JP2019207177A - Self-position estimation apparatus - Google Patents

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JP2019207177A JP2018103111A JP2018103111A JP2019207177A JP 2019207177 A JP2019207177 A JP 2019207177A JP 2018103111 A JP2018103111 A JP 2018103111A JP 2018103111 A JP2018103111 A JP 2018103111A JP 2019207177 A JP2019207177 A JP 2019207177A
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Abstract

To enable recognition of a relationship between a result of estimating a position and a true value.SOLUTION: A self-position estimation apparatus (100) includes: generation means (11) for generating plural position candidates of a mobile body (1); extraction means (12) for extracting plural probable position candidates from the plural position candidates by comparing the plural position candidates with map information; first calculation means (13, 14) for calculating respective degrees of reliability of the plural position candidates by comparing among measurement results of measurement means (20) that measures surroundings environment of the mobile body, the map information and the plural position candidates; a second calculation means (14) for calculating respective weighting of the plural probable position candidates on the basis of the respective degrees of reliability of the plural position candidates; and estimation means (15, 16) for estimating a position of the mobile body on the basis of a provisional position indicated by each of the plural probable position candidates and the weighting of the provisional position, and determining reliability of the estimated position on the basis of the respective weighting of the plural probable position candidates and a degree of reliability of the weighting.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、移動体である自己の位置を推定する自己位置推定装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a self-position estimation apparatus that estimates the position of a mobile object.

この種の装置で用いられる技術として、例えば、GPS(Global Posisioning System)を用いて自車両の測位位置を算出し、該測位位置と地図データに含まれる道路データとを比較するマップマッチング処理を行い、該測位位置を補正して、自車両の現在位置を推定する技術が提案されている(特許文献1参照)。その他、関連する技術として、特許文献2及び3に記載の技術がある。   As a technique used in this type of device, for example, a positioning position of the host vehicle is calculated using GPS (Global Positioning System), and a map matching process is performed for comparing the positioning position with road data included in the map data. A technique for correcting the positioning position and estimating the current position of the host vehicle has been proposed (see Patent Document 1). Other related technologies include those described in Patent Documents 2 and 3.

特開2011−058909号公報JP 2011-058909 A 特開2017−062539号公報JP 2017-062539 A 特開2016−110576号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-110576

特許文献1に記載の技術では、GPS衛星から受信する電波についてのマルチパスの度合い、地形の影響度、地図データの自信度等に基づいて、現在位置の確からしさを示す指標である信頼度が決定される。しかしながら、この信頼度は、推定された現在位置が真値(即ち、実際の位置)にどの程度近いのかを示すもの(即ち、正確度)ではなく、推定誤差又は推定精度と言い換えることができる概念である。つまり、特許文献1に記載の技術では、推定された現在位置と真値との関係を知ることはできない。このため、特許文献1に記載の技術では、推定された現在位置が真値からずれている場合に、ずれていることを装置が認識することができないという技術的問題点がある。   In the technique described in Patent Document 1, the reliability, which is an index indicating the accuracy of the current position, is based on the degree of multipath for radio waves received from GPS satellites, the influence of terrain, the confidence of map data, and the like. It is determined. However, this reliability is not an indication of how close the estimated current position is to the true value (ie, actual position) (ie, accuracy), but a concept that can be paraphrased as estimation error or estimation accuracy. It is. That is, the technique described in Patent Document 1 cannot know the relationship between the estimated current position and the true value. For this reason, the technique described in Patent Document 1 has a technical problem that when the estimated current position is deviated from the true value, the apparatus cannot recognize the deviation.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、推定結果と真値との関係を認識することができる自己位置推定装置を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it a subject to provide the self-position estimation apparatus which can recognize the relationship between an estimation result and a true value.

本発明の一態様に係る自己位置推定装置は、移動体の周辺環境を測定する測定手段と、前記移動体の運動を検出する運動検出手段と、地図情報を格納する地図データベースと、(i)第1の時刻における前記移動体の位置と、(ii)前記運動検出手段により、前記第1の時刻から、前記第1の時刻よりも後の第2の時刻までの期間に検出された前記移動体の運動と、に基づいて、前記第2の時刻における前記移動体の仮の位置を示す位置候補を複数生成する生成手段と、前記複数の位置候補と前記地図情報とを比較して、前記複数の位置候補から複数の確からしい位置候補を抽出する抽出手段と、前記測定手段による測定結果と前記地図情報と前記複数の位置候補とを比較して、前記複数の位置候補各々の信頼度を算出する第1算出手段と、前記複数の位置候補各々の信頼度に基づいて、前記複数の確からしい位置候補各々の重みを算出する第2算出手段と、前記複数の確からしい位置候補各々により示される仮の位置及び前記複数の確からしい位置候補各々の重みに基づいて、前記移動体の位置を推定するとともに、前記複数の確からしい位置候補各々の重み及び信頼度に基づいて、前記推定された位置の信頼度を決定する推定手段と、を備えるというものである。   A self-position estimation apparatus according to an aspect of the present invention includes a measuring unit that measures a surrounding environment of a moving body, a movement detecting unit that detects the movement of the moving body, a map database that stores map information, and (i) The position of the moving body at a first time, and (ii) the movement detected by the motion detection means in a period from the first time to a second time after the first time. Generating means for generating a plurality of position candidates indicating the temporary position of the mobile body at the second time based on body movement, comparing the plurality of position candidates with the map information, Extracting means for extracting a plurality of likely position candidates from a plurality of position candidates, comparing the measurement result by the measuring means, the map information, and the plurality of position candidates, and determining the reliability of each of the plurality of position candidates. First calculating means for calculating; Second calculation means for calculating a weight of each of the plurality of probable position candidates based on the reliability of each of the plurality of position candidates; a temporary position indicated by each of the plurality of probable position candidates; Estimating the position of the moving body based on the weight of each of the probable position candidates and determining the reliability of the estimated position based on the weight and the reliability of each of the plurality of probable position candidates Means.

実施形態に係る自己位置推定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the self-position estimation apparatus which concerns on embodiment. 位置候補の算出方法の概念を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the concept of the calculation method of a position candidate. 確からしい位置候補の抽出方法の概念を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the concept of the extraction method of a likely position candidate. 正誤判定の概念を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the concept of correct / incorrect determination. 応用例に係る自己位置推定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the self-position estimation apparatus which concerns on an application example.

自己位置推定装置に係る実施形態について図1乃至図4を参照して説明する。以下の実施形態では、移動体としての車両に搭載された自己位置推定装置を一例として挙げる。   An embodiment according to a self-position estimation apparatus will be described with reference to FIGS. In the following embodiment, a self-position estimation device mounted on a vehicle as a moving body is taken as an example.

(構成)
実施形態に係る自己位置推定装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係る自己位置推定装置の構成を示すブロック図である。
(Constitution)
The configuration of the self-position estimation apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the self-position estimation apparatus according to the embodiment.

図1において、自己位置推定装置100は、車両1に搭載されている。自己位置推定装置100は、演算装置10、外界センサ20、内界センサ30及び地図データベース40(以降、適宜“地図DB40”と称する)を備えて構成されている。   In FIG. 1, a self-position estimation apparatus 100 is mounted on a vehicle 1. The self-position estimation apparatus 100 includes an arithmetic unit 10, an external sensor 20, an internal sensor 30, and a map database 40 (hereinafter referred to as “map DB 40” as appropriate).

外界センサ20は、例えばレーザセンサ、LIDAR(Light Detection and Ranging)、車両1の周辺を撮像するカメラ、等を含んでいる。内界センサ30は、例えばエンコーダ、ジャイロ、等を含んでいる。地図DB40は、地図情報を格納している。地図情報は、例えば道路上の白線やレーンマーク、電柱等の特徴物に係る情報を含む地図と、点群地図とを含んでいる。   The external sensor 20 includes, for example, a laser sensor, LIDAR (Light Detection and Ranging), a camera that captures the periphery of the vehicle 1, and the like. The inner sensor 30 includes, for example, an encoder, a gyro, and the like. The map DB 40 stores map information. The map information includes, for example, a map including information on features such as white lines, lane marks, and utility poles on the road, and a point cloud map.

演算装置10は、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、位置候補算出部11、マッチング部12、正誤判定部13、信頼度比較部14、位置推定部15及び信頼度決定部16を備えて構成されている。演算装置10は、外界センサ20及び内界センサ30各々により取得されたセンサ観測値と、地図DB40に格納されている地図情報と用いて、車両1の位置及びその位置の信頼度を推定する。   The arithmetic device 10 includes a position candidate calculation unit 11, a matching unit 12, a correctness determination unit 13, a reliability comparison unit 14, a position as a processing block that is logically realized therein or as a processing circuit that is physically realized. An estimation unit 15 and a reliability determination unit 16 are provided. The arithmetic unit 10 estimates the position of the vehicle 1 and the reliability of the position using the sensor observation values acquired by the external sensor 20 and the internal sensor 30 and the map information stored in the map DB 40.

(位置推定)
自己位置推定装置100における位置推定について(言い換えれば、演算装置10の動作について)説明する。
(Position estimation)
Position estimation in the self-position estimation apparatus 100 (in other words, operation of the arithmetic apparatus 10) will be described.

1.位置候補の算出
位置候補算出部11における位置候補の算出方法について図2を参照して説明する。図2は、位置候補の算出方法の概念を示す概念図である。
1. Position Candidate Calculation A position candidate calculation method in the position candidate calculation unit 11 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram showing a concept of a position candidate calculation method.

位置候補算出部11は、以下に説明する算出方法を用いて、時刻tにおける車両1の位置候補を算出する。当該算出方法は、時刻t−1における車両1の位置(図2の黒丸参照)と、時刻t−1から時刻tまでの期間に内界センサ30により取得された内界センサ観測値(即ち、車両1の運動)(図2の矢印“検出された動き”参照)と、から時刻tにおける車両1の位置を求めるデッドレコニング(自律航法)を基盤としている。   The position candidate calculation unit 11 calculates a position candidate of the vehicle 1 at time t using a calculation method described below. The calculation method includes the position of the vehicle 1 at time t-1 (see the black circle in FIG. 2), and the inner-field sensor observation value acquired by the inner-field sensor 30 during the period from time t-1 to time t (that is, Based on the motion of the vehicle 1 (see arrow “Detected motion” in FIG. 2) and dead reckoning (autonomous navigation) for determining the position of the vehicle 1 at time t.

ここで、車両1の実際の位置は、例えば路面の凹凸、風、タイヤの歪み等の外乱要因により、デッドレコニングにより求められた車両1の位置からずれることが多い。そこで、当該算出方法では、時刻t−1における車両1の位置及び内界センサ観測値に加えて、外乱要因に相当する乱数を用いて、時刻tにおける車両1の位置候補(図2の白丸参照)が複数算出される。   Here, the actual position of the vehicle 1 often deviates from the position of the vehicle 1 obtained by dead reckoning due to disturbance factors such as road surface unevenness, wind, and tire distortion. Therefore, in this calculation method, in addition to the position of the vehicle 1 at time t-1 and the observed value of the internal sensor, a random number corresponding to a disturbance factor is used, and the position candidate of the vehicle 1 at time t (see the white circle in FIG. 2) ) Are calculated.

複数の位置候補各々は、位置を示す位置情報に加えて、車両1の姿勢を示す姿勢情報、時刻t−1における車両1の位置(即ち、時刻tにおける位置候補を算出するために用いた位置)の信頼度を示す情報(以降、適宜“時刻t−1における信頼度”と称する)、上記時刻t−1における車両1の位置の重みを示す情報(以降、適宜“時刻t−1における重み”と称する)を有する。尚、車両1の初期位置(即ち、時刻t=0における位置)は、例えばGPS等の既存の測位技術を用いて求めてもよいし、ユーザが手動で入力してもよい。信頼度及び重みについては後述する。   Each of the plurality of position candidates includes, in addition to the position information indicating the position, the posture information indicating the attitude of the vehicle 1, the position of the vehicle 1 at time t-1 (that is, the position used to calculate the position candidate at time t-1). ) Information indicating the reliability of the vehicle 1 (hereinafter referred to as “reliability at time t−1” as appropriate), and information indicating the weight of the position of the vehicle 1 at time t−1 (hereinafter referred to as “weight at time t−1” as appropriate). "). Note that the initial position of the vehicle 1 (that is, the position at time t = 0) may be obtained by using an existing positioning technique such as GPS, or may be manually input by the user. The reliability and weight will be described later.

2.マッチング
マッチング部12の動作について図3を参照して説明する。図3は、確からしい位置候補の抽出方法の概念を示す概念図である。尚、図3では、抽出方法の概念をわかりやすくするために、位置候補(白丸)のばらつきを誇張して表現している。
2. The operation of the matching matching unit 12 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a concept of a method for extracting a likely position candidate. In FIG. 3, in order to make the concept of the extraction method easy to understand, the variation of position candidates (white circles) is exaggerated.

マッチング部12は、例えば車両1の時刻t−1における位置を参照して、地図DB40から車両1の周辺の地図を取得する。マッチング部12は、図3(b)に示すように、取得された地図上に、位置候補算出部11により算出された複数の位置候補(ここでは、時刻tにおける車両1の位置候補)を重ねる。尚、実際の装置では、地図と位置候補とを重ねる処理は行われなくてよい。   For example, the matching unit 12 refers to the position of the vehicle 1 at time t−1 and acquires a map around the vehicle 1 from the map DB 40. As shown in FIG. 3B, the matching unit 12 superimposes a plurality of position candidates (here, the position candidates of the vehicle 1 at time t) calculated by the position candidate calculation unit 11 on the acquired map. . In an actual apparatus, the process of overlapping the map and the position candidate does not have to be performed.

マッチング部12は、例えば内界センサ観測値の履歴(即ち、車両1の運動履歴)から論理的に説明できる位置候補を残す(即ち、抽出する)一方で、該内界センサ観測値の履歴から説明できない位置候補を除外する。この結果、例えば歩道や構造物と重なる位置候補や、中央分離帯を越えた反対車線上の位置候補が除外される。   For example, the matching unit 12 leaves (that is, extracts) position candidates that can be logically explained from the history of the inner-field sensor observation values (that is, the movement history of the vehicle 1), while from the history of the inner-field sensor observation values. Exclude position candidates that cannot be explained. As a result, for example, position candidates that overlap with sidewalks and structures, and position candidates on the opposite lane beyond the median are excluded.

このようなマッチング部12の動作は、例えば次のような処理により実現可能である。内界センサ観測値には正規分布に従うばらつきがあると仮定して、尤度の分布を求める(図3(b)の同心円参照)。次に、求められた尤度の分布のうち、例えば地図上の歩道や構造物に相当する部分の尤度をゼロに変更する。尤度の分布により示される尤度に基づいて、複数の位置候補各々の尤もらしさを示す指標であるマッチング率を算出する。そして、マッチング率が所定値より大きい位置候補を抽出する一方で、マッチング率が該所定値より小さい位置候補を除外する。尚、マッチング率が所定値と等しい場合には、どちらかに含めて扱えばよい。より具体的には、マッチング部12の動作は、例えばパーティクルフィルタ等により実現可能である。   Such an operation of the matching unit 12 can be realized by the following processing, for example. Assuming that the inner-field sensor observation values have variations according to the normal distribution, the likelihood distribution is obtained (see concentric circles in FIG. 3B). Next, of the obtained likelihood distribution, for example, the likelihood corresponding to a sidewalk or a structure on the map is changed to zero. Based on the likelihood indicated by the likelihood distribution, a matching rate, which is an index indicating the likelihood of each of the plurality of position candidates, is calculated. Then, position candidates whose matching rate is larger than a predetermined value are extracted, while position candidates whose matching rate is smaller than the predetermined value are excluded. When the matching rate is equal to the predetermined value, it can be included in either one. More specifically, the operation of the matching unit 12 can be realized by, for example, a particle filter.

マッチング部12により抽出された位置候補を、以降、適宜“確からしい位置候補”と称する。   The position candidates extracted by the matching unit 12 are hereinafter referred to as “probable position candidates” as appropriate.

3.正誤判定
正誤判定部13の動作について図4を参照して説明する。図4は、正誤判定の概念を示す概念図である。
3. The operation of the correctness determination correctness determination unit 13 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a conceptual diagram showing the concept of correct / incorrect determination.

正誤判定部13は、上述のマッチング部12とは別に、位置候補算出部11により算出された複数の位置候補を分類する。具体的には、正誤判定部13は、先ず、外界センサ20により取得された外界センサ観測値(ここでは、点群)と、地図DB40から取得した点群地図とを用いたマップマッチングを行い、その結果を示すマッチングデータを生成する(図4(a)参照)。   The correctness determination unit 13 classifies the plurality of position candidates calculated by the position candidate calculation unit 11 separately from the matching unit 12 described above. Specifically, the correctness determination unit 13 first performs map matching using the external sensor observation values (here, point clouds) acquired by the external sensor 20 and the point cloud map acquired from the map DB 40, Matching data indicating the result is generated (see FIG. 4A).

時刻tにおける外界センサ観測値は、時刻tにおける車両1の実際の位置に依存する。この点に着目して、外界センサ観測値と点群地図とをマッチング(即ち、位置合わせ)することにより時刻tにおける車両1の位置を求める技術が、マップマッチングである。ところで、時刻tにおける外界センサ観測値と、点群地図とを用いたマップマッチングにより求められる時刻tにおける車両1の位置は、例えば外界センサ観測値の誤差や点群地図の誤差等に起因して、車両1の実際の位置を示すとは限らない。つまり、マップマッチングにより求められる車両1の位置が正しいとは限らない。   The external sensor observation value at time t depends on the actual position of the vehicle 1 at time t. Focusing on this point, map matching is a technique for obtaining the position of the vehicle 1 at time t by matching (that is, aligning) an external sensor observation value and a point cloud map. By the way, the position of the vehicle 1 at the time t obtained by map matching using the external sensor observation value at the time t and the point cloud map is caused by an error in the external sensor observation value, an error in the point cloud map, or the like. The actual position of the vehicle 1 is not necessarily shown. That is, the position of the vehicle 1 obtained by map matching is not always correct.

正誤判定部13は、複数の位置候補各々により示される位置を、マップマッチングにより求められた位置と仮定して、該複数の位置候補各々により示される位置が、車両1の実際の位置(即ち、真値)に対応しているかを判定する正誤判定を行う。「実際の位置(即ち、真値)に対応」とは、位置候補により示される位置が実際の位置に一致していることに限らず、位置候補により示される位置が実際の位置近傍の所定範囲(図4(b)の“所定範囲A”参照)内にあることも意味する。   The correctness determination unit 13 assumes that the position indicated by each of the plurality of position candidates is the position obtained by map matching, and the position indicated by each of the plurality of position candidates is the actual position of the vehicle 1 (that is, Correct / incorrect determination is performed to determine whether the value corresponds to (true value). “Corresponding to the actual position (that is, true value)” is not limited to the fact that the position indicated by the position candidate matches the actual position, and the position indicated by the position candidate is a predetermined range near the actual position. It also means being within (see “predetermined range A” in FIG. 4B).

上述の如く、時刻tにおける外界センサ観測値は、時刻tにおける車両1の実際の位置に依存する。このため、仮に車両1の実際の位置が、位置候補により示される位置であるならば、外界センサ観測値も、位置候補により示される位置に対応したものとなるはずである。上記正誤判定では、このような思想に基づいて、外界センサ20により取得された時刻tにおける外界センサ観測値(又は、マッチングデータ)に矛盾しない位置候補が「正」(即ち、実際の位置に対応している)と判定され、該外界センサ観測値と矛盾する位置候補が「誤」(即ち、実際の位置に対応していない)と判定される。この正誤判定の結果、複数の位置候補が分類される。   As described above, the external sensor observation value at time t depends on the actual position of the vehicle 1 at time t. For this reason, if the actual position of the vehicle 1 is the position indicated by the position candidate, the external sensor observation value should also correspond to the position indicated by the position candidate. In the above correct / incorrect determination, based on such a concept, a position candidate that does not contradict the external sensor observation value (or matching data) at time t acquired by the external sensor 20 is “correct” (that is, corresponds to the actual position). The position candidate inconsistent with the external sensor observation value is determined to be “false” (that is, does not correspond to the actual position). As a result of the correctness determination, a plurality of position candidates are classified.

このような正誤判定は、例えば次のような構成により実現可能である。例えば、マップマッチングにより真値に対応する位置が求められた場合の外界センサ観測値、及び、マップマッチングにより真値から乖離した位置が求められた場合の外界センサ観測値、を学習データとして用いて学習させたニューラルネットワークを予め構築する。このように構築されたニューラルネットワークに、上述のマッチングデータと、複数の位置候補各々により示される位置とが入力されることにより、上述の正誤判定が行われる。ニューラルネットワークは、正誤判定の結果を確率として出力する。つまり、ニューラルネットワークは、「正」か「誤」かの2値ではなく、例えば「正」である可能性を示す確率としての連続値を出力する。ここでは、位置候補により示される位置が、実際の位置に対応している可能性が高いほど確率は高くなるものとする。正誤判定の結果は、対応する位置候補に関連付けられた上で、信頼度比較部14に出力される。尚、正誤判定の結果は、「正」である可能性を示す確率であってもよいし、「正」である可能性を示す確率に基づいて決定された「正」又は「誤」を示す情報であってもよい。   Such correctness determination can be realized by the following configuration, for example. For example, the external sensor observation value when the position corresponding to the true value is obtained by map matching and the external sensor observation value when the position deviating from the true value is obtained by map matching are used as learning data. A learned neural network is constructed in advance. The above-described correctness determination is performed by inputting the above-described matching data and the position indicated by each of the plurality of position candidates to the neural network constructed in this manner. The neural network outputs the result of correct / incorrect determination as a probability. That is, the neural network outputs a continuous value as a probability indicating a possibility of being “positive”, for example, instead of a binary value of “positive” or “false”. Here, it is assumed that the probability is higher as the position indicated by the position candidate is more likely to correspond to the actual position. The result of correctness / incorrectness determination is output to the reliability comparison unit 14 after being associated with the corresponding position candidate. Note that the result of the correctness / incorrectness determination may be a probability indicating the possibility of being “correct”, or may indicate “correct” or “false” determined based on the probability indicating the possibility of being “correct”. It may be information.

4.信頼度比較
信頼度比較部14は、複数の位置候補各々の信頼度を算出する。具体的には、信頼度比較部14は先ず、正誤判定の結果に対する尤度(即ち、正誤判定に係る一の結果が得られる確率)を下記式により計算する。
4). The reliability comparison reliability comparison unit 14 calculates the reliability of each of the plurality of position candidates. Specifically, the reliability comparison unit 14 first calculates the likelihood for the correct / incorrect determination result (that is, the probability of obtaining one result related to the correct / incorrect determination) using the following equation.

下記式において、“d”は、複数の位置候補のうち一の位置候補についての時刻tにおける正誤判定の結果であり、“r”は、該一の位置候補についての時刻tにおける信頼度であり、“x”は、該一の位置候補についての時刻tにおける位置であり、“z”は、時刻tにおける内界センサ値であり、“m”は、地図である。“dpos”及び“dneg”は、任意の係数であり、“T”は、転置を示す記号であり、“ppos”は、正誤判定の結果が正しい(即ち、正誤判定の結果に間違いがない)場合に対して、信頼度に対する尤度分布を決定する確率分布であり、“pneg”は、正誤判定の結果が間違っている(即ち、正誤判定の結果が正しくない)場合に対して、信頼度に対する尤度分布を決定する確率分布である。尚、“x”、“z”及び“m”はベクトル量であり、その他の変数はスカラー量である。 In the following equation, “d t ” is the result of correctness determination at time t for one position candidate among the plurality of position candidates, and “r t ” is the reliability at time t for the one position candidate. “X t ” is a position at the time t for the one position candidate, “z t ” is an internal sensor value at the time t, and “m” is a map. “D pos ” and “d neg ” are arbitrary coefficients, “T” is a symbol indicating transposition, and “p pos ” indicates that the correct / incorrect determination result is correct (that is, the correct / incorrect determination result is incorrect). (P neg) is a probability distribution that determines the likelihood distribution with respect to the reliability, and “p neg ” is a case where the correct / incorrect determination result is incorrect (ie, the correct / incorrect determination result is incorrect). This is a probability distribution that determines the likelihood distribution for the reliability. “X t ”, “z t ”, and “m” are vector quantities, and the other variables are scalar quantities.

上記“ppos”及び“dneg”は、具体的には下記式により表される。下記式において、“a”及び“b”は、任意の係数であり、“B()”は、ベータ関数であり、“unif”は、一様分布である。 The above “p pos ” and “d neg ” are specifically represented by the following equations. In the following equation, “a” and “b” are arbitrary coefficients, “B ()” is a beta function, and “unif” is a uniform distribution.

信頼度比較部14は次に、尤度“p(d|r,x,z,m)”に基づいて、複数の位置候補のうち一の位置候補についての時刻tにおける位置推定の成功確率(即ち、信頼度r)を、例えばバイナリベイズフィルタにより求める。バイナリベイズフィルタをロジット(即ち、対数オッズ)で表現すると下記式のようになる。 Next, the reliability comparison unit 14 estimates the position at time t for one position candidate among the plurality of position candidates based on the likelihood “p (d t | r t , x t , z t , m)”. The success probability (i.e., reliability r t ) is obtained by, for example, a binary Bayes filter. When the binary Bayes filter is expressed by logit (ie, log odds), the following equation is obtained.

尚、下記式では、尤度“p(d|r,x,z,m)”を、“p(d|r)”と簡略して表示している。“rt−1”は、該一の位置候補についての時刻t−1における信頼度である。時刻t−1における信頼度は、「1.位置候補の算出」に記載したように、時刻tにおける該一の位置候補を算出するために用いた、時刻t−1における位置の信頼度である。 In the following expression, the likelihood “p (d t | r t , x t , z t , m)” is simply expressed as “p (d t | r t )”. “R t−1 ” is the reliability at time t−1 for the one position candidate. The reliability at time t-1 is the reliability of the position at time t-1 used to calculate the one position candidate at time t, as described in “1. Calculation of position candidates”. .

この式を変形して、複数の位置候補のうち一の位置候補についての時刻tにおける信頼度rが下記式から求められる。信頼度比較部14は、このような信頼度の計算を、複数の位置候補各々について行う。 By transforming this equation, the reliability r t at time t for one position candidate among the plurality of position candidates is obtained from the following equation. The reliability comparison unit 14 performs such reliability calculation for each of a plurality of position candidates.

次に、信頼度比較部14は、マッチング部12から出力された複数の確からしい位置候補各々の重みを、上述の如く計算された信頼度等に基づいて下記式を用いて計算する。ここで、“ω”及び“ωt−1”は、夫々、時刻tにおける重み及び時刻t−1における重みである。“i”は、複数の確からしい位置候補各々を識別するための添え字であり、該複数の確からしい位置候補のうち“i”番目の確からしい位置候補であることを示している。尚、時刻t−1における重みは、「1.位置候補の算出」に記載したように、時刻tにおける“i”番目の確からしい位置候補を算出するために用いた、時刻t−1における位置の重みである。 Next, the reliability comparison unit 14 calculates the weight of each of the plurality of probable position candidates output from the matching unit 12 using the following formula based on the reliability calculated as described above. Here, “ω t ” and “ω t−1 ” are the weight at time t and the weight at time t−1, respectively. “I” is a subscript for identifying each of a plurality of probable position candidates, and indicates the “i” th probable position candidate among the plurality of probable position candidates. The weight at time t−1 is the position at time t−1 used to calculate the “i” th most likely position candidate at time t, as described in “1. Calculation of position candidates”. Is the weight.

信頼度比較部14における一連の処理により、複数の確からしい位置候補各々の時刻tにおける信頼度及び重みが算出される。ここで、本願発明者の研究によれば、次のことが判明している。即ち、時刻t−1における信頼度(即ち、時刻tにおける位置候補を算出するために用いた、時刻t−1における位置の信頼度)が比較的高い場合、位置候補により示される位置は、真値(即ち、車両1の実際の位置)に比較的近いと考えられる(即ち、正誤判定の結果が“誤”となる可能性は極めて低いと考えられる)。このため、時刻t−1における信頼度が比較的高いにもかかわらず、正誤判定の結果が「誤」である場合(又は、“正”である可能性を示す確率が比較的低い場合)、正誤判定部13による正誤判定が妥当でない(即ち、正誤判定に誤りがある)と考えられる。本実施形態では、上述の如く、正誤判定の結果に対する尤度(或いは、信頼度や重み)が計算される結果、例えば時刻t−1における信頼度が比較的高いにもかかわらず、正誤判定の結果が「誤」である(即ち、正誤判定に誤りがある可能性が比較的高い)位置候補の重みは比較的小さくなる。このため、正誤判定に誤りがある可能性が比較的高い位置候補の、後述する位置推定への影響を抑制することができる。 Through a series of processes in the reliability comparison unit 14, the reliability and weight at each time t of a plurality of probable position candidates are calculated. Here, according to the research of the present inventors, the following has been found. That is, when the reliability at time t-1 (that is, the reliability of the position at time t-1 used for calculating the position candidate at time t) is relatively high, the position indicated by the position candidate is true. It is considered that the value is relatively close to the value (that is, the actual position of the vehicle 1) (that is, the possibility that the result of the correctness / incorrectness determination is “false” is extremely low). For this reason, even when the reliability at time t-1 is relatively high, the correctness / incorrectness determination result is “incorrect” (or when the probability indicating the possibility of being “correct” is relatively low). It is considered that the correctness determination by the correctness determination unit 13 is not appropriate (that is, there is an error in the correctness determination). In the present embodiment, as described above, the likelihood (or reliability or weight) for the result of correctness determination is calculated. For example, although the reliability at time t-1 is relatively high, correctness determination is not performed. The weight of a position candidate whose result is “false” (that is, there is a relatively high possibility of an error in correct / incorrect determination) is relatively small. For this reason, the influence on the position estimation mentioned later of the position candidate with a comparatively high possibility of an error in correct / incorrect determination can be suppressed.

5.位置推定
位置推定部15は、信頼度比較部14により算出された、複数の確からしい位置候補各々の時刻tにおける重みと、該複数の確からしい位置候補各々により示される位置とに基づいて、例えば位置候補により示される位置の重み付き平均を求めることにより、時刻tにおける車両1の位置を推定する。
5. The position estimation position estimation unit 15, for example, based on the weight at each time t of the plurality of likely position candidates calculated by the reliability comparison unit 14 and the position indicated by each of the plurality of likely position candidates, for example, The position of the vehicle 1 at time t is estimated by obtaining a weighted average of the positions indicated by the position candidates.

6.信頼度決定
信頼度決定部16は、信頼度比較部14により算出された、複数の確からしい位置候補各々の時刻tにおける信頼度及び重みに基づいて、重みが最も大きい確からしい位置候補の時刻tにおける信頼度を、位置推定部15により推定された時刻tにおける車両1の位置の信頼度に決定する。
6). The reliability determination reliability determination unit 16 calculates the time t of the most probable position candidate having the largest weight based on the reliability and the weight at the time t of each of the plurality of possible position candidates calculated by the reliability comparison unit 14. Is determined as the reliability of the position of the vehicle 1 at time t estimated by the position estimation unit 15.

当該自己位置推定装置100では、このような位置推定に係る処理が繰り返し行われることにより、車両1の位置が逐次推定される。   In the self-position estimation apparatus 100, the position of the vehicle 1 is sequentially estimated by repeatedly performing the process related to position estimation.

(技術的効果)
所謂完全自動運転を実現するための課題の一つとして、自車両の位置を正確に推定することが挙げられる。位置の測定方法としては、例えば衛星からの電波を受信して自己の位置を推定する衛星測位システム(Global Navigation Satelaite System:GNSS)や、マップマッチング等が提案されている。しかしながら、GNSSは、例えばトンネル等、衛星からの電波を受信できない区間では原理的に位置を推定することができない。マップマッチングでは、位置の推定精度を向上させるために、夫々高精度の位置情報を有する、高密度の点群により構成された点群地図を用いる必要があり、該点群地図の構築が困難である。
(Technical effect)
One of the problems for realizing so-called fully automatic driving is to accurately estimate the position of the host vehicle. As a position measuring method, for example, a satellite positioning system (GNSS) that receives a radio wave from a satellite and estimates its own position, map matching, and the like have been proposed. However, the GNSS cannot in principle estimate the position in a section where a radio wave from a satellite cannot be received, such as a tunnel. In map matching, in order to improve position estimation accuracy, it is necessary to use a point cloud map composed of high-density point clouds each having highly accurate position information, and it is difficult to construct the point cloud map. is there.

当該自己位置推定装置100では、外乱要因を考慮して、車両1の位置遷移が確率的に扱われる(上述の“1.位置候補の算出”参照)一方で、複数の位置候補各々の尤もらしさを参照して、複数の位置候補から確からしい位置候補が複数抽出されることにより、車両1が存在するであろう範囲が絞られる(上述の“2.マッチング”参照)。当該自己位置推定装置100では、確からしい位置候補の抽出とは別個に、複数の位置候補各々の信頼度が計算され、該信頼度に基づいて複数の確からしい位置候補各々の重みが計算される(上述の“4.信頼度比較”参照)。そして、当該自己位置推定装置100では、複数の確からしい位置候補各々の重みを用いて、該複数の確からしい位置候補各々により示される位置から車両1の位置が推定されるとともに、該複数の確からしい位置候補のうち重みが最も大きい確からしい位置候補の信頼度が、該推定された車両1の位置に係る信頼度として決定される(上述の“5.位置推定”及び“6.信頼度決定”参照)。つまり、当該自己位置推定装置100では、車両1の位置とその信頼度とが同時に求められる。   In the self-position estimation apparatus 100, the position transition of the vehicle 1 is treated stochastically in consideration of disturbance factors (see “1. Calculation of position candidates” described above), while the likelihood of each of a plurality of position candidates is increased. , By extracting a plurality of likely position candidates from a plurality of position candidates, the range in which the vehicle 1 will exist is narrowed (see “2. Matching” above). In the self-position estimation apparatus 100, the reliability of each of the plurality of position candidates is calculated separately from the extraction of the likely position candidates, and the weight of each of the plurality of likely position candidates is calculated based on the reliability. (See “4. Reliability Comparison” above.) Then, the self-position estimation apparatus 100 estimates the position of the vehicle 1 from the position indicated by each of the plurality of probable position candidates using the weights of each of the plurality of probable position candidates, and The reliability of the likely position candidate having the largest weight among the likely position candidates is determined as the reliability related to the estimated position of the vehicle 1 (see “5. Position estimation” and “6. Reliability determination described above”). "reference). That is, in the self-position estimation apparatus 100, the position of the vehicle 1 and its reliability are obtained simultaneously.

位置候補を比較的多く(例えば1000個以上)算出すると、車両1の実際の位置の近傍に位置候補が比較的多く集まることが多い。このため、比較的多くの確からしい位置候補が抽出されることが期待できる。そして、確からしい位置候補により示される位置を用いれば、実際の位置からの乖離の程度が比較的小さい位置が推定されることが期待できる。つまり、当該自己位置推定装置100によれば、車両1の位置を比較的正確に推定することができる。このように当該自己位置推定装置100によれば、比較的簡便な方法により、車両1の位置を比較的正確に推定することができる。   If a relatively large number of position candidates are calculated (for example, 1000 or more), a relatively large number of position candidates are often collected near the actual position of the vehicle 1. For this reason, it can be expected that a relatively large number of possible position candidates are extracted. If a position indicated by a probable position candidate is used, it can be expected that a position with a relatively small degree of deviation from the actual position is estimated. That is, according to the self-position estimation apparatus 100, the position of the vehicle 1 can be estimated relatively accurately. Thus, according to the self-position estimation apparatus 100, the position of the vehicle 1 can be estimated relatively accurately by a relatively simple method.

当該自己位置推定装置100における「信頼度」は、上述したように、位置推定の成功確率を示している。つまり、信頼度が高いほど、推定された位置が実際の位置(即ち、真値)に近いこと意味する。言い換えれば、信頼度が低いほど、推定された位置が実際の位置から乖離していることを意味する。このため、当該自己位置推定装置100では、信頼度を参照することにより、推定された位置がどの程度正確であるかを容易に知ることができる。つまり、当該自己位置推定装置100によれば、推定された位置と実際の位置(即ち、真値)との関係を容易に知ることができる。   As described above, the “reliability” in the self-position estimation apparatus 100 indicates the success probability of position estimation. That is, the higher the reliability, the closer the estimated position is to the actual position (that is, the true value). In other words, the lower the reliability, the more the estimated position deviates from the actual position. Therefore, the self-position estimation apparatus 100 can easily know how accurate the estimated position is by referring to the reliability. That is, according to the self-position estimation apparatus 100, the relationship between the estimated position and the actual position (that is, the true value) can be easily known.

<変形例>
自己位置推定装置100は、演算装置10を複数備えていてよい。この場合、正誤判定部13において用いられる外界センサ観測値は、一の演算装置10と他の演算装置10とで互いに異なっていることが望ましい。具体的には例えば、一の演算装置10の正誤判定部13では、外界センサ20としてのレーザセンサにより取得された観測値が用いられ、他の演算装置10の正誤判定部13では、外界センサ20としてのカメラにより撮像された画像から取得された観測値が用いられることが望ましい。そして、複数の演算装置10各々により求められた位置及び信頼度から、車両1の位置及びその信頼度が最終的に決定される(例えば、複数の演算装置10各々により求められた位置のうち、信頼度が最も高い位置が、車両1の位置として決定されてよい)。
<Modification>
The self-position estimation device 100 may include a plurality of arithmetic devices 10. In this case, it is desirable that the external sensor observation values used in the correctness determination unit 13 are different from each other between one arithmetic device 10 and another arithmetic device 10. Specifically, for example, in the correctness determination unit 13 of one arithmetic device 10, an observation value acquired by a laser sensor as the external sensor 20 is used, and in the correctness determination unit 13 of another arithmetic device 10, the external sensor 20 It is desirable to use an observation value acquired from an image picked up by the camera. Then, the position of the vehicle 1 and its reliability are finally determined from the position and reliability obtained by each of the plurality of arithmetic devices 10 (for example, among the positions obtained by each of the plurality of arithmetic devices 10, The position with the highest reliability may be determined as the position of the vehicle 1).

複数の位置推定結果を融合したり、複数のセンサ情報を利用したりするフュージョンを行うと、システム全体の信頼度は低下する。なぜなら、システム全体の信頼度が、夫々位置推定を行う複数のモジュール(演算装置10に相当)の信頼度の掛け算として定義されるからである。しかるに、本変形例では、フュージョンは行われないので、自己位置推定装置100が複数の演算装置10を備えていたとしても、該自己位置推定装置100の信頼度が低下することはない。   If fusion is performed by fusing a plurality of position estimation results or using a plurality of sensor information, the reliability of the entire system decreases. This is because the reliability of the entire system is defined as the multiplication of the reliability of a plurality of modules (corresponding to the arithmetic device 10) that perform position estimation. However, in this modification, since fusion is not performed, even if the self-position estimation apparatus 100 includes a plurality of arithmetic apparatuses 10, the reliability of the self-position estimation apparatus 100 does not decrease.

<応用例>
上述の如く構成された自己位置推定装置100の応用例について図5を参照して説明する。図5は、応用例に係る自己位置推定装置の構成を示すブロック図である。
<Application example>
An application example of the self-position estimation apparatus 100 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a self-position estimation apparatus according to an application example.

図5において、自己位置推定装置200は、上述した演算装置10、外界センサ20、内界センサ30及び地図DB40に加えて、失敗判定部50及び車両制御装置60を備えて構成されている。車両制御装置60は、演算装置10により推定された位置に少なくとも基づいて、車両1を自動運転可能に構成されている。   In FIG. 5, the self-position estimation device 200 includes a failure determination unit 50 and a vehicle control device 60 in addition to the arithmetic device 10, the external sensor 20, the internal sensor 30, and the map DB 40 described above. The vehicle control device 60 is configured to be capable of automatically driving the vehicle 1 based at least on the position estimated by the arithmetic device 10.

失敗判定部50は、演算装置10により推定された位置の信頼度に基づいて、演算装置10による位置推定が失敗したか否かを判定する。具体的には、失敗判定部50は、信頼度が所定閾値より小さい場合、位置推定が失敗したと判定する。他方、失敗判定部50は、信頼度が所定閾値より大きい場合、位置推定は失敗していない(即ち、成功した)と判定する。尚、信頼度と所定閾値とが等しい場合は、どちらかの場合に含めて扱えばよい。   The failure determination unit 50 determines whether the position estimation by the calculation device 10 has failed based on the reliability of the position estimated by the calculation device 10. Specifically, the failure determination unit 50 determines that the position estimation has failed when the reliability is smaller than a predetermined threshold. On the other hand, when the reliability is greater than the predetermined threshold, the failure determination unit 50 determines that the position estimation has not failed (that is, succeeded). If the reliability is equal to the predetermined threshold value, it may be included in either case.

演算装置10による位置推定が失敗したと判定された場合、失敗判定部50は、車両1を停止する旨を示す信号を、車両制御装置60に送信してよい。このように構成すれば、車両1が自動的に停止されるので、位置推定が失敗した場合であっても安全を確保することができる。   When it is determined that the position estimation by the arithmetic device 10 has failed, the failure determination unit 50 may transmit a signal indicating that the vehicle 1 is to be stopped to the vehicle control device 60. If comprised in this way, since the vehicle 1 will be stopped automatically, even if it is a case where position estimation fails, safety can be ensured.

或いは、演算装置10による位置推定が失敗したと判定された場合、失敗判定部50は、再度位置推定を行う旨を示す信号を演算装置10に送信してよい。この場合、演算装置10は、例えば確からしい位置候補のうち、重み又は信頼度が比較的低い位置候補を削除するとともに、新たな位置候補を算出することによって、車両1の位置を再度推定してよい。   Or when it determines with the position estimation by the arithmetic unit 10 having failed, the failure determination part 50 may transmit the signal which shows that a position estimation is performed to the arithmetic unit 10 again. In this case, for example, the computing device 10 estimates the position of the vehicle 1 again by deleting a position candidate having a relatively low weight or reliability from the likely position candidates and calculating a new position candidate. Good.

或いは、演算装置10による位置推定が失敗したと判定された場合、失敗判定部50は、演算装置10により推定された位置の信頼度から、推定された位置と実際の位置との乖離の程度を推定してもよい。そして、失敗判定部50は、該推定された乖離の程度に基づいて、演算装置10により推定された位置を補正してもよい。尚、信頼度と、推定された位置と実際の位置との乖離の程度との関係は、例えば実験やシミュレーション等により予め求めればよい。   Alternatively, when it is determined that the position estimation by the calculation device 10 has failed, the failure determination unit 50 determines the degree of divergence between the estimated position and the actual position from the reliability of the position estimated by the calculation device 10. It may be estimated. Then, the failure determination unit 50 may correct the position estimated by the arithmetic device 10 based on the estimated degree of deviation. The relationship between the reliability and the degree of deviation between the estimated position and the actual position may be obtained in advance by, for example, experiments or simulations.

他方で、演算装置10による位置推定は失敗していない(即ち、成功した)と判定された場合、失敗判定部50は、演算装置10により推定された位置を示す信号を、車両制御装置60に送信する。   On the other hand, when it is determined that the position estimation by the calculation device 10 has not failed (that is, succeeded), the failure determination unit 50 sends a signal indicating the position estimated by the calculation device 10 to the vehicle control device 60. Send.

以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。   Various aspects of the invention derived from the embodiments and modifications described above will be described below.

発明の一態様に係る自己位置推定装置は、移動体の周辺環境を測定する測定手段と、前記移動体の運動を検出する運動検出手段と、地図情報を格納する地図データベースと、(i)第1の時刻における前記移動体の位置と、(ii)前記運動検出手段により、前記第1の時刻から、前記第1の時刻よりも後の第2の時刻までの期間に検出された前記移動体の運動と、に基づいて、前記第2の時刻における前記移動体の仮の位置を示す位置候補を複数生成する生成手段と、前記複数の位置候補と前記地図情報とを比較して、前記複数の位置候補から複数の確からしい位置候補を抽出する抽出手段と、前記測定手段による測定結果と前記地図情報と前記複数の位置候補とを比較して、前記複数の位置候補各々の信頼度を算出する第1算出手段と、前記複数の位置候補各々の信頼度に基づいて、前記複数の確からしい位置候補各々の重みを算出する第2算出手段と、前記複数の確からしい位置候補各々により示される仮の位置及び前記複数の確からしい位置候補各々の重みに基づいて、前記移動体の位置を推定するとともに、前記複数の確からしい位置候補各々の重み及び信頼度に基づいて、前記推定された位置の信頼度を決定する推定手段と、を備えるというものである。   A self-position estimation apparatus according to an aspect of the invention includes: a measuring unit that measures a surrounding environment of a moving body; a movement detecting unit that detects the movement of the moving body; a map database that stores map information; The position of the moving body at time 1 and (ii) the moving body detected by the motion detection means in a period from the first time to a second time after the first time. A plurality of position candidates indicating a temporary position of the mobile object at the second time based on the movement of the second position, and comparing the plurality of position candidates with the map information, Extracting means for extracting a plurality of probable position candidates from the position candidates, comparing the measurement result by the measuring means, the map information and the plurality of position candidates, and calculating the reliability of each of the plurality of position candidates First calculating means for A second calculating means for calculating a weight of each of the plurality of likely position candidates based on the reliability of each of the plurality of position candidates; a temporary position indicated by each of the plurality of likely position candidates; Estimating the position of the moving body based on the weight of each of the probable position candidates and determining the reliability of the estimated position based on the weight and the reliability of each of the plurality of probable position candidates Means.

上述の実施形態においては、「車両1」が「移動体」の一例に相当し、「外界センサ20」が「測定手段」の一例に相当し、「内界センサ30」が「運動検出手段」の一例に相当し、「位置候補算出部11」が「生成手段」の一例に相当し、「マッチング部12」が「抽出手段」の一例に相当し、「正誤判定部13」及び「信頼度比較部14」が「第1算出手段」の一例に相当し、「信頼度比較部14」が「第2算出手段」の一例に相当し、「位置推定部15」及び「信頼度決定部16」が「推定手段」の一例に相当する。   In the above-described embodiment, “vehicle 1” corresponds to an example of “moving body”, “external sensor 20” corresponds to an example of “measuring means”, and “inner sensor 30” corresponds to “motion detection means”. “Position candidate calculation unit 11” corresponds to an example of “generation unit”, “Matching unit 12” corresponds to an example of “extraction unit”, “correction determination unit 13” and “reliability” The “comparison unit 14” corresponds to an example of “first calculation unit”, the “reliability comparison unit 14” corresponds to an example of “second calculation unit”, and the “position estimation unit 15” and the “reliability determination unit 16”. "Corresponds to an example of" estimating means ".

当該自己位置推定装置では、複数の位置候補と地図情報とが比較されることによって、複数の確からしい位置候補が抽出される。これにより、移動体が実際に存在するであろう範囲が絞られる。当該自己位置推定装置では、また、測定手段による測定結果と地図情報とから取得される測位位置と、複数の位置候補とが比較され、該複数の位置候補各々の信頼度が算出される。ここで、当該信頼度は、各位置候補により示される仮の位置に係る計算(又は推定)の成功確率を示している。   In the self-position estimation apparatus, a plurality of likely position candidates are extracted by comparing a plurality of position candidates with map information. As a result, the range in which the moving body will actually exist is narrowed down. In the self-position estimation apparatus, the positioning position acquired from the measurement result by the measuring means and the map information is compared with the plurality of position candidates, and the reliability of each of the plurality of position candidates is calculated. Here, the reliability indicates the success probability of calculation (or estimation) related to the temporary position indicated by each position candidate.

当該自己位置推定装置では、上記複数の位置候補各々の信頼度に基づいて、複数の確からしい位置候補各々の重みが算出され、その後、該算出された重みを用いて、移動体の位置が推定されるとともに、該推定された位置の信頼度が決定される。信頼度は、上述の如く、成功確率を示しているので、信頼度が比較的高ければ、移動体の実際の位置(即ち、真値)の推定に成功したと言える一方で、信頼度が比較的低ければ、移動体の実際の位置の推定に成功していない(即ち、失敗した)と言える。従って、当該自己位置推定装置によれば、推定結果と真値との関係を認識することができる。   In the self-position estimation device, the weight of each of a plurality of likely position candidates is calculated based on the reliability of each of the plurality of position candidates, and then the position of the moving object is estimated using the calculated weight. And the reliability of the estimated position is determined. Since the reliability indicates the success probability as described above, if the reliability is relatively high, it can be said that the actual position (that is, the true value) of the moving object has been successfully estimated, but the reliability is compared. If it is low, it can be said that the actual position of the moving object has not been estimated successfully (that is, failed). Therefore, according to the self-position estimation apparatus, the relationship between the estimation result and the true value can be recognized.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自己位置推定装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。例えば本発明に係る自己位置推定装置は、車両に限らず、例えば自律走行可能なロボット等の移動体にも適用可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and self-position estimation with such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention. For example, the self-position estimation apparatus according to the present invention is applicable not only to a vehicle but also to a moving body such as a robot capable of autonomous traveling.

1…車両、10…演算装置、20…外界センサ、30…内界センサ、40…地図データベース、50…失敗判定部、60…車両制御装置、100、200…自己位置推定装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 10 ... Arithmetic unit, 20 ... External sensor, 30 ... Internal sensor, 40 ... Map database, 50 ... Failure determination part, 60 ... Vehicle control apparatus, 100, 200 ... Self-position estimation apparatus

Claims (1)

移動体の周辺環境を測定する測定手段と、
前記移動体の運動を検出する運動検出手段と、
地図情報を格納する地図データベースと、
(i)第1の時刻における前記移動体の位置と、(ii)前記運動検出手段により、前記第1の時刻から、前記第1の時刻よりも後の第2の時刻までの期間に検出された前記移動体の運動と、に基づいて、前記第2の時刻における前記移動体の仮の位置を示す位置候補を複数生成する生成手段と、
前記複数の位置候補と前記地図情報とを比較して、前記複数の位置候補から複数の確からしい位置候補を抽出する抽出手段と、
前記測定手段による測定結果と前記地図情報と前記複数の位置候補とを比較して、前記複数の位置候補各々の信頼度を算出する第1算出手段と、
前記複数の位置候補各々の信頼度に基づいて、前記複数の確からしい位置候補各々の重みを算出する第2算出手段と、
前記複数の確からしい位置候補各々により示される仮の位置及び前記複数の確からしい位置候補各々の重みに基づいて、前記移動体の位置を推定するとともに、前記複数の確からしい位置候補各々の重み及び信頼度に基づいて、前記推定された位置の信頼度を決定する推定手段と、
を備えることを特徴とする自己位置推定装置。
Measuring means for measuring the surrounding environment of the moving body;
Motion detection means for detecting motion of the moving body;
A map database for storing map information;
(I) the position of the moving body at a first time, and (ii) detected by the motion detection means in a period from the first time to a second time after the first time. Generating means for generating a plurality of position candidates indicating the temporary position of the moving body at the second time based on the movement of the moving body;
An extraction means for comparing the plurality of position candidates with the map information and extracting a plurality of likely position candidates from the plurality of position candidates;
A first calculation unit that compares the measurement result of the measurement unit, the map information, and the plurality of position candidates, and calculates the reliability of each of the plurality of position candidates;
Second calculation means for calculating a weight of each of the plurality of likely position candidates based on the reliability of each of the plurality of position candidates;
Based on the temporary position indicated by each of the plurality of probable position candidates and the weight of each of the plurality of probable position candidates, the position of the moving object is estimated, and the weight of each of the plurality of probable position candidates Estimating means for determining reliability of the estimated position based on reliability;
A self-position estimation apparatus comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022239350A1 (en) * 2021-05-13 2022-11-17 日立Astemo株式会社 Map generation/self-position estimation device
JP7385388B2 (en) 2019-07-22 2023-11-22 株式会社ダイヘン Self-position estimation device
JP7468392B2 (en) 2021-02-12 2024-04-16 株式会社豊田自動織機 Self-location estimation device
JP7483946B2 (en) 2020-05-20 2024-05-15 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング How to determine the initial posture of the vehicle

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