を行った場合に、一つの物標において異なる位置を測定する可能性がある。その他、物標データベース5は、自車両と通信可能なサーバに形成されていてもよい。物標データベース5は、地図データベース4と一体のデータベースとして構成されていてもよい。   Note that the measurement subject need not be a vehicle, and may be a drone (for example, a flying drone), a measurement device possessed by a person, or a satellite. In any measurement subject, when position measurement is performed a plurality of times, different positions may be measured in one target. In addition, the target database 5 may be formed in a server that can communicate with the host vehicle. The target database 5 may be configured as a database integrated with the map database 4.

HMI6は、自車位置推定装置100と乗員(運転者を含む)との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスである。HMI6は、例えば、ディスプレイやスピーカ等を備えている。HMI6は、自信度演算ECU10からの制御信号に応じて、ディスプレイの画像出力及びスピーカからの音声出力を行う。ディスプレイは、ヘッドアップディスプレイであってもよい。HMI6は、例えば、乗員からの入力を受け付けるための入力機器(ボタン、タッチパネル、音声入力器等)を備えている。なお、自車位置推定ECU10は、必ずしもHMI6と接続されている必要はない。   The HMI 6 is an interface for inputting and outputting information between the vehicle position estimation device 100 and an occupant (including a driver). The HMI 6 includes, for example, a display and a speaker. The HMI 6 performs display image output and sound output from the speaker in accordance with a control signal from the confidence calculation ECU 10. The display may be a head-up display. The HMI 6 includes, for example, input devices (buttons, touch panel, voice input device, etc.) for receiving input from the occupant. Note that the host vehicle position estimation ECU 10 is not necessarily connected to the HMI 6.

自動運転ECU50は、自車両に搭載され、自車両の自動運転を実行するための電子制御ユニットである。自動運転とは、運転者が運転操作をすることなく、自動で自車両を走行させる車両制御である。自動運転ECU50は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。自動運転ECU50の機能の一部は、自車両と通信可能なサーバで実行されてもよい。   The automatic driving ECU 50 is an electronic control unit that is mounted on the host vehicle and executes the driving of the host vehicle. Automatic driving is vehicle control in which the vehicle is automatically driven without driving operation by the driver. The automatic operation ECU 50 may be composed of a plurality of electronic units. Some of the functions of the automatic driving ECU 50 may be executed by a server that can communicate with the host vehicle.

自動運転ECU50は、自車位置推定装置100の推定した自車位置、地図データベース4の地図情報、外部センサ2の検出結果から認識された自車両の周辺環境(他車両の位置等)、及び内部センサ3の検出結果から認識された車両状態(車速、ヨーレート等)に基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成する。目標ルートは、自車両の乗員又は周知のナビゲーションシステムによって設定される。ナビゲーションシステムは、自動運転ECU50と一体であってもよい。   The automatic driving ECU 50 includes the vehicle position estimated by the vehicle position estimation device 100, the map information in the map database 4, the surrounding environment of the vehicle recognized from the detection result of the external sensor 2 (the position of another vehicle, etc.), and the internal Based on the vehicle state (vehicle speed, yaw rate, etc.) recognized from the detection result of the sensor 3, a travel plan along a preset target route is generated. The target route is set by a passenger of the own vehicle or a well-known navigation system. The navigation system may be integrated with the automatic driving ECU 50.

自動運転ECU50は、走行計画に沿って自動運転を実行する。自動運転ECU50は、自車両のアクチュエータ(エンジンアクチュエータ、操舵アクチュエータ、ブレーキアクチュエータ等)に制御信号を送信することで自動運転を実行する。自動運転ECU50は、周知の手法により走行計画の生成及び自動運転の実行を行うことができる。なお、自車位置推定ECU10は、必ずしも自動運転ECU50と接続されている必要はない。   The automatic operation ECU 50 performs automatic operation according to the travel plan. The automatic driving ECU 50 performs automatic driving by transmitting a control signal to an actuator (engine actuator, steering actuator, brake actuator, etc.) of the host vehicle. The automatic operation ECU 50 can generate a travel plan and execute an automatic operation by a known method. Note that the host vehicle position estimation ECU 10 is not necessarily connected to the automatic driving ECU 50.

次に、自車位置推定ECU10の機能的構成について説明する。自車位置推定ECU10は、測定位置取得部11、物標認識部12、自車位置推定部13、及び自信度演算部14を有している。   Next, the functional configuration of the vehicle position estimation ECU 10 will be described. The own vehicle position estimation ECU 10 includes a measurement position acquisition unit 11, a target recognition unit 12, an own vehicle position estimation unit 13, and a confidence level calculation unit 14.

測定位置取得部11は、GPS受信部1の測定した自車両の位置情報に基づいて、自車両の地図上の位置である測定位置を取得する。測定位置取得部11は、内部センサ3の検出結果に基づいて、自車両の車速の履歴(或いは車輪の回転数の履歴)及び自車両のヨーレートの履歴等から自車両の測定位置を取得してもよい。言い換えれば、測定位置取得部11は、周知の手法を用いて、いわゆるオドメトリにより自車両の測定位置を取得してもよい。   The measurement position acquisition unit 11 acquires a measurement position that is a position on the map of the host vehicle based on the position information of the host vehicle measured by the GPS reception unit 1. Based on the detection result of the internal sensor 3, the measurement position acquisition unit 11 acquires the measurement position of the host vehicle from the vehicle speed history (or the wheel rotation number history), the yaw rate history of the host vehicle, and the like. Also good. In other words, the measurement position acquisition unit 11 may acquire the measurement position of the host vehicle by so-called odometry using a known method.

物標認識部12は、外部センサ2の検出結果と測定位置取得部11の測定した自車両の測定位置と物標データベース5の物標情報とに基づいて、自車両の周囲の物標を認識(検出)する。物標認識部12は、一例として、自車両の測定位置と物標の位置情報から、自車両の外部センサ2によって検出可能な物標の候補を絞り込み、外部センサ2の検出結果と物標の特徴情報とを照合することで、自車両の周囲の物標を認識(特定)する。物標の認識方法は特に限定されず、周知の手法を用いることができる。   The target recognition unit 12 recognizes a target around the host vehicle based on the detection result of the external sensor 2, the measurement position of the host vehicle measured by the measurement position acquisition unit 11, and the target information in the target database 5. (To detect. For example, the target recognition unit 12 narrows down target candidates that can be detected by the external sensor 2 of the own vehicle from the measurement position of the own vehicle and the position information of the target, and the detection result of the external sensor 2 and the target By collating with the feature information, the target around the host vehicle is recognized (specified). The method for recognizing the target is not particularly limited, and a known method can be used.

また、物標認識部12は、外部センサ2の検出結果に基づいて、自車両の周囲の物標及び自車両の距離を認識する。物標及び自車両の距離とは、物標データベース5の位置情報と関係無く、外部センサ2によって検出された検出距離の意味である。   Further, the target recognition unit 12 recognizes the target around the host vehicle and the distance of the host vehicle based on the detection result of the external sensor 2. The distance between the target and the host vehicle means the detection distance detected by the external sensor 2 regardless of the position information in the target database 5.

自車位置推定部13は、物標認識部12の認識した物標を用いて自車両の地図上の位置である自車位置を推定する。自車位置は、物標を用いたことにより、測定位置取得部11の取得した自車両の測定位置と比べて位置精度の向上が期待される。   The host vehicle position estimation unit 13 estimates the host vehicle position, which is the position on the map of the host vehicle, using the target recognized by the target recognition unit 12. As for the own vehicle position, the use of the target is expected to improve the position accuracy as compared with the measurement position of the own vehicle acquired by the measurement position acquisition unit 11.

具体的に、自車位置推定部13は、物標データベース5の物標情報に基づいて、物標認識部12の認識した物標の地図上の位置情報(一つ又は複数の位置情報)を認識する。また、自車位置推定部13は、外部センサ2の検出結果に基づいて、物標認識部12の認識した物標の位置(自車両に対する相対位置)を認識する。自車位置推定部13は、物標データベース5に記憶された物標の地図上の位置情報と外部センサ2の検出した物標の位置とに基づいて、自車位置を推定する。その他、自車位置推定部13は、周知の手法により、物標を用いた自車位置の推定を行ってもよい。   Specifically, the host vehicle position estimation unit 13 obtains position information (one or a plurality of position information) on the map of the target recognized by the target recognition unit 12 based on the target information in the target database 5. recognize. The own vehicle position estimation unit 13 recognizes the position of the target recognized by the target recognition unit 12 (relative position with respect to the own vehicle) based on the detection result of the external sensor 2. The own vehicle position estimation unit 13 estimates the own vehicle position based on the position information on the map of the target stored in the target database 5 and the position of the target detected by the external sensor 2. In addition, the own vehicle position estimation unit 13 may estimate the own vehicle position using the target by a known method.

ここで、自車位置推定部13は、一つの物標に対して複数の位置情報が記憶されている場合、複数の位置情報のうち自車両に最も近い位置情報を当該物標の位置情報として自車位置の推定を行う。   Here, when a plurality of pieces of position information are stored for one target, the vehicle position estimation unit 13 uses the position information closest to the host vehicle among the plurality of pieces of position information as the position information of the target. Estimate the vehicle position.

なお、自車位置推定部13は、複数の位置情報のばらつきの中心を当該物標の位置情報としてもよく、複数の位置情報の密度が最も高い位置を当該物標の位置情報としてもよい。自車位置推定部13は、推定した自車位置を自動運転ECU50に出力する。   In addition, the own vehicle position estimation unit 13 may use the variation center of the plurality of pieces of position information as the position information of the target, and may use the position having the highest density of the plurality of pieces of position information as the position information of the target. The own vehicle position estimation unit 13 outputs the estimated own vehicle position to the automatic driving ECU 50.

自信度演算部14は、物標を用いた自車位置推定が行われた場合、当該物標における自車位置推定の自信度(確からしさ)を演算する。本実施形態における自信度演算部14は、複数の位置情報が記憶された物標を用いた自車位置推定が行われた場合に、当該物標の自車位置推定における自信度を演算する。   When the vehicle position estimation using the target is performed, the confidence level calculation unit 14 calculates the degree of confidence (probability) of the vehicle position estimation for the target. In the present embodiment, when the vehicle position estimation is performed using a target in which a plurality of pieces of position information are stored, the confidence level calculation unit 14 calculates the degree of confidence in the vehicle position estimation of the target.

自信度演算部14は、物標における複数の位置情報の分布Pと、自車両及び当該物標の距離(検出距離)に基づいて、当該物標を用いた自車位置推定の自信度を演算する。具体的に、自信度演算部14は、自車位置推定に用いられた物標について、物標データベース5の物標情報から、当該物標における複数の位置情報の分布Pを認識する。自信度演算部14は、複数の位置情報の分布Pのばらつきが小さい場合、複数の位置情報の分布Pのばらつきが大きい場合と比べて、自車位置推定の自信度を大きい値として演算する。   The degree-of-confidence calculating unit 14 calculates the degree of confidence of the vehicle position estimation using the target based on the distribution P of the plurality of position information in the target and the distance (detected distance) between the host vehicle and the target. To do. Specifically, the confidence level calculation unit 14 recognizes a distribution P of a plurality of position information in the target from the target information in the target database 5 for the target used for the vehicle position estimation. The degree-of-confidence calculation unit 14 calculates the degree of confidence of the vehicle position estimation as a large value when the variation in the distribution P of the plurality of position information is small compared to the case where the variation in the distribution P of the plurality of position information is large.

ここで、図2(b)は、複数の位置情報の分布Pのばらつきが大きい場合を示す図である。図2(b)における複数の位置情報の分布Pのばらつきは、図2(a)における複数の位置情報の分布Pのばらつきより大きい。   Here, FIG. 2B is a diagram illustrating a case where the variation in the distribution P of the plurality of position information is large. The variation of the distribution P of the plurality of position information in FIG. 2B is larger than the variation of the distribution P of the plurality of position information in FIG.

具体的に、自信度演算部14は、複数の位置情報の分布Pが予め設定された設定範囲内に収まる場合(ばらつきが小さい場合)、複数の位置情報の分布Pが設定範囲内に収まらない場合(ばらつきが大きい場合)と比べて、自車位置推定の自信度を大きい値として演算する。設定範囲は、例えば、円形の範囲とすることができる。   Specifically, when the plurality of position information distributions P falls within a preset setting range (when variation is small), the confidence level calculation unit 14 does not fit the plurality of position information distributions P within the setting range. Compared to the case (when the variation is large), the degree of confidence in the vehicle position estimation is calculated as a large value. The setting range can be, for example, a circular range.

自信度演算部14は、地図上で設定範囲を何れかの位置に配置した場合に分布Pを構成する全ての位置情報が設定範囲内に収まる場合、ばらつきが小さい場合として自信度演算を行うことができる。なお、設定範囲は、円形の範囲に限られず、任意の適切な形状の範囲とすることができる。設定範囲は、四角形の範囲であってもよく、三角形又は多角形の範囲であってもよい。   The confidence level calculation unit 14 performs the confidence level calculation when all the position information constituting the distribution P is within the set range when the set range is arranged at any position on the map, and the variation is small. Can do. Note that the setting range is not limited to a circular range, and may be a range of any appropriate shape. The set range may be a rectangular range, or a triangular or polygonal range.

或いは、自信度演算部14は、複数の位置情報の分布Pのばらつきが小さいほど、自車位置推定の自信度を大きい値として演算してもよい。自信度演算部14は、複数の位置情報の分布Pが全て含まれる円範囲の直径を求め、当該直径に反比例するように自信度を大きい値として演算してもよい。   Alternatively, the degree-of-confidence calculating unit 14 may calculate the degree of confidence of the vehicle position estimation as a larger value as the variation in the distribution P of the plurality of position information is smaller. The degree-of-confidence calculating unit 14 may calculate the diameter of a circle range including all of the plurality of position information distributions P, and calculate the degree of confidence as a large value so as to be inversely proportional to the diameter.

自信度演算部14は、GPSの位置測定において利用されるDOP[Dilution Of Precision]の考え方を自信度の演算に応用してもよい。ここで、図3は、一つの物標に対して二つの位置情報P1、P2が記憶されている場合を示す図である。図3において、自車両Mの位置Pm(x、y)、物標における一つ目の位置情報P1(x1,y1)、二つ目の位置情報P2(x2、y2)を示す。   The confidence level calculation unit 14 may apply the concept of DOP [Dilution Of Precision] used in GPS position measurement to the calculation of confidence level. Here, FIG. 3 is a diagram illustrating a case where two pieces of position information P1 and P2 are stored for one target. In FIG. 3, the position Pm (x, y) of the host vehicle M, the first position information P1 (x1, y1) in the target, and the second position information P2 (x2, y2) are shown.

図3において、x、yは、地図を基準とした位置座標である。例えば、自車両Mの走行する走行道路の幅方向をx方向、走行道路の延在方向をy方向として地図上の位置座標を示すことができる。この場合、物標における複数の位置情報の分布Pは、P1(x1,y1)、P2(x2、y2)となる。また、図3において、自車両Mの位置Pmと位置情報P1との距離r1、自車両Mの位置Pmと位置情報P1との距離r2を示す。なお、自車両Mの位置Pmは自車両Mにおける任意の位置にすることができる。   In FIG. 3, x and y are position coordinates based on a map. For example, the position coordinates on the map can be shown with the width direction of the traveling road on which the host vehicle M is traveling in the x direction and the extending direction of the traveling road as the y direction. In this case, the distribution P of the plurality of position information in the target is P1 (x1, y1) and P2 (x2, y2). 3 shows a distance r1 between the position Pm of the host vehicle M and the position information P1, and a distance r2 between the position Pm of the host vehicle M and the position information P1. The position Pm of the host vehicle M can be set to an arbitrary position in the host vehicle M.

図3に示す状況において、自車位置推定装置100は、位置情報P1(x1,y1)及び位置情報P2(x2、y2)が記憶された物標のみを用いて自車位置推定を行う。   In the situation shown in FIG. 3, the own vehicle position estimating apparatus 100 performs the own vehicle position estimation using only the target in which the position information P1 (x1, y1) and the position information P2 (x2, y2) are stored.

この場合の自車位置推定について、DOPの考え方を応用すると、自車両Mと物標の位置情報P1、P2との幾何学的な位置関係から下記の式(1)を得ることができる。式(1)の左辺は、x方向の誤差の共分散行列(covariance matrix)である。式(1)の右辺のGは、観測行列(observationmatrix)である。上付きのTは転置行列であることを示す。

Figure 2019196941
When the DOP concept is applied to the vehicle position estimation in this case, the following equation (1) can be obtained from the geometric positional relationship between the vehicle M and the target position information P1 and P2. The left side of Equation (1) is a covariance matrix of errors in the x direction. G on the right side of Equation (1) is an observation matrix. Superscript T indicates a transposed matrix.
Figure 2019196941

ここで、高さ方向(z軸方向)を考慮せずに2次元のxy平面について考えると、x方向の誤差の共分散行列は、下記の式(2)のように表現することができる。式(2)において、σxxは、x方向における共分散である。σyyは、y方向における共分散である。σxyは、x方向とy方向との共分散である。

Figure 2019196941
Here, when a two-dimensional xy plane is considered without considering the height direction (z-axis direction), a covariance matrix of errors in the x direction can be expressed as the following equation (2). In Equation (2), σ 2 xx is covariance in the x direction. σ 2 yy is the covariance in the y direction. σ 2 xy is a covariance between the x direction and the y direction.
Figure 2019196941

一方で、観測行列Gは、図3に示す状況において下記の式(3)で表わすことができる。式(3)において、r1は、自車両Mと物標の位置情報P1との距離である。r2は、自車両Mと物標の位置情報P2との距離である。これらの式(1)〜(3)から、下記の式(4)を求めることができる。

Figure 2019196941
On the other hand, the observation matrix G can be expressed by the following equation (3) in the situation shown in FIG. In Expression (3), r1 is the distance between the host vehicle M and the target position information P1. r2 is the distance between the host vehicle M and the target position information P2. From these formulas (1) to (3), the following formula (4) can be obtained.
Figure 2019196941

上記の式(4)における対角成分が、物標における複数の位置情報の分布に起因する自車位置推定の劣化度Dに相当する。劣化度Dを下記の式(5)として示す。

Figure 2019196941
The diagonal component in the above equation (4) corresponds to the degree of deterioration D of the vehicle position estimation caused by the distribution of the plurality of position information on the target. Deterioration degree D is shown as the following formula (5).
Figure 2019196941

なお、図3に示す二つの位置情報P1,P2を有する物標を用いた自車位置推定の劣化度Dの演算について説明したが、位置情報が三つ以上の場合も当然に適用可能である。この場合、位置情報の数に応じて上述した式における行列の行数が増加する。また、x方向及びy方向だけではなく、高さ方向(z方向)を考慮してもよい。この場合には、上述した式における行列の列数が三列になる。   In addition, although calculation of the degradation degree D of the own vehicle position estimation using the target which has the two position information P1 and P2 shown in FIG. 3 was demonstrated, naturally when the position information is three or more, it is applicable. . In this case, the number of rows of the matrix in the above formula increases according to the number of position information. Further, not only the x direction and the y direction but also the height direction (z direction) may be considered. In this case, the number of columns of the matrix in the above formula is three.

自信度演算部14は、車両を基準として自車位置推定の劣化度Dを演算してもよい。図4は、車両を基準とした自車位置推定の劣化度の演算を説明するための図である。図4に示す物標120には地図上の複数の位置情報131〜133が物標データベース5において記憶されている。図4において、物標120の位置は、外部センサ2の検出結果から認識された自車両Mに対する相対位置を示している。また、複数の位置情報(131〜133)は、自車両Mの地図上の位置を基準として示されている。   The degree-of-confidence calculation unit 14 may calculate the degree of deterioration D of the vehicle position estimation based on the vehicle. FIG. 4 is a diagram for explaining the calculation of the deterioration degree of the vehicle position estimation based on the vehicle. A plurality of pieces of position information 131 to 133 on the map are stored in the target database 5 in the target 120 shown in FIG. In FIG. 4, the position of the target 120 indicates a relative position with respect to the host vehicle M recognized from the detection result of the external sensor 2. The plurality of pieces of position information (131 to 133) are shown based on the position of the host vehicle M on the map.

ここで、自車両Mの位置を座標原点としたxy平面座標系における物標120の座標を(xs、ys)、位置情報131〜133の座標をそれぞれ(x、y)、(x、y)、(x、y)とする。この場合、自車位置推定の劣化度Dは、外部センサ2の検出結果から得られた物標120の座標と物標データベース5に記憶されている位置情報131〜133の座標との距離の平均をとることによって得ることが可能である。すなわち、下記の式(6)によって自車位置推定の劣化度Dを演算してもよい。なお、式(6)のΣにおける項数の上限値3は対象の物標に関連付けられている地図上の位置情報の数に応じて変更される。

Figure 2019196941
Here, the coordinates of the target 120 in the xy plane coordinate system of the position and the coordinate origin of the vehicle M (xs, ys), each coordinate of the location information 131~133 (x 1, y 1) , (x 2 , Y 2 ), (x 3 , y 3 ). In this case, the degree of degradation D of the vehicle position estimation is the average distance between the coordinates of the target 120 obtained from the detection result of the external sensor 2 and the coordinates of the position information 131 to 133 stored in the target database 5. Can be obtained by taking That is, the deterioration degree D of the vehicle position estimation may be calculated by the following equation (6). In addition, the upper limit value 3 of the number of terms in Σ in Expression (6) is changed according to the number of pieces of position information on the map associated with the target object.
Figure 2019196941

なお、自信度演算部14は、外部センサ2の検出結果から複数の物標が認識された場合には、それぞれの物標について上記の方法で自車位置推定の劣化度Dを算出し、その平均値を最終的な自車位置推定の劣化度Dとすることができる。   In addition, when a plurality of targets are recognized from the detection result of the external sensor 2, the confidence level calculation unit 14 calculates the degree of deterioration D of the vehicle position estimation for each target by the above method, The average value can be used as the final degradation degree D of the vehicle position estimation.

自信度演算部14は、自車位置推定の劣化度Dに基づいて、物標における自車位置推定の自信度を演算する。自信度演算部14は、一例として、劣化度Dが予め設定された劣化度閾値未満である場合、劣化度Dが劣化度閾値以上である場合と比べて、自車位置推定の自信度を大きい値として演算する。劣化度閾値は複数設けられていてもよい。この場合、自信度演算部14は、複数の劣化度閾値を用いて、段階的に自信度を変更することができる。なお、自信度演算部14は、閾値を用いることなく、劣化度Dが小さいほど自車位置推定の自信度が大きい値となるように演算してもよい。   The degree-of-confidence calculating unit 14 calculates the degree of confidence of the vehicle position estimation in the target based on the degree of deterioration D of the vehicle position estimation. As an example, when the degree of deterioration D is less than a preset deterioration degree threshold, the degree-of-confidence calculating unit 14 increases the degree of confidence in the vehicle position estimation as compared with the case where the degree of deterioration D is greater than or equal to the deterioration degree threshold. Calculate as a value. A plurality of deterioration degree thresholds may be provided. In this case, the confidence level calculation unit 14 can change the confidence level in stages using a plurality of deterioration level thresholds. In addition, the confidence level calculation unit 14 may calculate the confidence level of the vehicle position estimation to be a larger value as the deterioration level D is smaller without using the threshold value.

また、自信度演算部14は、物標認識部12の認識した自車両Mと物標との距離(検出距離)を考慮して、当該物標を用いた自車位置推定の自信度を演算する。自信度演算部14は、自車両Mと物標との距離が距離閾値未満である場合、自車両Mと物標との距離が距離閾値以上である場合と比べて、当該物標を用いた自車位置推定の自信度を大きい値として演算する。距離閾値は複数設けられていてもよい。この場合、自信度演算部14は、複数の距離閾値を用いて、段階的に自信度を変更することができる。   Further, the degree-of-confidence calculating unit 14 calculates the degree of confidence of the vehicle position estimation using the target in consideration of the distance (detected distance) between the target vehicle M recognized by the target recognition unit 12 and the target. To do. The degree-of-confidence calculating unit 14 uses the target when the distance between the host vehicle M and the target is less than the distance threshold as compared to when the distance between the host vehicle M and the target is equal to or greater than the distance threshold. The confidence level of the vehicle position estimation is calculated as a large value. A plurality of distance thresholds may be provided. In this case, the confidence level calculation unit 14 can change the confidence level in stages using a plurality of distance thresholds.

なお、自信度演算部14は、閾値を用いることなく、自車両Mと物標との距離が小さいほど自車位置推定の自信度が大きい値となるように演算してもよい。自信度演算部14は、予め設定された演算式を利用して、劣化度Dと自車両M及び物標の距離から自車位置推定の自信度を演算してもよい。   Note that the confidence level calculation unit 14 may perform calculation so that the confidence level of the vehicle position estimation becomes larger as the distance between the host vehicle M and the target is smaller without using a threshold value. The degree-of-confidence calculating unit 14 may calculate the degree of confidence of the vehicle position estimation from the degree of deterioration D, the distance of the vehicle M, and the target using a preset equation.

自信度演算部14は、複数の位置情報が記憶されている物標を一つだけ用いて自車位置推定を行った場合、当該物標の自車位置推定の自信度を出力用の自車位置推定の自信度として出力する。自信度演算部14は、自動運転ECU50に出力用の自車位置推定の自信度を出力する。   When the self-vehicle position estimation is performed using only one target in which a plurality of pieces of position information are stored, the self-confidence calculating unit 14 outputs the self-vehicle position estimation self-confidence degree of the target vehicle for output. Output as confidence of position estimation. The degree-of-confidence calculating unit 14 outputs the degree of confidence of the vehicle position estimation for output to the automatic driving ECU 50.

一方で、自信度演算部14は、複数の位置情報が記憶されている物標を複数用いて自車位置推定を行った場合、物標ごとに自車位置推定の自信度を演算する。この場合、自信度演算部14は、予め設定された演算式を利用して、物標ごとの自車位置推定の自信度から、出力用の自車位置推定の自信度を演算する。出力用の自車位置推定の自信度は、物標ごとの自車位置推定の自信度の平均値であってもよく、中央値であってもよい。   On the other hand, when the vehicle position estimation is performed using a plurality of targets in which a plurality of pieces of position information are stored, the confidence level calculation unit 14 calculates the confidence level of the vehicle position estimation for each target. In this case, the confidence level calculation unit 14 calculates the confidence level of the vehicle position estimation for output from the confidence level of the vehicle position estimation for each target using a preset calculation formula. The confidence level of the vehicle position estimation for output may be an average value or a median value of the confidence level of the vehicle position estimation for each target.

自信度演算部14は、出力用の自車位置推定の自信度を演算した場合、HMI6を通じて出力の乗員に自車位置推定の自信度を通知してもよい。自信度演算部14は、ディスプレイへの画像表示及びスピーカからの音声出力のうち少なくとも一方により、乗員への通知を行う。自信度演算部14は、出力用の自車位置推定の自信度が予め設定された通知用閾値未満となった場合に、自車位置推定の自信度の低下を乗員に通知してもよい。これにより、自信度演算部14は、乗員に自車位置推定の自信度に関する適切な情報を呈示することができる。   When calculating the confidence level of the vehicle position estimation for output, the confidence level calculation unit 14 may notify the occupant of the vehicle position estimation via the HMI 6 of the confidence level of the vehicle position estimation. The confidence level calculation unit 14 notifies the occupant by at least one of image display on the display and audio output from the speaker. The degree-of-confidence calculating unit 14 may notify the occupant of a decrease in the degree of confidence in the vehicle position estimation when the degree of confidence in the output vehicle position estimation is less than a preset notification threshold. Thereby, the confidence level calculation unit 14 can present appropriate information regarding the confidence level of the vehicle position estimation to the occupant.

自動運転ECU50は、入力された自車位置推定の自信度を利用して、自車両Mの自動運転を行う。自動運転ECU50は、自車位置推定の自信度に応じて自動運転の制御内容を変更してもよい。自動運転ECU50は、自車位置推定の自信度が予め設定された自信度閾値未満である場合、自動運転を終了してもよい。この場合、自動運転ECU50は、運転者に手動運転への移行を求めてもよく、自車両Mを道路脇に緊急退避させてもよい。   The automatic driving ECU 50 performs automatic driving of the host vehicle M using the input confidence level of the host vehicle position estimation. The automatic driving ECU 50 may change the control content of the automatic driving according to the degree of confidence of the vehicle position estimation. The automatic driving ECU 50 may end the automatic driving when the degree of confidence in the vehicle position estimation is less than a preset confidence level threshold. In this case, the automatic driving ECU 50 may ask the driver to shift to manual driving, or may cause the host vehicle M to evacuate to the side of the road.

〈第1の実施形態に係る自車位置推定装置の処理〉
以下、第1の実施形態に係る自車位置推定装置100の処理について説明を行う。
<Processing of the vehicle position estimation apparatus according to the first embodiment>
Hereinafter, the process of the vehicle position estimation apparatus 100 according to the first embodiment will be described.

《自車位置推定処理》
図5(a)は、自車位置推定処理を示すフローチャートである。図5(a)のフローチャートの処理は、例えば、車両の走行中に実行される。
<Vehicle position estimation processing>
FIG. 5A is a flowchart showing the vehicle position estimation process. The process of the flowchart in FIG. 5A is executed, for example, while the vehicle is traveling.

図5(a)に示すように、自車位置推定装置100の自車位置推定ECU10は、S10として、測定位置取得部11により自車両Mの測定位置を取得する。測定位置取得部11は、GPS受信部1の測定した自車両Mの位置情報に基づいて、車両の測定位置を取得する。自車両の測定位置には、自車位置推定部13により推定した自車位置を基準として、自車両の車速の履歴及び自車両のヨーレートの履歴等から自車両Mの位置を予測して得られた位置も含まれる。   As shown in FIG. 5A, the host vehicle position estimation ECU 10 of the host vehicle position estimation apparatus 100 acquires the measurement position of the host vehicle M by the measurement position acquisition unit 11 as S10. The measurement position acquisition unit 11 acquires the measurement position of the vehicle based on the position information of the host vehicle M measured by the GPS reception unit 1. The measurement position of the host vehicle is obtained by predicting the position of the host vehicle M from the vehicle speed history and the yaw rate history of the host vehicle based on the host vehicle position estimated by the host vehicle position estimation unit 13. The position is also included.

S12において、自車位置推定ECU10は、物標認識部12により自車両Mの周囲の物標を認識する。物標認識部12は、外部センサ2の検出結果と測定位置取得部11の測定した自車両Mの測定位置と物標データベース5の物標情報とに基づいて、自車両Mの周囲の物標を認識する。   In S <b> 12, the host vehicle position estimation ECU 10 recognizes the target around the host vehicle M by the target recognition unit 12. The target recognizing unit 12 uses the detection result of the external sensor 2, the measurement position of the own vehicle M measured by the measurement position acquisition unit 11, and the target information in the target database 5, and targets around the own vehicle M. Recognize

S13として、自車位置推定ECU10は、自車位置推定部13による自車位置の推定を行う。自車位置推定部13は、物標認識部12の認識した物標を用いて自車両Mの地図上の位置である自車位置を推定する。自車位置推定ECU10は、推定した自車位置を自動運転ECU50に出力する。その後、自車位置推定ECU10は、一定時間の経過後に、再びS10から処理を繰り返す。   As S <b> 13, the vehicle position estimation ECU 10 estimates the vehicle position by the vehicle position estimation unit 13. The host vehicle position estimation unit 13 estimates the host vehicle position, which is the position of the host vehicle M on the map, using the target recognized by the target recognition unit 12. The own vehicle position estimation ECU 10 outputs the estimated own vehicle position to the automatic operation ECU 50. Thereafter, the host vehicle position estimation ECU 10 repeats the process from S10 again after a predetermined time has elapsed.

《自信度演算処理》
図5(b)は、自車位置推定の自信度演算処理を示すフローチャートである。図5(b)に示すフローチャートは、自車位置推定処理が行われた場合に実行される。
《Self-confidence calculation processing》
FIG. 5B is a flowchart showing the confidence level calculation process of the vehicle position estimation. The flowchart shown in FIG. 5B is executed when the vehicle position estimation process is performed.

図5(b)に示すように、自車位置推定ECU10は、S20として、自信度演算部14により、物標における複数の位置情報の分布Pと物標及び自車両Mの距離とを認識する。自信度演算部14は、自車位置推定に用いられた物標について、物標データベース5の物標情報から当該物標における複数の位置情報の分布Pを認識する。また、自信度演算部14は、物標認識部12の認識結果から当該物標及び自車両Mの距離とを認識する。   As shown in FIG. 5B, the host vehicle position estimation ECU 10 recognizes the distribution P of the plurality of position information on the target and the distance between the target and the host vehicle M by the confidence calculating unit 14 in S20. . The confidence level calculation unit 14 recognizes a distribution P of a plurality of pieces of position information in the target from the target information in the target database 5 for the target used for estimating the position of the host vehicle. Further, the confidence level calculation unit 14 recognizes the target and the distance of the host vehicle M from the recognition result of the target recognition unit 12.

S22において、自車位置推定ECU10は、自信度演算部14により自車位置推定の自信度の演算を行う。自信度演算部14は、物標における複数の位置情報の分布Pと、当該物標及び自車両Mの距離とに基づいて、当該物標を用いた自車位置推定の自信度を演算する。   In S <b> 22, the vehicle position estimation ECU 10 calculates the confidence level of the vehicle position estimation by the confidence level calculation unit 14. The degree-of-confidence calculating unit 14 calculates the degree of confidence of the vehicle position estimation using the target based on the distribution P of the plurality of position information on the target and the distance between the target and the host vehicle M.

自信度演算部14は、一例として、物標における複数の位置情報の分布Pに基づいて、上述した式(1)〜(5)を利用して自車位置推定の劣化度Dを求める。自信度演算部14は、劣化度Dと自車両及び物標の距離とに基づいて、予め設定された演算式等から、自車位置推定の自信度を演算する。自車位置推定ECU10は、演算した自車位置推定の自信度を自動運転ECU50に出力する。その後、自車位置推定ECU10は、一定時間の経過後に、再びS20から処理を繰り返す。   As an example, the degree-of-confidence calculating unit 14 determines the degree of degradation D of the vehicle position estimation using the above-described equations (1) to (5) based on the distribution P of the plurality of position information in the target. The confidence level calculation unit 14 calculates the confidence level of the vehicle position estimation from a preset calculation formula or the like based on the deterioration level D and the distance between the vehicle and the target. The own vehicle position estimation ECU 10 outputs the calculated degree of confidence of the own vehicle position estimation to the automatic operation ECU 50. Thereafter, the host vehicle position estimation ECU 10 repeats the process from S20 again after a predetermined time has elapsed.

〈第1の実施形態に係る自車位置推定装置の作用効果〉
以上説明した第1の実施形態に係る自車位置推定装置100によれば、複数の位置情報が記憶された物標を用いた自車位置推定の自信度の演算において、複数の位置情報の分布Pを考慮して自信度の演算を行うので、物標に対して複数の位置情報が記憶されていると言う状況を考慮しない場合と比べて、複数の位置情報が記憶された物標を用いた自車位置推定の自信度を適切に求めることができる。
<Effects of the vehicle position estimation apparatus according to the first embodiment>
According to the vehicle position estimation device 100 according to the first embodiment described above, in the calculation of the degree of confidence of the vehicle position estimation using the target in which the plurality of position information is stored, the distribution of the plurality of position information Since the degree of confidence is calculated in consideration of P, a target in which a plurality of position information is stored is used as compared with a case where a plurality of position information is stored for the target. The self-confidence level of the estimated vehicle position can be obtained appropriately.

更に、自車位置推定装置100によれば、物標及び自車両の距離によって物標の検出精度(検出の確からしさ)等が変化することから、複数の位置情報の分布Pに加えて自車両及び物標の距離を考慮することで、より適切に自車位置推定の自信度を求めることができる。   Furthermore, according to the own vehicle position estimation device 100, the target detection accuracy (probability of detection) and the like vary depending on the distance between the target and the own vehicle. In addition, by taking into account the distance of the target, the degree of confidence in the vehicle position estimation can be obtained more appropriately.

[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態に係る自車位置推定装置について図面を参照して説明を行う。図6は、第2の実施形態に係る自車位置推定装置を示すブロック図である。図6に示す自車位置推定装置200は、第1の実施形態と比べて、自車位置推定の自信度を自車両の前後方向と車幅方向とでそれぞれ演算する点が異なっている。第1の実施形態の構成要素と同等の構成要素は同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the own vehicle position estimation apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram illustrating a host vehicle position estimation apparatus according to the second embodiment. The own vehicle position estimation device 200 shown in FIG. 6 differs from the first embodiment in that the degree of confidence in the own vehicle position estimation is calculated in the front-rear direction and the vehicle width direction of the own vehicle, respectively. Constituent elements equivalent to the constituent elements of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

〈第2の実施形態に係る自車位置推定装置の構成〉
図6に示すように、第2の実施形態に係る自車位置推定装置200は、自車両向き推定部21を有する点及び自信度演算部22の機能が第1の実施形態と比べて異なっている。自車両向き推定部21は、自車両の地図上の向きの推定を行う。自車両の地図上の向きの推定方法は特に限定されない。自車両向き推定部21は、例えば、自車両の測定位置(又は自車両の自車位置)の時間変化から、自車両の地図上の向きを推定する。自車両向き推定部21は、過去の自車両の地図上の向きと自車両のヨーレートとに基づいて、自車両の地図上の向きを推定してもよい。
<Configuration of the vehicle position estimation device according to the second embodiment>
As shown in FIG. 6, the own vehicle position estimation device 200 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that it has an own vehicle direction estimation unit 21 and the function of the confidence level calculation unit 22. Yes. The own vehicle direction estimation unit 21 estimates the direction of the own vehicle on the map. The method for estimating the direction of the host vehicle on the map is not particularly limited. For example, the host vehicle direction estimation unit 21 estimates the direction of the host vehicle on the map from the time change of the measurement position of the host vehicle (or the host vehicle position of the host vehicle). The host vehicle direction estimation unit 21 may estimate the direction of the host vehicle on the map based on the past map map of the host vehicle and the yaw rate of the host vehicle.

自信度演算部22は、自車両向き推定部21の推定した自車両の地図上の向きを利用して、自車両Mの前後方向における自車位置推定の自信度である前後方向自信度と、自車両Mの車幅方向における自車位置推定の自信度である車幅方向自信度とを推定する。   The degree-of-confidence calculation unit 22 uses the direction on the map of the host vehicle estimated by the host vehicle direction estimation unit 21 and the degree of confidence in the front-rear direction, which is the degree of confidence in the vehicle position estimation in the front-rear direction of the host vehicle M The vehicle width direction confidence level, which is the confidence level of the vehicle position estimation in the vehicle width direction of the host vehicle M, is estimated.

具体的に、自信度演算部22は、自車両向き推定部21の推定した自車両の向きと複数の位置情報の分布Pとに基づいて、自車両Mの前後方向における複数の位置情報の分布である前後方向分布を演算する。また、自信度演算部22は、自車両向き推定部21の推定した自車両の向きと複数の位置情報の分布Pとに基づいて、自車両Mの車幅方向における複数の位置情報の分布である車幅方向分布を演算する。   Specifically, the degree-of-confidence calculating unit 22 distributes a plurality of pieces of position information in the front-rear direction of the host vehicle M based on the direction of the host vehicle estimated by the host vehicle direction estimating unit 21 and the distribution P of the plurality of position information. The front-rear direction distribution is calculated. In addition, the self-confidence degree calculation unit 22 is based on the distribution of the plurality of position information in the vehicle width direction of the host vehicle M based on the direction of the host vehicle estimated by the host vehicle direction estimation unit 21 and the distribution P of the plurality of position information. A certain vehicle width direction distribution is calculated.

ここで、図7(a)は、物標における複数の位置情報が前後方向にばらつきの大きい場合を示す図である。図7(a)に示すf軸は自車両Mの前後方向に延びる軸、w軸は自車両Mの車幅方向に延びる軸である(図2(a)及び図2(b)と同じ)。f軸及びw軸は、自車両Mの地図上の向きから求めることができる。   Here, Fig.7 (a) is a figure which shows the case where the some positional information in a target has a big dispersion | variation in the front-back direction. The f-axis shown in FIG. 7A is an axis extending in the front-rear direction of the host vehicle M, and the w-axis is an axis extending in the vehicle width direction of the host vehicle M (same as FIGS. 2A and 2B). . The f axis and the w axis can be obtained from the direction of the host vehicle M on the map.

図7(a)において、前後方向分布は、複数の位置情報の分布Pをf軸上に投影したときの分布に相当する。また、車幅方向分布は、複数の位置情報の分布Pをw軸上に投影したときの分布に相当する。なお、必ずしもf軸、w軸を用いる必要はない。自信度演算部22は、物標データベース5に記憶された物標における複数の位置情報の分布Pから自車両Mの地図上の向きを踏まえて前後方向分布及び車幅方向分布を演算すればよい。   In FIG. 7A, the front-rear direction distribution corresponds to a distribution when a plurality of position information distributions P are projected on the f-axis. The vehicle width direction distribution corresponds to a distribution when a plurality of position information distributions P are projected on the w-axis. Note that the f-axis and the w-axis are not necessarily used. The degree-of-confidence calculating unit 22 may calculate the front-rear direction distribution and the vehicle width direction distribution based on the orientation of the host vehicle M on the map from a plurality of position information distributions P in the target stored in the target database 5. .

自信度演算部22は、前後方向分布に基づいて、前後方向における自車位置推定の自信度である前後方向自信度を演算する。具体的に、自信度演算部22は、複数の位置情報の分布Pが予め設定された前後方向範囲内に収まる場合、複数の位置情報の分布Pが前後方向範囲内に収まらない場合と比べて、前後方向自信度を大きい値として演算する。前後方向範囲は、f軸上に予め設定された範囲である。   The degree-of-confidence calculating unit 22 calculates the degree of front-rear confidence, which is the degree of confidence of vehicle position estimation in the front-rear direction, based on the front-rear direction distribution. Specifically, the degree-of-confidence calculating unit 22 determines that the plurality of position information distributions P are within the preset front-rear direction range as compared to the case where the plurality of position information distributions P are not within the front-rear direction range. The front-rear direction confidence is calculated as a large value. The front-rear direction range is a range preset on the f-axis.

或いは、自信度演算部22は、前後方向分布のばらつきが小さいほど前後方向自信度を大きい値として演算してもよい。自信度演算部22は、前後方向分布において最も前端に位置する位置情報と最も後端に位置する位置情報との距離が小さいほど、前後方向自信度を大きい値として演算してもよい。   Alternatively, the degree-of-confidence calculating unit 22 may calculate the degree of confidence in the front-rear direction as the value increases as the variation in the front-rear direction distribution decreases. The degree-of-confidence calculating unit 22 may calculate the degree of confidence in the front-rear direction as the distance between the position information located at the front end and the position information located at the rear end in the front-rear direction distribution is smaller.

自信度演算部22は、図7(a)より図7(b)における前後方向分布のばらつきが小さいことから、図7(b)における前後方向自信度を図7(a)における前後方向自信度と比べて大きい値として演算する。   Since the degree of confidence in the front-rear direction distribution in FIG. 7 (b) is smaller than that in FIG. 7 (a), the confidence level calculation unit 22 converts the front-rear direction confidence level in FIG. 7 (b) to the front-rear direction confidence level in FIG. It is calculated as a larger value than

同様に、自信度演算部22は、車幅方向分布に基づいて、車幅方向における自車位置推定の自信度である車幅方向自信度を演算する。具体的に、自信度演算部22は、複数の位置情報の分布Pが予め設定された車幅方向範囲内に収まる場合、複数の位置情報の分布Pが車幅方向範囲内に収まらない場合と比べて、車幅方向自信度を大きい値として演算する。車幅方向範囲は、w軸上に予め設定された範囲である。   Similarly, the confidence level calculation unit 22 calculates the vehicle width direction confidence level, which is the confidence level of the vehicle position estimation in the vehicle width direction, based on the vehicle width direction distribution. Specifically, the degree-of-confidence calculating unit 22 includes a case where the plurality of position information distributions P are within the preset vehicle width direction range, and a case where the plurality of position information distributions P are not within the vehicle width direction range. In comparison, the vehicle width direction confidence is calculated as a large value. The vehicle width direction range is a range set in advance on the w-axis.

或いは、自信度演算部22は、車幅方向分布のばらつきが小さいほど車幅方向自信度を大きい値として演算してもよい。自信度演算部22は、車幅方向分布において最も右端に位置する位置情報と最も左端に位置する位置情報との距離が小さいほど、車幅方向自信度を大きい値として演算してもよい。   Alternatively, the degree-of-confidence calculation unit 22 may calculate the degree of confidence in the vehicle width direction as the value increases as the variation in the distribution in the vehicle width direction decreases. The degree-of-confidence calculation unit 22 may calculate the degree of confidence in the vehicle width direction as a larger value as the distance between the position information located at the rightmost position and the position information located at the leftmost position in the vehicle width direction distribution is smaller.

自信度演算部22は、図7(b)より図7(a)における車幅方向分布のばらつきが小さいことから、図7(a)における車幅方向自信度を図7(b)における車幅方向自信度と比べて大きい値として演算する。   Since the degree of confidence in the vehicle width direction distribution in FIG. 7 (a) is smaller than that in FIG. 7 (b), the confidence level calculation unit 22 determines the vehicle width direction confidence level in FIG. 7 (a) as the vehicle width in FIG. 7 (b). It is calculated as a larger value than the direction confidence.

自信度演算部22は、第1の実施形態と同様に、自車両M及び物標の距離を考慮して、前後方向自信度及び車幅方向自信度を演算してもよい。自信度演算部22は、例えば、自車両Mと物標との距離が距離閾値未満である場合、自車両Mと物標との距離が距離閾値以上である場合と比べて、当該物標を用いた自車位置推定の前後方向自信度及び車幅方向自信度を大きい値として演算する。   Similar to the first embodiment, the confidence level calculation unit 22 may calculate the front-rear direction confidence level and the vehicle width direction confidence level in consideration of the distance between the host vehicle M and the target. For example, when the distance between the host vehicle M and the target is less than the distance threshold, the confidence level calculation unit 22 displays the target compared to the case where the distance between the host vehicle M and the target is greater than or equal to the distance threshold. The degree of confidence in the front and rear direction and the degree of confidence in the vehicle width direction of the vehicle position estimation used are calculated as large values.

自信度演算部22は、複数の位置情報が記憶されている物標を複数用いて自車位置推定を行った場合、物標ごとに前後方向自信度及び車幅方向自信度を演算する。この場合、自信度演算部22は、予め設定された演算式を利用して、出力用の前後方向自信度と出力用の車幅方向自信度を演算する。出力用の前後方向自信度は、物標ごとの前後方向自信度の平均値であってもよく、中央値であってもよい。車幅方向自信度も同様である。自信度演算部22は、出力用の前後方向自信度及び出力用の車幅方向自信度を自動運転ECU50に出力する。   When the self-vehicle position estimation is performed using a plurality of targets in which a plurality of pieces of position information are stored, the confidence level calculation unit 22 calculates the front-rear direction confidence level and the vehicle width direction confidence level for each target. In this case, the confidence level calculation unit 22 calculates a front-rear direction confidence level for output and a confidence level in the vehicle width direction for output by using a preset formula. The front-rear confidence level for output may be an average value or a median value of front-rear confidence levels for each target. The same applies to the degree of confidence in the vehicle width direction. The degree-of-confidence calculating unit 22 outputs the output front-rear direction confidence level and the output vehicle width direction confidence level to the automatic driving ECU 50.

〈第2の実施形態に係る自車位置推定装置の自信度演算処理〉
次に、第2の実施形態に係る自車位置推定装置200の自信度演算処理について図8を参照して説明する。図8は、第2の実施形態に係る自車位置推定の自信度演算処理を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートは、自車位置推定が行われた場合に実行される。
<Confidentiality Calculation Processing of Own Vehicle Position Estimation Device According to Second Embodiment>
Next, the confidence level calculation process of the vehicle position estimation apparatus 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the degree-of-confidence calculation processing of the vehicle position estimation according to the second embodiment. The flowchart shown in FIG. 8 is executed when the vehicle position is estimated.

図8に示すように、自車位置推定装置200の自車位置推定ECU20は、S30として、自信度演算部22により、物標における複数の位置情報の分布Pと物標及び自車両Mの距離とを認識する。   As shown in FIG. 8, the host vehicle position estimation ECU 20 of the host vehicle position estimation apparatus 200 uses a confidence degree calculation unit 22 to calculate a plurality of position information distributions P in the target and the distance between the target and the host vehicle M in S30. Recognize

S32において、自車位置推定ECU20は、自車両向き推定部21により自車両の地図上の向きを推定する。自車両向き推定部21は、例えば、自車両の測定位置(又は自車両の自車位置)の時間変化から、自車両の地図上の向きを推定する。S30とS32の順番は逆であってもよく、同時に実行されてもよい。   In S <b> 32, the host vehicle position estimation ECU 20 estimates the direction of the host vehicle on the map by the host vehicle direction estimation unit 21. For example, the host vehicle direction estimation unit 21 estimates the direction of the host vehicle on the map from the time change of the measurement position of the host vehicle (or the host vehicle position of the host vehicle). The order of S30 and S32 may be reversed and may be executed simultaneously.

S34において、自車位置推定ECU20は、自信度演算部22により前後方向自信度及び車幅方向自信度を演算する。自信度演算部22は、自車両向き推定部21の推定した自車両の向きと複数の位置情報の分布Pとに基づいて、前後方向分布及び車幅方向分布を演算する。自信度演算部22は、前後方向分布に基づいて前後方向自信度を演算すると共に、車幅方向分布に基づいて車幅方向自信度を演算する。自信度演算部22は、前後方向自信度及び車幅方向自信度を自動運転ECU50に出力する。その後、自車位置推定ECU20は、一定時間の経過後に、再びS30から処理を繰り返す。   In S <b> 34, the vehicle position estimation ECU 20 calculates the front-rear direction confidence level and the vehicle width direction confidence level by the confidence level calculation unit 22. The confidence level calculation unit 22 calculates the front-rear direction distribution and the vehicle width direction distribution based on the direction of the host vehicle estimated by the host vehicle direction estimation unit 21 and the distribution P of the plurality of position information. The confidence level calculation unit 22 calculates the front-rear direction confidence level based on the front-rear direction distribution, and calculates the vehicle width direction confidence level based on the vehicle width direction distribution. The confidence level calculator 22 outputs the front-rear direction confidence level and the vehicle width direction confidence level to the automatic driving ECU 50. Thereafter, the host vehicle position estimation ECU 20 repeats the process from S30 again after a predetermined time has elapsed.

〈第2の実施形態に係る自車位置推定装置の作用効果〉
以上説明した第2の実施形態に係る自車位置推定装置200によれば、物標における複数の位置情報の分布Pから自車両Mの向きを基準として前後方向分布と車幅方向分布とを演算することで、自車両Mの前後方向における自車位置推定の自信度である前後方向自信度と車幅方向における自車位置推定の自信度である車幅方向自信度とを適切に求めることができる。
<Effects of the vehicle position estimation device according to the second embodiment>
According to the vehicle position estimation apparatus 200 according to the second embodiment described above, the front-rear direction distribution and the vehicle width direction distribution are calculated from the distribution P of the plurality of position information on the target with reference to the direction of the vehicle M. Thus, it is possible to appropriately obtain the front-rear direction confidence level that is the confidence level of the vehicle position estimation in the front-rear direction of the host vehicle M and the vehicle width direction confidence level that is the confidence level of the vehicle position estimation in the vehicle width direction. it can.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art including the above-described embodiments.

例えば、自信度演算部14,22は、複数の物標を用いた自車位置推定が行われた場合に、必ずしも出力用の自車位置推定の自信度の演算を行う必要はない。自信度演算部14,22は、物標ごとの自車位置推定の自信度のみを演算してもよい。   For example, when the vehicle position estimation using a plurality of targets is performed, the confidence level calculation units 14 and 22 do not necessarily have to calculate the confidence level of the output vehicle position estimation. The confidence level calculation units 14 and 22 may calculate only the confidence level of the vehicle position estimation for each target.

自信度演算部14,22は、必ずしも自車両Mと物標との距離(検出距離)を用いて自信度(以下、前後方向自信度及び車幅方向自信度も含む)を推定する必要はない。自信度演算部14,22は、物標における複数の位置情報の分布Pに基づいて自信度を推定すればよい。   The degree-of-confidence calculating units 14 and 22 do not necessarily have to estimate the degree of confidence (hereinafter including the degree of confidence in the front-rear direction and the degree of confidence in the vehicle width direction) using the distance (detected distance) between the host vehicle M and the target. . The confidence level calculation units 14 and 22 may estimate the confidence level based on the distribution P of a plurality of pieces of position information on the target.

この場合において、自車位置推定装置100、200は、自車位置推定を行う前に、自車位置推定の自信度を予測してもよい。自信度演算部14,22は、自車両Mが物標を外部センサ2によって検出可能な距離に到達する前に、物標における複数の位置情報の分布Pから、当該物標を用いた場合における自車位置推定の自信度を予測することができる。   In this case, the vehicle position estimation devices 100 and 200 may predict the degree of confidence in the vehicle position estimation before performing the vehicle position estimation. The confidence level calculation units 14 and 22 use the target from the plurality of position information distributions P in the target before the host vehicle M reaches the distance at which the target can be detected by the external sensor 2. It is possible to predict the confidence level of the vehicle position estimation.

自信度演算部14,22は、自車両Mの目標ルート上で外部センサ2によって検出される物標ごとに自車位置推定の自信度を予測しておき、実際に自車両Mの外部センサ2が物標を検出して自車位置推定が行われた後に、予測結果を利用して自車位置推定の自信度を演算してもよい。   The confidence level calculation units 14 and 22 predict the confidence level of the vehicle position estimation for each target detected by the external sensor 2 on the target route of the host vehicle M, and actually the external sensor 2 of the host vehicle M. However, after the target is detected and the vehicle position is estimated, the degree of confidence in the vehicle position estimation may be calculated using the prediction result.

自信度演算部14,22は、物標ごとの自車位置推定の自信度の予測結果を自動運転ECU50に出力してもよい。自動運転ECU50は、物標ごとの自車位置推定の自信度の予測結果に基づいて、自動運転の制御内容を変更する。また、自動運転ECU50は、複数のルート候補について自車位置推定装置100、200により物標ごとの自車位置推定の自信度を予測させ、予測結果に基づいて自車両Mが自動運転により走行する目標ルートを設定してもよい。自動運転ECU50は、例えば、物標ごとの自車位置推定の自信度の平均値が最も高いルートを目標ルートとして選択する。   The confidence level calculation units 14 and 22 may output the prediction result of the confidence level of the vehicle position estimation for each target to the automatic driving ECU 50. The automatic driving ECU 50 changes the control content of the automatic driving based on the prediction result of the degree of confidence in estimating the vehicle position for each target. In addition, the automatic driving ECU 50 causes the own vehicle position estimation devices 100 and 200 to predict the degree of confidence in estimating the own vehicle position for each target for a plurality of route candidates, and the own vehicle M travels by automatic driving based on the prediction result. A target route may be set. For example, the automatic driving ECU 50 selects a route having the highest average value of the degree of confidence of the vehicle position estimation for each target as the target route.

自車両Mは、自動運転ECU50を必ずしも備える必要はない。自車位置推定装置100の推定した自車位置及び自車位置推定の自信度は、自動運転以外に用いることも可能である。自車位置推定装置100,200は、自車位置及び自車位置推定の自信度を運転支援ECUに送信してもよい。運転支援ECUは、ACC[Adaptive Cruise Control]又はLKA[Lane KeepAssist]等の運転支援制御を実行する。また、自車位置推定装置100,200は、自車位置及び自車位置推定の自信度をナビゲーションシステムに送信してもよい。   The host vehicle M does not necessarily include the automatic driving ECU 50. The own vehicle position estimated by the own vehicle position estimation device 100 and the degree of confidence of the own vehicle position estimation can be used in addition to automatic driving. The own vehicle position estimation devices 100 and 200 may transmit the own vehicle position and the degree of confidence of the own vehicle position estimation to the driving assistance ECU. The driving assistance ECU executes driving assistance control such as ACC [Adaptive Cruise Control] or LKA [Lane KeepAssist]. The own vehicle position estimation devices 100 and 200 may transmit the own vehicle position and the degree of confidence of the own vehicle position estimation to the navigation system.

第2の実施形態に係る自車位置推定装置200は、前後方向自信度及び車幅方向自信度の二つを演算することなく、物標における前後方向分布及び車幅方向分布から当該物標の自車位置推定の自信度を演算してもよい。この場合、自信度演算部22は、前後方向分布及び車幅方向分布に重み付けを行い、重み付けの結果を考慮して当該物標の自車位置推定の自信度を演算することができる。自信度演算部22は、前後方向分布のばらつきが大きい方が自車両Mの自車位置推定に与える影響が大きいことから、前後方向分布の重み付けを車幅方向分布の重み付けより大きい値とする。重み付けは、予め設定された値とすることができる。自信度演算部22は、前後方向分布のばらつきが小さく車幅方向分布のばらつきが大きい場合、前後方向分布のばらつきが大きく車幅方向分布のばらつきが少ない場合と比べて、自車位置推定の自信度を大きい値として演算する。   The vehicle position estimation device 200 according to the second embodiment calculates the target position from the front-rear direction distribution and the vehicle width direction distribution of the target without calculating the front-rear direction confidence level and the vehicle width direction confidence level. The degree of confidence of the vehicle position estimation may be calculated. In this case, the confidence level calculation unit 22 can weight the front-rear direction distribution and the vehicle width direction distribution, and can calculate the confidence level of the subject vehicle position estimation of the target in consideration of the weighted result. The confidence degree calculation unit 22 sets the weight of the front-rear direction distribution to a value greater than the weight of the vehicle width direction distribution because the larger the variation in the front-rear direction distribution has a greater influence on the own vehicle position estimation. The weighting can be a preset value. The degree-of-confidence calculating unit 22 is more confident in estimating the vehicle position when the variation in the front-rear direction distribution is small and the variation in the vehicle width direction distribution is larger than when the variation in the front-rear direction distribution is large and the variation in the vehicle width direction distribution is small. The degree is calculated as a large value.

その他、DOPの考え方を複数の位置情報が記憶された一つの物標を用いた自車位置推定における自信度の演算に応用する場合について説明したが、DOPの考え方は複数の物標を用いる場合にも応用可能である。すなわち、自信度演算部14は、それぞれ一つの位置情報が記憶された複数の物標を用いた自車位置推定の自信度の演算において上述した式(1)〜(5)を用いることもできる。この場合、例えば、図3における位置情報P1(x1,y1)と位置情報P2(x2、y2)とを別々の物標の位置情報と考えればよい。   In addition, the case where the concept of DOP is applied to the calculation of the degree of confidence in the vehicle position estimation using one target in which a plurality of pieces of position information are stored has been described, but the concept of DOP is a case where a plurality of targets are used. It can also be applied to. That is, the confidence level calculation unit 14 can also use the above-described formulas (1) to (5) in the calculation of the confidence level of the vehicle position estimation using a plurality of targets each storing one piece of position information. . In this case, for example, the position information P1 (x1, y1) and the position information P2 (x2, y2) in FIG. 3 may be considered as position information of different targets.

このようにして、自信度演算部14,22は、自車両Mの周囲の複数の物標を用いた自車位置推定の劣化度を演算することができる。これにより、自信度演算部14,22では、例えば自車両Mの周りに10個の物標が存在する場合において、自車両Mから見てほぼ同じ方向にまとまって10個の物標が位置するときと比べて、10個の物標が自車両Mの周囲360度でほぼ均等に位置するときの方が、自車位置推定の自信度が大きい値になることを適切に演算することができる。   In this way, the confidence level calculation units 14 and 22 can calculate the degree of deterioration of the vehicle position estimation using a plurality of targets around the host vehicle M. Thereby, in the confidence calculation units 14 and 22, for example, when 10 targets exist around the host vehicle M, the ten targets are located in the same direction as viewed from the host vehicle M. Compared to the time, it can be appropriately calculated that the confidence level of the own vehicle position estimation becomes larger when the ten targets are located approximately 360 degrees around the own vehicle M. .

1…GPS受信部、2…外部センサ、3…内部センサ、4…地図データベース、5…物標データベース、50…自動運転ECU、6…HMI、10,20…自車位置推定ECU、11…測定位置取得部、12…物標認識部、13…自車位置推定部、14,22…自信度演算部、21…自車両向き推定部、100,200…自車位置推定装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... GPS receiving part, 2 ... External sensor, 3 ... Internal sensor, 4 ... Map database, 5 ... Target database, 50 ... Automatic operation ECU, 6 ... HMI, 10, 20 ... Own vehicle position estimation ECU, 11 ... Measurement Position acquisition unit, 12 ... target recognition unit, 13 ... own vehicle position estimation unit, 14, 22 ... confidence level calculation unit, 21 ... own vehicle direction estimation unit, 100, 200 ... own vehicle position estimation device.

Claims (3)

自車位置推定に利用される物標の地図上の位置情報と、自車両の車載センサの検出結果から認識された前記物標の位置とに基づいて、前記自車両の地図上の位置である自車位置を推定する自車位置推定装置であって、
前記物標の地図上の位置情報を記憶するデータベースであり、少なくとも一つの前記物標において前記位置情報を複数記憶している物標データベースと、
複数の前記位置情報が記憶された前記物標を用いた前記自車位置推定の自信度を演算する自信度演算部と、
を備え、
前記自信度演算部は、前記複数の位置情報の分布に基づいて、前記自車位置推定の自信度を演算する、自車位置推定装置。
Based on the position information on the map of the target used for estimating the position of the own vehicle and the position of the target recognized from the detection result of the vehicle-mounted sensor of the own vehicle, the position on the map of the own vehicle A vehicle position estimation device for estimating a vehicle position,
A database for storing position information on a map of the target, a target database storing a plurality of the position information in at least one target; and
A confidence level calculation unit that calculates the confidence level of the vehicle position estimation using the target in which a plurality of the position information is stored;
With
The said self-confidence degree calculating part is a self-vehicle position estimation apparatus which calculates the self-confidence degree of the said vehicle position estimation based on distribution of these several positional information.
前記自車両の地図上の向きを推定する自車両向き推定部を更に備え、
前記自信度演算部は、前記自車両の向きと前記複数の位置情報の分布に基づいて、前記自車両の前後方向における前記複数の位置情報の分布である前後方向分布を演算することで、前記前後方向分布から前記前後方向における前記自車位置推定の自信度である前後方向自信度を演算すると共に、
前記自車両の向きと前記複数の位置情報の分布に基づいて、前記自車両の車幅方向における前記複数の位置情報の分布である車幅方向分布を演算することで、前記車幅方向分布から前記車幅方向における前記自車位置推定の自信度である車幅方向自信度を演算する、請求項1に記載の自車位置推定装置。
A host vehicle direction estimation unit that estimates a direction of the host vehicle on a map;
The degree-of-confidence calculating unit calculates a front-rear direction distribution that is a distribution of the plurality of position information in the front-rear direction of the host vehicle based on the orientation of the host vehicle and the distribution of the plurality of position information. While calculating the degree of confidence in the front-rear direction, which is the degree of confidence in the vehicle position estimation in the front-rear direction from the front-rear direction distribution,
Based on the direction of the host vehicle and the distribution of the plurality of position information, the vehicle width direction distribution, which is the distribution of the plurality of position information in the vehicle width direction of the host vehicle, is calculated. The own vehicle position estimation apparatus according to claim 1, wherein a degree of confidence in the vehicle width direction, which is a degree of confidence in the vehicle position estimation in the vehicle width direction, is calculated.
前記車載センサの検出結果に基づいて前記物標を認識すると共に、前記物標及び前記自車両の距離を認識する物標認識部を更に備え、
前記自信度演算部は、前記複数の位置情報が記憶された前記物標及び前記自車両の距離と、前記複数の位置情報の分布とに基づいて、前記自車位置推定の自信度を演算する、請求項1に記載の自車位置推定装置。
While recognizing the target based on the detection result of the in-vehicle sensor, further comprising a target recognition unit for recognizing the distance between the target and the host vehicle,
The degree-of-confidence calculating unit calculates the degree of confidence of the vehicle position estimation based on the distance between the target in which the plurality of pieces of position information are stored and the own vehicle, and the distribution of the plurality of pieces of position information. The host vehicle position estimation apparatus according to claim 1.
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